Бактериальное увядание дерновой травы - Bacterial wilt of turfgrass

Xanthomonas campestris pv. злак
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Гаммапротеобактерии
Заказ:
Xanthomonadales
Семья:
Xanthomonadaceae
Род:
Ксантомонады
Разновидность:
Xanthomonas campestris
Разнообразие:
X. c. pv. злак
Трехчленное имя
Xanthomonas campestris pv. злак

Бактериальное увядание дерн это единственное известное бактериальное заболевание дерна. Возбудитель - грамотрицательная бактерия. Xanthomonas campestris pv. злак. Первый случай бактериального увядания дерна был зарегистрирован у сорта ползучей полевицы, известного как Торонто или С-15, который встречается по всему Среднему Западу Соединенных Штатов. До тех пор, пока в 1984 г. не был выявлен возбудитель болезни, болезнь называлась просто снижением уровня C-15. Это заболевание почти всегда встречается на зелень в курсы по гольфу где при интенсивном кошении образуются раны в траве, которые патоген использует, чтобы проникнуть в хозяина и вызвать болезнь.[1]

Хозяева и симптомы

Полевица ползучая (Agrostis stolonifera ) и мятлика однолетние (Мятлик однолетний ) являются составной частью большинства лужаек для гольфа, а также предпочтительными хозяевами этого патогена. В частности, сорта Торонто (C-15), Сисайд и Немисилла являются наиболее часто поражаемыми сортами ползучей полевицы.[2] Бактерии проникают в растение-хозяин и мешают потоку воды и питательных веществ, заставляя растение выглядеть засуха подчеркнутый и приобретет сине-фиолетовый цвет. Кроме того, симптомы бактериального увядания дерновой травы включают желтые пятна на листьях, коричневые или коричневые пятна, пропитанные водой поражения, удлиненные желтые листья и сморщивание вышеупомянутых синих или темно-зеленых листьев. Поскольку лужайка для паттинга не является чистой травой, некоторые травинки могут быть устойчивы к бактериям и, таким образом, оставаться невредимыми, в то время как окружающий газон умирает, делая поверхность для паттинга непоследовательной и неприглядной, особенно на полях для гольфа высокого класса.[3]

Цикл болезни

Зимует бактерия на больных растениях и солома и распространяется водой через брызги дождя или механически через косилки, шланги, другое садовое оборудование и обувь для гольфа. Патоген также может присутствовать в организме хозяина при посадке в зараженные веточки, дерн или пробки.[4] В отличие от грибов, бактериальные патогены растений не могут самостоятельно ранить или механически зондировать растения-хозяев. Вместо этого эти патогены проникают через раны, нанесенные растениям в результате посадки, культивирования, песка или через естественные отверстия, такие как устьица и гидатоды.[5] После того, как они успешно проникли в растение-хозяин и колонизировали его, бактериальные патогенные микроорганизмы захватывают запасы питательных веществ и воды у растительных клеток, чтобы способствовать собственному воспроизводству. В исследовании, проведенном Zhou et al. (2013), было обнаружено, что время между инокуляцией и увяданием растений-хозяев сильно зависит от температуры, при этом более высокие температуры приводят к более быстрому снижению количества растений-хозяев. Исследователи сообщают, что время между инокуляцией и увяданием растений-хозяев составляет 9–42 дня. Бактерии также могут распространяться на корни ближайших растений под землей. Внутри самого растения-хозяина бактерии распространяются, размножаясь посредством бинарного деления и захватывая все больше и больше хозяина, просто увеличивая их количество.[6]

Среда

Продолжительные периоды влажности и / или плохо дренированной почвы, сменяющиеся теплыми солнечными днями и прохладными ночами, составляют оптимальные условия для бактериального увядания. Таким образом, переходы между весной и летом, а также летом и осенью обычно сопровождаются увеличением бактериального увядания дерновой травы, поскольку эти сезонные изменения, особенно в начале осени, приводят к продолжительным дождям и более продолжительным и прохладным ночам. Бактериальное увядание дерновой травы зарегистрировано в нескольких регионах Иллинойса, а также в других штатах Среднего Запада, таких как Мичиган, Огайо и Висконсин. Было обнаружено, что антисыворотка, полученная из изолята этого патогена в Иллинойсе, прореагировала на другой такой изолят из Европы, что позволяет предположить, что патоген был доставлен в Северную Америку из Европы.[4] Фактически, исследование пшеничных и ржаных полей в Западной Шотландии продемонстрировало Xanthomonas campestris pv. злак Заражено 71% полей, больше всего заражена рожь. Овсяница луговая с тех же полей также продемонстрировала восприимчивость к патогену в лабораторных условиях, что также указывает на Европу как на потенциальное происхождение этого патогена в Соединенных Штатах.[7]

Управление

Общие биоциды, такие как медь, Junction или ZeroTol, предлагают потенциальное решение для бактериального увядания дерновой травы, однако такие химические средства контроля возраста должны применяться после каждого кошения, что может быть экономически непрактичным и в конечном итоге фитотоксичным.[8] Если на поле для гольфа присутствует бактериальное увядание, лучшим вариантом может быть использование газонокосилки только на зараженной траве, чтобы предотвратить распространение патогена на другие поля. Другие жизнеспособные методы включают простое ограничение количества ран, наносимых растением, тем самым ограничивая места проникновения патогена. Простым примером может служить менее частое кошение. Также было доказано, что болезнь наиболее разрушительна для травы, скошенной до длины от 1/8 до 3/16 дюйма, но в меньшей степени для травы длиной более 1/4 дюйма или более, которая представляет собой дополнительный аргумент в пользу ограничения стрижки. Другой пример - ограничение обработки песком, так как это также очень абразивный метод, который может создавать небольшие ранки, которые позволяют бактериям проникать в растение.[4]

