Historie popisu druhuAčkoli popsán před více než 120 lety, ne -byl v České republice tento druh houby do -nedávna známý. V Evropě je totiž C. cor-ticale a onemocnění jí způsobené relativnínovinkou. Úplně první nález byl učiněnr. 1945 ve Velké Británii ve Wansteadskémparku v Londýně. Z původně jediného ja -voru klenu (Acer pseudoplatanus) odumře -lého v důsledku neznámého onemocněnívzrostl počet případů během dvou let na40 jedinců a v dalších letech byly pozoro-vány až 20% ztráty z celkové populacejavoru klenu na této lokalitě. Během násle-dujících let nastalo dalších několik vlnodumírání klenů nejen v Londýně, alei v jeho blízkém okolí a posléze v celé Vel-ké Británii. Dvojice britských mykologůP. H. Gregory a S. Waller identifikovalapůvodce choroby jako Coniosporium corti -cale, druh původně popsaný jako saprotrof
(tedy rozkládající odumřelý materiál) ros-toucí na dřevě javoru cukrového (A. saccha -rum) v Severní Americe. Na základě mor-fologie rozmnožovacích struktur (viz dále)houbu přeřadili do nového rodu Crypto -stroma a onemocnění jí způsobené nazvalianglicky sooty bark disease – sazná nemockůry. Zajímavé je, že žádný z pramenů ne -uváděl tuto houbu v Americe jako fytopa-togenní a lze tedy předpokládat, že vlivempřenosu do nového prostředí a na novéhostitele změnila svou životní strategii zesaprotrofní na parazitickou. V drtivé větši -ně nálezů byla sazná nemoc nacházenav Evropě na javorech klenech, v malé mířepak i na javorech mléčích (A. platanoides).K podobnému přechodu k parazitismudošlo např. u houby Cryphonectria para-sitica, jež způsobuje tzv. rakovinu kůrykaštanovníku zubatého (Castanea dentata)v Americe a kaštanovníku jedlého (C. sa -
tiva) v Evropě, ačkoli v původní domovi-ně v Asii kaštanovníkům neškodí. Dalšípřípad představuje v Evropě invazně sešířící voskovička jasanová (Hymenoscy -phus fraxineus) způsobující nekrózu jasanuztepilého (Fraxinus excelsior), j. zimnáře(F. ornus) a j. úzkolistého (F. angustifolia).I ta pochází z Asie, kde roste saprotrofickyna řapících jasanu mandžuského (F. mand-shurica) a živé dřeviny nenapadá (více vizŽiva 2014, 1: 7–10).
Lokality výskytu a současné trendy šířeníNedlouho po prvním nálezu v Británii bylasazná nemoc kůry zaznamenána také veFrancii a Itálii. Ačkoli se v Británii i Fran-cii nálezy opakovaly v dalších letech, vezbytku Evropy nebyl zjištěn jediný výskyt.Přesto lze ovšem předpokládat, že se druhC. corticale nadále šířil a zřejmě jen uni-kal pozornosti lesníků a fytopatologů díkysvému převážně skrytému způsobu životav pletivech hostitele, aniž by došlo k pro-jevu onemocnění (endofytní fáze). O nená-padném rozšíření infekce v endofytní fázisvědčí první nálezy sazné nemoci kůry vestřední Evropě, kde se onemocnění vy -skytlo během dvou let (2003–05) hned načtyřech lokalitách: ve Švýcarsku, Rakous-ku, Německu a v České republice. Nedáv-né nálezy z Nizozemí (2013) a Bulharska(2014) naznačují nejen další postup na se -ver a východ Evropy, ale také větší povědo -mí o vlastní nákaze. Ačkoli seznam loka-lit narůstá, javorům v Evropě zatím žádnávýznamná rána zasazena nebyla. Bez ohle-du na reálnou míru rozšíření houby C. cor-ticale v endofytní fázi je výskyt stromůodumřelých následkem sazné nemoci jenostrůvkovitý. Mluvíme-li o nálezu v určitém
živa 1/201614ziva.avcr.cz
Ivana Kelnarová, Ondřej Koukol, Karel Černý
Sazná nemoc kůry – hrozba pro naše kleny?
