Порошкообразная парша

Порошкообразная парша
	Споросори (структура выживания) возбудителя мучнистой парши
Научная классификация
(без рейтинга):	САР
(без рейтинга):	Ризария
Тип:	Церкозоа
Сорт:	Фитомиксея
Заказ:	Плазмодиофорида
Семья:	Плазмодиофоровые
Род:	Губчатый
Разновидность:	Спонгоспора подземная
Трехчленное имя
	Spongospora subterranea f. сп. под землей ; ( Вальр. ) Лагерх. 1892 г.

Мучнистая парша – заболевание картофеля клубней . ^{[ 1 ]} Вызывается церкозой Spongospora subterranea f. сп. subterranea и широко распространен в странах, выращивающих картофель. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Симптомы мучнистой парши включают небольшие поражения на ранних стадиях заболевания , которые прогрессируют до приподнятых пустул, содержащих порошкообразную массу. клубня В конечном итоге они могут разорваться внутри перидермы . ^{[ 4 ]} Порошкообразные пустулы содержат покоящиеся споры, которые выделяют анизоконтные зооспоры (бесполые споры с двумя жгутиками разной длины ), которые заражают корневые волоски картофеля или томатов. ^{[ 5 ]} Мучнистая парша – косметический дефект клубней, который может привести к браковке этого картофеля. Зараженный картофель можно очистить, чтобы удалить зараженную кожуру, а оставшуюся часть картофеля можно приготовить и съесть. ^{[ 6 ]}

Цикл заболевания

известно немного В целом о жизненном цикле Spongospora subterranea f.sp subterranea (Sss) . Большая часть предлагаемого в настоящее время жизненного цикла основана на жизненном цикле Plasmodiophora Brassicae , близкородственного и лучше изученного простейшего . Из-за этого сходства было высказано предположение, что существует две отдельные стадии, в которых Sss может существовать; бесполая и половая стадии.

Бесполая стадия: зооспора заражает ткань корня и становится одноядерным плазмодием . Этот плазмодий подвергается митотическому делению ядра (создает множество ядер внутри одной клетки) и превращается в многоядерный плазмодий. Затем многоядерный плазмодий образует зооспорангий , который в конечном итоге выделяет больше зооспор. Этот процесс может произойти относительно быстро и может служить важным источником вторичного инокулята на поле. ^{[ 7 ]}

Сексуальная стадия. Эта стадия аналогична бесполой стадии, но с некоторыми исключениями. Предполагается, что две зооспоры сливаются вместе, образуя дикариотную зооспору (с двумя отдельными гаплоидными ядрами, n+n), а затем заражают корни. После заражения дикариотическая зооспора развивается в двуядерный плазмодий (одна пара ядер, n+n). Подобно бесполой стадии, этот плазмодий также будет реплицировать свое ядро, образуя многоядерный плазмодий (много пар ядер, n+n). Здесь происходит второе основное различие между этапами. Пары ядер (n+n) сливаются в результате кариогамии , и плазмодий быстро разделяется на многочисленные покоящиеся споры внутри споросори (мешка со спорами, также называемого цистосори ). Эти покоящиеся споры имеют трехслойные стенки и чрезвычайно устойчивы к окружающей среде, что позволяет им сохраняться в почве более 10 лет. ^{[ 7 ]}

Напомним, что большая часть жизненного цикла до сих пор неясна. Однако в полевых условиях и в лаборатории наблюдалось присутствие зооспор, плазмодиев, зооспорангиев и покоящихся спор. ^{[ 8 ]} Уровни плоидности и явления кариогамии являются лишь теоретическими и еще не доказаны.

