Панамская болезнь
| Панамская болезнь | |
|---|---|
 Банан Грос Мишель, пораженный болезнью, Коста-Рика, 1919 год. | |
| Общие имена | Панамская болезнь Фузариозное увядание банана Сосудистое увядание банана |
| Причинные агенты | Fusarium oxysporum f.sp. лежа |
| Хозяева | Банан |
| Векторы | Вода, остатки почвы, пересадка побегов, сельскохозяйственный инвентарь и транспорт, листовой мусор. |
| Кодекс ЕОКЗР | ФУСАКБ |
| Распределение | Индонезия, Китай, Малайзия, Австралия, Филиппины, Иордания, Вьетнам, Лаос, Пакистан, Ливан, Мозамбик, Оман. |
Панамская болезнь (или фузариозное увядание ) — это болезнь растений , поражающая банановые растения ( виды Musa ). Это болезнь увядания, вызываемая грибом Fusarium oxysporum f. сп. кубенсе (Фок). Возбудитель устойчив к фунгицидам , и борьба с ним ограничивается фитосанитарными мерами . [1]
В 1950-х годах вспышка панамской болезни почти уничтожила коммерческое производство бананов Грос Мишель . Банан Грос Мишель был доминирующим сортом бананов, а фузариозное увядание привело к огромным затратам и вынудило производителей перейти на другие, устойчивые к болезням сорта. С 2010-х годов новая вспышка панамской болезни, вызванная штаммом Tropical Race 4 (TR4), поставила под угрозу производство банана Кавендиш , самого популярного на сегодняшний день сорта.
Обзор
[ редактировать ]Хотя плоды диких бананов ( виды Musa ) имеют крупные твердые семена, большинство съедобных бананов не имеют косточек. Поэтому банановые растения размножаются бесполым путем отводками. Поскольку эти корневища обычно не имеют симптомов, даже если растение заражено F. oxysporum f. сп. cubense , они являются распространенным средством распространения этого возбудителя. Он также может распространяться через почву и проточную воду, на сельскохозяйственные орудия или машины. [2]
Панамская болезнь – одно из самых разрушительных заболеваний растений современности. [2] [3] Считается, что он возник в Юго-Восточной Азии. [4] и впервые был описан в Австралии в 1876 году. [5] Болезнь не привлекала широкого внимания до начала 20 века, когда она начала серьезно поражать выращивание бананов в Панаме и Коста-Рике. [6] К 1950 году он распространился на все регионы мира, производящие бананы, за исключением некоторых островов в южной части Тихого океана, Средиземноморье, Меланезии и Сомали. [5]
Панамская болезнь поражает широкий спектр сортов бананов; однако он наиболее известен тем ущербом, который он нанес одному сорту на первых экспортных плантациях. [2] До 1960 года полностью полагался на сорт Грос Мишель , и он обеспечивал почти всю экспортную торговлю. Он оказался восприимчивым к заболеванию [4] а использование зараженных корневищ для закладки новых плантаций привело к масштабным и серьезным потерям. Некоторое свидетельство масштаба потерь демонстрирует полное уничтожение производства на 30 000 гектарах (74 000 акров) плантаций в долине Улуа в Гондурасе в период с 1940 по 1960 год. В Суринаме вся операция на 4 000 гектарах (9 900 акров) была прекратила деятельность в течение восьми лет, а в районе Кепос в Коста-Рике за двенадцать лет было уничтожено 6 000 гектаров (15 000 акров). [5] В целом грибковые заболевания , включая наиболее заметное заболевание Foc , непропорционально важны для малых островных развивающихся государств . [7]
К середине 20-го века устойчивые сорта подгруппы « Кавендиш » использовались в качестве заменителя «Грос Мишель» в экспортной торговле. [8] [4] Какое-то время эти сорта действительно оказывались устойчивыми и хорошо росли, а в некоторых регионах оставались клонами, на которых базируется текущая экспортная торговля. К сожалению, в некоторых районах выращивания в Восточном полушарии эти сорта опускаются до уровня TR4. [4] Заболевание также было обнаружено в Колумбии в 2019 году. [9] Это представляет значительную угрозу для производства, поскольку в настоящее время не существует приемлемых сортов-заменителей. [5] Эксперты ожидают, что надзор за болезнями , комплексная борьба с вредителями , выведение устойчивых сортов и генная инженерия дадут достойные результаты. [10] Этот вывод сделан на основе экономического анализа, в котором они рассматривались как инвестиции, в которые правительства и международные организации могут или не могут инвестировать. [10] По их мнению, эти инвестиции будут приносить положительную доходность, взятую либо как чистую приведенную стоимость , либо как внутреннюю норму доходности . [10]
В популярной прессе сообщалось, что вариант сорта под названием Формозана (GCTCV-218), разновидность тайваньского Кавендиша, обладает некоторой устойчивостью к TR4. [11] а также Молина и др., 2009 г., [12] хотя в 2015 году Плетц придерживался мнения, что, по оценкам, он вообще не оказывает сопротивления. [13] « GCTCV-119 » — еще один тайваньский Кавендиш, используемый в коммерческих целях из-за его устойчивости к TR4. [12]
Что еще хуже, этот вариант возбудителя также поражает подорожник ( Musa acuminata × balbisiana ), который является важным основным продуктом питания в тропических регионах мира. [5] Средний американец съедает 26,2 фунта (11,9 кг) банана Кавендиш каждый год, и возникает вопрос, находится ли этот часто потребляемый фрукт на пути к исчезновению. [14]
Помимо экспортной торговли, 85% производства бананов предназначено для местного потребления, и многие сорта, используемые для этой цели, также восприимчивы к инфекции. [5]
Распределение
[ редактировать ]Не все страны-производители бананов пострадали от вспышки панамской болезни. Тропическая раса 4 (TR4) впервые была обнаружена на Тайване. [15] а оттуда быстро распространился в Индонезию, Китай, Малайзию, Австралию и Филиппины. [16] Заболевание было выявлено в Иордании в 2013 году. [17] TR4 позже распространился во Вьетнам. [18] и Лаос, [19] а также на Ближний Восток, о котором сообщается в Пакистане и Ливане. [20] В 2015 году болезнь распространилась на Африку, о чем неофициально было объявлено в Мозамбике и Омане. [16] В августе 2019 года TR4 прибыл в Колумбию , страну в Латинской Америке , регион, в котором находятся крупнейшие в мире экспортеры бананов. [21]
Симптомы
[ редактировать ]
Заражение F. oxysporum f. сп. Cubense запускает механизмы самозащиты растения-хозяина, вызывая секрецию геля . сосудах образуется тилоза После этого в сосудистых , которая блокирует движение воды и питательных веществ к верхним частям растения. [ нужна ссылка ] Кончики питающих корней являются начальным местом заражения, которое затем распространяется на корневище . Признаки заболевания наиболее заметны в виде темного пятна в месте стелы соединения с корой . По мере развития заболевания большие участки ксилемы приобретают красновато-коричневый цвет. наблюдается продольное расщепление нижней части наружных влагалищ псевдостебля Внешне самые старые листья начинают желтеть, часто . Листья начинают вянуть и могут коробиться у основания черешка. По мере прогрессирования болезни молодые листья поражаются, желтеют и мнутся, а весь полог начинает состоять из отмерших или отмирающих листьев. [5] Симптомы фузариозного увядания листьев можно спутать с симптомами ксантомонадного увядания . У растений, пораженных фузариозом, пожелтение и увядание листьев обычно распространяется от более старых листьев к более молодым. [22] Увядшие листья также могут сломаться на черешке и свисать с псевдостебля. У растений, пораженных ксантомонадой, увядание может начаться с любого листа, при этом зараженные листья имеют тенденцию ломаться по листовой пластинке.