Horká a suchá léta, která jsme za poslední roky zažili, houbám moc nesvědčí.Tedy alespoň ne houbám s velkými plodnicemi, které jsou tvořeny až z 90 %vodou. Nicméně existují i houby, pro které může být nedostatek srážek naopakpřínosem. Sazná nemoc kůry, jíž věnujeme následující článek, je nemoc známásvým zvýšeným výskytem právě po rocích s extrémně suchými a horkými letní -mi měsíci. Její původce, vřeckovýtrusná houba Cryptostroma corticale (Asco-mycota), těží z oslabení hostitele těmito extrémními podmínkami a v součas-nosti se šíří v České republice, což z ní dělá aktuální téma hodné naší většípozornosti.
1 Starší nekróza na větvi javoru klenu(Acer pseudoplatanus) ve stadiu odlupo-vání svrchních vrstev kůry – na snímku spolu s vnější stěnou stromatu vřecko -výtrusné houby Cryptostroma corticale,která je v Evropě původcem sazné nemoci kůry.
státě, obvykle jde o několik desítek stromůodumřelých po jedné vlně na jedné lokali -tě. Zvláštností je spojení většiny pozoro-vání s městským prostředím. Tento trendmůže být způsoben dvěma faktory. Jed-nak vyšší míra stresu činí dřeviny ve měs-tech náchylnějšími ke vzniku onemocnění,a dále musíme mít na paměti, že stromyv městském prostředí jsou pod pečlivějšímdohledem než lesní porosty, a jejich one-mocnění si tudíž častěji všimneme.
Příležitost dělá patogenaZvláštnost výskytu C. corticale a saznénemoci kůry souvisí s tím, že tento druh jepříležitostný neboli oportunní patogen.Nechová se tedy jako patogen celý svůjživot, ale jen po jeho část. Zda a kdy dojdek projevu patogenních vlastností, záležípravděpodobně do velké míry na vnějšíchpodmínkách, úlohu možná hraje i stářístromu. Jak dlouho může houba růst skry-tě v endofytní fázi a zda vůbec musí v kaž-dém případě dojít k přechodu do patogen -ní fáze, zatím nevíme. Pokud k němu aledojde, pak se projevy choroby objeví náhlea hostitel může odumřít během několikalet od prvních příznaků onemocnění.
Vnější podněty ovlivňující oportunnípatogeny mají různý charakter. Obvyklejde o zhoršení zdravotního stavu hostite-le vlivem stresových podmínek. Vodítkemk hledání příčin vzniku sazné nemoci sestal její výskyt typicky po létech s nadměr-ně suchými a horkými měsíci. Nejprvebyla hledána příčina ve vyšší průměrnéteplotě, která by umožnila intenzivnějšírůst houby. Experimentální studie skuteč-ně potvrdily, že houba roste rychleji přiteplotě 25 °C než při 15 °C, a to jak v kultu -
ře, tak na uměle infikovaných pokusnýchrostlinách (Dickenson a Wheeler 1981).Jako rizikové tak byly vyhodnoceny roky,kdy po dobu dvou měsíců neklesla denníteplotní maxima pod 23 °C. Nicméně po -rovnání záznamů výskytu sazné nemocive Velké Británii s klimatickými daty uká-zalo, že ne všechna takto nadměrně tepláléta byla doprovázena úhyny javorů. Roz-hodujícím faktorem byla vlhkost půdy danámnožstvím srážek ve sledovaném roce. Nazákladě nálezů v České republice se dáříci, že vlivů může být mnohem více, např.stres z přemokření (dlouhodobé zaplaveníkořenového systému), kořenové hnilobynebo silná konkurence jiných dřevin.
Studie přesného mechanismu sníženíodolnosti hostitelů stresovaných suchemvůči nákaze C. corticale zatím chybějí, nic-méně představu si můžeme udělat na zá -kladě všeobecných principů obrannýchmechanismů rostlinných pletiv. Pro větši -nu patogenů jsou krycí pletiva rostlin ne -prostupná, ke vstupu proto využívají místabez silné vrstvy ochranných pletiv (květy,úžlabí listů, průduchy, kořeny) či místa me -chanicky narušená. Poranění nejen otvíra-jí bránu infekci, ale rovněž v nich dochá-zí k lokálnímu vysychání pletiv, čímž sesnižuje jejich obranyschopnost. Vodní na -sycenost hraje v této souvislosti význam-nou roli – pomáhá udržovat pro patogenynepříznivě nízký poměr kyslíku a dusíkua umožňuje transport volných radikálů,minerálů a dalších látek podílejících se natvorbě mechanických bariér v pletivech.
