stringtranslate.com

Склеротиния склеротиорум

Sclerotinia sclerotiorum — это патогенный гриб растений, который при благоприятных условияхможет вызвать заболевание, называемое белой плесенью . S. sclerotiorum также может быть известен как хлопковая гниль, водянистая мягкая гниль, стеблевая гниль, опадение, кронная гниль и фитофтороз цветков. Ключевой характеристикой этого патогена является его способность образовывать черные покоящиеся структуры, известные как склероции, и белые размытые наросты мицелия на заражаемом им растении. Весной эти склероции дают начало плодовому телу, которое образует споры в мешочке, поэтому грибы этого класса называются мешковидными грибами (Ascomycota). Этот патоген может встречаться на многих континентах и ​​имеет широкий спектр растений-хозяев. Когда S. sclerotiorum появляется в поле при благоприятных условиях окружающей среды, потери могут быть большими, и следует рассмотреть меры борьбы.

Хозяева и симптомы

Склероции из подсолнечника
Склероции из подсолнечника

S. sclerotiorum является одним из наиболее всеядных патогенов растений , поэтому из него не получится хороший микогербицид . Экономически значимые хозяева включают Vicia faba , для которой Литургидис и др. Провели обширную работу на протяжении многих лет. [1] Обычными хозяевами белой плесени являются травянистые суккулентные растения, особенно цветы и овощи. Подсолнухи – частые хозяева белой плесени. Иногда он также может поражать древесные декоративные растения, обычно на ювенильных тканях. Белая плесень может поражать своих хозяев на любой стадии роста, включая рассаду, взрослые растения и собранную продукцию. Обычно его можно обнаружить на тканях с высоким содержанием воды и в непосредственной близости от почвы. Одним из первых замеченных симптомов является очевидная область роста белого пушистого мицелия. Обычно этому предшествуют бледные или темно-коричневые пятна на стебле у линии почвы. Затем мицелий покрывает эту некротическую область. При поражении ксилемы на более высоких уровнях растения возникают другие симптомы. К ним могут относиться хлороз , увядание, опадение листьев, за чем быстро следует смерть. На плодах начальные темные поражения возникают на тканях, соприкасающихся с почвой. Далее белый грибной мицелий покрывает плод и он разлагается. Это может произойти, когда фрукты находятся в поле или при хранении. [2]

Важность

Белая плесень поражает широкий круг хозяев и вызывает склеротиниозную стеблевую гниль. Известно, что он заражает 408 видов растений. Разнообразие хозяев и способность поражать растения на любой стадии роста делают белую плесень очень серьезным заболеванием. Гриб может выжить на зараженных тканях, в почве и на живых растениях. Поражает молодые саженцы, взрослые растения и плоды в поле или при хранении. Белая плесень может быстро распространяться в поле от растения к растению. Он также может распространяться в хранилище по всему собранному урожаю. Некоторыми культурами, которые он обычно поражает, являются соевые бобы, [3] стручковая фасоль, подсолнечник, рапс и арахис. [4]

Склеротиния стеблевая гниль (или «белая стеблевая гниль», [5] ) вызывает большие потери урожая в умеренном климате, особенно в прохладные и влажные вегетационные периоды. Анализ урожайности сои с 1996 по 2009 год в США показал, что склеротиниальная стеблевая гниль снижала урожайность более чем на десять миллионов бушелей в половине изученных вегетационных периодов. [6] [7] В особенно плохие годы из-за снижения урожайности сои производители потеряли миллионы долларов. [8] По сравнению с 23 распространенными заболеваниями сои, склеротиниальная стеблевая гниль была второй по значимости болезнью в Соединенных Штатах с 1996 по 2009 год. [6] [7] Урожайность соевых бобов обратно коррелирует с заболеваемостью стеблевой склеротиниевой гнилью; примерно 0,25 метрической тонны на га теряется на каждые 10% прироста больных растений. [9]

