Головни — это многоклеточные грибы , характеризующиеся большим количеством телиоспор . Головни получили свое название от германского слова, означающего «грязь», из-за их темных, толстостенных и пылевидных телиоспор. Они в основном являются Ustilaginomycetes (филюм Basidiomycota ) и включают в себя семь из 15 порядков подфилюма. Большинство описанных головней относятся к двум порядкам, Ustilaginales и Tilletiales . [1] Головни обычно группируются с другими базидиомицетами из-за их общих черт, касающихся полового размножения. [2]
Они могут вызывать заболевания растений и заражать широкий спектр хозяев из нескольких семейств однодольных и двудольных растений. [3]
Головни — это патогены злаковых и сельскохозяйственных культур , которые в первую очередь поражают представителей семейства злаковых ( Poaceae ) и осоковых ( Cyperaceae ). Экономически важными хозяевами являются кукуруза , ячмень , пшеница , овес , сахарный тростник и кормовые травы . В конечном итоге они захватывают репродуктивные системы растений, образуя галлы , которые темнеют и лопаются, высвобождая грибковые телиоспоры, которые заражают другие растения поблизости. Перед тем, как может произойти заражение, головни должны пройти успешное спаривание для образования дикариотических гиф (две гаплоидные клетки сливаются, образуя дикарион ). [4]
Ustilago esculenta — это вид грибка из семейства Ustilaginaceae, того же рода, что и те, которые вызывают головню кукурузы, пыльную головню ячменя, ложную пыльную головню, твердую головню ячменя, пыльную головню овса и другие заболевания злаковых трав. Эта головня может расти только на маньчжурском диком рисе ( Zizania latifolia , также известном как маньчжурская рисовая трава, азиатский дикий рис или водяной овес).
Маньчжурский дикий рис выращивается как сельскохозяйственная культура по всей Азии — не ради зерна, как другие виды дикого риса, а ради стеблей. Успех урожая зависит от Ustilago esculenta . Когда головня проникает в растение-хозяина, она вызывает гипертрофию — клетки хозяина увеличиваются в размерах и количестве. (Гриб также разрушает цветковые структуры растения, поэтому оно не дает семян, но растения все еще могут размножаться бесполым путем с помощью корневища .) В такой среде, как рисовое поле, новые побеги дикого риса легко заражаются спорами; грибок также может передаваться напрямую через корневище.
Стебли дикого риса, которые при заражении головней превращаются в сочные галлы, собирают как овощ, известный как упрощенный китайский :茭笋; традиционный китайский :茭筍; пиньинь : jiāo sǔn или китайский :茭白; пиньинь : jiāo bāi в Китае, и как макомотаке в Японии. Он популярен благодаря своему вкусу и текстуре; вкус напоминает свежие побеги бамбука. Его можно есть сырым или приготовленным, и он остается хрустящим при жарке .
Возбудителем тростниковой головни является грибок Sporisorium scitamineum , ранее известный как Ustilago scitaminea . Он наносит значительный ущерб экономической ценности урожая сахарного тростника . Недавно тростниковая головня была обнаружена в районах восточного побережья Австралии, одном из самых урожайных сахарных регионов мира.
Для заражения сахарного тростника болезнью необходимы большие концентрации спор. Грибок включает структуру, известную как «головня-плеть», изогнутую черную структуру, которая появляется из листовой мутовки, что помогает распространять болезнь на другие растения, обычно в течение периода около трех месяцев. По мере распространения инокулята молодые почки сахарного тростника, только что выходящие из почвы, будут наиболее восприимчивыми. Для прорастания спор необходима вода, и было показано, что методы орошения являются фактором распространения болезни. Поэтому во время орошения необходимо принимать особые меры предосторожности, чтобы предотвратить распространение головни. [5]
Другой способ предотвратить заболевание сахарного тростника — использовать фунгицид . Это можно сделать либо замачивая сахарный тростник в фунгициде перед посадкой, либо опрыскивая фунгицидом после посадки. Доказано, что замачивание перед посадкой дает наилучшие результаты в предотвращении заболевания, но опрыскивание после посадки является практичным вариантом для крупных плантаций сахарного тростника. [6]
Кукурузная головня ( Ustilago maydis ) поражает кукурузу . Она растет в початках и превращает зерна в черные, порошкообразные грибковые ткани. Головня, называемая мексиканцами huitlacoche и ранее называемая ацтеками cuitlacoche , является деликатесом в Мексике, продаваемым на рынках для использования в различных блюдах, включая супы, рагу, соусы для стейков и блины, в то время как в других частях мира (включая Соединенные Штаты ) она не принимается в пищу. Количество белка в кукурузной головне больше, чем было в исходной кукурузе, а также больше, чем в овсе и клеверном сене. [7]