Příznaky onemocnění a životní cyklusSazná nemoc kůry dostala název podlenejvýraznějšího vnějšího symptomu one-mocnění, kterým jsou rozsáhlá stromata(kompaktní podpůrné struktury tvořenéhyfami houby pro rozmnožovací útvary)pod kůrou produkující masu tmavých ne -pohlavních spor (konidií), jež při doty-ku ulpívají na prstech podobně jako saze(obr. 1). Stromata se tvoří v pokročilé fázionemocnění, kdy se houba rozšíří z jád-rového dřeva až k periferii kmene. V ko -nečné fázi se mohou stromata nacházet navelké části povrchu větví i kmene a stromvypadá jako ohořelý (obr. 7).
Časné stadium korové nekrózy – pod-korní stroma – si můžeme představit jakoněkolik decimetrů čtverečních velkou lézitvořenou hyfami houby a vznikající mezivrstvami kůry (obr. na 4. str. obálky). V prů-běhu jejího zrání se uvnitř vytvoří dutina.Na její vnitřní straně směrem ke středukmene narůstají konidiofory produkujícíkonidie. Dutinu příčně vyztužují sloupkyz houbových hyf – stromatické sloupky.Volný prostor mezi stěnami vyplňují drob-né konidie (obr. 2), které jsou nejprve svět-lé a hranaté, později tmavnou a zaoblují se(obr. 3). Po dozrání stromatu se odlupujívnější vrstvy kůry stromu spolu se stěnoustromatu, čímž se odhalí masa konidiía následuje jejich šíření větrem. Na šířeníkonidií se může kromě větru podílet hmyz,ptáci nebo i veverky okusující stromata.Okus stromat C. corticale byl popsán kon-krétně u severoamerické veverky popelavé
ziva.avcr.cz15živa 1/2016
32
2 Průřez zralým stromatem C. corticale;kb – konidiogenní buňky, ko – konidie,ks – kůra s vnější vrstvou stromatu, sl – stromatický sloupek vyztužujícídutinu, sv – sterilní vlákna mezi konidio -genními buňkami. Převzato a upravenopodle: P. H. Gregory a S. Waller (1951)3 Nepohlavní spory – konidie C. corticale4 Stroma jiné vřeckovýtrusné houby –bradavkatky javorové (Eutypa maura) na větvi javoru s patrnými rýhami pookusu hlodavcem. Snímky I. Kelnarové,pokud není uvedeno jinak
(Sciurus carolinensis), která je v Britániinepůvodní, přemnožená a způsobuje škodyokusem výhonů a loupáním kůry stromů.Po odchycení několika jedinců bylo zjiště -no, že veverky přenášejí konidie C. corti-cale na povrchu těla, v dutině ústní a rov-něž trusem. Stopy po okusu veverkami (alei jinými druhy hlodavců) se často nachá-zejí také u dalšího druhu stromatické vřec-kovýtrusné houby, bradavkatky javorové(Eutypa maura, obr. 4). Co veverky k tako-vému počínání vede, se lze jen dohadovat,ale vzhledem k minimu živin v tomto sub-strátu je důvodem pravděpodobně potřebabroušení chrupu. Uvedený způsob přeno-su je však považován spíše za výjimečnýa hlavní roli v rozšiřování spor hraje vítr.
K infekci nových stromů dochází přesporanění kůry, např. ulámané větve v ko -runě nebo praskliny. Z místa infekce pakhouba prorůstá dřevními pletivy do dal-ších částí stromu a nakonec až do bázekmene. Pletiva se jejímu šíření přirozeněbrání, a tak v místě prorůstání houby do -stávají typické zelenošedé zbarvení s vý -razným okrajem v podobě tenké zelenélinky, nazývaným také někdy aktivní zónou(obr. 5). V oblasti této zóny se předpoklá-dá aktuálně probíhající interakce mezihoubou a hostitelem. Na rozdíl od dřevo-kazných hub zde však neprobíhá rozkladpletiv, ale pouze ukládání sekundárníchmetabolitů v reakci na šíření houby. Naprůřezu kmenem tak pozorujeme rozsahinfikovaného pletiva, které se obvykle jevíjako kruhová či hvězdicovitá skvrna pro-cházející přibližně středem větví a poslé-ze i kmene. V místě, kde patogen prorostek povrchu, vzniká podkorní stroma.