Два внешних симптома помогают охарактеризовать панамскую болезнь бананов:
- Синдром желтого листа, пожелтение края листьев, что со временем приводит к искривлению черешка. [1]
- Синдром зеленых листьев, который встречается у некоторых сортов, характеризуется сохранением зеленого цвета листьев с последующим изгибом черешков, как при синдроме желтых листьев. Внутри заболевание характеризуется изменением цвета сосудов. Это начинается в корнях и корневищах с пожелтения, которое переходит в красновато-коричневый цвет псевдостебля, поскольку патоген блокирует транспорт питательных веществ и воды в растении. [1] [23]
- При продолжающемся заражении псевдостебель банана может расколоться, и со временем все растение погибнет. [1]
Внешние симптомы часто путают с симптомами бактериального увядания банана, но различать эти два заболевания можно следующими способами:
- Фузариозное увядание протекает от старых листьев к более молодым, а бактериальное – наоборот.
- Фузариозное увядание не имеет симптомов на растущих почках или побегах, внутри растения нет видимых выделений, а также нет симптомов на плодах. Бактериальное увядание может характеризоваться деформированными или некротическими бутонами, бактериальной жидкостью внутри растения, а также гнилью и некрозом плодов. [23]
После заражения бананового растения выздоровление происходит редко, но если оно все же произойдет, любые новые появляющиеся побеги уже будут заражены и могут распространять болезнь, если их посадить. [23]
Классификация и диапазон хозяев
[ редактировать ]
Фузариум оксиспорум f. сп. Cubense ( Foc ) — представитель видового комплекса Fusarium oxysporum , группы аскомицетовых грибов, имеющих морфологическое сходство. [24] [25] В зависимости от вида-хозяина фитопатогенные грибы этого видового комплекса подразделяются примерно на 150 особых форм (formaespecialis, f.sp.). [26] Fusarium oxysprorum f.sp. Cubense поражает в основном виды бананов ( Musa ). Особая форма кубенсе была разделена на четыре разные расы, каждая из которых поражает разные группы генотипов бананов.
- Раса 1 участвовала во вспышке панамской болезни в 1960-х годах, которая уничтожила большую часть банановых плантаций Грос-Мишель в Центральной Америке. Помимо Гро Мишеля, Раса 1 также атакует других членов геномной группы бананов AAB, включая Абаку, Макеньо, подгруппу Silk, подгруппу Pome, Pisang Awak, Ducasse и Lady Finger. [27] Сорта Кавендиш устойчивы к Расе 1.
- Раса 2 заражает кулинарные бананы геномом ABB и подгруппой Bluggoe . [24]
- Раса 3, заражающая Heliconia spp. больше не считается патогенным для бананов, [1] и был переименован в Fusarium oxysporum f.sp. геликонии . [24] [28]
- Раса 4 является возбудителем нынешней вспышки панамской болезни, поскольку она патогенна для используемых в настоящее время сортов Кавендиш (геном ААА). Раса 4 далее подразделяется на тропическую расу 4 (TR4) и субтропическую расу 4 (STR4). Последний заражает только Кавендиша и восприимчивых рас 1 и 2 в условиях абиотического стресса. [29]
Тропическая гонка 1/TR1
[ редактировать ]Тропическая гонка 1 / TR1 также обнаружен у Paspalum fasciculatum , Panicum purpurescens , Ixophorus unisetus и Commelina diffusa в Центральной Америке. [30] Эти сорняки могут служить источником инокулята. [4] По состоянию на 13 ноября 2020 г. [update] TR1 находится в Квинсленде . [31]
Тропическая гонка 2/TR2
[ редактировать ]По состоянию на 13 ноября 2020 г. [update] Тропическая гонка 2 / TR2 находится в Квинсленде . [31]
Тропическая гонка 3/TR3
[ редактировать ]Тропическая гонка 3 / TR3 – вредитель декоративных цветов Heliconia . [32] [28] Ранее сообщалось, что это мелкий вредитель сеянцев Musa balbisiana и Gros Michel , но теперь это не так. [28] [8] Теперь переименован в Fusarium oxysporum f. сп. геликонии . [33] [28]
Тропическая гонка 4/TR4
[ редактировать ][34] [35] Тропическая гонка 4 / TR4 относится к группе вегетативной совместимости 01213/16. Все сорта к , восприимчивые Расе 1 и Расе 2, восприимчивы к TR4 (см. § Раса 1 и § Раса 2 ). [12]
История географического распространения
[ редактировать ]1997
[ редактировать ]- Первое обнаружение в Австралии произошло недалеко от Дарвина, Северная территория . [31] [36]
2005
[ редактировать ]- Chloris inflata , Euphorbia гетерофилла , Cyanthillium cinereum и Tridax procumbens на банановых фермах в Австралии, которые, как известно, заражены TR4. [35] Эти сорняки могут служить источником инокулята . [4]
2010
[ редактировать ]- Начиная здесь, TR4 распространился от своего происхождения в Юго-Восточной Азии на запад во Вьетнам , Лаос , Мьянму , Индию , Пакистан , Оман , Иорданию , Ливан , Израиль и Мозамбик . [4]
2015
[ редактировать ]- 26 марта: [37] Образец взят с подозрительного дерева на ферме в Марибе . [37] Квинсленд , Австралия . [38]
- 28 марта: В этих образцах был обнаружен TR4. [37] Крайний север Квинсленда производит 95% бананов стоимостью 580 миллионов долларов ежегодно по биобезопасности Квинсленда и в Австралии. Это сразу же было серьезно воспринято Панамской программой TR4 Австралийским советом производителей бананов . [38]
- Однако использованный тест (Дита-ПЦР) [39] [40] был допрошен после того, как было сообщено об этом обнаружении, и больше не используется BQ. [37] Вскрытие ствола дерева не выявило ни одного из обычных симптомов фузариозной инфильтрации. [37]
- 18 мая: Еще 18 образцов (от неуказанных лиц с той же фермы) дали отрицательный результат. [37]
- BQ решила использовать только группы вегетативной совместимости и молекулярную диагностику . С этого момента [37]
