Соевая ржавчина
Соевая ржавчина | |
---|---|
На листьях сои, зараженных соевой ржавчиной, урединии. видны | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Грибы |
Разделение: | Базидиомикота |
Сорт: | Пуччиниомицеты |
Заказ: | Пуччиниалес |
Семья: | Факопсоровые |
Род: | Факопсора |
Группы включены | |
| |
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны | |
Все остальные факопсоры виды |
Соевая ржавчина – это заболевание, поражающее соевые бобы и другие бобовые культуры . Его вызывают два типа грибов : Phakopsora pachyrhizi , широко известный как азиатская соевая ржавчина , и Phakopsora meibomiae , широко известный как соевая ржавчина Нового Света . P. meibomiae является более слабым возбудителем из этих двух и обычно не вызывает серьезных проблем. Заболевание зарегистрировано в Азии , Австралии , Африке , Южной Америке и США.
Важность
[ редактировать ]Соя – одна из важнейших товарных культур во всем мире. Азиатская соевая ржавчина является основным заболеванием, поражающим соевые бобы. Он вызывает повреждения листьев растений сои и в конечном итоге убивает растения. Болезнь привела к серьезной потере урожая сои. [ 1 ] В районах, где распространено это заболевание, потери урожая могут достигать 80%. [ 2 ] Первые зарегистрированные случаи в США произошли в 2004 году. [ 3 ] Эта популяция возникла в северной части Южной Америки или Карибского бассейна . [ 3 ] Споры, скорее всего, были распространены ураганом Иван . [ 3 ] [ 2 ] В 2002 году Министерство сельского хозяйства США сообщило о потере урожая на 10–60% в Южной Америке и Африке. [ 4 ] в странах, где этот патоген установлен, предполагаемые потери составляют от 10 до 80% в зависимости от прививки и условий окружающей среды. [ 5 ]
Хозяин и симптомы
[ редактировать ]Ржавчину сои вызывают два типа грибов: Phakopsora pachyrhizi и Phakopsora meibomiae . [ 6 ] Однако он затрагивает несколько важных коммерческих предприятий, в первую очередь соевые бобы. Азиатская соевая ржавчина может заражать и размножаться на 90 известных видах растений, 20 из которых встречаются в Соединенных Штатах, таких как соевые бобы, фасоль , фасоль , горох . Азиатская соевая ржавчина также поражает желтую сладкую фасоль, вику, медицину, люпин, зеленую и фасоль, а также лимскую и масляную фасоль. [ 7 ] зернобобовые кормовые культуры, такие как трилистник и донник, и сорняки, такие как кудзу . [ 1 ]
На ранней стадии азиатской соевой ржавчины она вызывает желтое мозаичное обесцвечивание верхних поверхностей старых листьев. На этой стадии обычно трудно идентифицировать, поскольку симптомы относительно малы и плохо выражены. [ 9 ]
Позже, когда болезнь продолжает прогрессировать, листья желтеют и появляются поражения в основном на нижней стороне листьев, а иногда и на черешках , стеблях или стручках, а также может наблюдаться преждевременная дефолиация. [ 10 ] У Phakopsora pachyrhizi на нижнем пологе листьев начнут образовываться мелкие коричневые и кирпично-красные пятна, которые начнут превращаться в поражения.
Азиатская соевая ржавчина вызывает два типа поражений. На более поздней стадии поражения меняют цвет с серого на коричневый или красновато-коричневый. Зрелые коричневые пятна представляют собой небольшие пустулы, окруженные обесцвеченными некротическими участками. Желто-коричневые споры можно обнаружить на некротических участках на нижней стороне листа. В случае красновато-коричневых поражений на нижней стороне листа наблюдаются более крупные красновато-коричневые некротические участки с небольшим количеством пустул и видимыми спорами. Хороший способ отличить азиатскую соевую ржавчину от других заболеваний — это посмотреть на пустулы, которые она образует. Пустулы АСР обычно не имеют желтого ореола, типичного для бактериальных пустул. Кроме того, пустулы АСР приподняты и обычно обнаруживаются на нижней стороне листа, что отличает их от поражений, вызванных пятнистыми заболеваниями. [ 9 ] [ 11 ]