Среда

Патогенез Spongospora subterranea наиболее эффективен в прохладных и влажных условиях, таких как северная Британия, бассейн Колумбии на юге центральной части Вашингтона и северо-центральный Орегон. ^{[ 6 ]} Состояние окружающей среды особенно критично во время выброса инфекционных агентов (зооспор) в почвенную среду. После освобождения из покоящихся спор зооспорам требуется влага, чтобы доплыть до клубня-хозяина или корней. ^{[ 9 ]} Одно исследование показало, что мучнистая парша значительно чаще встречается у растений, выращенных в условиях постоянной влажности, по сравнению с растениями, выращенными при различных уровнях влажности. ^{[ 10 ]} В том же исследовании был сделан вывод, что риск заболевания больше связан с окружающей средой или уровнем влажности, чем с уровнем присутствующего инокулята. Инокулят может присутствовать, но не способен рассеиваться из-за условий окружающей среды и, следовательно, не достигает ткани хозяина для заражения. Другие факторы окружающей среды, влияющие на заражение Spongospora subterranea, напрямую связаны с агрономической практикой. Увеличение использования удобрений, содержащих нитратный или аммонийный азот, увеличивает заболеваемость и тяжесть мучнистой парши. ^{[ 11 ]} Считается, что внесение удобрений увеличивает рост корней и, таким образом, обеспечивает больше ткани для возникновения инфекций и циклических заболеваний. Кроме того, снижение содержания целлюлозы в клеточных стенках, вызванное избытком азота, может повысить восприимчивость хозяина к инфекции. Очевидно, что окружающая среда может напрямую влиять как на восприимчивость хозяина, так и на распространение возбудителя, в конечном итоге определяя темп цикла заболевания.

Патогенез

S. subterranea - облигатный паразит фитомиксеи. ^{[ 12 ]} который заражает подземные структуры хозяина. Инфекция приводит к гипертрофии и гиперплазии клеток-хозяев и, в конечном итоге, к их разрыву. ^{[ 13 ]} Однако механизм этого до сих пор неизвестен. ^{[ 10 ]} Зооспоры заражают корневые волоски, прикрепляясь к внешней поверхности, инцистируя , а затем проникая в эпидермис через чечевички и устьица . ^{[ 14 ]} Оказавшись внутри, многоядерный плазмодий делится, распространяясь и производя больше зооспор. Плазмодий заставляет инфицированные клетки-хозяева быстро размножаться и превращаться в галл. В результате этого быстрого размножения также образуются одноядерные клетки, которые объединяются в спорозоры. ^{[ 13 ]} Споросоры выглядят как порошкообразная масса внутри желчи, отсюда и название этого заболевания. ^{[ 15 ]} В конце концов галл набухает и вырывается из эпидермиса клубня, выбрасывая споры обратно в почву. Тяжесть заболевания галлами зависит от уровня инокулята, окружающей среды и типа кожицы картофеля. Инфекция наиболее распространена на ранних стадиях клубнеобразования, когда ткань картофеля еще не клубнеобразована. ^{[ 13 ]} Но заражение может произойти на всех стадиях развития. Картофель с белой и красной кожурой очень восприимчив, тогда как с красновато-коричневой кожурой он несколько устойчив. ^{[ 16 ]} Кожа красновато-коричневого цвета толще и содержит более высокий уровень белка LOX, который используется в качестве маркера устойчивости. ^{[ 6 ]} Мало что известно об изменчивости и половой рекомбинации у S. subterranea, поэтому высокий приоритет отдается изучению вариаций внутри сортов картофеля для изучения взаимоотношений хозяина и патогена и управления ими. ^{[ 17 ]}

Важность

Порошковая парша имеет важное значение для коммерческого сельского хозяйства. Патоген не только сам по себе причиняет вред, но и является переносчиком вируса картофельной швабры , другого патогена растений. В результате его присутствие серьезно угрожает товарности картофеля для фермеров. Взорвавшиеся пустулы также могут служить раной для заражения другими грибами, такими как Phytophthora erythroseptica и Phytophthora infestans . Таким образом, на клубнях с мучнистой паршой может повышаться заболеваемость другими разрушительными заболеваниями, включая розовую гниль, сухую гниль, черную точку и фитофтороз . ^{[ 6 ]} На клубнях картофеля образуются мучнистые пустулы, которые препятствуют его продаже. Многие рынки отказываются покупать картофель с некрасивыми рубцами, даже если его можно есть. Исследования еще не нашли эффективного способа очистить картофель, не повреждая его. ^{[ 6 ]} Картофель, который не продается, создает большое финансовое бремя для фермеров. ^{[ 16 ]} Кроме того, поскольку переносимый через почву инокулят может сохраняться в виде спор в течение многих лет, возбудитель очень трудно уничтожить, если он уже присутствует. В Великобритании недавний диагностический проект, финансируемый Советом по картофелю, обнаружил, что до 82% полей дали положительный результат на почвенный инокулят. ^{[ 6 ]}

