WikiDer > Фитофтороз листьев таро - Википедия

Taro leaf blight - Wikipedia

Болезнь листьев таро
Спорангии Phytophthora colocasiae на спорангиеносах
Phytophthora colocasiae спорангии на спорангиеносах
Научная классификация редактировать
Clade:SAR
Тип:Oomycota
Заказ:Peronosporales
Семья:Peronosporaceae
Род:Фитофтора
Разновидность:
P. colocasiae
Биномиальное имя
Phytophthora colocasiae

Гниль Листа Таро (Phytophthora colocasiae) является очень заразным болезнь растений для которого характерно образование крупных коричневых высыпаний на листьях инфицированных таро растения.[1] Поражения являются результатом оомицеты вымывание питательных веществ из листьев через гаустория создать белые пудровые кольца спорангии.[2] Этот патоген лучше всего растет в условиях высокой влажности и сильного дождя, предлагая патогенам средства распространения через брызги дождя, а также в теплой влажной среде, которая благоприятствует гиф рост через зараженное растение.[3] Эпидемия гниения листьев Таро Самоа в 1993 году является примером крайнего опустошения, которое этот патоген может вызвать, если не будут приняты превентивные меры для контроля распространения и симптомов.[4]

Хозяева и симптомы

Впервые описано в Ява к Мариан Рациборски в 1900 г. бактериальный ожог листьев таро был вызван оомицетами. Фитофтора колоказия которые заражают в первую очередь Колоказия виды и Алоказия маркориза.[2] P. colocasiae в первую очередь поражает листья, но может также инфицировать черешки и клубнелуковицы.[1]

Коричневые высыпания на таро; Предоставлено: Скот Нельсон, Гавайский университет в Маноа.

Сначала симптомы появляются на листьях, когда капли воды скапливаются и в конечном итоге образуют маленькие коричневые пятна, окруженные ореолом на верхней поверхности листьев.[1] Эти пятна очень быстро разрастаются и образуют большие коричневые пятна.[5] Весь лист может быть уничтожен в течение нескольких дней после появления первых симптомов во влажных условиях.[6] На нижней стороне листьев есть пятна, которые выглядят пропитанными водой или серыми, и по мере их расширения образуется гниль, и лист разрушается в течение нескольких дней.[1] Симптомы проявляются в течение дня / ночи, когда пропитанные водой участки расширяются в течение ночи, а затем высыхают в течение дня. В результате образуются дополнительные водяные пятна, ведущие к все более крупным поражениям. По мере расширения очага спорангии наиболее активно развиваются на краю очага поражения и распространяются на здоровые ткани.[2]

Одной из характерных черт, обнаруживаемых на листьях, является образование ярко-оранжевых капель, сочащихся сверху и снизу пропитанных водой поверхностей листьев.[2] В результате в течение дня капельки высыхают и становятся твердыми.[2] Еще один признак P. colocasiae Инфекция представляет собой массу спорангиев, которые образуют белое порошкообразное кольцо вокруг поражения. Симптомы на черешках включают поражения от серого до коричневато-черного цвета, которые могут возникать в любом месте черешков. Черешки становятся мягкими и могут сломаться, поскольку патоген уничтожает хозяина.[2]

Симптомы клубнелуковиц часто напоминают резину и мягкие, а также имеют светло-коричневый цвет. Эти симптомы возникают быстро и могут возникать на любом участке клубнелуковицы и часто незаметны на ранних стадиях. Разложившаяся ткань клубнелуковицы становится коричневой и становится багровой на поздних стадиях инфекции.[2]

Поражения также могут быть образованы спорангиями, на которые попадают брызги дождя. Мертвая центральная область разрывается и выпадает по мере увеличения поражения.[2] Скорость распространения этого заболевания очень высока, что приводит к высокому проценту потерь урожая.[6]