- Первое законное обнаружение позднее в этом году в Талли, Квинсленд . [31] [36]
2017
[ редактировать ]- Исследователи Квинслендского технологического университета обнаружили ген ( RGA2 ), который присутствует, но не экспрессируется у Кавендиша, и который, как они обнаружили, экспрессируется и эффективен против TR4 у диплоидного M. a. ссп. малакценсис . [41]
2018
[ редактировать ]- По состоянию на 13 июля 2018 г. [update] TR4 широко распространен по всей Юго-Восточной Азии . [36] [4]
2020
[ редактировать ]- По состоянию на ноябрь 2020 г. [update] Из-за реакции правительства и промышленности TR4 по-прежнему был обнаружен только на пяти плантациях в одном и том же районе. [38] Реакция Квинсленда на TR4 заинтересовала страны Латинской Америки , поскольку TR4 впервые проникает в этот регион. [38]
- По состоянию на 13 ноября 2020 г. [update] TR4 встречается в Лаосе , Вьетнаме , Тайване , Малайзии , Борнео , Индонезии , материковом Китае , Филиппинах , Иордании , Мозамбике , Пакистане , Ливане , Омане , Индии и Северном Квинсленде в Австралии. [31]
2021
[ редактировать ]- В апреле произошло первое обнаружение вируса в Перу , в департаменте Пьюра , а 11 числа Национальная служба здравоохранения сельского хозяйства объявила чрезвычайную фитосанитарную ситуацию для всей страны. Эквадор уже проверял импорт на границе из-за обнаружения в Колумбии, а затем в апреле увеличил количество проверок. [42] [43] Появление TR4 в Перу ставит под угрозу его плантации площадью 170 000 гектаров (420 000 акров). [44]
Субтропическая гонка 4/STR4
[ редактировать ]Субтропическая гонка 4 / STR4 не проявляются — субтропическая раса, и симптомы на Кавендише до тех пор, пока деревья не подвергнутся стрессу из-за холода. [36] По состоянию на 13 июля 2018 г. [update] Карантин для STR4 введен в Юго-Восточном Квинсленде , северной части Нового Южного Уэльса и Западной Австралии . [36] По состоянию на 13 ноября 2020 г. [update] STR4 находится в Юго-Восточном Квинсленде. [31] Также встречается у Paspalum spp. и Amaranthus spp. в Австралии. [34] Эти сорняки могут служить источником инокулята. [4]
Цикл заболевания
[ редактировать ]Современные коммерчески выращиваемые банановые растения размножаются бесполым путем , путем пересадки базального побега растения, который растет после того, как исходное растение было срублено. Будучи триплоидным , плод не содержит семян, а мужской цветок не производит пыльцу, пригодную для опыления, что запрещает половое размножение. Это приводит к тому, что все бананы одного сорта практически генетически идентичны. Гриб легко распространяется от растения к растению, поскольку защитные механизмы отдельных растений практически идентичны. [45]
Болезнь распространяется спорами или инфицированным материалом, который перемещается в поверхностных водах или в результате сельскохозяйственной деятельности. Одной из самых больших проблем в распространении болезни являются способы посадки новых банановых растений. Отпрыски берут от одного растения и размножают клонально, чтобы вырастить новые деревья. Около 30–40% побегов больного растения инфицированы, и не у всех проявляются симптомы, поэтому вероятность вырастить новое, уже зараженное растение, довольно высока. Наконец, известно, что болезнь поражает определенные сорняки, не проявляя симптомов, а это означает, что она может выжить в отсутствие банановых растений и остаться незамеченной в месте, где бананы будут посажены позже. [46]
Считается, что ФОК сохраняется только бесполым путем, поскольку половой фазы (телеоморф) не наблюдалось. События рекомбинации могут происходить посредством соматической гибридизации и парасексуального цикла. [47]
Это означает, что выживание и распространение болезни зависят исключительно от бесполых спор и структур. Болезнь сохраняется в хламидоспорах, которые выделяются при отмирании растения, и могут сохраняться в почве до 30 лет. Когда среда идеальна и имеются корни-хозяева (гриб привлекает корневой экссудат), эти хламидоспоры прорастают, а гифы проникают в корни, вызывая заражение. При появлении соцветий увеличивается количество симптоматических растений, а наибольшая заболеваемость приходится непосредственно перед сбором урожая. [46] После заражения микроконидии образуются и размножаются в сосудах сосудистой системы растения. Макроконидии — еще одна бесполая спора, которую обычно можно обнаружить на поверхности растений, погибших от панамской болезни. [48] Инфекция носит системный характер, распространяется через сосудистую систему и вызывает пожелтение и коробление, которое начинается на старых листьях и распространяется на более молодые листья, пока все растение не погибнет. [46]
Рассредоточение
[ редактировать ]Брызги осадков, перемещение загрязненной почвы и загрязненных материалов для размножения являются основными средствами распространения Foc . Распространение только ветром остается недоказанным, и хотя животные могут давать положительный результат на Foc на своих внешних поверхностях, остается недоказанным, могут ли они быть эффективными переносчиками . [4]
История
[ редактировать ]Эпоха разрухи Гро-Мишель
[ редактировать ]Грос Мишель был единственным сортом бананов, который ели в Соединенных Штатах с конца 19 века до окончания Второй мировой войны. Заболевание было серьезным и диагностировано на банановых плантациях Панамы в Центральной Америке . За несколько десятилетий гриб распространился из Панамы в соседние страны, продвигаясь на север через Коста-Рику в Гватемалу и на юг в Колумбию и Эквадор .
