stringtranslate.com

Желтая ржавчина пшеницы

Распространение желтой ржавчины на озимом тритикале

Желтая ржавчина пшеницы ( Puccinia striiformis f.sp. tritici ), также известная как полосатая ржавчина пшеницы , является одним из трех основных заболеваний пшеничной ржавчины , наряду со стеблевой ржавчиной пшеницы ( Puccinia graminis f.sp. tritici) и листовой ржавчиной ( Puccinia ). triticina f.sp. tritici).

История

Как говорят Р. П. Сингх, Дж. Уэрта-Эспино и А. П. Рулфс в своем всеобъемлющем обзоре литературы по пшеничной ржавчине в 2002 году для ФАО ООН : [ 1]

Хотя Гадд впервые описал полосатую ржавчину пшеницы в 1777 году, только в 1896 году Эрикссон и Хеннинг (1896) показали, что полосатая ржавчина возникает из-за отдельного патогена, который они назвали P. glumarum . В 1953 году Хайландер и др. (1953) возродили название P. striiformis .

Вспышка полосатой ржавчины на северо-западе Сирии способствовала началу гражданской войны в Сирии из-за повышения цен на продукты питания. [2]

Жизненный цикл

Другие грибы ржавчины злаков имеют макроциклический гетеродомный жизненный цикл, включающий пять стадий спор и двух филогенетически неродственных хозяев. На протяжении веков считалось, что P. striiformis является микроциклическим, пока в 2009 году группа ученых из Лаборатории болезней зерновых USDA-ARS под руководством Юэ Джина не подтвердила, что барбарис ( виды Berberis и Mahonia ) является альтернативным хозяином. [3] Барбарис был известен как альтернативный хозяин близкородственной стеблевой ржавчины ( Puccinia graminis ), и в течение многих лет, когда на барбарисе наблюдалось заражение, предполагалось, что это стеблевая ржавчина. [4] (Затем случайно было обнаружено, что P. striiformis также имеет одного и того же альтернативного хозяина, когда ученые наблюдали заражение ржавчиной на различных видах барбариса и инокулировали споры этой неизвестной ржавчины на хозяев Poaceae . [3] Мятлик Кентукки был единственным, у кого это было обнаружено. Урединии были характерны для полосатой ржавчины.) [3] [5] Позже зараженные растения пшеницы, несущие телиоспоры , замачивали в воде и подвешивали над видами барбариса. Возникла инфекция, тем самым разрешив «вековую тайну» патологии растений . [3] Это открытие считается революционным во всей дисциплине, а также среди микологов. [6] [5] [7] [8] [9]

Симптомы

Полосатая ржавчина на пшенице

Желтая ржавчина, или полосатая ржавчина, получила свое название от появления полос желтого цвета, образующихся параллельно жилкованиям каждой листовой пластинки. Эти желтые полосы на самом деле характерны для урединии , которая производит урединиоспоры желтого цвета . Первичными хозяевами желтой ржавчины пшеницы являются Triticum aestivum (мягкая пшеница), Triticum turgidum ( твердая пшеница), тритикале и несколько сортов Hordeum vulgare ( ячмень ). Берберрис служит его альтернативным хозяином.

Заболевание обычно возникает в начале вегетационного периода, когда температура колеблется от 2 до 15 ° C (от 36 до 59 ° F); но это может произойти максимум при температуре 23 ° C (73 ° F). Высокая влажность и осадки являются благоприятными условиями для увеличения заражения как листовой пластинки, так и листового влагалища , даже на колосках в эпидемической форме. Симптомами являются задержка роста и ослабление растений, сморщивание зерен, уменьшение количества колосков, потеря количества зерен в колосе и массы зерна. Потери могут составлять 50%, но в тяжелых ситуациях уязвимо 100%. Поскольку желтая ржавчина может возникнуть всякий раз, когда растения пшеницы зеленые, а условия окружающей среды способствуют заражению спорами, желтая ржавчина является серьезной проблемой в регионах производства пшеницы по всему миру. Температура в период всходов озимой пшеницы и в самый холодный период года имеет решающее значение для развития эпидемии в посевах озимой пшеницы. [10]

