Moniliophthora perniciosa - Moniliophthora perniciosa

Moniliophthora perniciosa
Гриб Crinipellis perniciosa.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Базидиомицеты
Учебный класс:Агарикомицеты
Заказ:Agaricales
Семья:Marasmiaceae
Род:Монилиофтора
Разновидность:
М. perniciosa
Биномиальное имя
Moniliophthora perniciosa
(Стахел) Эйм и Филлипс-Мора, (2005)
Синонимы

Crinipellis perniciosa (Стахел) Певица (1943)
Crinipellis perniciosa var. пернициоза (Stahel) Певица (1943)
Marasmius perniciosus Стахел, (1915)

Moniliophthora perniciosa (ранее Crinipellis perniciosa)[1] это грибок что вызывает "ведьмин метла болезнь »(WBD) дерева какао (Теоброма какао Л.). Т. какао тропическое дерево, семена которого перерабатываются в какао (= какао) продукты.[2] Этот патоген в настоящее время ограничен Южной Америкой, Панамой и Карибским бассейном и, возможно, является одной из самых известных болезней какао, которая, как считается, эволюционировала совместно с какао в центре его происхождения (впервые зарегистрировано в Бразилии. Amazon в 1785 г.).

Этот грибок гемибиотроф, с двумя характерными фазами: биотрофной (распространение и заражение живых тканей) и сапротрофической (продуцирование базидиоспоры, на некротической ткани). Биотрофная стадия и то, что запускает ее переход в сапротрофную стадию, до сих пор не изучены.

Хозяева и симптомы

Moniliophthora perniciosa может заразить несколько хостов. В общем, М. perniciosa поражает тропические растения-хозяева и растения-хозяева в бассейне верхней части реки Амазонки на восточной стороне Анд.[3] М. perniciosa теперь известно, что он включает четыре разных биотипа (C, S, L и H), каждый из которых инфицирует разные (и неродственные) растения-хозяева. Экономически важный С-биотип поражает виды Теоброма и Herrania (семья мальвовые ).[4]

Второй биотип (L-биотип) был обнаружен на лианах в Эквадоре;[5] впоследствии хост был идентифицирован как Arrabidaea verrucosa (Bignoniaceae ), но у этого хозяина не наблюдалось симптомов метлы ведьмы.[6] S-биотип, зарегистрированный только из Бразилии, вызывал симптомы метлы ведьмы у хозяев в семье. Пасленовые,[7] включая Solanum rugosum; . В экспериментальных условиях этот биотип также может вызывать симптомы ведьмовой метлы на помидорах, баклажанах, картофеле, перце и картофеле.[8] Совсем недавно был обнаружен H-биотип, который поражает Гетероптерис остроконечная листва (Мальпигиевые ), но он был реклассифицирован как отдельный вид, Moniliophthora brasiliensis.[9] Недавний флиогенетический анализ базидиомов и культур, собранных в полевых условиях, предполагает, что могут существовать и другие биотипы.[10]

Исследование биологии размножения этих различных биотипов показало, что те, которые вызывают симптомы болезни (C, S), не являются ауткроссингом (первичные гомоталлический ), при этом сингл безъядерный базидиоспора способна завершить свой жизненный цикл.[11] Это имеет решающее значение в эпидемиологии болезней, поскольку единственная споровая инфекция может быть плодородной. Первичный гомоталлизм очень необычен среди агарик грибы, которые являются ауткроссингом, требуя спаривания между мицелиями, полученными из проростков с одной спорами (монокарионы ) сформировать дикарион который способен образовывать базидиомы. L-биотип, в отличие от своих родственников, демонстрирует двухфакторный механизм ауткроссинга.[6]

Заражение М. perniciosa на Т. какао вызывает болезнь метлы ведьм (WBD), которая проявляет характерные симптомы гипертрофии и гиперплазии дистальных отделов ткани в очаге инфекции, потери верхушечного доминирования, разрастания вспомогательных побегов и образования аномальных стеблей, в результате чего образуется структура, похожая на метлу, называемая зеленый веник.[4] Заражение цветочных подушек приводит к образованию подушечных метел и снижает способность производить жизнеспособные стручки, вызывая бессемянные стручки или, другими словами, партенокарпические плоды. Партенокарпия приводит к М. perniciosa нацеливание на получение питательных веществ, изменяя физиологию хозяина, не вызывая значительного некроза.[12] Через 1-2 месяца после заражения происходит некроз инфицированных тканей дистальнее исходного места инфекции, образуя структуру, называемую сухой метлой.[4] WBD также может привести к гибели растений после последовательных атак М. perniciosa.[13] Признаки М. perniciosa инфекции - это зеленые метлы, которые представляют собой структуры, похожие на метлу, которые образуются из стебля, и очень заразны грибы формируются на стручках и пораженной вегетативной ткани, которые имеют небольшие размеры и имеют розовый цвет.[4] Эти базидиомы можно культивировать в экспериментальных условиях на среде с отрубями и вермикулитом, используя метод «тарелки для пирога», чтобы моделировать условия смачивания / сушки, которые испытывает гриб в полевых условиях.[14]

