КОНФЕРЕНЦІЯ З ПИТАНЬ ВСИХАННЯ ЯСЕНА (Дубровник, Хорватія, 12-18 квітня 2015року).

Предаю огромную благоларность  Екатерине Давиденко, подготовившей и передавшей этот материал. М.П.

У Дубровнику (Хорватія) 12-18 квітня 2015року відбулась чергова конференція в рамках європейського проекту COST ACTION FP1103 FRAXBACK "Всихання ясена в Європі: розробка рекомендацій і стратегій невиснажливого ведення лісового господарства".

Проблема масового всихання ясена звичайного (Fraxinus excelsior) існує в Європі з кінця дев’яностих, коли польськими вченими у1992 була знайдена і описана нова хвороба ясена. Протягом 20 років ця хвороба стрімко поширилась майже по всім країнам Європи, крім поки що Іспанії, Португалії і частково Італії.
З метою узагальнення даних щодо цієї хвороби чотири роки тому європейські вчені започаткували унікальну акцію – міжнародний проект COST ACTION FP1103 FRAXBACK "Всихання ясена в Європі: розробка рекомендацій і стратегій невиснажливого ведення лісового господарства", у якому беруть участь 32 країни Європи, Канада, Японія, Китай, Сполучені Штати Америки, і який об’єднує дослідження по вивченню патогена ясена і шляхів ведення лісового господарства з метою обмеження розповсюдження хвороби. Ми вже не раз приводили репортажі з конференцій по цьому напрямку. На цей раз чергова конференція відбулась у Дубровнику, де прийняли участь 122 представника з 38 країн. Від Україні участь у конференції брали експерти проекту, директор ДСЛП «Харківлісозахист», канд. с.-г. наук Катерина Давиденко та старший викладач кафедри лісової патології Львівського лісотехнічного університету канд. біол. наук Ірина Мацях. Інформацію щодо хвороби, а головне – фото і відеоматеріали можна подивитись на сайті проекту FRAXBACK – http://www.fraxback.eu/
Основні дослідження європейських вчених спрямовані на вивчення циклу розвитку збудника хвороби, вірулентності окремих штамів, сприйнятливості окремих видів і популяцій роду Fraxinus sp. до інфекції, а також на розробку рекомендацій щодо запобігання негативних наслідків поширення хвороби для лісових екосистем.

Значну увагу європейські вчені також приділяють розповсюдженню інформації про хворобу для лісівників, власників лісових угідь, фермерів, адміністрацій міст і селищ тощо – тобто всіх, хто має хоч якесь відношення до лісу.

Масове всихання ясеневих насаджень у Європі, викликане збудником Hymenoscyphus fraxineus (анаморфа Chalara fraxinea), відомо нині у понад 25 країнах Європи, з 2010 року – і в Україні. Молекулярними методами підтверджено наявність збудника хвороби у Харківській і Сумській (Davydenko et al., 2012), а за макроскопічними характеристиками – у зразках із Львівської, Івано-Франківської й Тернопільської областей (Мацях, 2014). Основними симптомами хвороби є поступове відмирання крон, некротичні плями на корі пагонів, знебарвлення деревини та листя, некрози листя, передчасне опадання листя, некрози стовбура.

Ще у 2005 році основною гіпотезою більшості вчених було походження патогена з іншого континенту. А у 2012 році група швейцарських підтвердила, що цей гриб був описаний в Японії Hosoya et al. ще у 1993 році. Його було виявлено на черешках ясена маньчжурського (F. mandshurica), і цей гриб є слабким патогеном в Японії, тоді як C. fraxinea домінує в угрупованнях грибів у насадженнях в Європі, де реєструється відмирання дерев ясена. Це дуже притаманно інвазійним видам – на батьківщині вони не є вірулентними патогенами, оскільки протягом століть вижили дерева з більш менш високим рівнем резистентності. Коли такий вид потрапляє на інший континент, то за сприятливих умов успішно приживається там, тому що не має ворогів, ніяких обмежувальних чинників, а резистентність насаджень часто дуже низька. І тоді відбувається те, що з ясенем у Європі. Історія має дуже багато таких прикладів – голландська хвороба в’язів, непарний шовкопряд, колорадський жук тощо. Так, унаслідок розвитку епіфітотії цієї хвороби у Швеції ясен звичайний занесений до Червоної Книги, а в Литві загинули близько 50 % усіх ясеневих насаджень.