Банановая промышленность переживала серьезный кризис, поэтому был найден и принят на вооружение новый банан, который, как считалось, невосприимчив к панамской болезни, — Кавендиш . Через несколько лет опустошенные плантации возобновили свою деятельность в обычном режиме, и переход на американском рынке прошел гладко. Вскоре после этого Малайзия в бизнес по выращиванию бананов вошла . Банановые плантации Кавендиша были новинкой для этой страны в 1980-х годах, но они быстро расширились, чтобы удовлетворить спрос. Тысячи акров тропических лесов и бывших плантаций пальмового масла были переведены под производство бананов. Однако через несколько лет новые растения начали умирать. Хотя на поиски ушло несколько лет, в конечном итоге причину объяснили панамской болезнью. Хотя тогда считалось, что Кавендиш неуязвим , он был невосприимчив только к штамму гриба, уничтожившему Грос Мишель. Версия, уничтожившая Гро-Мишель, была найдена только в Западном полушарии, но версия, найденная в малазийской почве, была другой, и Кавендиш восприимчив к ней. Он убивал и распространялся быстрее, вызывая большую панику, чем его более ранний аналог в Панаме. Недавно обнаруженный штамм F. oxysporum был назван тропической расой 4 (TR4) .
TR4 эпоха опустошения
[ редактировать ]Тропическая раса 4 (TR4) была обнаружена на Тайване в 1989 году. [49] В июле 2013 года члены OIRSA , латиноамериканской региональной организации по охране здоровья растений и животных, разработали план действий в чрезвычайных ситуациях, специально предназначенный для TR4, для девяти стран-членов (Белиз, Коста-Рика, Доминиканская Республика, Сальвадор, Гватемала, Гондурас, Мексика, Никарагуа). и Панама). План доступен только на испанском языке. [50] В марте 2015 года производители Латинской Америки встретились, чтобы создать региональную оборонную программу, и планировали встретиться снова в сентябре или октябре того же года. Никаких конкретных региональных мер не предусмотрено. Эквадорские производители обратились к правительству с просьбой провести фумигацию всех контейнеров. [51]
Ученые пытаются модифицировать банановое растение, чтобы оно могло противостоять панамской болезни и многим другим серьезным заболеваниям бананов, начиная от грибковых, бактериальных и вирусных инфекций и заканчивая нематодами и жуками . Исследователи прочесывают отдаленные джунгли в поисках новых диких бананов. Гибридные бананы создаются в надежде создать новый сорт с сильной устойчивостью к болезням. Некоторый [ ВОЗ? ] считают, что лучшая надежда на создание более устойчивых бананов – это генная инженерия. Однако полученные плоды также должны иметь приятный вкус, созревать в течение предсказуемого периода времени, преодолевать большие расстояния без повреждений и легко выращиваться в больших количествах. В настоящее время ни один сорт или гибрид не отвечает всем этим критериям.
Австралийский карантин
[ редактировать ]В Квинсленде ферма в Талли , в 1500 километрах (900 миль) к северу от Брисбена , была помещена в карантин, а некоторые растения были уничтожены после обнаружения TR4 3 марта 2015 года. После первоначального закрытия зараженной фермы в апреле уехали грузовики с фруктами. сбор урожая разрешено возобновить при соблюдении строгих мер биобезопасности. Правительство заявляет, что искоренить грибок невозможно. Такие исследователи, как Герт Кема из Вагенингенского университета в Нидерландах, говорят, что болезнь будет продолжать распространяться, несмотря на усилия по ее сдерживанию, пока выращиваются восприимчивые сорта. [52] Заболевание снова было обнаружено в Талли в июле 2017 года, что побудило компанию Biosecurity Queensland ввести карантинные условия. [53]
Внешние эксперты были привлечены для оценки работы службы биобезопасности Квинсленда с 15 февраля по 24 мая 2021 года. По их оценке, BQ обеспечивает быстрое и эффективное реагирование, которому подражают другие страны. До сих пор TR4 по-прежнему локализуется только в долине Талли, и считается, что сдерживание возможно до тех пор, пока можно остановить случайное перемещение людей и транспортировку в проточной воде. [54]
Распространение на Колумбию
[ редактировать ]В августе 2019 года власти Колумбии объявили чрезвычайную ситуацию в стране после подтверждения того, что панамская болезнь достигла Латинской Америки. «Как только вы это увидите, будет слишком поздно, и, скорее всего, он уже распространился за пределы этой зоны без признания», — сказал один эксперт, которого цитирует National Geographic . [21]
Управление болезнями
[ редактировать ]Поскольку фунгициды в значительной степени неэффективны, существует мало вариантов борьбы с панамской болезнью. [8] Химическая стерилизация почвы бромистым метилом значительно снизила заболеваемость, но оказалась эффективной только в течение трех лет, после чего возбудитель повторно заселил окуренные участки. [55] Инъекция растениям-хозяевам карбендазима и фосфоната калия, по-видимому, обеспечивает некоторый контроль, но результаты оказались неубедительными. Термическая обработка почвы также была опробована на Филиппинах, но возбудитель, скорее всего, снова проникнет на обработанную территорию. [5] Самая большая надежда на борьбу с этим заболеванием на зараженных почвах – это разработка генетических модификаций , которые позволят создать устойчивые сорта. [56] [57] Ранние исследования Foc часто проводились крупными компаниями, финансово заинтересованными в урожайности бананов, особенно United Fruit Company . Среди известных патологоанатомов UFC был Фредерик Веллман в 1920-х годах. [58]
Сообщалось, что в 2008 году модифицированные бананы, разработанные в сотрудничестве угандийскими и бельгийскими учеными, выращивались экспериментально в Уганде. [59] В Австралии перемещение, обмен и продажа материалов для размножения строго ограничены, особенно между штатами, чтобы замедлить совокупную угрозу TR4, Bunchy Top и пятнистости листьев . [60] RGA2 (по состоянию на 2017 г.) Ген [update]) полностью эффективен против TR4. Он не экспрессируется у Кавендиша, но обнаружен у диплоидного M. a. ссп. малакценсис . Возможно, удастся получить экспрессирующийся Кавендиш с помощью CRISPR . [41]
