Мучнистая роса – грибковое заболевание, поражающее широкий спектр растений. Заболевания мучнистой росы вызывают многие виды аскомицетов отряда Erysiphales . Мучнистая роса — одно из самых легко выявляемых заболеваний растений, поскольку ее симптомы весьма характерны. У зараженных растений на листьях и стеблях появляются белые мучнистые пятна. Больше всего поражаются нижние листья, но милдью может появиться на любой надземной части растения. По мере прогрессирования заболевания пятна становятся больше и плотнее, поскольку образуется большое количество бесполых спор , и плесень может распространяться вверх и вниз по длине растения.
Мучнистая роса хорошо растет в условиях повышенной влажности и умеренных температур. [ нужна цитата ] Теплицы обеспечивают идеальную влажную и умеренную среду для распространения болезни. Это наносит вред сельскохозяйственным и садоводческим практикам, поскольку мучнистая роса может процветать в теплицах. [1] В сельском хозяйстве или садоводстве с патогеном можно бороться с помощью химических методов, биоорганических методов и генетической устойчивости. Важно знать о мучнистой росе и борьбе с ней, поскольку возникающее заболевание может значительно снизить урожайность важных сельскохозяйственных культур. [2]
Грибы мучнистой росы размножаются как половым, так и бесполым путем. [3] Половое размножение происходит через хазмотеции (ранее клейстотеции ), тип аскокарпа , в котором происходит генетическая рекомбинация. Внутри каждого аскокарпа находится несколько аск . Для успешного заражения грибы мучнистой росы должны адаптироваться к своему хозяину. [ нужна цитата ]
В оптимальных условиях аскоспоры созревают и высвобождаются, вызывая новые инфекции. [4] Условия, необходимые для созревания спор, различаются у разных видов. При бесполом размножении материнские грибы и потомство генетически идентичны. [3] Бесполое размножение является преобладающей формой размножения и распространения мучнистой росы видов пшеницы и ячменя по сравнению с половым размножением. [5] Тем не менее, половое размножение приводит к образованию прочных и устойчивых зимующих спор, образующихся в хасмотециях. Эти споры темные (для защиты от УФ-облучения), круглые и толстостенные (для защиты от разрушения при замерзании), что дает им способность выживать в течение всей зимы. Весной они прорастут на предмет новой инфекции. [6]
Мучнистая роса не нуждается в переносчике для распространения. Споры обычно переносятся потоками воздуха от места размножения к новому месту заражения. [ нужна цитата ]
Восстановление несоответствия ДНК (MMR) — это ферментативная система распознавания и исправления ошибочных вставок, делеций и неправильных включений оснований в ДНК, которые могут возникнуть во время репликации и рекомбинации ДНК . [7] Эта система также может восстанавливать некоторые формы повреждений ДНК . Было обнаружено, что четыре близкородственных вида растительных паразитов из родов мучнистой росы потеряли от 5 до 21 из 48–52 генов MMR , которые присутствуют в геномах большинства других аскомицетов . [8] Виды мучнистой росы с более высоким уровнем потери гена MMR демонстрировали повышенную частоту различных типов мутаций . [8] Такая повышенная частота мутаций предполагает, что отсутствие генов, необходимых для точной репликации ДНК, может привести к увеличению скорости эволюции последовательностей и эволюционного разнообразия. [8]
В сельском хозяйстве с патогеном можно бороться с помощью химических методов, генетической устойчивости и осторожных методов ведения сельского хозяйства. [ нужна цитата ]
Вы можете поискать в каталогах семян сорта, устойчивые к мучнистой росе, и чередовать устойчивые и неустойчивые сорта. Такая ротация сортов подсолнечника предотвращает устойчивость к патогенам. [ нужна цитата ]
Уменьшите влажность, оставив пространство между растениями для циркуляции воздуха и обрезая листву до тонкой [6]
Стандартные фунгициды — эффективный способ борьбы с мучнистой росой растений. [9] Программы опрыскивания обычными фунгицидами рекомендуется начинать при первом появлении симптомов и признаков мучнистой росы. [10] Для достижения наилучших результатов против болезни следует применять обычные фунгициды. [10]