Растения сои являются одними из наиболее известных хозяев АСР и восприимчивы на любой стадии жизненного цикла. Однако симптомы чаще всего обнаруживаются во время или после цветения. [ 12 ] Заражение ASR приведет к снижению производства и наполнения капсул. [ 10 ]
Среда
[ редактировать ]Азиатская соевая ржавчина (ASR) была впервые обнаружена в Азии. [ 1 ] С тех пор его обнаружили во многих странах мира. Например, Австралия , Китай , Корея , Индия , Япония , Непал , Тайвань , Таиланд , Филиппины , Мозамбик , Нигерия , Руанда , Уганда , Зимбабве , Южная Африка , Бразилия , Аргентина и Парагвай . Впервые это заболевание было обнаружено в Карибском бассейне в Пуэрто-Рико в 1976 году. [ 6 ] и впервые сообщалось в континентальной части США в 2004 году. [ 1 ]
Азиатская соевая ржавчина предпочитает влажную и теплую среду. Непрерывный период влажности листьев будет способствовать развитию этого заболевания, поскольку эта ситуация необходима для прорастания спор. Следовательно, наиболее вероятно появление при температуре от 60 до 85 °F (от 16 до 29 °C) и относительной влажности от 75% до 80%. Таким образом, ASR представляет собой более серьезную проблему в тропических и субтропических регионах Азии, Африки, Австралии и Южной Америки. [ 1 ] Он не способен пережить холодные зимы северных местообитаний. Однако этот патоген легко распространяется ветром и штормовыми фронтами и может быстро заразиться на соевом поле при благоприятных условиях окружающей среды. [ 2 ] А азиатской соевой ржавчине могут способствовать явления климатических аномалий, вызывающие экстремальные дожди и стихийные бедствия, называемые Эль-Ниньо . [ 13 ]
Цикл заболевания
[ редактировать ]Соевая ржавчина распространяется переносимыми ветром спорами и является причиной значительных потерь урожая во многих регионах мира, где выращивают соевые бобы. [ 14 ] Споры, переносимые ветром, могут перемещаться на большие расстояния и высвобождаются циклами от семи дней до двух недель. Вполне вероятно, что ASR выживет на огромных площадях натурализованного кудзу на юге США и тем самым установит постоянное присутствие в континентальной части США. Принято считать, что болезнь была перенесена из Венесуэлы в Соединенные Штаты ураганом Иван . [ нужна ссылка ]
P. pachyrhizi является облигатным паразитом, а это означает, что для выживания у него должна быть живая зеленая ткань. По этой причине ASR будет проявляться каждый год, поскольку холодные зимы будут оттеснять его назад. Он может перезимовать в южных штатах, если у него есть живой хозяин.
ASR зимует на живых бобовых растениях- хозяевах и образует споры следующей весной . Он не может выжить на мертвых тканях или остатках урожая. [ 15 ]
Дополнительные хозяева могут служить резервуарами для зимовки патогена и способствовать накоплению инокулята в местах, где нет отрицательных температур. Возбудитель хорошо приспособлен к распространению на большие расстояния, поскольку споры легко переносятся ветром на большие расстояния в новые, свободные от ржавчины регионы. [ 14 ]
Места зимовки соевой ржавчины ограничены районами с очень мягкой зимой, такими как побережье Мексиканского залива Флориды, самые южные районы Техаса или Мексика . Соевая ржавчина не выживет зимой в Северо-Центральном регионе, потому что она не может жить и размножаться без зеленой живой ткани. [ 16 ]
Споры возбудителя ржавчины сои легко переносятся воздушными потоками и могут разноситься на сотни миль за несколько дней. Погодные условия будут определять, когда и куда споры распространятся с юга на север.
Споры ржавчины, называемые урединиоспорами , способны проникать в клетки растения напрямую, а не через естественные отверстия или раны в ткани листа. Таким образом, заражение происходит относительно быстро: от первоначального заражения до следующего цикла образования спор проходит около 9–10 дней.