Останні дослідження показали, що стійкість ясена до всихання, спричиненого H. Fraxineus, незначна, і навіть дерева з високою резистентністю можуть виявляти 10–15% всихання крони. Але з іншого боку, ясен звичайний, є дуже спроможним до природного поновлення, і щільність самосіву може сягати 150000 штук на гектар.

Таким чином, існуючі ясеневі насадження природного походження можуть стати основним джерелом порівняно стійких і генетично різноманітних дерев, які, як правило, в змозі зберегти конкурентоспроможність.

ЗВІТ ЩОДО НАВЕДЕНИХ ПРЕЗЕНТАЦІЙ НА КОНФЕРЕНЦІЇ  З ПИТАНЬ ВСИХАННЯ ЯСЕНА
(Дубровник, Хорватія, 12–18 квітня 2015року).

На конференції були представлені 52 презентації щодо проблем всихання ясена та голландської хвороби ільмових.

Результатам моніторингу всихання ясена в Україні біла присвячена доповідь українських науковців (К.В. Давиденко, В.Л. Мєшкова). Польові дослідження в Україні проведено у 2010–2015 рр. у лісових насадженнях і лісових смугах Житомирської, Харківської, Київської, Луганської, Полтавської та Сумської областей на 11 пробних площах. До обстеження включено насадження віком від 10 до 80 років із домінуванням дуба звичайного (Quercus robur L.) та ясена звичайного (F. excelsior). На пробних площах реєстрували наявність шкідливих комах і грибів та визначали їхній видовий склад, санітарний стан ясена, ступінь ураження H. fraxineus за 5-бальною шкалою. Зразки (листя, пагони) з наявністю симптомів хвороби відмирання ясена використовували для молекулярного підтвердження наявності хвороби. В результаті було підтверджено наявність цієї хвороби в шести областях Центральної і Східної України та Полісся (Волинська область).
Найпізніше хвороба потрапила в Англію та Ірландію (наприкінці 2012 року) разом з імпортом саджанців ясена з європейських країн. Так, ірландські вчені (А. МакКракен), враховуючи що Ірландія є острівною країною, спробували у 2013 році вилучити та знищити максимально весь інфікований матеріал. Патоген було ідентифіковано на 100 ділянках, де протягом 2013 року було знищено 85 тисяч молодих дерев із симптомами захворювання. Під час проведення обстежень на моніторингових площах у 2014 році лише у двох місцях були виявлені дерева із симптомами захворювання. Цей експеримент свідчить, що розповсюдження інфекції можливо уповільнити вчасними заходами регулювання.

Ірина Мацях (Україна) разом із норвезькими колегами (Х. Солхейм, А.Хиєтала) визначала особливості первинного заселення гіфами патогена різних тканин дерева (серцевини, ксилеми, кори). Було визначено, що у першій фазі розвитку інфекції гіфи гриба проникають у паренхімні клітини ксилеми, а потім поширюються по радіусу. 

Ясен – дуже важлива порода у Британії, де посідає друге місто після дуба, а під час останньої інвентаризації кількість дерев ясена у лісових масивах становила 126 мільйонів шт. Хвороба з'явилася на острові у 2012 році, а вже з 2013 року уряд Британії фінансує декілька величезних проектів щодо вивчення цієї хвороби та основних стратегій збереження ясена. Так, понад 20 британських дослідників (доповідач – Л. Келлі) визначали геном клонів Fraxinus еxcelsior у Лондонському Університеті Queen Mary із зосередженням зусиль на вивченні геномних бібліотек і локусів, які кодують гени зниження чутливості ясена до H. fraxineus. 