Управление

S. subterranea в настоящее время не имеет эффективных химических средств борьбы с ним. Поэтому необходимо использовать другие методы управления культурой. Использование сертифицированных чистых семян и посадка на полях, которые исторически были здоровыми, — лучшая форма контроля. ^{[ 18 ]} Эти методы могут предотвратить заражение покоящимися спорами. Поскольку заражению способствуют прохладные температуры и высокая влажность почвы, отложенная посадка также может помочь уменьшить негативное воздействие патогена. Отсроченная посадка сокращает период роста на более прохладных почвах, что приводит к снижению прорастания спор. Одним из ограничений этого метода является дополнительное снижение доходности на раннем рынке. ^{[ 16 ]} Предпосадочная обработка метамнатрием может уменьшить размножение возбудителя. ^{[ 16 ]} Другие распространенные средства борьбы включают использование устойчивого картофеля и севооборота. Несколько сортов устойчивого картофеля включают Гранолу, Никола, Дитта и Гладиатор. ^{[ 19 ]} Поскольку переносимый через почву инокулят может сохраняться в течение многих лет, севообороты должны включать альтернативные виды, которые будут способствовать частичному жизненному циклу патогена. Таким образом, зооспоры прорастут, не образуя новых спор. ^{[ 20 ]} Исследователи исследовали использование бета-аминомасляной кислоты (БАМК) для повышения устойчивости картофеля. BABA запускает системную приобретенную устойчивость растений (SAR), естественный защитный механизм растений. Когда картофель инокулируют БАБА, а затем инокулируют патогеном S. subterranea, наблюдается общее снижение заболеваемости. Хотя снижение количества патогенов было подтверждено экспериментально, необходимо провести дальнейшие эксперименты. ^{[ 4 ]} Недавно стали доступны геномные данные, включая проект генома, которые могут содержать информацию, которую можно использовать для улучшения лечения заболеваний. ^{[ 21 ]}