несколько бактериального происхождения летучих органических соединений Юань и др. (2012) обнаружили, что избирательно токсичны для Foc : различные алкилированные бензолы , различные фенолы , различные нафталины , бензотиазол , 2-этил-1-гексанол , 2-ундеканол , 2-нонанон , 2-деканон , 2-ундеканон , нонаналь и деканаль . [61] В настоящее время фунгициды и другие химические и биологические средства борьбы оказались практически безуспешными или успешными только в лабораторных условиях или в теплицах в отношении панамской болезни бананов. Наиболее часто используемые методы включают в себя в основном санитарные и карантинные меры для предотвращения распространения панамской болезни за пределы зараженных полей. Однако наиболее эффективным средством против панамской болезни является создание растений банана, устойчивых к Fusarium oxysporum f. сп. кубенсе . [23] Клональное размножение банана привело к отсутствию других сортов. Предпринимаются усилия по созданию устойчивых сортов, но, поскольку бананы являются триплоидами и не дают семян, это непростая задача. Создание клонов из тканевых культур, а не из отпрысков, оказалось в некоторой степени успешным при выведении устойчивых сортов, хотя они, как правило, имеют меньший успех в плане устойчивости к стрессу, урожайности или других полезных качеств, необходимых для коммерческих сортов. [46] Тем не менее, эти усилия приводят к созданию наилучших мер борьбы с панамской болезнью бананов.
В 2017 году ген устойчивости к болезням ( RGA2 ) был трансформирован в бананы Кавендиш, которые показали устойчивость к фузариозному увяданию тропической расы 4. Одна конкретная трансформированная линия, состоящая из восьми растений, показала устойчивость в полевых условиях ко всем из них. Полевые испытания продолжались три года, и растения показали снижение урожайности . [62]
Тайваньские исследователи полагают, что появление TR4 было связано с деградацией почвы, вызванной использованием химических удобрений. [63]
Хонг и др. в 2020 году добились значительного подавления с помощью перца чили и банана чередования . Этот успех применим не только к Мусе или даже к сельскохозяйственным культурам в целом — он предполагает, что подобная концепция «ротации» в животноводстве целесообразна. [64]
Устойчивость различных сортов бананов к патогену находится под пристальным вниманием. [65]
ФАО предоставляет руководство по санитарии и диагностике. [23]
Размножению бананов препятствует триплоидия.
[ редактировать ]Одним из основных препятствий для разведения бананов является полиплоидия ; Бананы Грос Мишель и Кавендиш являются триплоидными , поэтому попытки мейоза растения в семязачатках не могут привести к образованию жизнеспособной гаметы . Лишь в редких случаях первое редукционное деление в мейоза цветках растений полностью терпит неудачу, в результате чего образуется эуплоидная триплоидная семяпочка, которую можно оплодотворить нормальной гаплоидной пыльцой диплоидного сорта банана; целый стебель банана может содержать лишь несколько семян, а иногда и ни одного. В результате полученный новый сорт бананов является тетраплоидным и, следовательно, содержит семена; рынок бананов не привык к бананам с семенами. Опыт показал, что там, где оба этапа мейоза не удались, что привело к образованию гептаплоидного сеянца, или когда сеянец является анеуплоидным , результаты не так хороши. [ нужна ссылка ]
Скрещивание второго поколения с использованием этих новых тетраплоидов в качестве обоих родителей, как правило, не давало хороших результатов, поскольку первое поколение содержит нетронутый набор триплоидных генов Гро-Мишеля (плюс, возможно, полезные функции в добавленном наборе четвертых хромосом), но во втором поколении набор генов Гро-Мишель был разрушен мейозом.
Фонд сельскохозяйственных исследований Гондураса выращивает несколько сортов Гро-Мишель. Им удалось получить несколько семян путем опыления цветов вручную пыльцой бананов с диплоидными семенами. [66]
См. также
[ редактировать ]- Список болезней бананов и подорожников
- Черная сигатока (пятнистость листьев банановых растений, вызываемая аскомицетным грибом Mycosphaerella fijiensis (Morelet))
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Плётц, Р.К. (2015). «Фузариозное увядание банана». Фитопатология 105 (12): 1512-1521.
- ^ Перейти обратно: а б с Стовер, Р.Х. (1962). Фузариозное увядание (панамская болезнь) бананов и других Musa видов . Фитопатологические статьи. Том. 4. Королевский ботанический сад, Кью — Микологический институт Содружества . стр. vi+117. ISBN 978-0000000859 . OCLC 3494840 .
- ^ Стовер, Роберт Х.; Симмондс, Северо-Запад, ред. (10 августа 1987 г.). Бананы . Серия тропического сельского хозяйства (3-е изд.). Харлоу , Эссекс, Англия/ Нью-Йорк : Longman Scientific & Technical Wiley . стр. 1–468. ISBN 978-0-470-20684-3 . OCLC 13008247 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Дита, Мигель; Баркеро, Марсия; Черт возьми, Дэниел; Мизубути, Эдуардо С.Г.; Ставер, Чарльз П. (19 октября 2018 г.). «Фузариозное увядание банана: современные знания по эпидемиологии и потребности в исследованиях для устойчивого управления болезнями» . Границы в науке о растениях . 9 . Границы : 1468. doi : 10.3389/fpls.2018.01468 . ISSN 1664-462X . ПМК 6202804 . ПМИД 30405651 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Плётц, Рэнди К. (2000). «Панамская болезнь: классическая и разрушительная болезнь банана». Прогресс в области здоровья растений . 1 . Американское фитопатологическое общество (APS): 10. doi : 10.1094/PHP-2000-1204-01-HM . S2CID 12228953 .
