Fusarium oxysporum f.sp. Cubense - Fusarium oxysporum f.sp. cubense

Fusarium oxysporum f.sp. Cubense
Растение-патогенный штамм Fusarium oxysporum
Растительно-патогенный штамм Fusarium oxysporum
Научная классификация е
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Учебный класс:Сордариомицеты
Заказ:Hypocreales
Семья:Нектриевые
Род:Фузариум
Разновидность:
F. oxysporum
Подвиды:
F. o. f.sp. Cubense
Трехчленное имя
Fusarium oxysporum f.sp. Cubense
Синонимы

Fusarium oxysporum f. sp. Cubense Об этом звукеПроизношение (помощь ·Информация ) это грибковый возбудитель растений что вызывает Панамская болезнь из банан (Муса spp.), также известный как фузариозное увядание банана.

Обзор

Хотя плоды диких бананов (Муса spp.) имеют крупные твердые семена, большинство съедобных бананов без косточек. Поэтому банановые растения размножают бесполым путем от ответвлений. Поскольку эти корневища обычно не имеют симптомов, даже если растение заражено F. oxysporum f. sp. Cubense, они являются обычным средством распространения этого патогена. Его также можно распространять в почве и проточной воде, на сельскохозяйственном инвентаре или технике.[1]

Панамская болезнь - одна из самых разрушительных болезней растений современности.[1] Считается, что он возник в Юго-Восточной Азии и впервые был обнаружен в Австралии в 1876 году.[2] К 1950 году он распространился на все регионы мира, где выращивают бананы, за исключением некоторых островов в южной части Тихого океана, Средиземноморья, Меланезии и Сомали.[2]

Панамская болезнь поражает широкий спектр сортов бананов; однако, наиболее известен ущерб, нанесенный одному сорту на ранних экспортных плантациях.[1] До 1960 года сорт полностью полагался на этот сорт.Гро-Мишель ', и он обеспечивал почти всю экспортную торговлю. Он оказался восприимчивым к болезни, и использование зараженных корневищ для создания новых плантаций привело к массовым и серьезным потерям. Некоторое представление о масштабе потерь демонстрирует полное искоренение производства на 30 000 гектаров (74 000 акров) плантаций в долине Улуа в Гондурасе в период с 1940 по 1960 год. В Суринаме была проведена вся операция на 4 000 гектаров (9 900 акров). вышла из бизнеса в течение восьми лет, а в районе Кепос в Коста-Рике 6000 гектаров (15 000 акров) были уничтожены за двенадцать лет.[2]

А Банан Кавендиш

К середине ХХ века устойчивые сорта сорта 'Кавендиш Подгруппа использовалась вместо «Гро Мишель» в экспортной торговле.[3] Какое-то время эти сорта действительно оказались устойчивыми и хорошо росли, а в некоторых районах остаются клонами, на которых основана текущая экспортная торговля. К сожалению, в некоторых регионах Восточного полушария эти сорта падают до TR4. Распространение этой болезни на Западное полушарие было неизбежным.[4] и действительно в 2019 году он был обнаружен в Колумбия.[5] Это представляет значительную угрозу для производства, поскольку в настоящее время нет приемлемых сортов-заменителей.[2]

Надежды возлагаются на разновидность сорта под названием Formosana (GCTCV-218), разновидность тайваньского кавендиша, имеющего некоторую устойчивость к TR4.[6]

Что еще хуже, этот вариант возбудителя также влияет на подорожники, Musa acuminata × balbisiana, которые являются важным основная еда в тропических регионах мира.[2] Среднестатистический американец съедает 26,2 фунта банана Кавендиш каждый год, и задается вопрос, находится ли этот часто употребляемый фрукт на грани исчезновения.[7]

Помимо экспортной торговли, 85% бананов производится для местного потребления, и многие сорта, используемые для этой цели, также подвержены заражению.[2]

Описание

Fusarium oxysporum является обычным обитателем почвы и производит три типа бесполый споры; макроконидии, микроконидии и хламидоспоры.[8]

В макроконидии почти прямые, тонкие и тонкостенные. Обычно они имеют три или четыре перегородки, базальную ячейку в форме ступни и апикальную ячейку изогнутой и сужающейся формы. Обычно их производят из фиалиды на конидиеносцы к базипетальный разделение. Они важны при вторичной инфекции.[9]

В микроконидия имеют эллипсоидальную форму и либо единственную перегородку, либо вообще не имеют. Они сформированы из фиалиды в ложных головах базипетальным делением. Они важны при вторичной инфекции.[9]

В хламидоспоры шаровидные с толстыми стенками. Они либо сформированы из гифы или путем модификации клеток гиф. Они долго сохраняются в почве и действуют как инокулят при первичной инфекции.[9]