Ссылки

^ «Устойчивость картофеля к мучнистой парше» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США/АРС . Проверено 11 ноября 2015 г.
^ «Картофельная парша / Садоводство RHS» . www.rhs.org.uk. Проверено 11 ноября 2015 г.
^ Швельм А., Бадстебер Дж., Булман С., Десуаньи Н., Этемади М., Фаллун Р.Э., Гачон С.М., Легрев А., Лукеш Дж., Мерц У., Ненарокова А., Стриттматтер М., Салливан Б.К., Нойхаузер С. (апрель 2018 г.). «Нет в привычном топ-10: протисты, поражающие растения и водоросли» . Молекулярная патология растений . 19 (4): 1029–1044. дои : 10.1111/mpp.12580 . ПМЦ 5772912 . ПМИД 29024322 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Мальдонадо, М. Лорето Эрнандес, Ричард Э. Фаллун, Рут К. Батлер, Энтони Дж. Коннер и Саймон Р. Балман. « Устойчивость к Spongospora Subterranea, индуцированная у картофеля элиситорной β-аминомасляной кислотой ». Австралазийский растительный патол. Австралазийская патология растений 44.4 (2015): 445-53. Веб. 21 октября 2015 г.
^ «Бюллетень № 2436, Порошковая парша картофеля | Совместные дополнительные публикации | Университет штата Мэн» . umaine.edu . Проверено 11 ноября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Деннис А. Джонсон и Томас Ф. Каммингс. Влияние порошкообразных корневых галлов парши на урожайность картофеля. (2015). Болезни растений 99:10, 1396-1403.
^ Перейти обратно: ^а ^б Мерц, Ули (16 апреля 2008 г.). «Порошковая парша картофеля — возникновение, жизненный цикл и эпидемиология». Американский журнал исследований картофеля . 85 (4): 241–246. дои : 10.1007/s12230-008-9019-1 . hdl : 20.500.11850/9544 . ISSN 1099-209Х . S2CID 38001426 .
^ Цюй, Синьшунь; Христос, Барбара Дж. (1 декабря 2007 г.). «Культивирование in vitro облигатного паразита Spongospora subterranea (cercozoa; plasmodiophorida), связанного с индуцирующими корнеобразование трансформированными переносом ДНК волосатыми корнями картофеля». Журнал эукариотической микробиологии . 54 (6): 465–467. дои : 10.1111/j.1550-7408.2007.00289.x . ISSN 1066-5234 . ПМИД 18070323 . S2CID 8842628 .
^ Балендрес, Массачусетс; Тегг, RS; Уилсон, ЧР (5 февраля 2016 г.). «Ключевые события патогенеза спонгоспорозов картофеля: обзор». Австралазийская патология растений . 45 (3): 229–240. дои : 10.1007/s13313-016-0398-3 . ISSN 0815-3191 . S2CID 13658887 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лиз, Элисон К.; Грааф, Питер ван де; Уэйл, Стюарт (23 апреля 2008 г.). «Идентификация и обнаружение Spongospora subterranea и факторов, влияющих на инфекции и заболевания». Американский журнал исследований картофеля . 85 (4): 247–252. дои : 10.1007/s12230-008-9018-2 . ISSN 1099-209Х . S2CID 29987047 .
^ Шах, Фархат А.; Фаллун, Ричард Э.; Батлер, Рут К.; Листер, Рос А.; Томас, Стив М.; Куртин, Денис (17 сентября 2014 г.). «Агрономические факторы влияют на мучнистую паршу картофеля и количество ДНК Spongospora subterranea в почве». Австралазийская патология растений . 43 (6): 679–689. дои : 10.1007/s13313-014-0317-4 . hdl : 10182/10430 . ISSN 0815-3191 . S2CID 18388456 .
^ Швельм, Арне; Бадштёбер, Юлия; Булман, Саймон; Дезуаньи, Николя; Этемади, Мохаммед; Фаллун, Ричард Э.; Гачон, Клэр ММ; Легрев, Энн; Лукеш, Юлиус; Мерц, Ули; Ненарокова, Анна; Стриттматтер, Мартина; Салливан, Брук К.; Нойхаузер, Сигрид (2018). «Нет в привычном топ-10: протисты, поражающие растения и водоросли» . Молекулярная патология растений . 19 (4): 1029–1044. дои : 10.1111/mpp.12580 . ПМЦ 5772912 . ПМИД 29024322 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Уэйл, Стюарт; Платт, Бад; Кэттлин, Найджел Д. (11 апреля 2008 г.). Болезни, вредители и болезни картофеля: Цветной справочник . ЦРК Пресс. ISBN 9781840765083 .
^ Джонс, Д.Г. (2013). Эпидемиология болезней растений . Springer Science & Business Media. стр. 108–109. ISBN 978-9401733021 .
^ «Порошковая парша | Картофель AHDB» . картофель.ahdb.org.uk . Проверено 22 октября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Как бороться с вредителями». UC IPM: Рекомендации UC по борьбе с мучнистой паршой на картофеле . Нп и Интернет. 19 октября 2015 г.
^ Мерц, У.; Фаллун, RE (26 сентября 2008 г.). «Обзор: Порошковая парша картофеля — расширение знаний о биологии патогенов и эпидемиологии заболеваний для эффективного лечения заболеваний». Картофельные исследования . 52 (1): 17–37. дои : 10.1007/s11540-008-9105-2 . hdl : 20.500.11850/380051 . ISSN 0014-3065 . S2CID 37670848 .
^ Гудместад, Нил. «Потенциальная борьба с вирусом мучнистой парши и швабры с использованием интеграции фумигации почвы и генетической устойчивости» (PDF) . Кафедра патологии растений, Государственный университет Северной Дакоты, Фарго, Северная Дакота .
^ CR Браун, Г. Вандемарк, Д. Джонсон, Том Каммингс, Даллас Бэтчелор, Джефф Миллер, Крис Олсен. Устойчивость картофеля к мучнистой парше . Веб. 11 ноября 2015 г.
^ Ницан, Надав, Деннис Джонсон, Даллас Бэтчелор и Чак Браун. «Порошковая парша». Картофельная страна (2007): 6-7. Распечатать.
^ Чиаги С., Нойхаузер С., Швельм А. (2018). «Проект геномного ресурса возбудителя мучнистой парши картофеля Spongospora subterranea» . Молекулярные растительно-микробные взаимодействия . 31 (12): 1227–1229. doi : 10.1094/MPMI-06-18-0163-A . ПМК 6443038 . ПМИД 29969057 .