Також важливі дослідження проведені групою британських вчених (К. Брайзер, Дж.Вебер) щодо сумісності штамів патогена з Британії. Це є важливим для ефективного захисту ясена від хвороби. Останнє десятиліття використання тесту сумісності (vegetative compatibility) та молекулярний аналіз дає змогу визначати генетичну структуру гриба. Так, визначено, що патогенність гриба управляється множинними генетичними локусами, які утворюють анастомози із життєздатними гетерокаріонами.

Значну увагу приділяють визначенню стійких генотипів ясена британські вчені (Дж. Кларк, Г. Хемері, Т. Роуленд, Т. Фенінг, С. Лі). Кінцева мета полягає у виявленні окремих 400 генотипів, які показують високу ступінь резистентності (менше 10 % відмирання крони), скрінінг маркерів резистентності та визначення їх консорціуму.

З метою розведення стійких клонів будуть використані методи культури тканини з насіння і листового матеріалу.
Р.Мітчел і Е.Брум (Британія) визначали придатність альтернативних видів дерев, які можуть замістити ясен у Британії з погляду комерційної цінності для лісового господарства. Зміна видів дерев вплине на функціонування екосистем і ресурсів для інших видів (продуктів живлення, місць гніздування, перебування тощо). Таким чином, використання альтернативних видів дерев з резистентністю до хвороби може мати величезні екологічні наслідки. Було виявлено 955 видів, які тією чи іншою мірою пов’язані з ясенем. Хоч визначено, що жоден інший вид не може замінити F. excelsior, оцінено придатність 11 альтернативних видів дерев за екологічним функціонуванням і кількістю підтримуваних асоційованих із ясенем видів.

Також Е.Брум, Д.Рей, Р.Хамер, Р.Мітчел і Г.Кер (Британія) оцінювали життєві стратегії рослин, асоційованих з ясенем для прогнозування зміни складу лісових насаджень регіонів Великобританії у випадку використання лісової політики невтручання (Non-intervention). У лісових масивах із часткою ясена понад 10 % прогнозують значні зміни у складі видів дерев і чагарників.

Окремою важливою темою для більшості європейських країн і, особливо, для Англії та Ірландії, де кількість ясена вимірюється сотнями мільйонів дерев, є розповсюдження результатів досліджень та створення протоколів захисту ясенів для власників лісів, парків, захисних лісосмуг, фермерів та інших господарів, які мають ясени на власній землі. Крім того, проводиться серйозна пояснювальна робота щодо посилення фітопатологічних перевірок імпортованих рослин, насіння, деревини і дерев’яних виробів з метою запобігання ввезенню інфікованих росин ясена в Англію (М. Марзано). Британські вчені приділяють увагу визначенню основних напрямів глобального біоконтролю хвороби за допомогою розширення знань власників лісу про здоров'я дерев, механізми стійкості насаджень, постійній взаємодії та обміну інформацією між вченими, адміністративними структурами та власниками лісів.

Шведські вчені (Я. Стенлід, М. Клері, М. Ельфстранд, М. Брандстром) вивчали особливості геному H. fraxineus порівняно з H. albidus для визначення рівня експресії генів обох видів з метою виявлення генетичних локусів, що відповідають за вірулентність та агресивність першого виду. Отримання даних щодо експресії конститутивних (house keeping genes) і регульованих генів після інокуляції саджанців ясена H. fraxineus дає можливість визначити генні локуси, відповідальні за вірулентність виду та спрямувати пошуки резистентних до H. fraxineus генотипів ясенів. Німецькі та шведські вчені разом досліджували генетичну структуру H. fraxineus використовуючи 14 пар мікросателітних маркерів (Д.Нгієн та інш.).

