Бактериальная полоса на листьях - Bacterial leaf streak

Бактериальная полоса на листьях (BLS), также известный как черная мякина, является распространенным бактериальным заболеванием пшеницы. Заболевание вызывается видами бактерий. Xanthomonas translucens pv. undulosa. Патоген встречается во всем мире, но является основной проблемой в США, в нижней части среднего юга, и может снизить урожайность до 40 процентов.^[6] BLS в основном передается через семена (болезнь передается через семена) и сохраняется в семенах и на них, но также может сохраняться в остатках урожая в почве в межсезонье. В течение вегетационного периода бактерии могут передаваться с растения на растение при контакте, но в основном это распространяется через дождь, ветер и контакт с насекомыми. Бактерии процветают во влажной среде и образуют бактериальную слизь от кремового до желтого цвета, которая в сухом виде выглядит светлой и чешуйчатой, что приводит к полосе на листьях. Нашествие кочана пшеницы вызывает полосы некротический ткань на ости, который называется Black Chaff.^[14]Заболевание не поддается лечению, так как нет пестициды на рынке для лечения инфекции. Есть стойкие сорта имеется, но обработки семян не существует. Немного комплексная борьба с вредителями (IPM) методы могут использоваться для предотвращения инфекции, хотя ни один из них не может полностью предотвратить заболевание.^[2]

Хозяин и симптомы

Бактериальная полоса листьев - это возбудитель известно, что заражает и повреждает сорта пшеницы. Патоген также известен тем, что поражает другие мелкозерновые и все зерновые культуры, такие как рис, ячмень и тритикале. Штаммы возбудителя имеют разные названия в зависимости от вида, который они заражают. Это одно из самых разрушительных заболеваний риса.^[15] Устойчивая пшеница сорта предлагают лучшую защиту от потери урожая, но мало что известно о наследовании устойчивости.^[12] Заболевание чаще всего встречается на пшенице и встречается на сортах озимой и яровой пшеницы.

Полоса листьев и симптомы поражения бактериальной полосы листьев

Симптомы этого возбудителя можно увидеть на корень, листья, и чешуя. Симптомы на стебле проявляются не всегда, но могут быть замечены как изменение цвета от темно-коричневого до пурпурного на стебле ниже головы и над флаговым листом. ^[14] На ранних стадиях болезни на листьях можно увидеть прозрачные, пропитанные водой полосы, часто сопровождающиеся блестящей глазурью или скоплениями засохших бактерий на поверхности листьев. ^[8] Эти отметины становятся коричневыми поражения всего через несколько дней и может быть окружен ореолом зеленого лайма. Поражения могут растянуть всю пластинку листа. BLS проявляет симптомы, аналогичные симптомам Septoria nodorum, распространенная грибковая инфекция. Распространенный признак, который отличит этот возбудитель от Septoria nodorum отсутствие спор на листьях, которое проявляется в виде крошечных черных пятен на поверхности листа с Септориоз инфекционное заболевание. Бактериальная слизь от кремового до желтого цвета, продуцируемая зараженными BLS частями растений, также является отличительным признаком патогена.^[7]Зараженный чешуя, известные как черная солома, затемнены и некротичны. При тяжелых симптомах ядра обесцвечиваются из-за черных и пурпурных полос. ^[9] Растения, зараженные бактериальной полосой на листьях, будут иметь оранжевый оттенок из-за симптомов листьев и будут страдать от потери урожая и качества.^[14]