Внешние ссылки

Фотографии порошкообразной парши из Корнелльского университета.
Устойчивость картофеля к мучнистой парше от Министерства сельского хозяйства США.

[1] «Устойчивость картофеля к мучнистой парше» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США/АРС . Проверено 11 ноября 2015 г.

[2] «Картофельная парша / Садоводство RHS» . www.rhs.org.uk. Проверено 11 ноября 2015 г.

[3] Швельм А., Бадстебер Дж., Булман С., Десуаньи Н., Этемади М., Фаллун Р.Э., Гачон С.М., Легрев А., Лукеш Дж., Мерц У., Ненарокова А., Стриттматтер М., Салливан Б.К., Нойхаузер С. (апрель 2018 г.). «Нет в привычном топ-10: протисты, поражающие растения и водоросли» . Молекулярная патология растений . 19 (4): 1029–1044. дои : 10.1111/mpp.12580 . ПМЦ 5772912 . ПМИД 29024322 .

[:0-4] Перейти обратно: ^а ^б Мальдонадо, М. Лорето Эрнандес, Ричард Э. Фаллун, Рут К. Батлер, Энтони Дж. Коннер и Саймон Р. Балман. « Устойчивость к Spongospora Subterranea, индуцированная у картофеля элиситорной β-аминомасляной кислотой ». Австралазийский растительный патол. Австралазийская патология растений 44.4 (2015): 445-53. Веб. 21 октября 2015 г.

[5] «Бюллетень № 2436, Порошковая парша картофеля | Совместные дополнительные публикации | Университет штата Мэн» . umaine.edu . Проверено 11 ноября 2015 г.

[:1-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Деннис А. Джонсон и Томас Ф. Каммингс. Влияние порошкообразных корневых галлов парши на урожайность картофеля. (2015). Болезни растений 99:10, 1396-1403.

[:3-7] Перейти обратно: ^а ^б Мерц, Ули (16 апреля 2008 г.). «Порошковая парша картофеля — возникновение, жизненный цикл и эпидемиология». Американский журнал исследований картофеля . 85 (4): 241–246. дои : 10.1007/s12230-008-9019-1 . hdl : 20.500.11850/9544 . ISSN 1099-209Х . S2CID 38001426 .

[8] Цюй, Синьшунь; Христос, Барбара Дж. (1 декабря 2007 г.). «Культивирование in vitro облигатного паразита Spongospora subterranea (cercozoa; plasmodiophorida), связанного с индуцирующими корнеобразование трансформированными переносом ДНК волосатыми корнями картофеля». Журнал эукариотической микробиологии . 54 (6): 465–467. дои : 10.1111/j.1550-7408.2007.00289.x . ISSN 1066-5234 . ПМИД 18070323 . S2CID 8842628 .

[9] Балендрес, Массачусетс; Тегг, RS; Уилсон, ЧР (5 февраля 2016 г.). «Ключевые события патогенеза спонгоспорозов картофеля: обзор». Австралазийская патология растений . 45 (3): 229–240. дои : 10.1007/s13313-016-0398-3 . ISSN 0815-3191 . S2CID 13658887 .