Велика група вчених з різних країн презентувала дослідження щодо визначення стійких генотипів ясена до H. fraxineus. Німецькі вчені (Б. Фуззі, М. Конерт) виявили високу генетичну варіабельність популяцій ясена з Баварії і сусідніх регіонів, з яких визначили групи гетерозигот з найменшою чутливістю дло хвороби. Ці дані були використані для отримання гомозігот з найвищою резистентністю та будуть використанні для щеплення й подальшого розведення стійких клонів ясена.
У Німеччині загострюється проблема кореневих гнилей у насадженнях, пошкоджених H. fraxineus (Б. Мецлер, Р. Ендерле). Вторинні патогени, насамперед Armillaria gallica, спричиняють зростання кількості загиблих дерев ясена. Обстеження виявило, що площа ясеневих деревостанів, пошкоджених кореневими гнилями, зросла на 1638 га, причому уражено 24 % стиглих деревостанів і 61 % молодняків. У періодично затоплюваних насадженнях гнилі зафіксовані у 54 % і 98 % стиглих і молодих насаджень відповідно. Підраховано, що внаслідок ураження H. fraxineus ясеневі дерева повністю зруйнуються протягом 2–6 років після виникнення базальних некрозів.

Швейцарські вчені (А. Грос, В. Куелос) визначили щонайменше три близьких до H. Fraxineus види на черешках ясена з Китаю та Кореї. Їхні телеоморфи майже не відрізняються від H. fraxineus, а вірулентність цих грибів щодо європейських видів ясена невідома. Завдяки розвитку торгівлі та високим можливостям гібридизації грибів збільшується потенційна загроза виникнення ще більш агресивних рас і гібридів патогена.
Латвійські вчені (І. Пушпуре) вивчали наслідки хвороби всихання ясена для насаджень. Так, за 10 років площа ясеневих насаджень зменшилася в 10 разів і нині становить 0,1 % лісового фонду країни. Найбільш інтенсивне всихання виявлено у 2006 році, потім цей процес сповільнився. Щороку в середньому 650 га ясеня гинуло в результаті цієї хвороби. За станом ясеневих насаджень різного віку спостерігали на 170 пробних площах, оцінюючи ступінь всихання за 5-бальною шкалою, структуру насаджень із врахуванням домінантних і кодомінантних видів. Так, визначено, що у насадженнях типу Е3 переважають ясен (15,3 %), береза (13,5 %), осика (11,2 %) і ялина звичайна (10,0 %). У деяких насадженнях частка ясена зменшилася до 10,2 %, але у насадженнях типу Е2 вона знизилася до 4,2 %.

Ясен був домінуючим видом і становив 60,5 % від загальної кількості дерев, а його щільність сягала 10473 дерева на 1 га. Результати дослідження показали, що чисті ясеневі насадження не поновлюються після спалаху захворювання, частка ясена зменшується, а склад порід та домінування після відновлення залежать від типу ґрунту. Найкраще ясеневі насадження відновлюються у типі лісу Mercurialiosa і Aegopodiosa. У різних типах лісу також варіювали ступінь пошкодження ясена та рівень його відновлення. Обидва процеси були найбільшою мірою виражені в типах лісу Dryopteriosa та Aegopodiosa (р = 0,0005). Значне пошкодження молодих ясенів виявлено у насадженнях з домішками сірої вільхи та берези (р=0,003), а менше – у ясеневих насадженнях з домішками берези/ялини, вільхи сірої та в'яза. Ступінь пошкодження збільшувалася з висотою/віком ясеневих насаджень. Майже 90 % дерев висотою до 20 см були на вигляд здорові, але у насадженнях вище 2 м частка здорових дерев зменшилася на 50 %.

Вплив всихання ясена на відновлення насаджень також вивчали у Німеччині (Р. Ендерле, Й. Бекхем, Б. Мецлер) з використанням індикаторів конкурентоспроможності, оскільки, незважаючи на захворювання, ясен звичайний є одним із найбільш конкурентоспро-можних видів. Визначено, що індивідуальна конкуренція не зменшується помітно в ушкоджених насадженнях, тому використання конкурентоспроможних ясенів природного походження може бути додатковим ефективним заходом визначення стійких дерев.
Грецькі вчені (К. Спанос, Д. Гайтаніс) презентували протокол для успішного розведення ясена Fraxinus angustifolia методом клонування тканин із стовбура плюсових дерев ясена, стійких до хвороб.

