Když se vědci prošli mandloňovým sadem

Psal se rok 2025 a v Mikulově se odehrávala mezinárodní konference, která se věnovala integrované ochraně révy vinné. Její organizátor, doc. Ing. Aleš Eichmeier, Ph.D., se tehdy v rámci neformálního programu rozhodl ukázat svým kolegů, světovým kapacitám v oboru, jihomoravské vinohrady a jejich pozornosti nemohly uniknout ani mandloňové sady v Hustopečích. Unikátní místo a debata odborníků původem z několika kontinentů, dala vzniknout myšlence, kterou se začal zabývat tým vědců Mendelea – ústavu genetiky v Lednici, právě pod vedením Aleše Eichneiera.

Výzkum prováděný na vzorcích odebraných následujícího jara si vzala za svůj Kateřina Juncová jako téma její bakalářské práce. Klade si za cíl detekovat houbové patogeny, které kolonizují dřevo těchto ovocných stromů, což přinese výsledky zajímavé i pro mezinárodní vědeckou komunitu. Výsledky detekcí ze dřeva mandloní z Hustopečí tak může pomoci nejen lokálně, ale výsledky mohou v budoucnu pomáhat sadům a vinicím po celém světě. 

“Výzkum nám prozradí spektrum patogenů, podle jehož složení můžeme díky výsledkům mezinárodnímu výzkumu choroby kmene révy (GTD) navrhnout optimální management vedoucí k obnově sadu v Hustopečích,” říká doc. Ing. Aleš Eichmeier, Ph.D.

Dřevo mandloní z Hustopečí prozrazuje, co není oku patrné

Posláním projektu je přinášet včasné a správné řešení stromům, které se mohou zdát oku laika docela zdravé. Samotný projev choroby, který můžeme vidět, je totiž příznakem pokročilého stádia a strom s takovými symptomy může za negativních klimatických podmínek usychat v řádu týdnů bez možnosti jeho záchrany.
Teprve po řezu odhaluje dřevo mandloně změny, které nejsou na první pohled patrné. Řez dřevem umožňuje vědcům z Mendelea, sledovat jeho vnitřní strukturu a změny, které mohou souviset se zdravotním stavem stromů. Výzkum nalezených patogenů má přispět k lepšímu porozumění tomu, co se v mandloních odehrává a jak lze jejich kondici včas vyhodnotit. Využívá se k tomu molekulárně-genetických metod.

Vzorky dřeva mandloní po řezu, na nichž jsou patrné změny ve struktuře dřeva.

Mikroskop umožňuje vědcům poznat svět mikroorganismů

Vzorky jsou v laboratoři použity k izolaci hub na Petriho miskách, poté je možné jednotlivé kultury orientačně určit, separovat a uchovat pro další práci. Při analýze mikroskopem na Ústavu genetiky jsou identifikovány jednotlivé mikroorganismy a jsou sledovány  jejich charakteristické morfologické znaky. Pozornost je přitom věnována rozdílům mezi jednotlivými kulturami a jejich vývojovými stádii.

Ing. Milan Špetík, Ph.D. – Doktor Špetík při mikroskopickém pozorování mikroorganismů na pracovišti Ústavu genetiky v Lednici

Pro větší přesnost se využívá práce s extrakčním kitem, který slouží k izolaci DNA ze zkoumaných vzorků. Z čisté DNA je pak pomocí takzvané sekvenace zjištěna genetická informace a ta při porovnání s databází prozradí druha rod konkrétní houby na Petriho misce. Vědci díky tomu mohou zjistit, jaké druhy mikroorganismů se ve dřevě nacházejí, a podrobněji popsat celé jejich společenstvo.

Ing. Linda Holcová – Práce s extrakčním kitem, pomocí něhož vědci získávají DNA ze zkoumaných vzorků pro následnou molekulárně-genetickou analýzu. 

Klasickou práci v laboratoři doplňuje masivně paralelní sekvenování

V porovnání s klasickými metodami je při tomto postupu sekvenována přímo DNA získaná ze dřeva bez nutnosti kultivace jednotlivých hub.
Sekvenátory tak pomáhají vědcům určit všechny druhy a odhalit složení celého mikrobiálního společenstva, které se ve vzorku nachází. V případě mandloní tedy tato metoda může objasnit, jaké patogeny stromy kolonizují a jak mohou souviset se změnami jeho struktury. Metoda přitom není omezena pouze na dřevo – využít ji lze například také při studiu mikroorganismů v půdě nebo ve vodě, což je pro celkový pohled na navržení dalších opatření velice důležité. Jeho výsledkem totiž může být jak prevence tak podpora přirozená symbióza vedoucí k funkčnímu sadu. 

doc. Ing. Aleš Eichmeier, Ph.D., Docent Eichmeier při práci se sekvenátorem MiniSeq, který vědcům umožňuje identifikovat mikroorganismy přítomné ve vzorcích dřeva.

Výzkum by měl přinést nové postupy, které si žádá klimatická změna

Měnící se klima vede k intenzivnějším jarním mrazíkům, které v posledních letech trápí zejména vinice. Další ranou pro stromy jsou letní střídající se dlouhá období extrémních veder a sucha s deštivým ochlazením. Na tyto změny jsou citlivé například broskvoně nebo meruňky, zatímco mandloně jsou vůči vedrům odolnější, ale náhlé a silné výkyvy počasí také nezvládají dobře.
V hustopečských mandloňových sadech budou výsledky práce týmu z Mendelu postupně uplatňovány tak, aby došlo k obnově starého/starých sadu/ů. Vědci hledají způsoby dlouhodobé péče o sad, které povedou k prevenci s důrazem na biodiverzitu mikrobiomu a správné agrotechnické postupy v sadu. Snahou je tedy nejen najít ty druhy hub, které se v současných klimatických změnách chovají invazivně a předejít jejich šíření, ale také najít nové a optimální postupy péče o půdu i stromy, které zajistí jejich zdravý život. Cílem je díky obnově sadu v Hustopečích najít cestu, jak pomoci i ostatním sadům, jako jsou sady meruněk a broskví, jež jsou dík negativním klimatickým podmínkám na ústupu. A v neposlední řadě také vinicím, které jsou chloubou Jihomoravského kraje.