Основной фактор, затрудняющий контроль Xanthomonas campestris pv. злак это погода. Хотя невозможно контролировать погоду как таковую, исследование показало значительное снижение эффективности патогенов при температурах ниже 20 ° C, предполагая, что меры по охлаждению могут быть эффективными в борьбе с этим патогеном.[6]

В идеале для борьбы с таким патогеном растения следует использовать устойчивые штаммы растения-хозяина, однако на сегодняшний день устойчивых сортов дерновой травы не выявлено. Хотя полностью устойчивых сортов не существует, владельцы полей для гольфа могут найти утешение в том факте, что некоторые сорта, такие как Penncross и Penneagle, более устойчивы к бактериальному увяданию и, таким образом, могут снизить потребность в частом применении химикатов и других культурных контролях.[4] Исследователи делают успехи в идентификации устойчивых сортов, о чем свидетельствует открытие, что вариации в группах генетического сцепления 1, 4 и 6 составляют более 43% устойчивости итальянской ржи.[9]

Исследование 1987 года обнаружило доказательства возможной стратегии биологической борьбы с бактериальным увяданием дерновой травы. Исследователи обнаружили, что антисыворотка к Pseudomonas fluorescens или Erwinia herbicola от хозяев, переживших заражение соответствующими патогенами, способна уменьшить симптомы увядания у дерновой травы, вызванные: Xanthomonas campestris pv. злак. Однако исследователи отметили, что, хотя для уменьшения симптомов важно обеспечить присутствие большего количества конкурирующих бактериальных клеток, следует позаботиться о том, чтобы не заразить хозяина новым бактериальным патогеном.[10]

Дальнейшие успехи в отношении устойчивости хозяина были достигнуты в 2001 году, когда исследователи обнаружили, что инокуляция овсяницы луговой во время разведения одним агрессивным штаммом возбудителя бактериального увядания значительно повышает устойчивость потомства, тем самым демонстрируя потенциал селективной селекции для снижения патогенеза бактериального увядания на газоне и траве. ржаные травы.[11]

Важность

Воздействие бактериального увядания дерновой травы было, пожалуй, наиболее острым, когда болезнь уничтожила зелень Торонто на Национальном поле для гольфа Батлера в Иллинойсе, всего за несколько дней до того, как PGA Western Open должен был состояться там в 1980 году. из-за того, что поля для гольфа страдали в течение многих лет, продолжающееся изменение климата может усугубить его значимость, как причинный фактор, Xanthomonas campestris pv. злак, предпочитает постоянные дожди и прохладные ночи, которые, как правило, сопровождают перемены погоды.[12]

Рекомендации

  1. ^ Дерноеден, Питер Х. и другие. (Январь 2003 г.) Бактериальное увядание: загадочная однолетняя болезнь мятлика луговых трав.. Журнал Golf Course.
  2. ^ Латынь, Рик и Мартин, Брюс. "Снижение бактерий на ползучих Bentgrass-северных и южных перспективах". gcsaa.org
  3. ^ Бактериальное увядание - Xanthomonas translucens pv. poae. Университет штата Мичиган.
  4. ^ а б c d РЗП № 414 - Бактериальное увядание и опадение дерновых трав.. Иллинойсский университет, октябрь 1987 г.
  5. ^ Fech, John C., and Roch E. Gaussoin. «Центр управления: бактериальное увядание». Американская ассоциация суперинтендантов полей для гольфа. N.p., июль 2010 г. Web.
  6. ^ а б Бактериальное увядание. Университет Коннектикута. 3 декабря 2013 г.
  7. ^ Ченнон, А.Г .; Хиссетт Р. (1984). "Заболеваемость бактериальным увяданием, вызванным Xanthomonas campestris pv. злак в пастбищных травах на западе Шотландии ». Патология растений. 33: 113–121. Дои:10.1111 / j.1365-3059.1984.tb00594.x.
  8. ^ Бактериальное увядание мятлика однолетнего. UMass Extension, август 2011 г. Интернет. 3 декабря 2013 г.
  9. ^ Studer, B; Боллер, Б; Herrmann, D; Бауэр, Э; Posselt, U.K .; Видмер, Ф; Кёлликер, Р. (2006). «Генетическое картирование выявляет единственный главный QTL устойчивости к бактериальному увяданию у итальянского райграса (Лолиум мультифлорум Лам.) ". Теоретическая и прикладная генетика. 113 (4): 661–71. Дои:10.1007 / s00122-006-0330-2. PMID  16799808.
  10. ^ Шмидт, Д. (1988). "Pseudomonas fluorescens и Эрвиния гербикола Уменьшить увядание трав, вызванное Xanthomonas campestris pv. злак". Журнал фитопатологии. 122 (3): 245–252. Дои:10.1111 / j.1439-0434.1988.tb01013.x.
  11. ^ Мишель, В. В. (2001). "Взаимодействие между Xanthomonas campestris pv. злак Штаммы и сорта овсяницы луговой и итальянской ржи ». Болезнь растений. 85 (5): 538–542. Дои:10.1094 / PDIS.2001.85.5.538. PMID  30823132.
  12. ^ Возникновение бактериального увядания на мятлик однолетнем и других дерновых травах. Университет штата Мичиган, н.д. Интернет. 3 декабря 2013 г.