Литовські і швейцарські вчені (В. Лігіс, Д. Бурокієне, Д. Марчулине, С. Шебель, Г. Норкуте) під час сумісного проекту досліджували різницю вірулентності штамів H. fraxineus із двох географічно віддалених популяцій з обох фаз життєвого циклу – паразитичної й сапротрофної. Експеримент проводили методом інокулювання 3-річних ясенів різними штамами патогена. Істотної різниці між географічними ізолятами поки не виявлено, тобто гіпотеза про вищу вірулентність збудника у період епіфітотії, після неї, не підтверджується. Крім того, дослідження генетичної структури (угруповання мультілокусних генотипів на основі молекулярного аналізу) виявили, що популяції патогена з Литви та Швейцарії не мають значних генетичних відмінностей. Водночас було знайдено значні відмінності між ізолятами, виділеними з некрозів і черешків як при інокулюванні, так і при вивченні мультілокусних генотипів.

Визначено, що два основних види ясена в Європі – Fraxinus excelsior і Fraxinus angustifolia чутливі до хвороби всихання ясена. Рівень чутливості третього серед найбільш розповсюджених видів – Fraxinus ornus – вивчала група австрійських вчених на чолі з Т. Кірісітцем. Після інокулювання F. ornus штамами H. fraxineus в'янення листя і відмирання виявлено лише на частини рослин (30 %), інокульованих у травні, а після інокуляції у червні симптоми хвороби майже не розвивалися. Для перевірки можливості перенесення патогена з інокульованих саджанців виділяли патоген знов. Доведено, що 40 % рослин з варіанту травневої інокуляції і лише 10 % з червневої містили H. fraxineus. Відмічено, що в Австрії і Італії ніколи не виявляли симптомів хвороби на F. ornus, що узгоджується з повідомленнями вчених з інших європейських країн.

Бельгійські вчені (А. Шандельєр, Ф. Гератс, М. Герман, Л. Делає) розробили методику додаткової оцінки впливу H. fraxineus на ясеневі насадження, а також визначили важливу роль видів роду Armillaria spp., які дуже часто «добивають» ясеневі насадження, особливо стиглі. Під час обстеження насаджень враховували ступінь ураження некрозом прикореневої зони залежно від діаметра насаджень. Вчені підтвердили, що H. fraxineus викликає некрози окоренкової зони ясена, причому ступінь їхнього поширення залежить від діаметра насаджень і року, що пов’язане з різною кількістю інфекції.

Безсимптомні зразки листя Fraxinus mandshurica з Далекому Сході Росії вивчали шведські й литовські вчені (М. Клері, Д. Нгієн, Д. Марчулине, А. Берлін, Р. Васайтіс, Я. Стенлід). Використання сучасного 454-секвенування зразків показало наявність 49 грибних таксонів, що належать до шести порядків Ascomycetes: Capinodiales, Pleosporales, Diaporthales, Helotiales, Hypocreales, Dothideales і одного порядку базидиомицетів: Tremellales. H. fraxineus було виявлено в 33 % від загальної кількості проаналізованих зразків. Генетична різноманітність популяції H. fraxineus була значно вища порівняно з європейською популяцією.
Естонські і норвезькі вчені (Р. Дренкан, Х. Солхейм, Т. Рііт, К. Адамсон, Т. Дренкан, А. Хієтала) разом із представниками Інституту Лісу (Красноярськ, Росія, А. Богачева) відвідали Хабаровський і Приморських краї Далекого Сходу Росії. Вони відібрали зразки (листя, черешки, пагони, насіння, апотеції) з місцевих видів ясена – F. mandshurica і F. rhynchophylla. Під час молекулярного аналізу було виявлено наявність H. fraxineus в обох видах Fraxinus із Далекого Сходу Росії (Владивосток, Приморський край і Хабаровськ, Хабаровський край). Також було визначено наявність незначних симптомів всихання ясена на поодиноких деревах, але помітного всихання крони не виявлено.