Среда

М. perniciosa произошел от Амазонки, и его восприимчивые хозяева - тропические растения, расположенные в тропических лесах.[3] Благоприятные условия для распространения болезни - влажная теплая тропическая погода.[12] В споры этого грибка распространяются ветром, но должны приземлиться в воде, чтобы прорастать. Как следствие, он в основном распространяется в дождливые периоды. В большинстве районов выращивания какао общее количество осадков и максимальные температуры колеблются от 1300 до 3000 мм и от 30 до 33 ° C.[4] Эти условия идеальны для развития ВБД.

Лечение заболеваний

Как правило, существует четыре основных стратегии, которые можно использовать для борьбы с болезнями «Ведьмин метла». Одна из стратегий - фитосанитация, то есть удаление и уничтожение больных частей растений. Это можно проводить только в засушливые периоды, иначе есть риск дальнейшего распространения болезни. Другими стратегиями борьбы являются химический контроль, генетическая устойчивость и биологический контроль. Генетическая устойчивость в настоящее время изучается. Чтобы добиться устойчивой устойчивости к определенному патогену, необходимы обширные знания генетики взаимодействия конкретного хозяина и патогена.[15] Взаимодействие хозяин-патоген для М. perniciosa полностью не известно. Некоторые из этих стратегий могут быть утомительными и дорогостоящими, например, требуется 95% фитосанитарная обработка для достижения 50% сокращения потери стручков.[4] Среди эндофитных грибов, связанных с какао, есть много видов Триходермия. Несколько видов Триходермия были выделены из какао и являются одним из наиболее часто используемых биофунгицидов.[2] Один из изолятов, Т. stromaticum паразитирует на сапротрофном мицелии и базидиокарпах M. perniciosa, что снижает образование базидиокарпов на 99% при контакте метел с почвой и на 56% - в вениках, оставшихся на деревьях. Это может снизить заражение стручков на 31%.[2] Этот биофунгицид показал переменную эффективность из-за условий окружающей среды с высокой влажностью и влажностью от дождя, что идеально для развития болезни, но не обязательно идеально для оптимизации эффективности биоконтроля.[4]

Важность

М. perniciosa инфекция приводит к деформации молодых стручков (по-испански это называется чиримойя), тогда как заражение более зрелых стручков вызывает некроз семян и делает стручок бесполезным. Это в значительной степени влияет на производство какао в странах Южной Америки, где их товарной культурой являются какао-бобы. В 1989 году компания WBD начала заниматься производством какао в Bahia из Бразилия, где объем производства снизился с 380 000 метрических тонн в год до 90 000 метрических тонн в конце 1990-х годов. Из-за этого заболевания Баия, Бразилия, превратилась из 3-го крупнейшего экспортера какао-бобов в нетто-импортера.[13] Отсутствие какао-бобов может привести к увеличению цен для стран-импортеров, а также на все какао-продукты. В настоящее время США ежегодно импортируют какао-бобы на 100 миллионов долларов.[2]

Т. какао Л. является подлесок тропическое растение и подлесок выращивание какао помогает сохранить среду обитания для многих видов животных и птиц в этих регионах. Из-за производственных потерь, связанных с ВБД, землевладельцы тропических земель вынуждены переводить свои земли под другие производственные системы, которые обычно требуют уничтожения лесного покрова.[4] WBD не только влияет на поставки какао, но и в значительной степени влияет на сохранение тропической среды, в которой выращивают какао.[4]