Контроль возможен триадимефоном и пропиконазолом . Это также возможно с гексаконазолом , миклобутанилом и пенконазолом. [9]
Существуют некоторые нетрадиционные химические методы борьбы, которые предлагают альтернативные способы действия. [1]
Наиболее эффективными нетрадиционными методами химической борьбы с мучнистой росой являются молоко, природная сера (S 8 ), гидрокарбонат калия , соли металлов и масла. [11]
Фунгициды на основе солей металлов следует применять регулярно вплоть до сбора урожая растения-хозяина. [11] Серу необходимо применять до возникновения заболевания, поскольку она предотвращает прорастание спор грибов. [12] Медный купорос является эффективным фунгицидом, разрешенным в органическом земледелии, но может нанести вред растению-хозяину. Добавление извести препятствует этому эффекту. [12]
Масло нима эффективно борется с мучнистой росой на многих растениях, вмешиваясь в метаболизм грибка и прекращая образование спор. [12] Сера и рыбий жир + кунжутное масло — смесь, эффективная против мучнистой росы. [1]
Молоко уже давно популярно среди домашних садоводов и мелких производителей органической продукции в качестве средства от мучнистой росы. Молоко разбавляют водой (обычно 1:10) и опрыскивают восприимчивые растения при первых признаках инфекции или в качестве профилактической меры, повторяя еженедельное применение, часто контролируя или устраняя болезнь. Исследования показали, что эффективность молока сравнима с эффективностью некоторых традиционных фунгицидов [13] и выше, чем у беномила и фенаримола в более высоких концентрациях. [14] Молоко доказало свою эффективность при лечении мучнистой росы тыквы , [14] тыквы , [13] винограда , [15] и роз . [15] Точный механизм действия неизвестен, но один известный эффект заключается в том, что ферроглобулин , белок сыворотки , производит кислородные радикалы при воздействии солнечного света, и контакт с этими радикалами повреждает грибок. [15]
Разбавленные спреи, содержащие бикарбонат натрия (пищевую соду) и растительные или минеральные масла в воде, часто рекомендуются для борьбы с мучнистой росой, но такие смеси имеют ограниченную и непостоянную эффективность. [16] Хотя в лабораторных испытаниях было показано, что бикарбонат натрия снижает рост плесени, спреи, содержащие только пищевую соду и воду, не эффективны в борьбе с грибковыми заболеваниями на зараженных растениях, а высокие концентрации натрия вредны для растений. [16]
Бикарбонат калия — эффективный малотоксичный фунгицид против мучнистой росы и парши яблони . [17] [18] [19] [20]
Другая нетрадиционная химическая обработка включает обработку раствором силиката кальция . Кремний помогает растительным клеткам защищаться от грибкового воздействия, разрушая гаустории и производя мозоли и сосочки . При обработке кремнием клетки эпидермиса пшеницы менее восприимчивы к мучнистой росе. [21]
Аллель Pm3 представляет собой эффективную стратегию генетической устойчивости, которая защищает виды-хозяева от грибка мучнистой росы. [22]
В 2014 году исследователи Янпэн Ван и др. сообщили, что им удалось вызвать устойчивость гексаплоидной мягкой пшеницы к мучнистой росе посредством целевых мутаций с использованием технологий редактирования генов CRISPR и TALENS . [23]
Мучнистая роса подсолнечника — заболевание, вызываемое возбудителями Golovinomyces cichoracearum , Podosphaera xanthii и Leveillula taurica . Симптомы, вызываемые L. taurica, отличаются от симптомов других возбудителей. На верхней поверхности листьев появляются зелено-желтые пятна. [24]
Блюмерия Граминис f. сп. tritici вызывает мучнистую росу пшеницы , тогда как f. сп. hordei вызывает мучнистую росу ячменя . [ нужна цитата ]
Бобовые культуры, такие как соя , поражаются Microsphaera diffusa . [25]
Erysiphe necator (или Uncinula necator ) вызывает мучнистую росу винограда . [ нужна цитата ]
Грибок, вызывающий мучнистую росу лука, — Leveillula taurica (также известный под своим анаморфным названием Oidiopsis taurica ). Он также заражает артишок .