Макроконидии и хламидоспоры обычно образуются только на мертвых или умирающих растениях-хозяевах. Хламидоспоры являются наиболее важными структурами выживания этого патогена.[2]

В телеоморф или половой репродуктивной стадии F. oxysporum неизвестно.[10]

Были описаны четыре расы этого патогена, которые атакуют разные сорта банана:

  • Раса 1 атакует сорта в Муса (Группа AAA) «Большой Мишель» и вызвала эпидемию 20 века. Он также атакует Муса (Группа AAB) 'Pome' и его подгруппы, Musa (группа AAB) 'Silk' и Муса (Группа АББ) «Писанг Авак».
  • Атаки гонки 2 Муса (Группа ABB) «Блюгго» и его близкие родственники.
  • Атаки гонки 3 Heliconia виды
  • Атаки гонки 4 Муса (Группа ААА) «Гном Кавендиш», а также хозяева гонок 1 и 2.[11][12]

Симптомы

Заражение F. oxysporum f. sp. Cubense запускает механизмы самозащиты растения-хозяина, вызывая секрецию гель. Далее следует формирование тилоза в сосудистый сосуды, которые блокируют движение воды и питательных веществ к верхним частям растения.[нужна цитата ] Кончики кормовых корней - это начальные очаги инфекции, которая затем переходит на корневище. Признаки болезни наиболее заметны в виде темного пятна, на котором стела присоединяется к кора. По мере развития болезни большие участки ксилема приобретают красновато-коричневый цвет. Внешне самые старые листья начинают желтеть и часто наблюдается продольное расщепление нижней части наружного. листовые ножны на псевдостебель. Листья начинают увядать и могут коробиться у основания черешка. По мере развития болезни молодые листья поражаются, желтеют и мнутся, и весь полог начинает состоять из мертвых или отмирающих листьев.[2]Симптомы фузариозного увядания на листьях можно спутать с симптомами Xanthomonas увядание. У растений, пораженных фузариозом, пожелтение и увядание листьев обычно передаются от старых к более молодым листьям.[13] Увядшие листья также могут сломаться на черешке и свисать над псевдостеблем. У растений, пораженных Xanthomonas, увядание может начаться с любого листа, и инфицированные листья имеют тенденцию ломаться вдоль листовой пластинки.

Управление

В качестве фунгициды в значительной степени неэффективны, вариантов лечения панамской болезни немного.[3] Химическая стерилизация почвы с помощью бромистый метил значительно снизило заболеваемость, но оказалось, что он эффективен только в течение трех лет, после чего патоген повторно заселил окуренные участки.[14] Введение растениям-хозяевам карбендазим и фосфонат калия, кажется, обеспечивает некоторый контроль, но результаты неубедительны. Термическая обработка почвы также была опробована на Филиппинах, но патоген, вероятно, повторно захватит обработанную территорию.[2] Самая большая надежда на борьбу с этим заболеванием в зараженных почвах - это развитие генетические модификации это обеспечит устойчивые сорта.[15][16]В 2008 году сообщалось, что модифицированные бананы, разработанные в сотрудничестве угандийскими и бельгийскими учеными, выращиваются экспериментально в Уганде.[17]

История географического распространения

Исследование

В настоящее время проводится много исследований в связи с безотлагательностью разработки эффективных методов борьбы с панамской болезнью и выведения устойчивых сортов бананов. Исследователи из University Sains Malaysia исследуют изменчивость генома патогена, и его генетическая изменчивость изучается, как и эволюционные взаимоотношения внутри групп вегетативной совместимости патогена.[19] Устойчивость различных сортов бананов к патогену находится под пристальным вниманием.[20]