Рекомендации

  1. ^ Aime, M.C .; Филлипс-Мора, В. (2005). «Возбудители ведьминской метлы и морозной гнили стручков какао (шоколад, Theobroma cacao) образуют новую линию Marasmiaceae». Микология. 97 (5): 1012–1022. Дои:10.3852 / mycologia.97.5.1012. PMID  16596953.
  2. ^ а б c d Беккер, Хэнк (1999). «Борьба с грибковой осадой на фермах какао». Сельскохозяйственные исследования. 47: 4–8.
  3. ^ а б Литолдер-младший, Ceso; Леал-младший, Гильдемберг; Альбукерке, Пауло; Фигерия, Антонио (14 июня 2015 г.). «Дифференциальная экспрессия генов биосинтеза жасмоната в генотипах какао, контрастирующих по устойчивости к Moniliophthora perniciosa». Rep клетки растений. 34 (10): 1747–1759. Дои:10.1007 / s00299-015-1821-x. PMID  26071948. S2CID  16829724.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я Мейнхардт, Линдел; Ринконес, Джохана; Бейли, Брайан; Эм, Кэтрин; Гриффит, Гарет; Чжан, Дапенг; Перейра, Ганчало (2008). «Moniliophthora perniciosa, возбудитель какао-болезни ведьм: что нового от этого старого врага?». Молекулярная патология растений. 9 (5): 577–588. Дои:10.1111 / j.1364-3703.2008.00496.x. ЧВК  6640444. PMID  19018989.
  5. ^ Эванс, Х. (Июль 1978 г.). «Ведьмин метловая болезнь какао Crinipellis perniciosa) в Эквадоре». Анналы прикладной биологии. 89 (2): 185–192. Дои:10.1111 / j.1744-7348.1978.tb07689.x. ISSN  0003-4746.
  6. ^ а б ГРИФФИТ, Г. В .; ХЕДЖЕР, Дж. Н. (июнь 1994 г.). «Пространственное распределение мицелия лианы (L-) биотипа агарика Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer в тропическом лесу». Новый Фитолог. 127 (2): 243–259. Дои:10.1111 / j.1469-8137.1994.tb04276.x. ISSN  0028-646X.
  7. ^ BASTOS, C. N .; ЭВАНС, Х.С. (Июнь 1985 г.). «Новый патотип Crinipellis perniciosa (болезнь ведьм метлы) на пасленовых хозяевах». Патология растений. 34 (2): 306–312. Дои:10.1111 / j.1365-3059.1985.tb01366.x. ISSN  0032-0862.
  8. ^ Гриффит, G.W .; Николсон, Дж .; Nenninger, A .; Birch, R.N .; Хеджер, Дж. (2003). «Ведьмин метлы и морозные стручки: два основных возбудителя какао». Новозеландский ботанический журнал. 41 (3): 423–435. Дои:10.1080 / 0028825X.2003.9512860.
  9. ^ de Arruda, M.C.C .; Sepulveda Ch., G.F .; Miller, R.N.G .; Ferreira, M.A.S.V .; Сантьяго, D.V.R .; Resende, M.L.V .; Dianese, J.C .; Фелипе, M.S.S. (2017). «Crinipellis brasiliensis, новый вид, основанный на морфологических и молекулярных данных». Микология. 97 (6): 1348–1361. Дои:10.1080/15572536.2006.11832741. PMID  16722225. S2CID  218588140.
  10. ^ Artero, A. S .; Silva, J. Q .; Альбукерке, П. С. Б .; Bressan, E.A .; Leal, G.A .; Себбенн, А. М .; Griffith, G.W .; Фигейра, А. (23.11.2016). «Пространственная генетическая структура и распространение патогена какао Moniliophthora perniciosa в бразильской Амазонии» (PDF). Патология растений. 66 (6): 912–923. Дои:10.1111 / ppa.12644. ISSN  0032-0862. S2CID  89033683.
  11. ^ Гриффит, Дж. Вт; Хеджер, Дж. Н. (март 1994 г.). «Биология разведения биотипов возбудителя ведьмовой метлы какао, Crinipellis perniciosa». Наследственность. 72 (3): 278–289. Дои:10.1038 / хди.1994.38. ISSN  0018-067X.
  12. ^ а б Мельник, Рэйчел; Марелли, Жан-Филипп; Сичер, Ричард; Стрем, Мэри; Бейли, Брайан (декабрь 2012 г.). «Взаимодействие Theobroma cacao и Moniliophthora perniciosa, возбудителя болезни ведьм метлы, во время партенокарпии». Генетика деревьев и геномы. 8 (6): 1261–1279. Дои:10.1007 / s11295-012-0513-8. S2CID  14233290.
  13. ^ а б Грамачо, Карина; Луз, Эдна; Сантос да Силва, Фернанда; Лопес, Уилсон (2016). «Патогенная изменчивость Moniliophthora perniciosa в трех агроэкологических зонах региона какао Баия, Бразилия». Растениеводство и прикладная биотехнология. 16: 7–13. Дои:10.1590 / 1984-70332016v16n1a2.
  14. ^ Griffith, G.W .; Хеджер, Дж. Н. (1993-07-01). «Новый способ получения базидиокарпов возбудителя какао Crinipellis perniciosa с использованием отрубно-вермикулитовой среды». Нидерландский журнал патологии растений. 99 (4): 227–230. Дои:10.1007 / BF01974667. ISSN  0028-2944. S2CID  44201042.
  15. ^ Silvia, D .; Araujo, I .; Branco, S .; Агилар-Вилдосо, С .; Lopes, U .; Marelli, J .; Motamayor, J .; Royaert, S .; Ребукас Р. (1997). «Анализ устойчивости к болезни ведьм метлы (Moniliophthora perniciosa) в цветочных подушках Theobroma cacao в сегрегированной популяции». Патология растений. 63 (6): 1264–1271. Дои:10.1111 / ppa.12204.

внешняя ссылка