Среда

Патогенный гриб Sclerotinia sclerotiorum размножается во влажной и прохладной среде. В условиях влажного поля S. sclerotiorum способен полностью проникнуть в растение-хозяин, заселив мицелием почти все ткани растения . Оптимальная температура для роста колеблется от 15 до 21 градуса Цельсия. Во влажных условиях S. sclerotiorum образует обильное количество мицелия и склероций . Как и большинство грибов, S. sclerotiorum предпочитает более темные и затененные условия, а не прямой солнечный свет. В частности, для соевых бобов оптимальные условия включают температуру покрова менее 28 °C и влажность поверхности растения в течение 12–16 часов ежедневно или постоянную влажность поверхности в течение 42–72 часов. [9]

Жизненный цикл

На этом изображении скопление апотециев запечатлено под углом вниз, так что видны только верхушки. Апотеции на этой фотографии круглые, желтовато-коричневые и имеют белую окаймление по краю структуры. Для справки о размере в комплект также входит десятицентовая монета.

Жизненный цикл Sclerotinia sclerotiorum можно охарактеризовать как моноциклический, поскольку вторичных инокулятов не образуется. В период с конца лета до начала осени гриб образует структуру выживания, называемую склероцией, либо на тканях растения-хозяина, либо внутри него. S. sclerotiorum sclerotia может оставаться жизнеспособным в течение как минимум трех лет [10] и прорастать с образованием плодовых тел, называемых апотециями , которые представляют собой маленькие тонкие стебли, заканчивающиеся чашеобразной структурой диаметром около 3–6 мм. [11] Чашка апотеция выстлана асками, в которых содержатся аскоспоры . Когда аскоспоры высвобождаются из аски , они разносятся ветром, пока не попадут на подходящего хозяина. Аскоспоры S. sclerotiorum заражают ткани надземного растения-хозяина [12] и начинают проникать в ткани хозяина через мицелий, вызывая инфекцию. S. sclerotiorum способен поражать почти все типы тканей, включая стебли, листву , цветы, плоды и корни. Со временем на поверхности зараженных тканей начнет расти белый пушистый мицелий. В конце вегетационного периода S. sclerotiorum снова образует склероции. Тогда склероции останутся на поверхности земли или в почве, на живых или мертвых частях растения до следующего сезона. Жизненный цикл тогда продолжится соответственно.

Существуют две теории, которые пытаются объяснить большую часть вирулентности S. sclerotiorum : теория, зависящая от оксалатов, и теория, зависящая от pH. Теория оксалатов была очень правдоподобной, поскольку ультрафиолетовые мутанты , вызывающие нокаут производства щавелевой кислоты , действительно имели резко сниженную вирулентность. Аналогичные результаты были получены и с Botrytis cinerea , аналогичным патогеном, продуцирующим щавелевую кислоту, с аналогичными нокаутами. Однако Дэвидсон и др. (2016 г.) и другие создали трансгенных хозяев для оксалатоксидазы и оксалатдекарбоксилазы и ежедневно фиксировали результаты. Они обнаружили, что начальная инфекция не зависит заметно от оксалатов (хотя расширение поражения действительно требует этого для снижения pH и хелатирования кальция ). Это подтверждает теорию pH, согласно которой оксалаты являются лишь частью pH. [13]

Контроль

Борьба с белой плесенью на сельскохозяйственных культурах может во многом зависеть от культурных, биологических и химических методов. Культурные практики включают посадку сельскохозяйственных культур с более низкой плотностью и большим междурядьем, чтобы улучшить циркуляцию воздуха и создать микроклимат, менее благоприятный для развития болезней. [14] [10] Кроме того, следует избегать чрезмерного полива до тех пор, пока не прекратится цветение (который является наиболее активным периодом заражения). [9] Кроме того, в уязвимых районах севообороты должны включать как минимум двух-трехлетние культуры, не являющиеся хозяевами (например, зерновые и кукурузу). [10] Хорошая борьба с сорняками также может ограничить количество растений-хозяев на поле и снизить давление белой плесени. Поля с сильным болезнетворным заболеванием также могут быть затоплены на период от четырех до пяти недель, чтобы склероции потеряли свою жизнеспособность. [14] Сокращение обработки почвы также может снизить количество жизнеспособных спор S. sclerotiorum . [15]