Ржавчина – многоциклическое заболевание. После установления первоначального заражения в месте заражения могут образовываться споры в течение 10–14 дней. Обильное образование спор происходит в периоды влажной листвы (в виде дождя или росы) продолжительностью не менее 8 часов и при умеренной температуре от 60 до 80 ° F (от 16 до 27 ° C). [ 16 ]
Процесс
[ редактировать ]Процесс заражения начинается, когда урединиоспоры прорастают, образуя единственную зародышевую трубку , которая растет по поверхности листа, пока не образуется апрессорий . Аппрессории образуются над антиклинальными стенками или над центром эпидермальных клеток, но редко над устьицами . Проникновение в эпидермальные клетки осуществляется путем прямого проникновения через кутикулу аппрессорного штифта. При формировании аппрессорий над устьицами гифы проникают в одну из замыкающих клеток, а не проникают в лист через устьичное отверстие. Эта ржавчина и родственные ей виды уникальны своей способностью напрямую проникать в эпидермис; большинство возбудителей ржавчины проникают в лист через устьичные отверстия и проникают в клетки внутри листа. Прямое проникновение в эпидермальные клетки и неспецифическая индукция аппрессорий в процессе заражения P. pachyrhizi могут помочь понять широкий круг хозяев возбудителя и могут иметь последствия для создания устойчивых сортов. [ 17 ]
Урединиоз может развиться через 5–8 дней после заражения урединиоспорами. Первые урединиоспоры могут образовываться уже через 9 дней после заражения, а образование спор может продолжаться до 3 недель. Урединия может развиваться до 4 недель после однократной инокуляции, а вторичная урединия возникает на границе первичной инфекции еще в течение 8 недель. Таким образом, при первоначальном заражении могут возникнуть пустулы первого поколения, сохраняющие споруляцию до 15 недель. Даже в засушливых условиях такая расширенная способность к спорообразованию позволяет патогену сохраняться и оставаться угрозой. Если условия для повторного заражения носят спорадический характер в течение сезона, от первоначального заражения все еще сохраняется значительный потенциал инокулята для возобновления эпидемии. Успешное заражение зависит от наличия влаги на поверхности растений. Для заражения необходимо не менее 6 часов свободной влаги, при этом максимальное заражение происходит при 10–12 часах свободной влаги. Температура от 15 до 28 °C (от 59 до 82 °F) идеальна для заражения. [ 17 ]
Управление и контроль
[ редактировать ]Возможности борьбы с заболеванием ASR ограничены. Ржавчина распространяется облаками спор по сельской местности. Культурные практики, такие как расстояние между рядами и севооборот, не имеют большого эффекта. устойчивые сорта . Существуют [ 18 ] [ 19 ] несущие так называемые гены Rpp . [ 18 ] [ 19 ] При благоприятных погодных условиях и условиях заражения заболеванием возникновение АСР может стать широко распространенным. Таким образом, лечебные меры борьбы — использование фунгицидов в виде защитных спреев — являются основным эффективным методом борьбы с болезнями. [ 15 ] [ 18 ] [ 19 ] Для успешной борьбы с соевой ржавчиной необходимо бороться как можно раньше в вегетационный период. [ 20 ]
Синтетические фунгициды являются основным средством борьбы с болезнями и защиты от азиатской соевой ржавчины. Стоимость опрыскивания оценивается примерно в 15–20 долларов за акр ; однако в течение вегетационного периода может потребоваться два или три опрыскивания. Это значительные дополнительные производственные затраты для производителей сои. [ 15 ]
Скрининговые испытания фунгицидов для определения эффективности борьбы с болезнями были проведены на местах в Южной Америке и Южной Африке. Эти отчеты доступны в Интернете через Информационные центры интегрированной борьбы с вредителями Министерства сельского хозяйства США. [ 21 ] Эти исследовательские испытания составляют основу для фунгицидных рекомендаций в США.
Недавние исследования Университета штата Вашингтон показывают, что гербицид глифосат может быть эффективным в борьбе с грибком. [ нужна ссылка ]
Устойчивые к ржавчине сорта сои в настоящее время разрабатываются как государственными университетами, так и частным сектором. [ 18 ] [ 19 ]
В некоторых регионах может быть осуществлен отбор озимых покровных культур и кормовых бобовых культур, поскольку они могут служить растениями-хозяевами. [ 15 ] гены устойчивости ( Rpp s). Идентифицированы [ 18 ] [ 19 ] Ожидается, что устойчивость хозяина станет эффективным и долгосрочным решением проблемы соевой ржавчины в будущем. [ 18 ] [ 19 ] До тех пор, пока не будут созданы устойчивые коммерческие сорта, борьба с ржавчиной будет зависеть от разумного использования фунгицидов. [ 16 ] [ 18 ] [ 19 ]
При отсутствии лечения ржавчина сои приводит к потере урожая из-за преждевременной дефолиации, меньшего количества семян в стручке и уменьшения количества наполненных стручков на растение. [ 14 ]
См. также
[ редактировать ]- Ржавчина (грибок)
- Phakopsora gossypii, также известная как хлопковая ржавчина.
- Вирус карликовости сои
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и «Соевая ржавчина» . Национальный информационный центр по инвазивным видам . 24 февраля 2012 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Соевая ржавчина» . ohioline.osu.edu . Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Сингх, РП; Ходсон, ДП; Джин, Юэ; Уэрта-Эспино, Дж.; Киньюа, МГ; Ваньера, Р.; Нджау, П.; Уорд, RW (2006). «Текущее состояние, вероятная миграция и стратегии по смягчению угрозы производству пшеницы со стороны rzace Ug99 (TTKS) возбудителя стеблевой ржавчины» . Обзоры CABI . 2006 год . Издательство CABI. дои : 10.1079/pavsnnr20061054 . ISSN 1749-8848 .
