Verticillium dahliae — это грибковый патоген растений . Он вызывает вертициллезное увядание у многих видов растений, в результате чего листья скручиваются и обесцвечиваются. Он может привести к гибели некоторых растений. Более 400 видов растений поражены комплексом Verticillium . [1]
Verticillium dahliae имеет широкий круг хозяев и может сохраняться в виде микросклероций в почве в течение многих лет, поэтому борьба с ним посредством парования или севооборота обычно не имеет большого успеха. [2] Исключением является севооборот с использованием брокколи , который, как было показано, снижает серьезность и заболеваемость Verticillium на полях цветной капусты . [3] Это, вероятно, связано с выработкой аллилизотиоцианата в брокколи, который может подавлять рост фитопатогенных грибов. [4]
Выбор семян может снизить заболеваемость. Покупка семенного фонда у сертифицированных производителей, свободных от Verticillium , и использование устойчивых или частично устойчивых сортов может снизить заболеваемость. Даже устойчивые сорта могут проявлять симптомы, если на поле высокая концентрация Verticillium , поэтому выбор участка по-прежнему важен для минимизации заболеваемости. [2]
Использование удобрений с высоким содержанием азота и чрезмерный полив культур, особенно в начале сезона, могут увеличить заболеваемость, поэтому рекомендуется использовать правильные пропорции удобрений и капельное орошение . [5] После сбора урожая сжигание остатков урожая ограничит количество Verticillium , которое может проникнуть в почву и перезимовать. [2]
Существует множество штаммов Verticillium dahliae , которые подразделяются на группы вегетативной совместимости (VCG). Эти группы включают штаммы , способные обмениваться генетическим материалом посредством анастомоза . Каждый VCG поражает несколько или только одного хозяина, и вирулентность патогена варьируется в зависимости от хозяина. [2] Хотя отдельные штаммы V. dahliae относительно специфичны для хозяина , как вид он имеет широкий ареал.
Verticillium dahliae имеет очень широкий круг хозяев, поражая более 300 видов растений. Некоторые восприимчивые культуры включают брюссельскую капусту, белокочанную капусту, баклажаны, огурцы, мяту, перец, картофель, тыкву, шпинат, томаты, арбузы, мускатную дыню и дыню. Из них томаты, картофель и баклажаны имеют устойчивые или толерантные сорта. [6]
Симптомы этого заболевания видны по всему растению. Листья могут иметь аномальную окраску, некротические участки, увядать и/или опадать с растения. Стебель может иметь обесцвеченную сосудистую ткань, проявлять розеткообразование (укороченные междоузлия растения, вызванные снижением роста, что приводит к розетоподобному виду) [7] и/или быть низкорослым. Также может наблюдаться раннее старение и отмирание. [8]
Микросклероции можно увидеть под линзой как небольшие черные структуры в сосудистой системе живых и мертвых растений. Эта особенность может быть использована для отличия V. dahliae от V. albo-atrum , другого возбудителя вертициллезного увядания. [2]
Verticillium dahliae проникает в растение-хозяина через естественные раны или проникая в корневую ткань. После проникновения патоген проникает в ксилему, где конидии распространяются по всему хозяину. Растение реагирует на патоген, производя тилозы , которые блокируют ксилему, что приводит к снижению потока воды и увяданию. Когда растение умирает, Verticillium выживает в виде мицелия в мертвой ткани, в виде долгосрочно покоящихся спор в форме микросклероций или сапрофитно в почве. Микросклероции могут распространяться через ветер и дождь, что приводит к заражению ранее свободных от патогенов полей. [9] Кроме того, болезнь может распространяться локально от корней пораженных растений к здоровым растениям, жить в сосудистой ткани некоторых устойчивых видов и распространяться ветром из листовой ткани хозяина. [10]
Учитывая способность этого патогена выживать сапрофитно или образовывать покоящиеся споры, которые могут существовать более десятилетия, после заражения участка он, скорее всего, никогда больше не будет свободен от Verticillium . [10]
V. dahliae , гриб в отделе Ascomycota , имеет строго клональную структуру популяции. Рекомбинационные события происходили между различными клональными линиями и реже внутри линий. [11] Были идентифицированы два типа спаривания. Гомологи восьми специфичных для мейоза генов присутствуют в геноме V. dahliae . Эти результаты свидетельствуют о том, что способность к мейотическому половому размножению адаптивно поддерживалась в клональных линиях V. dahliae и иногда может выражаться в виде рекомбинации между генетическими маркерами. Возможно, как предполагают Валлен и Перлин [12] для грибов Ascomycota в целом, у V. dahliae гомологичная рекомбинация во время полового размножения функционирует для восстановления повреждений ДНК, особенно в стрессовых условиях.