[:5-10] Перейти обратно: ^а ^б Лиз, Элисон К.; Грааф, Питер ван де; Уэйл, Стюарт (23 апреля 2008 г.). «Идентификация и обнаружение Spongospora subterranea и факторов, влияющих на инфекции и заболевания». Американский журнал исследований картофеля . 85 (4): 247–252. дои : 10.1007/s12230-008-9018-2 . ISSN 1099-209Х . S2CID 29987047 .

[11] Шах, Фархат А.; Фаллун, Ричард Э.; Батлер, Рут К.; Листер, Рос А.; Томас, Стив М.; Куртин, Денис (17 сентября 2014 г.). «Агрономические факторы влияют на мучнистую паршу картофеля и количество ДНК Spongospora subterranea в почве». Австралазийская патология растений . 43 (6): 679–689. дои : 10.1007/s13313-014-0317-4 . hdl : 10182/10430 . ISSN 0815-3191 . S2CID 18388456 .

[12] Швельм, Арне; Бадштёбер, Юлия; Булман, Саймон; Дезуаньи, Николя; Этемади, Мохаммед; Фаллун, Ричард Э.; Гачон, Клэр ММ; Легрев, Энн; Лукеш, Юлиус; Мерц, Ули; Ненарокова, Анна; Стриттматтер, Мартина; Салливан, Брук К.; Нойхаузер, Сигрид (2018). «Нет в привычном топ-10: протисты, поражающие растения и водоросли» . Молекулярная патология растений . 19 (4): 1029–1044. дои : 10.1111/mpp.12580 . ПМЦ 5772912 . ПМИД 29024322 .

[:4-13] Перейти обратно: ^а ^б ^с Уэйл, Стюарт; Платт, Бад; Кэттлин, Найджел Д. (11 апреля 2008 г.). Болезни, вредители и болезни картофеля: Цветной справочник . ЦРК Пресс. ISBN 9781840765083 .

[14] Джонс, Д.Г. (2013). Эпидемиология болезней растений . Springer Science & Business Media. стр. 108–109. ISBN 978-9401733021 .

[15] «Порошковая парша | Картофель AHDB» . картофель.ahdb.org.uk . Проверено 22 октября 2015 г.

[:2-16] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Как бороться с вредителями». UC IPM: Рекомендации UC по борьбе с мучнистой паршой на картофеле . Нп и Интернет. 19 октября 2015 г.

[17] Мерц, У.; Фаллун, RE (26 сентября 2008 г.). «Обзор: Порошковая парша картофеля — расширение знаний о биологии патогенов и эпидемиологии заболеваний для эффективного лечения заболеваний». Картофельные исследования . 52 (1): 17–37. дои : 10.1007/s11540-008-9105-2 . hdl : 20.500.11850/380051 . ISSN 0014-3065 . S2CID 37670848 .

[18] Гудместад, Нил. «Потенциальная борьба с вирусом мучнистой парши и швабры с использованием интеграции фумигации почвы и генетической устойчивости» (PDF) . Кафедра патологии растений, Государственный университет Северной Дакоты, Фарго, Северная Дакота .

[19] CR Браун, Г. Вандемарк, Д. Джонсон, Том Каммингс, Даллас Бэтчелор, Джефф Миллер, Крис Олсен. Устойчивость картофеля к мучнистой парше . Веб. 11 ноября 2015 г.

[20] Ницан, Надав, Деннис Джонсон, Даллас Бэтчелор и Чак Браун. «Порошковая парша». Картофельная страна (2007): 6-7. Распечатать.

[21] Чиаги С., Нойхаузер С., Швельм А. (2018). «Проект геномного ресурса возбудителя мучнистой парши картофеля Spongospora subterranea» . Молекулярные растительно-микробные взаимодействия . 31 (12): 1227–1229. doi : 10.1094/MPMI-06-18-0163-A . ПМК 6443038 . ПМИД 29969057 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]