Симптомы черной мякины на растении пшеницы

Цикл болезни

Бактериальная полоса на листьях пшеницы - это болезнь, передаваемая через семена, и она в основном переносится семенами, но также может передаваться через контакт между растениями в течение ее жизненного цикла. Эпидемии обычно наблюдаются в конце вегетационного периода и во влажной среде. Влага способствует высвобождению патогена из засеянных семян, что приводит к колонизации листьев и вторжению в ткани. Бактерии на влажной поверхности листа проникают через отверстия листа, такие как устьица или раны. В умеренно теплой погоде (15-30 градусов Цельсия) бактерии начнут выделяться и размножаться в растении. паренхима ткань.^[4] Затем бактерии вводят в растение ряд эффекторных белков с помощью Система секрета 3-го типа (T3SS)^[5]. Эффекторы T3SS у Xanthomonas: Эффекторы, подобные активатору транскрипции (TAL эффекторы). Эти эффекторы TAL активируют производство генов растений, которые полезны для бактериальной инфекции.^[1] Бактерии распространяются и продвигаются вертикально вверх по растению.^[3] Бактериальные массы вызывают удлиненные прожилки по жилкам растения. Накопление воды на листьях также приводит к распространению организма, увеличивая количество поражений на листьях. Дождь, ветер, насекомые и контакт растений с растениями могут распространять болезнь в сезон и вызывать повторное заражение.^[4] После сбора урожая или гибели растения бактерии могут перезимовать в почве; хотя его выживаемость намного выше при наличии растительных остатков. Однако бактерии не могут выжить только за счет разложения вещества, а свободные бактерии не могут выжить более 14 дней в жаркую сухую погоду.^[7]Бактерии в основном распространяются через инфицированные или зараженные семена.^[10] В одних случаях бактерии перезимуют на других. многолетние растения и сорняки.^[4]Остаточные бактерии в почве, мусоре или других растениях также могут вызвать новую инфекцию в чистых семенах.

Среда

Заболевание может переносить теплые или отрицательные температуры,^[2] но к благоприятным условиям для болезни относят сырую и влажную погоду. Орошаемые поля создают благоприятную среду для болезни.^[14] Заболевание стало довольно распространенным в полутропических регионах, но может быть обнаружено во всем мире, где выращивают пшеницу.^[13] Сильные ветры, дующие на почву, способствуют распространению болезней. Когда распространение инициируется переносимыми ветром частицами почвы, симптомы легче всего обнаружить по краям поля.^[6]

Управление BLS

Бактериальные полосы на листьях пшеницы предотвратить нелегко, но с ними можно бороться с помощью чистых семян и устойчивости. Немного листовая продукты, такие как пестициды и антибиотические соединения были проверены на эффективность, но доказали, что их влияние на бактериальный патоген незначительно. Использование чистых семян с незначительной инфекцией дало эффективные результаты для исследователей и производителей. Патоген, передаваемый через семена, можно контролировать, удалив зараженные семена, однако чистые семена не всегда являются верным решением. Поскольку патоген все еще может жить в почве, использование чистых семян эффективно только в том случае, если и почва, и семена не содержат патогена. В настоящее время не существует эффективных средств обработки семян, которые производители могли бы применить к семенам пшеницы от патогена. Устойчивость к сортам является еще одним вариантом борьбы с болезнью. С помощью сорта такие как Блейд, Кромвель, Фаллер, Ховард или Кнудсон, которые устойчивы к BLS, могут уменьшить воздействие болезни и потенциально нарушить цикл болезни. Избегание восприимчивых сортов, таких как Hat Trick, Kelby и Samson, также может уменьшить присутствие болезни и уменьшить количество бактериальных остатков в почве.^[6] С помощью комплексная борьба с вредителями такие методы, как обработка почвы для переворота почвы и захоронения инфекции, а также чередование культур могут помочь в борьбе с болезнями, но не являются окончательными методами борьбы.^[9] В зависимости от условий бактерии могут выжить до 81 месяца.^[4] Поскольку бактерии питаются влагой, орошение также может увеличить риск заражения BLS.^[8]

Важность

Бактериальная полоса на листьях - одно из основных бактериальных заболеваний пшеницы. Потери выхода обычно составляют менее 10%, но могут достигать 40%. Потеря урожая связана с меньшим весом семян, а не с отсутствием урожая. Риск повреждений из-за бактериальных полос на листьях варьирует, но не следует упускать из виду, потому что всегда есть вероятность эпидемии. Исследования этого патогена все еще проводятся, в частности, по поиску устойчивых штаммов. Фермеры должны избегать посадки уязвимых сорта и избегайте зараженных семян, чтобы не допустить заражения возбудителем.^[4] Это заболевание может выжить в холодных или теплых климатических условиях, угрожая популяциям пшеницы во всем мире.

