Fungi associated with grapevine trunk diseases and investigation of potential biocontrol options in Tokaj wine region

A szőlő (Vitis vinifera L.) korai, fertőző okokra visszavezethető megbetegedése (Grapevine Trunk Diseases-GTD) a szőlőültetvények egyik legsúlyosabb betegsége világszerte, mely jelentős termésveszteséget és gazdasági károkat idéz elő a borászati ágazat számára. A GTD-t többféle gombafaj is okozhatja, emellett egyéb tényezők is befolyásolhatják a betegség kialakulását. A betegség további sajátossága, hogy látens módon is jelen lehet, úgy, hogy a látható tünetek csak évekkel a fertőzést követően jelennek meg. A dolgozatomban a Tokaji borvidéken végzett három éves felmérés (2013-2015) került bemutatásra. 5 szőlőültetvényt vizsgáltunk különböző, a betegség megjelenését befolyásoló biotikus és abiotikus tényezők elemzésével (topológia, talajtípusok, fajta, kor). Az egyes ültetvények betegség megjelenési gyakorisága között (DI%) szignifikáns különbség mutatkozott. Az időjárási körülmények különbözőek voltak a vizsgált években, de az időjárási tényezők változása (hőmérséklet, csapadék mennyisége) nem eredményezett szignifikáns különbséget az ültetvények átlagos DI értékeiben a vizsgált három év alatt. Az ültetvények kialakítása (lejtős, sík) azonban befolyásolta a betegség kialakulásának arányát. A lejtős területen kevésbé volt jellemző a betegség megjelenése, mint a síkabb, vagy mikroteraszos ültetvényrészen. Utóbbi nem kedvez a víz gyors elfolyásának, így kedvező körülményeket biztosíthat a kórokozók elszaporodásához. A talaj hatását a DI értékekre két eltérő talajtípuson vizsgáltuk. Löszös talajon elhelyezkedő ültetvények esetén szignifikánsan magasabb volt DI értéke az erdőtalaj eredetű lejtőhordalék talajon telepített ültetvényekkel szemben. Az abiotikus tényezők mellett a biotikus tényezők is befolyásolhatják a tünetek megjelenését az ültetvényekben. Bár a legmagasabb DI értékeket mutató Bakonyi dűlőben a Furmint DI értéke magasabb volt a Hárslevelű fajtához képest minden vizsgálati évben, az összes ültetvényre elvégezve az elemzést, a fajták (Furmint, Hárslevelű) vonatkozásában szignifikáns különbség nem volt tapasztalható a betegség megjelenési gyakoriságában. Érdekes adat, hogy a Várhegy (3) területen volt a legalacsonyabb a DI értéke (0,17%) a többi vizsgált ültetvényhez képest. Ez a terület azonban egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezett, hiszen más fajta (Zéta) és alany (125AA) volt telepítve a területre (Zéta, 125AA alany). Az egyik legfiatalabb vizsgált ültetvény volt, de a betegség előfordulása jóval alacsonyabb volt, mint a hasonló korú (12 év 2013-ban) és művelési módú Szarvas (5) dűlőben. A tünetek megjelenésének ismétlődését a Várhegy (3) kivételével valamennyi dűlőn megvizsgáltuk. A három év alatt csak egyszer GTD tüneteket mutató tőkék (időszakos tünetmegjelenés) volt a leggyakoribb a vizsgált ültetvényekben mind az átlagos gyakoriságot (62,42%), mind az összes tünetes növényt (530 fertőzött növény) tekintve (329 növény, 62,08%). Az időszakos tünetmegjelenés 50% fölött (55,17-80%) volt minden vizsgált területen, kivéve az egyik Bakonyi (4H) területet, ahol a mindhárom évben tünetet mutató növények aránya volt a legmagasabb (68%). További érdekesség, hogy a legmagasabb DI érték nem ezen a területen volt megfigyelhető. A GTD patogének közül a D. seriata kórokozó kimutatási gyakorisága volt legmagasabb az ültetvényekben, azonban jelenlétük nagyon változó (50-100%) volt a tünetes és tünetmentes növények vizsgálata esetén. Kisebb arányban Diaporthe sp. fajt is sikerült identifikálni. Hét tőkéről Diplodia mutila