- ^ Хансфорд, CG (1923). Панамская болезнь бананов . Ямайка: Министерство сельского хозяйства. п. 1.
- ^ Томас, Адель; Батист, апрель; Мартир-Коллер, Розанна; Прингл, Патрик; Райни, Кевон (17 октября 2020 г.). «Изменение климата и малые островные развивающиеся государства» . Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 45 (1). Годовые обзоры : 1–27. doi : 10.1146/annurev-environ-012320-083355 . ISSN 1543-5938 .
- ^ Перейти обратно: а б с Плётц, Р.К.; Пегг, КГ (2000). Джонс, доктор медицинских наук (ред.). Болезни банана, абаки и энсета . Уоллингфорд, Оксфордшир , Англия, Великобритания: Международный центр сельского хозяйства и биологических наук . стр. 143–159. ISBN 978-0-85199-355-3 . OCLC 41347037 .
- ^ Гарсиа-Бастидас, ФА; Кинтеро-Варгас, JC; Аяла-Васкес, М.; Шермер, Т.; Зайдль, МФ; Сантос-Пайва, М.; Ногера, AM; Агилера-Гальвес, К.; Виттенберг, А.; Хофстеде, Р.; Соренсен, А.; Кема, GHJ (2020). «Первый отчет о тропической расе Fusarium Wilt 4 в бананах Кавендиш, вызванной Fusarium odoratissimum в Колумбии» . Болезни растений . 104 (3). Американское фитопатологическое общество (APS): 994. doi : 10.1094/PDIS-09-19-1922-PDN .
- ^ Перейти обратно: а б с Ставер, Чарльз; Пемсл, Димут Э.; Ширер, Ларс; Перес Висенте, Луис; Дита, Мигель (06 июля 2020 г.). «Предварительная оценка прибыли от инвестиций в исследования по устранению влияния тропической расы фузариозного увядания 4 на мировое производство бананов» . Границы в науке о растениях . 11 . Границы : 844. doi : 10.3389/fpls.2020.00844 . ISSN 1664-462X . ПМЦ 7357546 . ПМИД 32733497 .
- ^ Гиттлсон, Ким (01 февраля 2018 г.). «Борьба за спасение мировых бананов» . Би-би-си . Проверено 30 сентября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Молина, АБ; Фабрегар, Э.; Синохин В.Г.; Йи, Г.; Вилджоен, А. (2009). «Недавнее появление тропической расы 4 Fusarium oxysporum fsp. cubense 4 в Азии». Acta Horticulturae (828). Международное общество садоводческих наук (ISHS): 109–116. дои : 10.17660/actahortic.2009.828.10 . hdl : 2263/12191 . ISSN 0567-7572 .
- ^ Плётц, Рэнди К. (2015). «Борьба с фузариозным увяданием бананов: обзор с особым упором на тропическую расу 4». Защита урожая . 73 . Международная ассоциация наук о защите растений ( Elsevier ): 7–15. Бибкод : 2015CrPro..73....7P . дои : 10.1016/j.cropro.2015.01.007 . ISSN 0261-2194 . S2CID 86468883 .
- ^ Кеппель, Дэн (19 июня 2005 г.). «Можно ли спасти этот фрукт?» . Популярная наука . Проверено 3 января 2011 г.
- ^ Плётц, RC (2006). «Панамская болезнь, старый враг поднимает свою уродливую голову: часть 2, эра Кавендиша и далее». Прогресс в области здоровья растений : 1-17.
- ^ Перейти обратно: а б Ордонес Н., М.Ф. Зайдл, К. Валвейк, А. Дрент, А. Килиан, Б.П. Томма, Р.Ц. Плетц и Г.Х. Кема (2015). «Худшее становится худшим: бананы и Панамская болезнь — когда встречаются клоны растений и патогенов». Патогены PLoS 11(11): e1005197.
- ^ Гарсиа-Бастидас, Ф., Н. Ордонес, Дж. Конкол, М. Аль-Касим, З. Насер, М. Абдельвали, Н. Салем, К. Валвейк, Р. К. Плетц и GHJ Кема (2014). «Первый отчет о тропической расе 4 Fusarium oxysporum f. sp cubense, связанной с панамской болезнью бананов за пределами Юго-Восточной Азии». Болезни растений 98(5): 694-694.
- ^ Хунг, Т.Н., Н.К. Хунг, Д. Мостерт, А. Вилджоен, К.-П. Чао и А. Молина (2017). «Первое сообщение о фузариозном увядании бананов Кавендиш, вызванном Fusarium oxysporum f. sp. cubense тропической расы 4 (VCG 01213/16), во Вьетнаме». Болезни растений: PDIS-08-17-1140-PDN.
- ^ Читтарат, К., Д. Мостерт, К.С. Крю, А. Вилджоен, Г. Конг, А. Молина и Дж. Э. Томас (2017). «Первое сообщение о тропической расе 4 Fusarium oxysporum f. sp. Cubense (VCG 01213/16), связанной с бананами Кавендиш в Лаосе». Болезни растений: PDIS-08-17-1197-PDN.
- ^ Ордонес, Л.Н., Ф. Гарсиа-Бастидас, Х.Б. Лагари, М.И. Аккари, Э.Н. Арфуш, Б.Н. аль Авар и GHJ Кема (2016). «Первый отчет о тропической расе Fusarium oxysporum f. sp cubense 4, вызывающей панамскую болезнь у бананов Кавендиш в Пакистане и Ливане». Болезни растений 100 (1): 209-210.
- ^ Перейти обратно: а б Карп, Майлз (12 августа 2019 г.). «Банан на шаг ближе к исчезновению» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 12 августа 2019 года . Проверено 16 августа 2019 г.
- ^ «Фузариозное увядание - Промуса - Мобилизация науки о бананах для обеспечения устойчивых средств к существованию» . promusa.org .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Перес-Винсент, Луис; Дита, Мигель А.; Мартинес-де ла Парте, Эйнар (2022). «Техническое руководство: Профилактика и диагностика фузариозного увядания (панамской болезни) бананов, вызываемого Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 (TR4)» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). S2CID 83358529 . Проверено 27 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Плётц, Р.К. (2006). «Фузариозное увядание банана вызывается несколькими возбудителями, называемыми Fusarium oxysporum f. sp. Cubense ». Фитопатология 96 (6): 653-656.