Systematické zařazeníVe srovnání s řadou jiných houbovýchpatogenů nebyla dosud v životním cykluC. corticale pozorována tvorba pohlavníhostadia (teleomorfy). Houba se rozmnožujea šíří jen nepohlavně, pomocí konidií. Ne -přítomnost teleomorfy u vřeckovýtrusnýchhub je jev poměrně častý, nicméně můžebýt způsoben pouze nedostatečným po -znáním dané houby. Nalezení teleomorfymá přitom v mykologii zásadní význampro taxonomické zařazení druhu. Při prvot-ním hledání teleomorfy C. corticale upřelimykologové pozornost k podobnosti nepo-hlavních stadií (anamorf), která produkujíkonidie. Problém spočívá v tom, že C. cor-ticale se svou morfologií nepodobá žád-ným ostatním anamorfám známých vřec-kovýtrusných hub. Rod Cryptostroma jemonotypický, což znamená, že C. cortica-le představuje jediný známý druh v tom-to rodu, a proto byly prvotní názory na za -řazení často nepřesné. Francouzští vědcinapř. nesprávně považovali za možnouteleomorfu C. corticale bradavkatku javo -rovou, vřeckovýtrusnou houbu z řádu Xy -lariales, velmi běžnou na všech druzíchjavorů. Na základě tohoto závěru byl mož-ná výskyt onemocnění ve Francii na začát-ku druhé poloviny 20. stol. nadhodnocen.Jiní mykologové se domnívali, že teleo-morfou může být některý z druhů roduBiscogniauxia ze stejného řádu, a to vzhle-dem k podobnosti v tvorbě stromat.
Je překvapivé, že ani po nedávné vlněnálezů C. corticale v dalších státech Evro-py nikoho nenapadlo zjistit taxonomické
zařazení druhu prostřednictvím analýzyDNA. Současný taxonomický systém hubje za ložen na liniích definovaných kombi-nací morfologických a molekulárněgene-tických znaků, takže stačí získat ze studo-vaného druhu DNA, „přečíst“ její vybranéúseky (sekvence), a na základě podobnos-ti se sekvencemi jiných druhů hub stu-dovaný taxon zařadit do systému. V tom-to místě jsme i my přispěli k rozšířeníznalostí o C. corticale v rámci řešení diplo-mové práce první autorky tohoto článkua projektu Grantové agentury UniverzityKarlovy v Praze. Vzhledem k tomu, že v po -čátcích našeho výzkumu míry zasaženíjavorů klenů druhem C. corticale v praž-ských parcích se podařilo získat několikčistých kultur houby, bylo studium DNAuž v podstatě jednoduché. Nejsnáze a dnesjiž rutinně se získá DNA právě z čisté kul-tury rostoucí na agarovém médiu. Naše vý -sledky založené na sekvencích čtyř genůukázaly příslušnost k rodu Biscogniauxia,a tedy i správnost jednoho z historickýchnázorů. Jako nejbližší příbuzné byly urče-ny severoamerické druhy B. bartholomeia Graphostroma platystoma. Tím pádem byměly být C. corticale a G. platystoma pře-řazeny do rodu Biscogniauxia jako B. corti -cale a B. platystoma, nicméně tato taxono -mická změna vyžaduje důkladnou revizicelého rodu. Uvedený výsledek byl poměr-ně překvapivý, neboť kromě tvorby stromatnení u těchto nejpříbuznějších hub patr-ná žádná morfologická podobnost mezi
anamorfami. Naproti tomu v ekologickýchnárocích existují společné charakteristikyC. corticale s patogenními zástupci roduBiscogniauxia, např. hostitelská specifitajednotlivých druhů, příležitostný parazi-tismus podmíněný oslabením hostitele,schopnost přežívat jako endofyt ve zdra-vých pletivech a saprotrofně se živit natěch odumřelých.