Coniothyrium minitans , целомицет, распространенный по всему миру, является возбудителем S. sclerotiorum [16] [17] и является коммерческим средством биологической борьбы со склеротиниевой стеблевой гнилью. Применение C. minitans следует производить за три месяца до развития S. sclerotiorum и вносить в почву. [18] Правильное использование C. minitans может уменьшить S. sclerotiorum на 95% и гниль стебля склеротинии на 10–70%. [19] [20]

Для белых моделей зарегистрированы системные и контактные фунгициды. Например, в соевых бобах есть три класса фунгицидов, предназначенных для борьбы с белой плесенью: карбаматы метилбензимидазола, ингибиторы сукцинатдегидрогеназы и ингибиторы деметилирования. [10] Кроме того, сообщалось, что гербициды, содержащие лактофен, косвенно контролируют белую плесень. [21] [22] [23] Однако использование лактофеновых гербицидов может нанести вред сельскохозяйственным культурам в годы без высокого потенциала заболеваний. [23]

Sclerotinia sclerotiorum на кустарниковой фасоли

Рекомендации

  1. ^ Сахара, GS; Мехта, Нареш (2008).Склеротиниозные болезни сельскохозяйственных растений: биология, экология и борьба с болезнями . Дордрехт Лондон : Springer. ISBN 978-1-4020-8407-2. ОСЛК  288440265. ISBN  978-1-4020-8408-9 . ISBN 1402084072 . ISBN 2008924858 .  
  2. ^ «Страница 1: ARS Министерства сельского хозяйства США» . www.ars.usda.gov . Проверено 29 апреля 2020 г.
  3. ^ Беннетт, Дж. Майкл; Риторика, почетный; Хикс, Дейл Р.; Наив, Сет Л.; Беннетт, Нэнси Буш (2014). Полевая книга соевых бобов Миннесоты (PDF) . Сент-Пол, Миннесота: Расширение Университета Миннесоты. п. 81 . Проверено 21 февраля 2016 г.
  4. ^ [ссылка 4]
  5. ^ Маклафлин, Остейн Г.; Вайтинк, Ник; Уокер, Филип Л.; Жирар, Ян Дж.; Рашид, Халид Ю.; Киевит, Тереза ​​де; Фернандо, В.Г. Диланта; Уайард, Стив; Бельмонте, Марк Ф. (9 мая 2018 г.). «Идентификация и применение экзогенной дцРНК обеспечивает защиту растений от Sclerotinia sclerotiorum и Botrytis cinerea». Научный представитель . 8 (1): 7320. doi : 10.1038/s41598-018-25434-4. ПМЦ 5943259 . ПМИД  29743510. 
  6. ^ аб Гнев, Аллен; Кеннинг, Стив (январь 2009 г.). «Влияние болезней на урожайность сои в США с 1996 по 2007 год». Прогресс в области здоровья растений . 10 (1): 24. doi :10.1094/PHP-2009-0401-01-RS. ISSN  1535-1025.
  7. ^ аб Кеннинг, Стивен Р.; Рэтер, Дж. Аллен (январь 2010 г.). «Подавление потенциальной урожайности сои в континентальной части США из-за болезней растений с 2006 по 2009 год». Прогресс в области здоровья растений . 11 (1): 5. doi : 10.1094/PHP-2010-1122-01-RS . ISSN  1535-1025.
  8. ^ «Министерство сельского хозяйства США - Домашняя страница Национальной службы сельскохозяйственной статистики» . www.nass.usda.gov . Проверено 29 апреля 2020 г.
  9. ^ abc Хартман, Г.Л.; Рупе, Дж. К.; Сикора, Э.Дж.; Домье, LL; Дэвис, Дж.А.; Стеффи, КЛ (2015). Сборник болезней и вредителей сои, пятое издание . Сент-Пол, Миннесота 55121 США: Американское фитопатологическое общество. стр. 285–297. ISBN 978-0-89054-473-0.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  10. ^ abcd Пельтье, Анжелика Дж.; Брэдли, Карл А.; Чилверс, Мартин И.; Малвик, Дин К.; Мюллер, Дарен С.; Мудрый, Кирстен А.; Эскер, Пол Д. (1 июня 2012 г.). «Биология, потеря урожая и борьба со склеротиниевой стеблевой гнилью сои». Журнал комплексной борьбы с вредителями . 3 (2): 1–7. дои : 10.1603/IPM11033 .