Цикл болезни

P. colocasiae является оомицетом и поэтому характеризуется ооспоры и ценоцитарный гифы.[6] Ооспоры имеют очень толстые стенки, которые обеспечивают прочную структуру для выживания. В результате ооспоры зимуют в почве, подземных хранилищах или на остатках листьев, оставленных в поле после сбора урожая. Тем не мение, инокулят не выживает очень долго на тканях листа. Другой Колоказия такие растения как Слоновий ухо и Дашин являются дополнительным средством выживания этого патогена. Ну наконец то, хламидоспоры были произведены в идеальных лабораторных условиях в культуре и могут также служить структурой выживания в дополнение к ооспорам. Однако хламидоспоры в полевых условиях пока не наблюдались. Следовательно, неизвестно, действительно ли хламидоспоры являются частью Phytophthora colocasiae цикл болезни.[4]

При заражении ооспоры, перезимовавшие на ткани листа и черешках, дают начало спорангиеносцы которые имеют на концах спорангии в форме лимона. Спорангии могут инфицировать листья таро напрямую через зародышевые трубочки или косвенно путем производства зооспоры. Заражают ли спорангии прямо или косвенно, зависит от погодных условий.[6]

При благоприятных погодных условиях, например при высоких температурах, спорангии заражаются напрямую через зародышевые трубочки. Зародышевые трубочки дают начало аппрессориум которые образуют гаусторий и позволяют патогену извлекать питательные вещества, не проникая через клеточную мембрану хозяина. В результате образуется больше спорангиев, и если погодные условия остаются благоприятными, образуются дополнительные спорангии, и инфекция продолжается прямо или косвенно на других хозяевах.

Высвобождение зооспор из спорангиев; Предоставлено: Фред Брукс, Гавайский университет в Маноа, Bugwood.org.

Непрямое заражение происходит в неблагоприятных или очень влажных условиях путем высвобождения зооспор из спорангиев. Зооспоры теряют жгутики, становиться кисты, прорастать и питаются хозяином через зародышевую трубку и производят больше спорангиев, чтобы продолжить цикл болезни.[7]

Наклонная форма листа таро побуждает спорангии и зооспоры распространяться на других хозяев через брызги дождя. Патоген также может передаваться через поля через зараженный растительный материал или загрязненные инструменты.[4] Патоген может выжить как мицелий в течение нескольких дней в мертвых и умирающих тканях растений, а также в инфицированных клубнелуковицах.[2] С другой стороны, инцистированные зооспоры P. colocasiae может прожить несколько месяцев без хозяина.

Когда сезон заражения подходит к концу, половое размножение возникает, чтобы сформировать ооспора. Для успешного полового размножения погодные условия должны быть благоприятными и типы вязки должны совпадать. Два типа спаривания, A1 и A2, существуют для Phytophthora colocasiae. Гормональная передача сигналов позволяет спорангиям двух типов спаривания объединиться и инициировать развитие оогония и антеридия.[4] Оогониум можно сравнить с женским репродуктивным органом, в то время как антеридий выполняет роль мужского репродуктивного органа. Проникновение оогониума через антеридий приводит к образованию половой споры или ооспоры. Ооспора перезимует и прорастет, образуя инфекционные спорангии, когда условия улучшатся.[6]

Среда

Возбудитель обильно растет в районах с высокой влажностью и сильными дождями в дополнение к оптимальному pH 6,5 и температуре 28 ° C (82 ° F).[3]

Вышеупомянутые прохладные, влажные и влажные условия благоприятствуют как бесполый и половое размножение Phytophthora colocasiae. Идеальный диапазон температур для этого патогена составляет 10–35 ° C (50–95 ° F). Спорангии, которые наиболее быстро развиваются на краях пораженных листьев, могут прорастать непосредственно на листьях при температуре от 20 до 28 ° C (68–82 ° F) или распространяться на соседние листья через брызги дождя. В менее идеальных условиях, таких как низкие температуры, близкие к 20 ° C (68 ° F), и высокая влажность, спорангии выделяют зооспоры для непрямого прорастания. Прорастание происходит в течение приблизительно двух часов, после чего следует 2-4-дневный инкубационный период между проникновением зародышевой трубки и появлением симптомов заболевания.[3]