Структура населения мира

Изучены как пространственная генетическая структура, так и пространственная диссеминация этого заболевания. [11] Популяционно-генетический анализ указывает на сильную региональную гетерогенность по уровням рекомбинации с четкими признаками рекомбинации в Гималайских и окологималайских регионах и преобладающей клональной структурой популяций в других регионах. Существование высокого генотипического разнообразия , рекомбинантной структуры популяций, высокой способности к половому размножению и обилия альтернативного хозяина ( виды Berberis ) в Гималаях и соседних регионах позволяют предположить, что этот регион является вероятным центром происхождения Pst или, по крайней мере, очень близким к нему центром происхождения. к центру своего происхождения. Однако дальнейшие исследования могут быть полезны от Центральной Азии до регионов Восточной Азии . [11]

Управление болезнями

Выведение устойчивых сортов является наиболее экономически эффективным методом борьбы с этой ржавчиной. Фунгициды доступны, но их доступность различается в зависимости от ограничений на их регистрацию со стороны национальных правительств или правительств штатов. [12] [13] Создание сортов, устойчивых к этому заболеванию, всегда является важной целью программ селекции пшеницы для улучшения урожая. Это делалось и в прошлом, однако, как обычно, эти гены устойчивости стали неэффективными из-за приобретения вирулентности этому конкретному гену устойчивости, что сделало сорт восприимчивым, что потребовало постоянной разработки сорта. [14]

Гены устойчивости

Эти гены чаще всего обозначаются сокращенно Yr и Yr1 , Yr24 и т. д.

QYr.niab-2D.1 представляет собой локус количественного признака (QTL) устойчивости взрослых растений (APR). [15] Этот аллель происходит отСорт Клэр . [15] Буве и др. 2021 обнаружил его при исследовании неизвестного сопротивления в сезонах 2015 и 2016 годов в Великобритании. [15] Однако с тех пор он сломался. [15]

Ливан

Хотя Yr6 , Yr7 , Yr8 , Yr9 , Yr10 , Yr17 , Yr24 , Yr25 и Yr27 больше не эффективны в Ливане , Yr1 , Yr3 , Yr4 , Yr5 , Yr15 по-прежнему эффективны против распространенных там патотипов желтой ржавчины. [16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Сингх, Р.П.; Уэрта-Эспино, Дж.; Рулфс, А.П. «Пшеница ржавеет». www.фао.орг . Проверено 25 августа 2018 г.
  2. ^ Шварцштейн, Питер (05 сентября 2016 г.). «Внутри сирийского пыльного котла». Внешняя политика . Группа ФП . Проверено 22 октября 2021 г.
  3. ^ abcd Джин, Юэ; Сабо, Лес Дж.; Карсон, Мартин (7 апреля 2010 г.). «Вековая тайна истории жизни Puccinia striiformis раскрыта с помощью идентификации Berberis как альтернативного хозяина». Фитопатология . 100 (5): 432–435. дои : 10.1094/PHYTO-100-5-0432 . ISSN  0031-949X. ПМИД  20373963.
  4. ^ Стакман, Элвин К. (1918). Черная стеблевая ржавчина и барбарис. Вашингтон, округ Колумбия: Государственная типография. дои : 10.5962/bhl.title.135472.
  5. ^ аб Веллингс, Колин Р. (4 февраля 2011 г.). «Глобальный статус полосовой ржавчины: обзор исторических и современных угроз». Эвфитика . 179 (1). Спрингер : 129–141. дои : 10.1007/s10681-011-0360-y. ISSN  0014-2336. С2КИД  12772004.
  6. ^ Дин, Ральф; Ван Кан, Ян А.Л.; Преториус, Захариас А.; Хаммонд-Козак, Ким Э.; Ди Пьетро, ​​Антонио; Спану, Пьетро Д.; Радд, Джейсон Дж.; Дикман, Марти; Кахманн, Регина; Эллис, Джефф; Фостер, Гэри Д. (4 апреля 2012 г.). «10 основных грибковых патогенов в молекулярной патологии растений». Молекулярная патология растений . 13 (4). Британское общество патологии растений ( Уайли ): 414–430. дои : 10.1111/j.1364-3703.2011.00783.x. ISSN  1464-6722. ПМК 6638784 . PMID  22471698. S2CID  18505064.  
  7. ^ Чен, Ваньцюань; Веллингс, Колин; Чен, Сяньмин; Кан, Чжэншэн; Лю, Тайго (06 мая 2014 г.). «Полосатая (желтая) ржавчина пшеницы, вызываемая Puccinia striiformis f. sp. tritici». Молекулярная патология растений . 15 (5). Британское общество патологии растений ( Уайли ): 433–446. дои : 10.1111/mpp.12116. ISSN  1464-6722. ПМК 6638732 . PMID  24373199. S2CID  37796070. 
  8. ^ Мёллер, Марейке; Стукенброк, Ева Х. (7 августа 2017 г.). «Эволюция и архитектура генома грибковых патогенов растений». Обзоры природы Микробиология . 15 (12). Портфолио природы : 756–771. doi : 10.1038/nrmicro.2017.76. ISSN  1740-1526. PMID  28781365. S2CID  23589377.
  9. ^ Ховмёллер, Могенс С.; Соренсен, Крис К.; Уолтер, Стефани; Юстесен, Аннемари Ф. (8 сентября 2011 г.). «Разнообразие Puccinia striiformis на зерновых и травах». Ежегодный обзор фитопатологии . 49 (1). Годовые обзоры : 197–217. doi : 10.1146/annurev-phyto-072910-095230. ISSN  0066-4286. PMID  21599494. S2CID  41199857.
  10. ^ Асланов, Руфат; Мусса Эль-Джарруди; Мелани Голье; Марине Паллес-Бартель; Марко Бейер (04 января 2019 г.). «Желтая ржавчина не любит холодных зим. Но как узнать, какая температура и сроки могут иметь решающее значение в естественных условиях?». Журнал патологии растений . сначала онлайн (1): 539–546. doi : 10.1007/s42161-018-00233-y. hdl : 2268/230814. S2CID  91716438.
  11. ^ Аб Али, Саджид; Пьер Гладье; Марк Леконт; Анжелика Готье; Аннемари Ф. Юстесен; Могенс С. Ховмёллер; Жером Анжалбер; Клод де Валлавьей-Поп (23 января 2014 г.). «Происхождение, пути миграции и мировая популяционная генетическая структура возбудителя желтой ржавчины пшеницы Puccinia striiformis f.sp. tritici». ПЛОС Патогены . 10 (1): e1003903. дои : 10.1371/journal.ppat.1003903 . ПМЦ 3900651 . ПМИД  24465211. 
  12. ^ Колледж сельскохозяйственных, гуманитарных и природных ресурсов Университета штата Вашингтон . «Полосатая ржавчина». Университет штата Вашингтон . Проверено 2 августа 2018 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ «Полосатая ржавчина пшеницы» (PDF) . Информационный бюллетень «Юта Пештс». Расширение Университета штата Юта и лаборатория диагностики вредителей растений штата Юта. 2008. ПЛП-002-ПР.
  14. ^
    • Эта книга...
    •  • Кан, Чжэньшэн; Чен, Сяньмин (2017). Чен, Сяньмин; Кан, Чжэньшэн (ред.). Полоса ржавчины . Дордрехт : Springer Нидерланды . стр. vii+719. дои : 10.1007/978-94-024-1111-9. ISBN 978-94-024-1109-6. LCCN  2017943111. OCLC  1006649931. S2CID  30527470. 978-94-024-1111-9. 978-94-024-1491-2. 978-94-024-1109-6.
    • : 37, 98–99, 105, 294 
    • ...цитирует это исследование:
    •  • де Валлавьей-Поп, Клод; Али, Саджид; Леконт, Марк; Энжальбер, Жером; Делос, Марк; Рузе, Жак (1 января 2012 г.). «Динамика вирулентности и региональная структуризация Puccinia striiformis f. sp. tritici во Франции в период с 1984 по 2009 год». Специальный репортаж. Болезни растений . 96 (1). Американская фитопатологическая ассоциация (APS): 131–140. дои : 10.1094/pdis-02-11-0078 . PMID  30731861. S2CID  73450078.
  15. ^ abcd Буве, Лаура; Холдгейт, Сара; Джеймс, Люси; Томас, Джейн; Маккей, Ян; Кокрам, Джеймс (2021). «Развивающаяся битва между желтой ржавчиной и пшеницей: последствия для глобальной продовольственной безопасности». Теоретическая и прикладная генетика . 135 (3). Springer Science and Business Media LLC : 741–753. doi : 10.1007/s00122-021-03983-z. ISSN  0040-5752. ПМЦ 8942934 . PMID  34821981. S2CID  236275608. JC ORCID  0000-0002-1014-6463.  
  16. ^ Эль Амиль, Рола (09.11.2020). (ДЕНЬ 2) - Фитосанитарная безопасность для предотвращения трансграничных вредителей - Изменчивость популяций желтой и черной ржавчины. Серия вебинаров CGIAR по здоровью зародышевой плазмы. Том. Неделя фитосанитарного просвещения. Международный институт тропического сельского хозяйства / CGIAR . Слайд 00:44:37. Ливанский институт сельскохозяйственных исследований, Ливан. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г.

Внешние ссылки