Podosphaera leucotricha — грибок, вызывающий мучнистую росу яблок и груш . [ нужна цитата ]
Несколько видов грибов могут вызывать мучнистую росу тыквенных культур : огурцов , кабачков (включая тыквы ), люффы , дынь и арбузов .
Podosphaera xanthii (также известная как Sphaerotheca fuliginea ) является наиболее часто встречающейся причиной поражения тыквенных культур. [26] Ранее сообщалось, что Erysiphe cichoracearum является основным возбудителем на большей части мира. [26] [27]
С 1925 года коммерческое производство Cucumis melo (дыни и мускусной дыни) было вовлечено в биологическую «гонку вооружений» против мучнистой росы тыквы ( CPM ), вызываемой грибком Podosphaera xanthii , при этом разрабатываются новые сорта дыни для устойчивости к последовательно возникающим расам дыни. гриб, идентифицированный просто как раса 1, раса 2 и т. д. (всего семь к 2004 году) для рас, встречающихся по всему миру, и расы от N1 до N4 для некоторых рас расходящихся рас, произрастающих в Японии. [28] Были идентифицированы различные подрасы и им даны такие названия, как раса 2США, раса 3.5 и раса 4.5. [29] В 2003 году была обнаружена новая раса S, и особый сорт дыни ( C. melo var. acidulus 'PI 313970') оказался устойчивым к ней, а затем использовался для обратного скрещивания для повышения устойчивости других сортов. [29] Такая современная селекция растений на фитопатологическую устойчивость к определенным грибным расам требует большого количества генетических исследований ; этот случай PI 313970 против расы S включал многоэтапную гибридизацию для распространения рецессивного гена pm-S в последующих поколениях, и то, как это может повлиять на другие рецессивные и кодоминантные гены на устойчивость к другим расам P. xanthii , «еще предстоит определить». . [29]
Обзор литературы 2004 года , посвященный расам мучнистой росы, которые паразитируют на различных растениях тыквенных, пришел к выводу, что «идентификация расы важна для фундаментальных исследований и особенно важна для коммерческой семеноводческой промышленности, которая требует точности в объявлении типа и уровня устойчивости... в своей продукции. ". Однако идентификация конкретных рас считалась малополезной в садоводстве для выбора конкретных сортов из-за скорости, с которой местная популяция патогенов может меняться географически, сезонно и в зависимости от растения-хозяина. [28]
По крайней мере, три других гриба Erysiphaceae могут вызывать мучнистую росу у тыквенных растений: наиболее частым, после P. xanthii , является Erysiphe cichoracearum , бывший основной возбудитель на большей части мира. [26] [27] Podosphaera fusca — еще один вид, иногда считающийся синонимом P. xanthii . [30] Сообщалось также, что огурцы в теплицах восприимчивы к Leveillula taurica . [31]
Microsphaera syringae — грибок, вызывающий мучнистую росу у сирени . [32]
Podosphaera aphanis является причиной мучнистой росы у клубники и других розоцветных, таких как Geum конкуренте (водяные авены). [ нужна цитата ]
Sawadaea tulasnei — грибок, вызывающий мучнистую росу на листьях деревьев. Этот гриб поражает листья Acer platanoides (клена норвежского) в Северной Америке , Великобритании и Ирландии , Acer palmatum (также известного как японский клен или гладкий японский клен). [33]
Erysiphe berberidis — грибок, вызывающий мучнистую росу на листьях винограда штата Орегон . [34]
Golovinomyces orontii вызывает мучнистую росу на листьях арабидопсиса (кресса). [ нужна цитата ]
Вызывается несколькими грибами, включая Golovinomyces ambrosiae (син. G. spadiceus ) и Podosphaera macularis . [35]
В семействе Sphaeropsidaceae грибов Sphaeropsidales виды рода Cicinnobolus являются гиперпаразитами мучнистой росы. [36]
Ampelomyces quisqualis — анаморфный гриб, гиперпаразит мучнистой росы. Этот паразитизм замедляет рост и может в конечном итоге убить плесень. Исследования по биологической борьбе с мучнистой росой (особенно на ценных культурах, таких как виноград) продолжаются с 1970-х годов, в результате чего были разработаны фунгициды , содержащие A. quisqualis в качестве активного ингредиента. [37] [38]