- ^ «Институт развития технологий» . iftd.org . 26 июля 2007 г. Архивировано из оригинала 26 июля 2007 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Соевая ржавчина» . Extension.missouri.edu . Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Вредители и болезни растений» . Министерства сельского хозяйства США Служба инспекции здоровья животных и растений . Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ «Азиатская соевая ржавчина | Интегрированное управление растениеводством» . Crops.extension.iastate.edu . Проверено 7 мая 2022 г.
- ^ «Ученые идентифицируют гены сои, обеспечивающие устойчивость к ржавчине / 26 марта 2009 г. / Новости Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США» . Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (на испанском языке). 12 мая 2009 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2009 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Информационный бюллетень - Защита и карантин растений - май 2004 г. - Соевая ржавчина» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Ржавчина азиатской сои Вирджинии» . ppwsipm.contentsrvr.net . 06 июля 2008 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2008 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ «Министерство сельского хозяйства США подтверждает, что соевая ржавчина в Соединенных Штатах — инвазивный и экзотический вид Северной Америки» . Инвазив.орг . 12 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 12 февраля 2006 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ «Инициатива по здоровью растений» . planthealth.info . 15 марта 2005 г. Архивировано из оригинала 15 марта 2005 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «ВНИМАНИЕ: Эль-Ниньо может способствовать развитию азиатской ржавчины в Бразилии» (на португальском языке). Агролинк. 31 марта 2023 г. . Проверено 31 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Соевая ржавчина – Лаборатория диагностики растений и вредителей, Университет Пердью» . ppdl.purdue.edu . 16 октября 2004 г. Архивировано из оригинала 16 октября 2004 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Родилась, Холли; Дайвер, Стив (28 ноября 2005 г.). «Азиатская соевая ржавчина: примечания и варианты органического контроля для фермеров» . attra.ncat.org . Архивировано из оригинала 28 ноября 2005 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Инициатива по здоровью растений» . planthealth.info . 9 марта 2005 г. Архивировано из оригинала 9 марта 2005 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Информационный центр по ржавчине сои в Иллинойсе» . сайт soybeanrust.org . 19 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 19 августа 2006 г. Проверено 6 декабря 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Касива, Т.; Мураки, Ю.; Яманака, Н. (06 августа 2020 г.). «Почти изогенные линии сои, несущие гены устойчивости азиатских соевых бобов к ржавчине для практической проверки патогенности» . Научные отчеты . 10 (1): 13270. Бибкод : 2020НатСР..1013270К . дои : 10.1038/s41598-020-70188-7 . ПМК 7411041 . ПМИД 32764613 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Лангенбах, Каспар; Кампе, Рут; Бейер, Себастьян Ф.; Мюллер, Андре Н.; Конрат, Уве (07.06.2016). «Борьба с азиатской соевой ржавчиной» . Границы в науке о растениях . 7 . Frontiers Media SA: 797. doi : 10.3389/fpls.2016.00797 . ISSN 1664-462X . ПМЦ 4894884 . ПМИД 27375652 .
- ^ «Соевая ржавчина» . расширение.umn.edu . Проверено 4 мая 2022 г.
- ^ «Национальный сайт региональных центров ИПМ» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 16 октября 2015 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Фредерик, Рид Д.; Снайдер, Кристин Л.; Петерсон, Гэри Л.; Бонд, Моррис Р. (2002). «Анализ полимеразной цепной реакции для обнаружения и дискриминации возбудителей соевой ржавчины Phakopsora pachyrhizi и P. meibomiae ». Фитопатология . 92 (2). Американское фитопатологическое общество : 217–227. дои : 10.1094/phyto.2002.92.2.217 . ISSN 0031-949X . ПМИД 18943097 .
- Бонде, MR; Нестер, SE; Остин, Китай; Стоун, CL; Фредерик, доктор медицинских наук; Хартман, Г.Л.; Майлз, MR (2006). «Оценка вирулентности изолятов Phakopsora pachyrhizi и P. meibomiae ». Болезни растений . 90 (6). Американское фитопатологическое общество : 708–716. дои : 10.1094/pd-90-0708 . ISSN 0191-2917 . ПМИД 30781228 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Использование внекорневых фунгицидов для борьбы с соевой ржавчиной
- «Карта модели ботритиса и (экспериментальной) соевой ржавчины» .
- «Соевая ржавчина | Национальный информационный центр по инвазивным видам | Министерство сельского хозяйства США» . , Национальный информационный центр по инвазивным видам, Национальная сельскохозяйственная библиотека США . Перечисляет общую информацию и ресурсы по соевой ржавчине.
- «Норвич Руст Групп» . Норвич Руст Групп . Проверено 18 декабря 2020 г.
- « Phakopsora meibomiae (ржавчина сои)» . Международный центр сельского хозяйства и биологических наук — Справочник по инвазивным видам . 2019-11-22 . Проверено 28 января 2021 г.