kórokozót azonosítottunk, mely a Furmint fajtán részleges elhalást okozott. A monitorozott ültetvényekben endofita gombafajokat (Alternaria sp., Aspergillus sp., Epicoccum sp., Fusarium sp., Mucor sp., Penicillium sp., Peniophora sp., Pleosporales sp., Trichoderma sp., Xanthomendoza sp., Xylaria sp.) is azonosítottunk. Jelenlétük a vizsgált három évben változó volt. Élő, tünetmentes tőkékről Trichoderma fajokat is izoláltunk. A Trichoderma törzsek taxonómiai azonosítását több marker szekvencia alapján végeztük el. Az ITS1,2 szakaszokat is tartalmazó rDNS régió mellett a pontos fajazonosításhoz a tef1 szekvenciát is meghatároztuk. Az izolált trichodermák három fajcsoportba tartoztak: Trichoderma orientale, Trichoderma viride, Trichoderma harzianum. A T. harzianum fajok esetén tanulmányoztuk a Chi18-5 (korábban: ech42) kitináz termelésért felelős génjének szekvenciáját. Biopeszticidként való alkalmazásukhoz teszteltük az izolátumaink micéliális növekedését eltérő hőmérsékleteken. Megállapítottuk, hogy az izolátumok hazai éghajlati viszonyok között gyors növekedésre képesek. A TR06 (T. orientale) minden vizsgált hőmérsékleten szignifikánsan magas a növekedési aktivitással rendelkezett. Az izolátumaink 100%-os Biokontroll Indexszel rendelkeztek, vagyis elpusztították a GTD patogéneket, illetve a mikroszkópi felvételek alapján az appresszórium képzés is megfigyelhető volt. A szabadföldi kísérlet során metszési sebeket kezeltünk spórakészítménnyel a Tokaji Borvidék Szőlészeti és Borászati Kutató Intézet ültetvényében. Három hónappal és egy évvel később is sikerült visszaizolálni a kijuttatott Trichoderma sp.-t négy kezelt tőkéről, emellett a betegség jellegzetes tünetei is csökkentek majdnem minden tőkén. Megállapítható, hogy az általunk izolált Trichoderma fajok hatékony biológiai védekezési lehetőségnek tekinthetőek, hiszen laboratóriumi körülmények mellett a szabadföldi elő kísérletben is hatékonynak mutatkoztak.The Grapevine Trunk Diseases (GTD) are one of the most serious diseases worldwide for the grapevine (Vitis vinifera L.), which are causing considerable yield and economic losses in the wine industry. GTDs are caused by many different fungi. GTD incidence may vary between closely located vineyards possibly due to microclimate, soil composition or water supply, suggesting abiotic environmental factors are likely to have a role in the evolve of the disease. The infection can be hidden without visible disease symptoms for years, but the factors affecting the disease appearance are still only suspected. A three year survey was carried on the Tokaj Wine Region in Hungary. Five vineyards with different topology, soil types, varieties and age were studied. The number of 7606 examined plants and 22794 observations provided robust data for the analysis of the biotic and abiotic factors which may affect the disease appearance rate of the GTD. The average infection rate was tested for each vineyard. Although the weather conditions were different at the three vintage, but neither of the differences on weather conditions (temperature and amount of precipitation) resulted differences of the DI in the examined period comparing average DI of the vineyards at the different years. The topology of the vineyards (slope, plain) also affected the DI; it was lower in the slope area, than in the plain or microterraced areas. The soil type of the plantations affected the DI%. We proved, that the DI was significantly higher in vineyards on cambisols, than on luvisols. Regarding the biotic factors, the DI value of the Furmint variety was found to be significantly different (P