Идеальные температуры для воспроизводства Phytophthora colocasiae патоген привел к его распространению в прохладных тропических районах Юго-Восточная Азия, откуда предположительно произошел возбудитель. P. colocasiae наблюдается в Индонезия, Китай, Индия, то Филиппины, Малайзия, Гавайи, Папуа - Новая Гвинея, а Британские Соломоновы Острова.[3]

Управление

В прошлом контроль над P. colocasiae был направлен в основном на ограничение количества инокулята с помощью культурных практик. Примером такой практики является мошенничество, который включает удаление всех или части инфицированных листьев. Эта практика в конечном итоге оказалась неэффективной, поскольку удаление листьев в значительной степени имитирует дефолиирующие эффекты самой болезни листьев Таро и усугубляет потери урожая, уже опустошающие урожай.[4]

Увеличение расстояния между растениями таро было исследовано как метод ограничения передачи. Однако этот метод также оказался неэффективным, поскольку растения таро лучше всего растут, если их посадить близко друг к другу. Следовательно, увеличение пространства между растениями также снижает урожайность.[4]

Химический контроль P. colocasiae предложил некоторое облегчение в виде профилактических спреев, содержащих медь, марганец, и цинк. Наклонная форма листьев таро и преобладание урожая во влажном климате требуют многочисленных применений, которые могут быть экономически нецелесообразными. Системный фунгицид металаксил было также установлено, что эффективно контролировать P. colocasiae, особенно при применении вместе с пестицидом Mancozeb при первых же признаках болезни.[6] Хотя химический контроль является одним из наиболее эффективных методов борьбы с этим патогеном, тот факт, что таро обычно является натуральной культурой, делает химический контроль экономически непрактичным и экологически неустойчивым.[4]

Недавнее исследование показало многообещающие результаты с использованием Эвкалиптовый шар эфирное масло для борьбы P. colocasiae. После химического анализа Эфирное масло, исследователи определили, что самые распространенные соединения 1,8-цинеол, α-пинен, и п-цимол. Эти соединения составляют 26,4%, 14,1% и 10,2% эфирного масла соответственно. В пробирке исследования продемонстрировали полное ингибирование прорастания спорангиев и роста мицелия после применения Эвкалиптовый шар эфирное масло в концентрации 0,625 мг / мл и ингибирование прорастания зооспор в концентрации 0,156 мг / мл. На месте, эти соединения полностью ингибировали споруляцию, некрози общее проявление симптомов заболевания при концентрации 3,5 мг / мл.[8]

Несмотря на обещание химического контроля, генетическая устойчивость в настоящее время предлагает лучший долгосрочный контроль P. colocasiae. В 2013 году исследователи смогли придать устойчивость растению таро через оксалатоксидаза (OxO) ген gf2.8 пшеницы (Triticum aestivum). Исследователям удалось выделить трансгенную линию, у которой не развились симптомы заболевания после инокуляции P. colocasiae зооспоры.[9] Также были идентифицированы несколько устойчивых к гниению листьев таро разновидностей, таких как K333, K345 и Ainaben. Хотя генетическая устойчивость, по-видимому, является самым мощным инструментом управления P. colocasiae до сих пор определенные генетические модификации приводят к изменениям вкуса и внешнего вида растения таро. В связи с его серьезным культурным и экономическим значением, проблема создания устойчивых сортов без снижения культурной и экономической ценности урожая остается.[7]

Важность

Таро - четырнадцатое место среди самых потребляемых овощей в мире и основная культура как в диете, так и в экономии тропики. Многие тропические страны полагаются на таро как на основной экспорт. Упадок листьев Таро вызывает различные потери урожая клубнелуковиц в зависимости от того, насколько восприимчивы сорта к заражению и повреждению фитофторозом листьев Таро. Сообщалось о снижении урожайности клубнелуковицы на 25-50% в различных местах по всему региону. Тихий океан. Потери 25-35% урожая клубнелуковиц были зарегистрированы на Филиппинах, в то время как в некоторых крайних случаях потери 95% были зарегистрированы для различных сортов на Гавайях.[4]