Identifikace a detekceKorové nekrózy jsou typickým příznakem(symptomem) sazné nemoci. Bohužel sedostavují až v pozdním stadiu onemocně-ní a obvykle se nejdříve objeví v koruněstromu, takže mohou být dlouho přehlíže-ny. Saznou nemoc dále provází prosychá-ní koruny a zbarvení napadených pletiv.Prosychání je sice dobře viditelné, ale zatonespecifické – způsobují ho i jiná one-mocnění a poruchy či prostý nedostatekvláhy. Zbarvení pletiv také může mít jinépříčiny a navíc ho lze těžko pozorovat. Pří-tomnost houby v pletivech však skýtá mož-nost brzké identifikace nákazy, protože
ziva.avcr.cz 16 živa 1/2016
5
6
5 Průřez kmenem javoru klenu napade-ného C. corticale s typickou barevnouzónou. Foto K. Černý6 Vzorek odebraný z kmene pomocíPresslerova nebozezu. Šipka ukazujebarevnou zónu způsobenou C. corticalev blízkosti středu kmene. Foto O. Koukol7 Javor klen uhynulý v důsledku sazné nemoci. Foto K. Černý
existují metody, jimiž můžeme zjišťovathoubové patogeny z infikovaných pletivještě před vypuknutím nemoci. Nejprvemusíme získat vzorek z kmene, nejlépe conejblíže k jeho středu. Následně z tohotovzorku můžeme na živné půdě izolovatsledovaný druh a dále s ním pracovat v kul-tuře, nebo využít některou z moderníchmetod molekulární detekce bez nutnostiizolace živé kultury. Pro tento druhý případse ze vzorku pletiv extrahuje veškerá DNAa v ní se hledá sekvence odpovídající da -nému patogenu. Pro hledání je potřebadopředu znát sekvence alespoň několikagenů, na jejichž základě se navrhnou krát-ké úseky DNA (primery) specifické právějen pro sekvenci vybrané houby. Pak užstačí tyto primery použít v polymerázovéřetězové reakci (PCR) pro mnohonásobnénamnožení zvoleného specifického úsekuDNA, a pokud je daný druh houby přítomenve vzorku, zobrazí se proužek při následnéseparaci gelovou elektroforézou.
Výše popsané metody brzké detekce C.corticale jsme použili (jako první na světě)při studiu rozšíření tohoto patogenu najavorech klenech v Praze v letech 2012–15.Přítomnost houby jsme ověřovali na 7 loka-litách zahrnujících i tři místa se známýmvýskytem sazné nemoci v nedávné minu-losti (2005–12). Na každé lokalitě jsme ode-brali vzorky pletiv z 10–15 javorů klenůtak, aby byli zastoupeni jedinci různéhostáří z různých typů stanovišť. Potřebu zís-kání jádrového dřeva z kmene, a to bez nut-nosti skáce ní stromu, jsme vyřešili použi-tím tradiční, nicméně účinné techniky –Presslerovým nebozezem, s jehož pomocílze odebrat tenké válečky (0,5 cm v prů-měru vzorku) zasahující v případě přes-ného vrtání až do středu kmene (obr. 6).Tato pletiva z báze kmene jsme testovali napřítomnost C. corticale jak metodou izo-lace hub na agarové půdě, tak za použitíspecifických primerů, které jsme navrhli.
Jak se ukázalo, druh je v Praze mnohemrozšířenější, než by se dalo podle počtunemocných stromů odhadnout. Izolovat seho podařilo pouze z 11 vzorků, ale na zá -kladě DNA byl nalezen v 25 % sledova-ných javorů. Z toho vyplývá, že nejméně25 % pražských javorů klenů může býtinfikováno C. corticale, která zatím zůstá-vá v latentní fázi a čeká na svou příleži-tost. Číslo je ale pravděpodobně významněvyšší, pokud uvážíme, že mnoho případůinfekce nemusí prorůstat až k bázi kme-ne, kde byly prováděny odběry. Nelze tedyvyloučit, že se při souhře nepříznivýchvlivů dočkáme náhlých hromadných úhy-nů javorů klenů, v nichž skrytě přežívá C.corticale. Ohrožení se týká i běžnějšíhojavoru mléče, který je na patogen rovněžcitlivý, do naší studie však nebyl zařazen.
Péče o nemocné stromyBereme-li v potaz životní cyklus houby, jezřejmé, že v okamžiku vzniku viditelnýchsymptomů (stromat) dosáhla infekce stro-mu již značné míry, a nejde ho tedy za -chránit. Odstranění odumřelých částí (např.větví) je přesto žádoucí, aby nedocházelok dalšímu šíření konidií. Velkou úlohu hra-je „prevence“ – výsadba stromů na vhod-ná stanoviště a eliminace možnosti jejichstresu. Uvolňované masy konidií mohoubýt nebezpečné nejen javorům, ale rovněž
člověku. Obtíže spojené s inhalací velké-ho množství spor C. corticale byly zazna-menány již ve 40. letech 20. stol. v Sever-ní Americe u pracovníků pily a továrny napražce. Problémy vznikaly po dlouhodobépráci s infikovaným materiálem, konkrét-ně při odkorňování kmenů, proto se tomu-to syndromu začalo v angličtině říkat barkstrippers lung, nemoc plic loupačů kůry.Do jisté míry se podobá syndromu farmář-ské plíce (farmer’s lung), vznikajícímu přinadměrné a dlouhodobé inhalaci organic-kého prachu včetně např. konidií hub rodukropidlák (Aspergillus). V obou případechjde o alergickou pneumonitidu, která seprojeví jen u malého procenta méně odol-ných jedinců. Symptomy jsou podobné jakopři nachlazení: obvykle se dostaví kašel,únava, horečka, zimnice nebo bolesti hla-vy. Při pobytu mimo zdroj prachu a koni-dií příznaky odezní během několika hodinaž dnů. Při každodenním vystavení množ-ství konidií by mohlo teoreticky vzniknoutchronické onemocnění, naštěstí však přidnešním technickém zpracování dřeva jižtento problém není aktuální. Přesto je vhod-né při manipulaci s nekrotizovaným dře-vem používat ochranné pracovní pomůcky,např. roušku. Velmi zodpovědně, dalo byse říci s německou precizností, k problé-mu přistoupili při likvidaci silně napade-ného porostu javorů v Kolíně nad Rýnem,kde byli pracovníci vybaveni kompletnímochranným oděvem včetně helmy.
Význam onemocněníZ výsledků studie rozšíření C. corticalev Praze lze říci, že počet stromů odumře-lých kvůli sazné nemoci představuje jenpomyslnou špičku ledovce celkového po -čtu infikovaných jedinců. Hlavní problémspočívá v překvapivě vysokém počtu stro-
mů s výskytem houby v endofytické fáziživotního cyklu a znamená riziko v podo-bě budoucích hromadných úhynů stromůpo vystavení stresu. Za významné streso-vé faktory pak můžeme považovat hlavněklimatické výkyvy, městský stres, nevhod-nou péči apod. Zůstává otázkou, zda sevůbec dá hromadným úhynům javorů pře-dejít. Samozřejmě je zapotřebí důkladnésledování zdravotního stavu citlivých dru-hů v Praze a včasné ošetřování nebo od -straňování napadených stromů z porostu.Především však musíme respektovat známývýskyt patogenu a snížit podíl dosazova-ných citlivých druhů v těchto lokalitách,řídit se stanovištními nároky javorů, sní-žit stres a poškozování dřevin na nejniž-ší možnou míru, a zejména zatírat řeznéplochy a všechna další poranění, která semohou stát vstupní branou infekce.
Závěrem bychom zmínili i nedávnozaznamenaný první nález dalšího druhuvřeckovýtrusné houby napadající javorykleny na území ČR. Bradavkatka parazi-tická (Eutypella parasitica) byla objevenazatím pouze na jedné lokalitě v Moravsko -slezském kraji. Na rozdíl od C. corticalejde o striktního patogena, který způsobu-je korovou nekrózu doprovázenou nádoryna kmeni. Přestože byly napadené stromyz porostu ihned odstraněny, lze očekávatopětovný výskyt bradavkatky parazitickéna našem území vzhledem k jejímu rozší-ření v okolních státech.
Studie rozšíření infekce C. corticale v Pra-ze vznikla za finanční podpory Granto-vé agentury Univerzity Karlovy (projektGA UK 420214).
Použitá literatura je uvedena na webové stránce Živy.
