Kanadský výzkum řepky kanoly resistentní vůči krytonosci

Pro kanadské pěstitele kanoly bude brzy dostupný další nástroj pro potlačování škůdce – brouka krytonosce šešulového (Ceutorhynchus obstrictus). Šlechtitelé rostlin ve spolupráci s entomologem vyvinuli kanolu resistentní vůči krytonosci, která bude pomáhat chránit výnosy, snižovat náklady na aplikace insekticidů a omezovat škody na užitečném hmyzu. Krytonosec šešulový přišel nejdříve do Severní Ameriky v oblasti Vancouveru a pak se rozptýlil jižně do Spojených států. V Kanadě byl poprvé objeven na jihu provincie Alberta v roce 1995. V roce 1999 došlo k prvnímu velmi vážnému zamoření krytonoscem, vysvětluje Dr. Lload Dosdall z university v Albertě, který vedl entomologickou složku tohoto výzkumu.

Krytonosec napadá rostlinu v několika stádiích. Dospělci se mohou intenzivně živit poupaty kanoly, což zabraňuje rostlinám v kvetení a vytváření šešulí. K hlavním škodám dochází, když samičky kladou vajíčka do vyvíjejících se šešulí. Z vajíček se líhnou larvy a ty se živí semeny uvnitř šešulí. To samozřejmě napomáhá ke zničení výnosů. Žír může v některých případech poskytnout také invazní cestu pro houby. A napadené šešule jsou mnohem náchylnější k vypadávání semen než nenapadené. Pak na konci sezóny se objevuje nová generace dospělců, kteří se mohou živit na šešulích kanoly a způsobovat další snižování výnosů.

Ztráty na výnosech kanoly způsobené krytonoscem a náklady na aplikace insekticidů stojí pěstitele v oblasti kanadských prérií miliony dolarů. V případě vážných zamoření jsou ztráty na výnosech 35 – 50 %.

Výzkumníci odhadují, že práce na vyšlechtění kanoly trvala cca 10 let. Prvním krokem výzkumníků bylo testování mnoha rostlinných druhů téže čeledi jako kanola (Brassicaceae) na jejich schopnost odolávat krytonosci. Tým pěstoval tyto druhy na pozemcích v jižní Albertě při velkém tlaku tohoto škůdce.

Hořčice bílá (Sinapis alba) si vyvinula resistenci vůči několika škůdcům včetně dřepčíků, květilky zelné a krytonosce šešulového.

Výzkumníci prováděli křížení kanoly a hořčice bílé a pak několikrát zpětné křížení potomstva s kanolou. Pak několik generací získaného potomstva testovali, aby zjistili, zda se krytonosec těmto křížencům vyhýbá. Semena těchto linií pěstovali a znovu je křížili s kanolou, aby se vrátili k původníku genotypu kanoly. Vyřazovali linie, které neměly kvalitu kanoly, co se týká obsahu glukosinolátů a kyseliny erukové (kanola má mnohem nižší množství těchto látek než původní řepka olejka). Pak testovali zbytek linií v podmínkách silného tlaku krytonosce na pozemcích v Lethbridge. V prvním cyklu testovali 230 genotypů. Cca 17 linií z nich mělo velmi nízký stupeň napadení, tj. méně než 5 % napadených šešulí.

Během pětiletého období, od roku 2007 výzkumníci zúžili počet těchto 17 linií na nižší          a dále identifikovali jasně resistentní šlechtitelský materiál.

Universita v Guelphu, která vlastní šlechtitelský materiál resistentní vůči krytonosci, jej uvedla veřejně v roce 2010. Je dostupný pro každého, kdo vstoupí do licenční smlouvy s universitou. Několik šlechtitelských společností již s tímto materiálen pracuje, aby dodalo resistenci vůči krytonosci do svých vlastních šlechtitelských linií. Výzkumníci odhadují, že potrvá cca dva až tři roky, než budou resistentní hybridy kanoly připraveny pro pěstitele.

Aby výzkumníci urychlili vývoj resistentních linií, pracují na identifikování molekulárních markerů v v DNA kanoly, které jsou spojeny s resistencí vůči krytonosci. Ty by umožnily šlechtitelům určit v pouze několika málo hodinách v laboratoři, jestli DNA rostlin kanoly obsahuje charakteristiku resistence.

Výzkumníci byli zvědavi také na to, proč je kanola resistentní z úhlu pohledu krytonosce.  Zjistili, že resistentní kanola odpuzuje krytonosce čtyřmi způsoby.

Umožnili samečkům a samičkám krytonosce, aby viděli resistentní a citlivé rostliny aniž by byli schopni je cítit. Krytonosci byli mnohem více přitahováni k citlivé kanole.

Také vystavili krytonosce působení pachu citlivých a resistentních rostlin, bez jakéhokoliv vizuální informace. Znovu krytonosci preferovali citlivé linie. Pak výzkumníci poskytli krytonoscům volbu šešulí pro kladení jejich vajíček. Jestliže má krytonosec volbu šešulí, klade vajíčka na šešule z citlivých rostlin než na šešule z resistentních rostlin.

Existují tedy rozdíly vizuální, pachové a chuťové mezi citlivými a resistentními rostlinami. Výzkumníci také zjistili, že existuje účinek toxinu, který zabraňuje vývoji krytonosce. Když je krytonosec donucen žít na resistentní kanole a neposkytne se mu žádná možnost volby, kde klást vajíčka, jejich larvy se déle vyvíjejí a když jsou dospělé, jejich hmotnost je mnohem menší.