Источники

• Бох, Йенс; Бонас, Улла (2010). «Эффекторы Xanthomonas AvrBs3 типа III: открытие и функция». Ежегодный обзор фитопатологии. 48: 419–36. Дои:10.1146 / annurev-phyto-080508-081936. PMID  19400638.
• Бём Д. "Понимание бактериальных заболеваний пшеницы". AgriPro: Syngenta. <http://www.smallgrains.org/2009conf/bacterialdiseaseswheatboehm.pdf^{[постоянная мертвая ссылка ]}>
• Дин, Пол. «Функциональные домены и мотивы бактериальных эффекторных белков типа III и их роль в инфекции». FEMS Microbiology Reviews (2011): 1000-125, Федерация европейских микробиологических обществ. Интернет. 4 декабря 2014 г. <http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1111/j.1574-6976.2011.00271.x/asset/j.1574-6976.2011.00271.x.pdf?v=1&t=i39g1k19&s=599f77ee47c941f8ed7303d9c003f5419b16b44d >.
• Дювейлер Э., Брагард К. и Мараайт Х. «Бактериальные полосы на листьях и черная мякина». Хранилище корпоративных документов ФАО. <http://www.fao.org/docrep/006/y4011e/y4011e0n.htm >
• Гардинер, Дональд М .; Упадхьяя, Нараяна М .; Стиллер, Иржи; Эллис, Джефф Дж .; Доддс, Питер Н .; Казань, Кемаль; Манеры, Джон М. (2014). «Геномный анализ Xanthomonas Translucens, патогенного на пшенице и ячмене, выявляет события передачи генов между королевствами и различные системы доставки белка». Эд. Тургай Унвер ». PLoS ONE. 9 (1): E84995. Дои:10.1371 / journal.pone.0084995. ЧВК  3887016. PMID  24416331.
• Хершман Д.Э. и Бачи П.Р. «Бактериальная полоса пшеницы / Черная мякина». (2010) Служба расширения Кентукки. <https://web.archive.org/web/20141208162124/http://www2.ca.uky.edu/agcollege/plantpathology/ext_files/PPFShtml/ppfsagsg2.pdf >
• Линдбек, Курт. ПЛАН БИОБЕЗОПАСНОСТИ ЗЕРНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. N.p .: Plant Health Australia, n.d. Здоровье растений Австралия. Июнь 2011 г. Интернет. 4 декабря 2014 г.
• Макмаллен М. и Адхикари Т. «Бактериальная полоса на листьях и черная мякина пшеницы». (2011) NDSU Extension Service Plant Disease Management. <http://www.ag.ndsu.edu/pubs/plantsci/smgrains/pp1566.pdf >
• Макмаллен М.П., ​​Лами Х.А. 1997. Симптомы и меры борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур. Бюллетень расширений NDSU PP-533
• Мехта, Йешвант Рамчандра. «Спайковые заболевания, вызванные бактериями». Болезни пшеницы и их лечение. Лондон: Springer International, 2014. 105–115. Распечатать.
• Смит, М. «Последние новости о болезни мелкого зерна». (2013). Университет Миннесоты. <https://web.archive.org/web/20160314042208/https://www.ag.ndsu.edu/smallgrains/presentations/2013-best-of-the-best-in-wheat-and-soybean/smith >
• Тиллман Б.Л. и Харрисон С.А. «Наследственность устойчивости к бактериальной полосе у озимой пшеницы». (1996) Crop Science: Vol. 36 № 2, с. 412-418. <https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/36/2/CS0360020412?search-result=1 >
• Тиллман Б.Л., Харрисон С.А., Руссин Дж.С. и К. А. Кларк. «Взаимосвязь между бактериальной полосой на листьях и симптомами черной соломы у озимой пшеницы» (1996) Crop Science: Vol. 36 № 1, с. 74-78. <https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/36/1/CS0360010074?search-result=1 >
• Вегуло С.Н. «Черная мякина». Университет Небраски, Центр болезней растений (2013). <https://pdc.unl.edu/agriculturecrops/wheat/blackchaff >
• Xie X, Chen Z, Cao J, Guan H, Lin D и др. (2014) К позиционному клонированию qBlsr5a, QTL, лежащего в основе устойчивости к бактериальной полосе листьев, с использованием перекрывающихся суб-CSSL в рисе » PLoS ONE 9 (4): e95751. <http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0095751 >