Исследования в филогенетический отношения между различными штаммами F. oxysporum Эта причина увядания банана была предпринята для того, чтобы определить, произошли ли специфические для данного банана штаммы от общего предка или развились независимо. Результаты этого исследования показывают, что это не так. монофилетический и, кажется, имеет несколько эволюционный происхождение.[21] Крупнейшие родословные F. oxysporum f. sp. Cubense (раса 1 и 2) генетически отличаются от линии, происходящей из Восточной Африки (раса 5), и патогенность бананов развивалась независимо друг от друга.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Стовер, Р. Х. 1962. Фузариозное увядание (панамская болезнь) бананов и других видов мусы. CMI, Кью, Суррей, Великобритания.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Ploetz, R.C. (2000). «Панамская болезнь: классическая и разрушительная болезнь бананов». Прогресс здоровья растений. 1: 10. Дои:10.1094 / PHP-2000-1204-01-HM. S2CID  12228953.
  3. ^ а б Плётц Р.К., Пегг К.Г. 1999. Фузариозное увядание. С. 143-159 В: Болезни банана, абаки и энсета. Джонс, Д. Р., изд. CABI Publishing. Уоллингфорд, Великобритания.
  4. ^ «Повышение осведомленности об угрозе Fusarium Wilt Tropical Race 4 в Латинской Америке и Карибском бассейне» (PDF).
  5. ^ «Первое сообщение о Fusarium Wilt Tropical Race 4 в бананах Кавендиш, вызванном Fusarium odoratissimum в Колумбии».
  6. ^ Гиттлсон, Ким (01.02.2018). «Борьба за спасение бананов в мире». BBC. Получено 2019-09-30.
  7. ^ Коппель, Дэн (2005-06-19). "Можно ли спасти этот плод?". Популярная наука. Получено 2011-01-03.
  8. ^ «Фузариоз нута». Библиотека изображений вредителей и болезней. Архивировано из оригинал на 2011-03-21. Получено 2011-01-03.
  9. ^ а б c Couteaudier, Y. and C. Alabouvette, 1990 Выживаемость и инокуляционный потенциал конидий и хламидоспор Fusarium oxysporum f. sp. lini в почве. Может. J. Microbiol. 36: 551-556
  10. ^ Лесли Дж. Ф., Саммерелл Б. А. (2006) Руководство лаборатории фузариоза. (Blackwell Publishing: Айова, США)
  11. ^ Сборник по защите растений, издание 2005 г. Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Панамская болезнь бананов). (CAB International: Уоллингфорд, Великобритания).
  12. ^ Ploetz RC и Pegg KG (2000). Фузариозное увядание. В Jones DR (ed.) Болезни банана, абаки и enset. (Издательство CABI: Уоллингфорд, Великобритания). с.143-159.
  13. ^ «Fusarium wilt - Promusa - мобилизация науки о бананах для устойчивого жизнеобеспечения». promusa.org.
  14. ^ Герберт, Дж. А. и Маркс, Д. 1990. Краткосрочный контроль болезни Панамы в Южной Африке. Фитофилактика 22: 339-340.
  15. ^ «Прогресс в культуре протопластов и соматической гибридизации банана (Musa spp.)». En.cnki.com.cn. Получено 2011-01-03.
  16. ^ Ортис, Р., Феррис, Р. С. Б. и Вуйлстеке, Д. Р. 1995. Разведение бананов и подорожников. Страницы 110-146 в: Бананы и подорожники. Gowen, S., ed. Чепмен и Холл. Лондон.
  17. ^ Коппель, Дан (30 мая 2008 г.). "Банан: R.I.P.?". Ученый. Получено 2011-01-03.
  18. ^ а б c d «Получатели награды Australian Biosecurity Awards 2020, раунд 2» (PDF). Австралийский Департамент сельского хозяйства, водных ресурсов и окружающей среды. Ноябрь 2020.
  19. ^ Fourie, G .; Steenkamp, ​​E.T .; Gordon, T. R .; Вилджоэн, А. (2009). «Эволюционные отношения между Fusarium oxysporum f. Sp. Cubense, группы вегетативной совместимости». Прикладная и экологическая микробиология. 75 (14): 4770–81. Дои:10.1128 / AEM.00370-09. ЧВК  2708428. PMID  19482953.
  20. ^ Компаньони Б., Мора Н., Диас Л., Перес А., Арсола М., Эспиноза П., Эрнандес М., де ла Каридад Вентура Дж., Перес М.С., Сантос Р., Лоренцо Дж. К. (2006). "Дифференциальная устойчивость к Fusarium oxysporum f.sp. Cubense фильтраты культуры штамма 1 в банановых листьях " (PDF). Biotecnología Aplicada. 23 (2). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-18. Получено 2011-01-03.
  21. ^ О'Доннелл, К. Kistler, H.C; Цигельник, Э; Ploetz, R.C (1998-03-03). «Множественное эволюционное происхождение грибка, вызывающего панамскую болезнь банана: согласованные данные из генеалогий ядерных и митохондриальных генов». Труды Национальной академии наук. 95 (5): 2044–2049. Bibcode:1998PNAS ... 95.2044O. Дои:10.1073 / пнас.95.5.2044. ЧВК  19243. PMID  9482835.
  22. ^ Кениг, Р.Л .; и другие. (1997). «Fusarium oxysporum f. Sp. Cubense состоит из небольшого числа дивергентных и глобально распределенных клональных линий» (PDF). Фитопатология. 87 (9): 915–923. Дои:10.1094 / фито.1997.87.9.915. PMID  18945062. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-03. Получено 2014-10-02.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка