Карнальский пучок
| Карнальский пучок | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | Грибы |
| Разделение: | Базидиомикота |
| Сорт: | Экзобазидиомицеты |
| Заказ: | Тиллетиалес |
| Семья: | Тиллециевые |
| Род: | Тиллеция |
| Разновидность: | Т. Индика
|
| Биномиальное имя | |
| Расскажи мне об этом Митра
| |
| Синонимы [ 1 ] | |
| |
Карнальская головня (также известная как частичная головня ) — грибковое заболевание пшеницы , твердой пшеницы и тритикале . Головневой гриб Tilletia indica , базидиомицет, проникает в зерна и получает питательные вещества из эндосперма , оставляя после себя отходы с неприятным запахом, из-за чего ядра с овсянкой становятся слишком невкусными для использования в муке или макаронах. Хотя карнальская головня обычно не приводит к разрушительным потерям урожая, она потенциально может резко снизить урожайность и создает дополнительные экономические проблемы из-за карантина, который ограничивает экспорт подозрительных инфекционных продуктов пшеницы из определенных регионов, включая США. Существует несколько методов химического контроля Карнальская головня пшеницы, но еще предстоит проделать большую работу по выявлению устойчивых сортов-хозяев.
Морфология
[ редактировать ]Телиоспора
[ редактировать ]Ультраструктура телиоспор была охарактеризована с помощью электронной микроскопии Роберсоном и Латтреллом в 1987 году. [ 2 ] [ 3 ]
Хозяева и симптомы
[ редактировать ]Карнальская головня поражает твердые сорта пшеницы, рожь и тритикале, гибрид пшеницы и ржи. Несмотря на то, что карнальская головня предпочитает обычные культуры, ее чрезвычайно трудно диагностировать в полевых условиях по многим причинам. Во-первых, не все зерна на головке растения будут заражены, и поэтому зараженные растения не так легко идентифицировать. Такое распределение является причиной того, что карнальскую головню называют частичной. Еще одним фактором, который затрудняет диагностику карнальской головни в полевых условиях, является тот факт, что у большинства зараженных зерен симптомы не проявляются до созревания.
Заболевание вызывает темный цвет и рыбный запах зараженных зерен. Обычно симптомы проявляются только на зародышевой части ядра, но иногда может оказаться пораженным все ядро. Потемнение ядра является результатом преобразования грибом ткани ядра в массу телиоспор. Другой симптом называется «симптомом каноэ», поскольку в процессе замены здорового ядра телиоспорами болезнь имеет тенденцию к опустошению ядер-хозяев, что приводит к образованию каноэ. [ 4 ] Хотя темные телиоспоры гриба могут быть диагностическими, диагностика карнальской головни создает дополнительные трудности в дифференциации карнальской головни от других инфекций, которые также приводят к вышеупомянутым симптомам, таким как черная точка, обыкновенная головня и карликовая головня. [ 5 ]
Цикл заболевания
[ редактировать ]Болезнь в основном распространяется через зараженные семена или сельскохозяйственное оборудование, хотя она также может переноситься ветром на небольшие расстояния, особенно после сжигания пшеничных полей. Доказательства важности распространения Tilletia indica по воздуху были продемонстрированы Halasz et al. в 2014 году, когда они обнаружили сильную корреляцию между концентрацией телиоспор в воздухе над посевами пшеницы и последующим количеством зараженных зерен пшеницы. Исследователи пришли к выводу, что распространение телиоспор по воздуху может также привести к развитию послеуборочных заболеваний. [ 6 ] гриба Споры могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет, прорастая, когда погодные условия становятся благоприятными для развития. [ 7 ] Как только споры прорастают, они заражают цветки пшеницы и образуют большие массы спор на зародышевых концах зерен (все зерно обычно не поражается). [ 8 ]
В благоприятных погодных условиях телиоспора, успешно прикрепившаяся к восприимчивому хозяину, прорастет, образуя так называемый промицелий . Таким образом, на вершине этой структуры можно найти 65–180 первичных споридий. Вторичные споридии могут затем отпочковываться от первичных споридий или от грибных нитей самого мицелия. Эти вторичные споридии ответственны за заражение молодых растений-хозяев через стенку завязи на стадии цветения. Вторичные споридии достигают этого, проникая в эпидермис чешуек хозяина через зародышевые трубки. Затем споридии могут проникать в созревающие ядра и оставлять огромное количество телиоспор там, где раньше была здоровая ткань ядра. Во время сбора урожая телиоспоры падают из зерен в почву, откуда они могут быть перенесены ветром или инструментами в другое место, тем самым возобновляя цикл болезни. [ 9 ]
Среда
[ редактировать ]Карнальская головня названа в честь Карнала, Индия, где болезнь была впервые обнаружена на посевах пшеницы в 1931 году. С тех пор болезнь регистрировалась во всех основных штатах, выращивающих пшеницу, в Индии, Пакистане, Афганистане, Мексике и в некоторых районах Индии. Юго-запад США, такие как Нью-Мексико, Аризона и некоторые части Техаса. [ 5 ]
Патогенез карнальной головни во многом зависит от погодных условий. Относительная влажность более 70% способствует развитию телиоспор. Кроме того, дневная температура в диапазоне 18–24 °C и температура почвы в диапазоне 17–21 °C также увеличивают вредоносность карнальской головни. [ 7 ]
Управление
[ редактировать ]Борьба с Tilletia indica оказалась сложной задачей по многим причинам. Во-первых, поскольку телиоспоры не заражают зерна систематически, химический контроль посредством обработки семян не является жизнеспособным решением. Некоторые другие методы, такие как отсрочка посадки во избежание погодных условий, благоприятствующих прорастанию телиоспор, оказались в некоторой степени эффективными, но также создают риск снижения урожайности. Другие меры культурного контроля, такие как севооборот, могут быть практичными, поскольку посадка видов, не являющихся хозяевами, в течение нескольких лет может значительно снизить количество телиоспор на данном поле. [ 10 ]
Химические методы борьбы также обещают помочь в борьбе с карнальской головней пшеницы. В исследовании 1986 года Смиланик и др. смогли уничтожить более 80% инфекции Tilletia indica на пшенице после двух внекорневых обработок фунгицидом пропиконозола. Исследователи добились такого же успеха, используя четыре внекорневых внесения фунгицидов манкоцеба или гидроксида меди. Эти химические обработки были наиболее эффективны при нанесении на листву-хозяина через 72 часа после заражения, но не были эффективны вообще при применении к семенам-хозяевам. [ 11 ]
В 2009 году исследователи исследовали гриб Muscodor albus в качестве средства биоконтроля карнальской головни пшеницы. Хотя биофумигация этим грибом была эффективна в снижении способности других видов Tellitia вызывать заболевания, этот метод был неэффективен против спящих телиоспор Tellitia indica. [ 12 ] Аналогичным образом исследователи протестировали различные растительные экстракты в надежде найти нехимический метод борьбы с карнальской головней пшеницы. Исследователи обнаружили, что экстракты Acalypha indica и Lantana camara при опрыскивании листьев пшеницы снижают количество зараженных растений на 65%. [ 13 ]
Как и в случае с любым заболеванием растений, устойчивость к хозяину является наиболее практичным и желательным методом борьбы. Исследователи проанализировали сорт HD29 Triticum aestivum , или мягкой пшеницы, чтобы изучить возможность контроля посредством устойчивости хозяина. Исследователи идентифицировали три гена, кодирующие устойчивость к изоляту Ni8, а также два гена, кодирующие устойчивость к изоляту Ni7. Два гена, кодирующие устойчивость к Ni7, также кодируют устойчивость к Ni8, а это означает, что возможно идентифицировать общий ген, который может придавать устойчивость к T. indica. [ 14 ]
Важность
[ редактировать ]На Карнал бунт потери урожая составляют примерно 0,5% в год, что незначительно. Однако на некоторых полях особенно восприимчивых сортов пшеницы в Индии в прошлом потери достигали 40%, но такие случаи редки. Значительные экономические потери посевов пшеницы происходят из-за карантинных и других экспортных ограничений, введенных в зараженных районах. [ 15 ] Более того, карнальская головня пшеницы не представляет угрозы для жизни людей в Соединенных Штатах, поскольку правила считают, что пшеница, содержащая более 3% овсяных зерен, непригодна для употребления в пищу человеком, и вместо этого эти культуры используются в качестве корма для животных. [ 5 ]
Появление болезни в Соединенных Штатах в начале 1996 года привело к тому, что Служба инспекции здоровья животных и растений (APHIS) внедрила программу экстренного карантина, инспекций и сертификации пшеницы, вывозимой из зараженных территорий, а также правила санитарной обработки оборудования и хранилищ. удобства. Многие зарубежные страны нетерпимо относятся к карнальной головне в импортных поставках. Поскольку США являются одним из крупнейших экспортеров пшеницы в мире, такие ограничения негативно влияют на экономику США. [ 16 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ « Тиллеция индийская » . Глобальный информационный фонд по биоразнообразию . Проверено 12 февраля 2024 г.
- ^ Каррис, Лори М.; Каслбери, Лиза А.; Гоутс, Блэр Дж. (1 сентября 2006 г.). «Несистемные грибы-головки — Tilletia indica и T. horrida : обзор истории, систематики и биологии». Ежегодный обзор фитопатологии . 44 (1). Годовые обзоры : 113–133. doi : 10.1146/annurev.phyto.44.070505.143402 . ISSN 0066-4286 . ПМИД 16480336 . S2CID 5793073 .
- ^ Роберсон, Роберт В.; Латтрелл, ЕС (1987). «Ультраструктура онтогенеза телиоспор Tilletia Indica ». Микология . 79 (5). Микологическое общество Америки ( Тейлор и Фрэнсис / Информа ): 753–763. дои : 10.1080/00275514.1987.12025456 . ISSN 0027-5514 . JSTOR 3807828 . S2CID 88046228 .
- ^ Министерство сельского хозяйства США, 2001. http://www.инвазивный.org/publications/aphis/karnel.pdf.
- ^ Jump up to: а б с Р. Л. Форстер и Б. Дж. 1996. Козы. http://www.uiweb.uidaho.edu/ag/plantdisease/kbwheat.htm
- ^ Халас, А. 2014 Аэробиологические аспекты карантинных рисков на зерновых складах: исследование распространения головни (Tilletia spp.).
- ^ Jump up to: а б Министерство сельского хозяйства США, 2007 г. http://www.aphis.usda.gov/import_export/plants/manuals/domestic/downloads/kb.pdf.
- ^ Болезнь Карнал Бунт . Департамент сельского хозяйства Техаса. Проверено 26 октября 2008 г.
- ^ Отдел укрепления здоровья растений, Управление здоровья и качества растений (DPHQ), Министерство сельского хозяйства. 2001. http://www.nda.agric.za/docs/GenPub/karnalbunt.htm. Архивировано 8 ноября 2014 г. в Wayback Machine.
- ^ Майк Оттман. Университет Аризоны, 2002 г. http://cals.arizona.edu/pubs/crops/az1287/
- ^ Смиланик, Дж. Л., 1986 г. http://www.apsnet.org/publications/plantdisease/backissues/Documents/1987Articles/PlantDisease71n01_94.pdf
- ^ Гоутс, Б. 2009 http://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/w08-104#.VF5MzvnF-So
- ^ Шарма, Б. 1999 http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=4&SID=4E6SNK4fm4ooAcbQgqe&page=2&doc=15
- ^ Харджит-Сингх; Гревал; Панну; Даливал (1999). «Генетика устойчивости пшеницы к болезни Карнала». Эвфитика . 105 (2): 125–131. дои : 10.1023/А:1003425729370 . S2CID 40064279 .
- ^ Карнал Бунт: Грибковое заболевание пшеницы. Архивировано 21 сентября 2008 г. в Wayback Machine . Служба инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США, март 2004 г. Проверено 26 октября 2008 г.
- ^ Отчет CRS для Конгресса: Сельское хозяйство: Глоссарий терминов, программ и законов, издание 2005 г. - код приказа 97-905. Архивировано 10 августа 2011 г. на Wayback Machine.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Карнал Бунт Вопросы и Ответы [ постоянная мертвая ссылка ]
- СОП Karnal Bunt для уборочной техники [ постоянная мертвая ссылка ]
- СОП «Карнал Бунт» по закупке и посадке семян [ постоянная мертвая ссылка ]
- Профиль видов – Карнал Бунт ( Tilletia indica ) , Национальный информационный центр по инвазивным видам, Национальная сельскохозяйственная библиотека США .