Eyespot (пшеница) - Eyespot (wheat)

Симптомы глазных пятен на пшеница

Глазное пятно является важным грибковым заболеванием пшеница вызвано некротрофный грибок Tapesia yallundae (син .: Псевдоцеркоспорелла herpotrichoides; W-тип [анаморф]; Oculimacula yallundae) и Tapesia acuformis (син .: Псевдоцеркоспорелла herpotrichoides; R-тип [анаморф]; Oculimacula acuformis). Его еще называют Соломотряса. Пятна на глазах более серьезны там, где пшеница выращивается непрерывно и в прохладную и влажную погоду. Обработка сельскохозяйственных культур против глазных пятен фунгицидом обходится фермерам в миллионы и осложняется тем, что патоген становится устойчивым к более широко используемым фунгициды. В тяжелых случаях заболевание может снизить урожайность до 40%. Это наиболее распространено в регионах с умеренным климатом, таких как Северная и Южная Америка, Европа, Австралия, Новая Зеландия и Африка.[1]

Симптомы

Эллиптические очаги в форме глаза, дающие название «глазному пятну», образуются на нижних основаниях стебля вблизи поверхности почвы. Поражения имеют соломенно-желтый цвет, часто с черными точками в центре, похожими на зрачки, и окаймлены кольцами от зеленовато-коричневого до темно-коричневого цвета. В случае тяжелой инфекции стебли ослабевают в месте заражения, что делает хозяина восприимчивым к полеганию. Этот симптом связан с W-типом (Oculimacula yallundae). В качестве альтернативы, в других случаях тяжелой инфекции нарушается подача питательных веществ и воды к растению, что приводит к низкому качеству зерна и образованию белых угрей из-за раннего созревания. Это связано с R-типом (Oculimacula acuformis). [1][2]

Развитие инфекции

Ситуация усугубляется, если пшеница выращивается непрерывно на одном поле в течение одного и того же периода. Грибок растет как мицелий который проникает в последующие влагалища листьев в течение вегетационного периода. Высокая влажность, прохладная и влажная погода на поверхности почвы способствуют развитию болезни.[1][2] В то время как сухая и жаркая погода вызывает высыхание и опадание кожуры листьев растения, забирая с собой инокулят, тем самым уменьшая болезнь.

Нашествие грибов

Вторжение Pseudocercosporella herpotrichoides '"у пшеницы инициируется с высвобождением фермент для разрушения растения клеточная стенка. Используется определенная последовательность ферментов; без этих ферментов гриб не смог бы проникнуть в растительную клетку. Процесс начинается с разрушения кутикулы листа за счет образования аппрессорий, которые обеспечивают механическое усилие проникновения в клетку. потом Пектин, целлюлаза, гемицеллюлаза и протеаза Ферменты высвобождаются, чтобы обеспечить проникновение в клетку-хозяин. Теперь грибок присутствует в стебле растения, он вызывает заболевание, влияя на подачу питательных веществ и воды в верхние части растения, ослабляя стебель растения.В некоторых случаях бета, 1-3-гликансинтаза также высвобождается для проникновения в матрицу каллозы.[3]

Защита растений

Как только гриб проникает через клеточную стенку пшеницы, материалы грибковой клеточной стенки (например, хитин) действуют как элиситоры, которые взаимодействуют с рецепторами растений и вызывают защитный механизм растений. Одним из результатов этого является укрепление клеточной стенки в попытке остановить вторжение. Растение начинает формировать сосочки - матрицу каллозы (целлюлоза, суберин, белок, камеди, кальций и кремний), которая обеспечивает дополнительную устойчивость к проникновению, однако этот барьер остается эффективным в течение длительного времени, если уровень присутствующих микроорганизмов высок.[3]Клетки пшеницы также выделяют гидроксипролиновый гликопротеин (HRGP) в своих клеточных стенках. Секреция HRGP зависит от сигнала, индуцируемого грибковыми элиситорами, стимулирующими транскрипцию генов, кодирующих накопление HRGP в клеточной стенке. В случае пшеницы HRGP накапливается меньше, что способствует более легкому проникновению грибка. Пшеница также выделяет кремний, когда она поражается грибком. Это действует как регулятор защитного механизма растений. Он может влиять на катионный кофактор ферментов, который влияет на события, связанные с патогенезом.

В качестве дополнительного защитного механизма пшеница высвобождает WGA который содержит лектины и оказывает токсическое действие на метаболизм грибов.[4]

Метод контроля

  1. Лучший метод борьбы с заболеванием глазных пятен - это разведение на устойчивость. В настоящее время геном устойчивости к появлению глазного пятна является ген Pch1. Для создания устойчивых сортов культурных растений, содержащих этот ген, скрещивают с другими, чтобы передать ген своему потомству.[5]
  2. Севооборот также важен для снижения масштабов заболевания, потому что грибковые пятна живут на остатках предыдущего урожая. Посев пшеницы с альтернативными культурами, не являющимися хозяевами, и с отложенными периодами не менее одного года, помогает уменьшить болезнь.[6]
  3. Использование фунгицидов может быть эффективным в краткосрочной перспективе, но не является долгосрочным решением, поскольку патоген может выработать устойчивость к фунгицидам. Применение химикатов также требует больших затрат.

Рекомендации

  1. ^ а б c Холлманн, М. (нет данных). Eyespot of Wheat, получено 27 октября 2007 г., из [1]
  2. ^ а б Прескотт, Дж. М., Бернетт, П. А., Саари, Э. Э., Рэнсон, Дж., Боуман, Дж., Миллиано, В., Сингх, Р. П., и Бекеле, Б. (нет данных). Болезни и вредители пшеницы: руководство по полевой идентификации. Получено 2 ноября 2007 г. из [2]
  3. ^ а б Видхьясекаран П. (нет данных). Грибковый патогенез растений и сельскохозяйственных культур: молекулярная биология и механизмы защиты хозяев. Получено 3 ноября 2007 г. из [3]
  4. ^ Мишкинд, М., Райхель, Н. В., Палвиц, Б. А., Кигстра, к. Иммуноцитохимическая локализация агглютинина зародышей пшеницы в пшенице. Журнал клеточной биологии, Том 92, № 3, получено 2 ноября 2007 г., из [4]
  5. ^ Сантра, Д.К., Кидвелл, К., и Кэмпбелл, К. (нет данных). Устойчивость к болезням - Глаза. Получено 28 октября 2007 г., из [5] В архиве 2007-10-09 на Wayback Machine
  6. ^ K-Государственное исследование и развитие. (2000) Эффективная защита чередующихся культур от соломотряса пшеницы. Получено 1 ноября 2007 г. из «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2006-09-03. Получено 2007-11-14.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

внешняя ссылка