Последняя эпидемия гниения листьев Таро охватила Самоанский архипелаг с 1993-1994 гг. Экспорт таро составлял 58% экономики Самоа и приносил 3,5 миллиона долларов США в год непосредственно перед эпидемией в 1993 году. В 1994 году экспорт таро принес только 60 000 долларов США - снижение прибыли всего за один год на 99,98%.[4]

Причина, по которой Гниль Листа Таро смогла уничтожить урожай таро Самоа, заключалась в том, что таро вегетативно размножаемый через черенки, а не семена. Таро монокультуры без фитофтороза были созданы с очень небольшой генетической изменчивостью.[10] Эта узкая генетическая вариация оставила монокультуры без устойчивых растений, чтобы сдерживать распространение патогена, позволяя ему быстро распространяться в теплом влажном климате Самоа, разрушая производство таро по всему архипелагу. В настоящее время экспорт таро из Самоа возобновился благодаря скрещиванию сорта Самоа с устойчивыми сортами из Юго-Восточной Азии.[10] Проведение тестирования тканей на отсутствие вирусов позволило гарантировать, что инфицированные вегетативные ткани нельзя продавать и выращивать на почве Самоа.[10] Эпидемия Самоа послужила примером для других стран-экспортеров таро в обеспечении устойчивости плантаций к фитофторозу листьев таро и в тестировании тканей, чтобы убедиться, что болезнь не распространяется на другие страны.[4]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Нельсон, С., Брукс, Ф. и Тевес, Г. Июль 2011 г. Фитофтороз листьев Таро на Гавайях. Колледж тропического сельского хозяйства и человеческих ресурсов.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Сингх Д., Джексон Г., Хантер Д., Фуллертон Р., Лебот В., Тейлор М., Иосефа Т., Окпул Т. и Тайсон Дж. Июль 2012 г. Лист Таро упадок - угроза продовольственной безопасности. Сельское хозяйство. 2, 182 - 203.
  3. ^ а б c d Phytophthora colocasiae. 2013. http://www.cabi.org/isc/datasheet/40955 .CABI. (01.11.14).
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j Брукс, Ф. 2005. «Упадок листьев Таро». http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/fungi/Oomycetes/Pages/TaroLeafBlight.aspx Ссылка на Американское фитопатологическое общество. (27.10.14).
  5. ^ Хантер Д., Пуоно К. и Семиси С. 1998. Воздействие фитофтороза листьев таро на островах Тихого океана с особым упором на Самоа. Журнал сельского хозяйства южной части Тихого океана.
  6. ^ а б c d е ж Мисра, Р.С., Шарма, К., Мишра, А.Дж. Сентябрь 2008 г. Фитофтороз листьев таро (Colocasia esculenta) - обзор. Азиатско-австралийский журнал растениеводства и биотехнологии. 2 (2), 55-63.
  7. ^ а б Джексон, G.V.H. (1980) Болезни и вредители таро. Южнотихоокеанская комиссия, Нумеа, Новая Каледония. 51 стр.
  8. ^ Самеза, М. Л., Боат, М., Нгемези, С., Мабу, Л., Донгмо, П., Бойом, Ф., и Менут, К. 2014. Возможное использование Эвкалипт шаровидный эфирное масло против Phytophthora colocasiae Возбудитель фитофтороза листьев таро. Европейский журнал патологии растений 140.
  9. ^ Хе Х., Миясака С., Фитч М., Хури С. и Чжу Ю. 2013. Таро (Colocasia esculenta) Трансформирован геном оксалатоксидазы пшеницы для повышения устойчивости к патогену таро Phytophthora colocasiae. HortScience 48, 22–27.
  10. ^ а б c Мурхед, А. Май 2011. Урок разнообразия от болезни таро Самоа. Защита растений. 18-19.