Окрема частина доповідей була присвячена ендофітам ясена, серед яких можливо найти потенціальні види грибів для біологічного контролю захворювання, викликаного H. fraxineus. Ендофітні гриби, як відомо, забезпечують сприятливий вплив на рослини і запобігають поширенню грибних патогенів. У системі європейських проектів типу COST Action існує окремий проект FA1103 ENDOPHYTES COST Action, присвячений дослідженням ендофітних видів для використання позитивних наслідків взаємовідносин мікроорганізмів і рослини, у т.ч. для біологічного контролюю інвазійних видів.

Чеські вчені (С. Ханачкова, А. Кукол, Л. Хардова) вивчали вплив грибів, виділених із пагонів ясена 12 дерев (6 – пошкоджених і 6 неушкоджених H. fraxineus) в зимовий (лютий) і літній (липень) періоди. З виділених ендофітів непатогенні види Aureobasidium pullulans, Alternaria alternata, Geniculosporium serpens and Xylaria longipes були відібрані для подальшого антагоністичного тесту з H. fraxineus у пробірці. Xylaria longipes і A. alternata переросли патоген, тоді як G. serpens та A. pullulans блокували ріст міцелію патогена, а деякі штами H. fraxineus частково переросли A. pullulans.

М. Шлегель і В. Куелос із Швейцарського інституту вивчали можливість загрози місцевим ендофітам від H. fraxineus, використовуючи зразки ясена із Швейцарії та Італії в районах, де виявлено всихання ясена, і у вільних від цього захворювання регіонах. Було визначено, що декілька видів потенційно знаходяться під загрозою зникнення.

Німецькі вчені (Б. Шульц, К. Юнкер, В. Мелер, Н. Андре, К. Цитрон, Й. Діскат) також визначали групу ендофитів, перспективних для біоконтролю захворювання. Вони виділили 200 грибних ендофітів із здорових і всихаючих дерев ясена. Із них подвійне випробування у культурі пройшли 75 випробуваних ендофітів, які виділяють метаболіти,токсичні до збудника.

Частина доповідей була присвячена проектам щодо досліджень голландської хвороби в’язів, яка викликає їхню масову загибель у Європі. Так, роботи шведських вчених (А. Менкіс, Р. Васайтис) спрямовані на збереження найстарішої популяції диких в’язів на острові Готланд (Швеція). Робота з проекту містить дослідження генетичної структури популяції патогена, фенології й екології основного переносника голландської хвороби – заболонника Scolytus multistriatus з використанням феромонних пасток та визначення ефективності заходів контролю розповсюдження захворювання (повне знищення інфікованих дерев, використання гербіцидів (гліфосату) для знищення пнів і коріння, використання біологічних гербіцидів (штамів дереворуйнівних грибів для швидкої гибелі і деструкції інфікованих пнів). Зокрема, визначено що понад 40 % жуків S. multistriatus несуть на себе грибкову інфекцію. Також визначені дерева, резистентні до голландської хвороби, які використовуються для програми розведення в’язів і створення стійких генотипів.

Велика група вчених (А. Солла, Х.А. Мартін та інші) надали презентації щодо голландської хвороби в’язів в Іспанії. Країна має багаторічний досвід щодо цієї хвороби, низку державних і європейських програм скринінгу європейських в'язів з низькою чутливістю до голландської хвороби. Були представлені практичні рекомендації, як ідентифікувати, розводити і вирощувати стійкі до хвороби в'язи. Також наведені результати ефективного схрещування дерев, інокуляції стійких дерев, оцінювання ключових для скринінгу симптомів та інші особливості селекційних програм, спрямованих на покращення резистентності дерев до голландської хвороби. В межах отриманого у 2014 європейського п’ятирічного проекту LIFE + project (LIFE13 BIO/ES/000556) близько 9000 стійких дерев, які вирощені із семи зареєстрованих клонів методами вегетативного розмноження, будуть посаджені в басейні річки Тежу поряд із 7000 саджанців з реліктових популяцій. В межах проекту будуть контролювати рівень адаптації до навколишнього середовища і наявність симптомів голландської хвороби. Проект також спрямований на збереження популяції в'язів і їх біорізноманіття в лісовому господарстві.