  11. ^ Абави, GS (1979). «Эпидемиология заболеваний, вызываемых видами Sclerotinia». Фитопатология . 69 (8): 899. doi : 10.1094/Phyto-69-899.
  12. ^ «Белая плесень (Склеротиния)» . Белая плесень (Sclerotinia) . Проверено 20 июня 2023 г.
  13. ^ Сюй, Ляншэн; Ли, Гоцин; Цзян, Даохун; Чен, Вэйдун (25 августа 2018 г.). «Sclerotinia sclerotiorum: оценка теорий вирулентности». Ежегодный обзор фитопатологии . Ежегодные обзоры . 56 (1): 311–338. doi : 10.1146/annurev-phyto-080417-050052 . ISSN  0066-4286. PMID  29958073. S2CID  49615444.
  14. ^ аб Похронезный, Кен, 1946- (2003). Справочник болезней томатов. Американское фитопатологическое общество. ISBN 0-89054-300-3. ОСЛК  451534013.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  15. ^ Петибридж, Сара Дж.; Браун, Брайан Дж.; Киккерт, Джули Р.; Райан, Мэтью Р. (31 мая 2019 г.). «Скрученные остатки ржи зерновых подавляют белую плесень на соевых бобах и сухих бобах с нулевой обработкой почвы». Возобновляемое сельское хозяйство и продовольственные системы . 35 (6): 599–607. дои : 10.1017/S174217051900022X. ISSN  1742-1705. S2CID  191660928.
  16. ^ Кэмпбелл, Вашингтон (март 1947 г.). «Новый вид кониотириума, паразитирующего на склероциях». Микология . 39 (2): 190–195. дои : 10.2307/3755006. ISSN  0027-5514. JSTOR  3755006.
  17. ^ Аракере, Удаяшанкар К.; Конаппа, Нарасимхамурти (2022). «12.9 Coniothyrium minitans как биопестицид». Биопестициды .
  18. ^ "Дом CDMS" . www.cdms.net . Проверено 29 апреля 2020 г.
  19. ^ Боланд, GJ (май 1997 г.). «Анализ стабильности для оценки влияния окружающей среды на химический и биологический контроль белой плесени (Sclerotinia sclerotiorum) фасоли». Биологический контроль . 9 (1): 7–14. дои : 10.1006/bcon.1997.0515. ISSN  1049-9644.
  20. ^ Цзэн, Вентинг; Кирк, Уильям; Хао, Цзяньцзюнь (февраль 2012 г.). «Борьба со склеротиниозной стеблевой гнилью сои с использованием средств биологической борьбы». Биологический контроль . 60 (2): 141–147. doi :10.1016/j.biocontrol.2011.09.012. ISSN  1049-9644.
  21. ^ Нельсон, Келли А.; Реннер, Карен А.; Хаммершмидт, Рэй (ноябрь 2002 г.). «Выбор сортов и гербицидов влияет на развитие сои и заболеваемость склеротиниевой стеблевой гнилью». Агрономический журнал . 94 (6): 1270–1281. дои : 10.2134/agronj2002.1270. ISSN  0002-1962.
  22. ^ Нельсон, Келли А.; Реннер, Карен А.; Хаммершмидт, Рэй (апрель 2002 г.). «Влияние ингибиторов протопорфириногеноксидазы на реакцию сои (Glycine max L.), развитие заболевания Sclerotinia sclerotiorum и продукцию фитоалексина соевыми бобами». Технология сорняков . 16 (2): 353–359. doi :10.1614/0890-037x(2002)016[0353:eopoio]2.0.co;2. ISSN  0890-037X. S2CID  83664788.
  23. ^ Аб Данн, EK; Дайерс, BW; Хаммершмидт, Р. (июль 1999 г.). «Подавление склеротиниальной стеблевой гнили сои путем обработки гербицидом лактофеном». Фитопатология . 89 (7): 598–602. дои : 10.1094/phyto.1999.89.7.598. ISSN  0031-949X. ПМИД  18944696.

Внешние ссылки