- ^ Снайдер, WC и Х. Хансен (1940). «Видовая концепция фузариоза». Американский журнал ботаники: 64-67.
- ^ Баайен, Р.П., К. О'Доннелл, П.Дж.М. Бонантс, Э. Цигельник, Л. Крун, Э.Дж.А. Робрук и К. Валвейк (2000). «Генеалогия генов и анализ AFLP в комплексе Fusarium oxysporum идентифицируют монофилетические и немонофилетические формы, вызывающие увядание и гниль». Фитопатология 90 (8): 891-900.
- ^ Дрент, Андре; Гость, Дэвид И. (04 августа 2016 г.). «Грибные и оомицетовые болезни тропических древесных плодовых культур». Ежегодный обзор фитопатологии . 54 (1). Годовые обзоры : 373–395. doi : 10.1146/annurev-phyto-080615-095944 . ISSN 0066-4286 . ПМИД 27491435 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Эдель-Германн, В.; Лекомт, К. (2019). «Текущий статус Fusarium oxysporum Formae Speciales и рас» . Фитопатология . 109 (4). Американское фитопатологическое общество : 512–530. doi : 10.1094/phyto-08-18-0320-rvw . ISSN 0031-949X . ПМИД 30461350 .
- ^ Плётц, RC (2005). «Панамская болезнь, старый враг поднимает свою уродливую голову: часть 1, начало экспортной торговли бананами». Прогресс в области здоровья растений (декабрь): 1-10.
- ^ Уэйт, Б.Х.; Данлэп, ВК (1953). «Предварительные исследования круга хозяев Fusarium oxysporum f. sp. Cubense » . Репортер по болезням растений . 37 . Министерство сельского хозяйства США : 79–80.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Панамская болезнь, тропическая раса 4 (TR4)» . Бизнес Квинсленда, Правительство Квинсленда . 2020-11-13. Архивировано из оригинала 18 апреля 2020 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Уэйт, Б.Х. (1963). «Увядание видов Heliconia , вызванное Fusarium oxysporum f. sp. Cubense Race 3». Тропическое сельское хозяйство (Тринидад) . 40 : 299–305.
- ^ Плётц, Рэнди К. (2006). «Фузариозное увядание банана вызывается несколькими патогенами, называемыми Fusarium oxysporum f. sp. Cubense ». Фитопатология . 96 (6). Американское фитопатологическое общество : 653–656. дои : 10.1094/phyto-96-0653 . ISSN 0031-949X . ПМИД 18943184 .
- ^ Перейти обратно: а б Питтауэй, Пенсильвания; Насир, Насрил; Пегг, КГ (1999). «Восприимчивость почвы и динамика хозяин-патоген в почвах, естественным образом зараженных Fusarium oxysporum f. sp. Cubense , причиной панамской болезни бананов». Австралийский журнал сельскохозяйственных исследований . 50 (4). CSIRO Publishing (Организация Содружества по научным и промышленным исследованиям): 623. doi : 10.1071/a98152 . ISSN 0004-9409 .
- ^ Перейти обратно: а б Хеннесси, Челси; Уолдак, Джефф; Дейли, Эндрю; Падован, Анна (2005). «Сорные хозяева тропической расы 4 Fusarium oxysporum f. sp. Cubense в северной Австралии». Австралазийская патология растений . 34 (1). Springer Science and Business Media LLC : 115. Бибкод : 2005AuPP...34..115H . дои : 10.1071/ap04091 . ISSN 0815-3191 . S2CID 13097833 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Тропическая гонка 4 (TR4) Панамской болезни - Бизнес Квинсленда» . Департамент сельского хозяйства Квинсленда . 2020-11-13. Архивировано из оригинала 22 декабря 2018 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Тестирование TR4 под микроскопом - австралийские производители бананов» . Австралийский совет производителей бананов . 03.10.2015 . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Лауреаты второго раунда австралийской премии в области биобезопасности 2020» (PDF) . Австралийский департамент сельского хозяйства, водных ресурсов и окружающей среды . Ноябрь 2020.
- ^ Дита, Массачусетс; Валвейк, К.; Будденхаген, Айву; Соуза-младший, Монтана; Кема, GHJ (2010). «Молекулярная диагностика тропической расы 4 возбудителя фузариозного увядания бананов» . Патология растений . 59 (2). Уайли : 348–357. дои : 10.1111/j.1365-3059.2009.02221.x . ISSN 0032-0862 .
- ^ Дита, Массачусетс; Валвейк, К.; Будденхаген, Айву; Соуза-младший, Монтана; Кема, GHJ (01 марта 2011 г.). «Молекулярная диагностика тропической расы 4 возбудителя фузариозного увядания бананов - Corrigendum» . Патология растений . 60 (2). Уайли : 384. doi : 10.1111/j.1365-3059.2010.02417.x . ISSN 0032-0862 .
- ^ Перейти обратно: а б «Исследователи вывели бананы Кавендиш, устойчивые к панамской болезни» . ISAAA ( Международная служба по приобретению агробиотехнологических приложений ) Обновление биотехнологий сельскохозяйственных культур . 24 февраля 2021 г. Проверено 02 сентября 2021 г.
- ^ «В Перу зарегистрирована разрушительная банановая болезнь» . Международная конвенция по защите растений (IPPC) . ООН ФАО . 28 апреля 2021 г. Проверено 10 мая 2021 г.
- ^ «SENASA Confirma Brote de Fusarium Raza 4 Tropical en Piura» . Национальная служба сельскохозяйственного здравоохранения (на испанском языке). Правительство Перу . 22 февраля 1999 г. Проверено 10 мая 2021 г.
- ^ «В Перу и Эквадоре звучат сигналы тревоги на фоне банановой «пандемии»: эксперты призывают к государственно-частному сотрудничеству в борьбе с этим бедствием» . Межамериканский институт сотрудничества в области сельского хозяйства . 20 апреля 2021 г. Проверено 10 мая 2021 г.
- ^ Бертон, Рег (04 марта 2015 г.). «Панамская болезнь угрожает бананам NQ» . Фэрфакс Медиа.
- ^ Перейти обратно: а б с д Хван, Син-Чуан; Ко, Вэнь-Сюин (июнь 2004 г.). «Сорта бананов Кавендиш, устойчивые к фузариозному увяданию, полученные в результате сомаклональной вариации на Тайване». Болезни растений . 88 (6): 580–588. дои : 10.1094/pdis.2004.88.6.580 . ПМИД 30812575 .
- ^ М.Дж. Карлайл, С.К. Уоткинсон, Г.В. Гудей, 2001, Паразиты и мутуалистические симбионты в «Грибах (второе издание)». Редакторы: то же, что и авторы, Academic Press, стр. 363–460,
- ^ « Fusarium f.sp.cubense » . oxysporum ПроМуса . июль 2017 года . Проверено 25 октября 2017 г.
- ^ РЕЙНОЛДС, МЭТТ. «Грибок может уничтожить банан навсегда» . Проводной . Проверено 26 февраля 2020 г.
- ^ https://www.oirsa.org/contenido/biblioteca/PlandecontingenciacontraFocR4TOIRSA.pdf . [ пустой URL PDF ]
- ^ «Тропическая гонка 4 – ТР4» .
- ^ Седжман, Фиби (4 июня 2015 г.). «Возможно, не удастся спасти лучший в мире банан» . Bloomberg.com . Проверено 6 июня 2015 г.
- ^ МакКиллоп, Чарли (13 июля 2017 г.). «Вспышка панамской болезни на банановой ферме в Квинсленде требует карантинных ограничений» . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 27 июля 2017 г.
- ^ Пегг, Кеннет; Саммерелл, Бретт; О'Нил, Уэйн. «Эпидемиологический обзор Панамы TR4 за 2021 год» (PDF) . Биобезопасность Квинсленда .
- ^ Герберт, Дж. А., и Маркс, Д. 1990. Краткосрочный контроль над панамской болезнью в Южной Африке. Фитофилактика 22:339-340.
- ^ «Прогресс в культуре протопластов и соматической гибридизации банана ( Musa spp.)» . ru.cnki.com.cn. Архивировано из оригинала 15 августа 2011 г. Проверено 3 января 2011 г.
- ^ Ортис, Р.; Феррис, RSB; Вуйлстеке, Д.Р. (1995). «Разведение бананов и подорожников». В Гоуэне, С. (ред.). Бананы и плантаны . Дордрехт: Springer Нидерланды Выходные данные Springer. стр. 110–146/xv+533. ISBN 978-0-412-36870-7 . OCLC 840308637 . ISBN 978-94-011-0737-2 . ISBN 978-94-010-4317-5 .
- ^ МакКук, Стюарт; Петерсон, Пол Д. (25 августа 2020 г.). «Геополитика патологии растений: Фредерик Веллман, ржавчина листьев кофе и научные сети времен холодной войны». Ежегодный обзор фитопатологии . 58 (1). Годовые обзоры : 181–199. doi : 10.1146/annurev-phyto-082718-100109 . ISSN 0066-4286 . ПМИД 32853100 . S2CID 221359919 .
- ^ Кеппель, Дэн (30 мая 2008 г.). «Банан: Покойся с миром?» . Ученый. Архивировано из оригинала 15 июня 2012 г. Проверено 3 января 2011 г.
- ^ «Риск биобезопасности: обмен кусочками и присосками - австралийские производители бананов» . Австралийские производители бананов . 01.02.2019. Архивировано из оригинала 11 апреля 2021 года . Проверено 11 апреля 2021 г.
- ^ Челлини, Антонио; Спинелли, Франческо; Донати, Ирен; Рю, Чунг Мин; Клоппер, Джозеф В. (2021). «Инструменты на основе бактериальных летучих соединений для управления и качества сельскохозяйственных культур». Тенденции в науке о растениях . 26 (9). Cell Press : 968–983. doi : 10.1016/j.tplants.2021.05.006 . hdl : 11585/829792 . ISSN 1360-1385 . ПМИД 34147324 .
- ^ Дейл, Джеймс; и др. (14 ноября 2017 г.). «Трансгенные бананы Кавендиш с устойчивостью к фузариозному увяданию тропической расы 4» . Природные коммуникации . 8 (1): 1496. Бибкод : 2017NatCo...8.1496D . дои : 10.1038/s41467-017-01670-6 . ISSN 2041-1723 . ПМК 5684404 . ПМИД 29133817 .
- ^ Цзя-нань, Линь (26 февраля 2020 г.). «ICDF помогает другим странам справиться с банановой болезнью» . taipeitimes.com . Тайбэй Таймс . Проверено 1 марта 2020 г.
- ^ Пейшото, Ракель С.; Харкинс, Дерек М.; Нельсон, Карен Э. (16 февраля 2021 г.). «Достижения в исследованиях микробиома для здоровья животных». Ежегодный обзор биологических наук о животных . 9 (1). Годовые обзоры : 289–311. doi : 10.1146/annurev-animal-091020-075907 . ISSN 2165-8102 . ПМИД 33317323 . S2CID 229177591 .
- ^ Компаньони Б, Мора Н, Диас Л, Перес А, Арсола М, Эспиноса П, Эрнандес М, де ла Каридад Вентура Х, Перес MC, Сантос Р, Лоренцо ХК (2006). «Дифференциация устойчивости к культуральным фильтратам штамма 1 Fusarium oxysporum fsp. Cubanse в листьях банана» (PDF) . Прикладная биотехнология . 23 (2). Архивировано из оригинала (PDF) 18 июля 2011 г. Проверено 3 января 2011 г.
- ^ Карла Хелфферих (1990). «Битва за бананы» . Аляскинский научный форум. Архивировано из оригинала 23 февраля 2008 г. Проверено 2 июня 2008 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кеппель, Дэн (18 марта 2019 г.). «Можно ли спасти этот фрукт?» . Популярная наука . Проверено 21 декабря 2021 г. (обсуждает угрозу заболевания банановым культурам)
- Ловетт, Брайан (24 июня 2021 г.). «Войны клонов: как фузариозные грибы контролируют банановую индустрию» . Американское общество микробиологии . Проверено 21 декабря 2021 г. (меньше технических объяснений)