stringtranslate.com

Fusarium oxysporum f.sp. кубенсе

Fusarium oxysporum f. sp. cubense Произношение ⓘ — грибковый фитопатоген , вызывающий панамскую болезнь бананов( Musa spp.), также известную как фузариозное увядание . Грибы и связанное с ними заболевание оказывают широкомасштабное давление на регионы выращивания бананов , разрушая экономическую жизнеспособность нескольких коммерчески важных сортов бананов .

Описание

Fusarium oxysporum является обычным обитателем почвы [1] и производит три типа бесполых спор : макроконидии, микроконидии и хламидоспоры. [2]

Макроконидии почти прямые, тонкие и тонкостенные. Обычно они имеют три или четыре перегородки, ножкообразную базальную клетку и изогнутую и сужающуюся апикальную клетку. Они обычно образуются из фиалид на конидиеносцах путем базипетального деления . Они важны при вторичной инфекции. [3]

Предупреждающий знак в порту Табатинга , Бразилия, сообщающий: «Не перевозите саженцы из стран, где присутствует вредитель, в Бразилию».

Микроконидии имеют эллипсоидальную форму и либо имеют одну перегородку, либо не имеют ее вовсе. Они образуются из фиалид в ложных головках путем базипетального деления. Они важны при вторичной инфекции. [3]

Хламидоспоры шаровидные с толстыми стенками. Они образуются либо из гиф , либо путем модификации гифальных клеток. Они сохраняются в почве в течение длительного времени и действуют как инокуляты при первичном заражении. [3]

Макроконидии и хламидоспоры обычно образуются только на мертвых или умирающих растениях-хозяевах. Хламидоспоры являются наиболее значимыми структурами выживания этого патогена. [4]

Телеоморфная или половая репродуктивная стадия F. oxysporum неизвестна. [5]

Описаны четыре расы этого патогена, которые поражают различные сорта бананов :

Таксономия

Анализ рибосомального межгенного спейсера , проведенный Курцем и Схоутеном в 2009 году, не смог отличить некоторые изоляты F. oxysporum, просто эндофитные на Musa , от патогенных штаммов Foc . [10]

Рассеивание

Всплеск дождя, перемещение загрязненной почвы и перемещение загрязненных материалов для размножения являются основными способами распространения Foc . Распространение только ветром остается недоказанным, и хотя животные могут давать положительный результат на Foc на своих внешних поверхностях, остается недоказанным, могут ли они быть эффективными векторами . [6] Хотя это патоген, передающийся через почву, он не очень хорошо конкурирует с другими почвенными микробами за рост на мертвых захороненных тканях. Тем не менее, он способен вызывать инфекцию у живых хозяев Musa после полного отсутствия хозяев в течение 20 лет - несмотря на сокращение популяции на 97% в течение первых трех лет. Считается, что это происходит из-за долговечных хламидоспор и из-за персистенции в качестве бессимптомной инфекции. [11]

Процесс заражения

Анигуруфон — это фитоалексин , вырабатываемый Musa . Это нематицидное соединение, поэтому заражение Foc вызывает защиту от нематод . Анигуруфон — единственное нематицидное или нематистатическое соединение, известное среди фитоалексинов. [10] Foc быстро проникает в кортикальные клетки, как и многие другие Fo f.sp. [ 11]

Репродукция

Существуют некоторые споры о том, является ли Foc половым, и это исследуется путем изучения его истории рекомбинации - или ее отсутствия. Одно исследование неравновесия сцепления гамет показало относительно высокое неравновесие, а другое - высокую степень корреляции между независимыми генетическими маркерами, оба из которых являются диагностическими для отсутствия рекомбинации и, таким образом, клональной популяции. Другой анализ данных после секвенирования, проведенный в исследовании неравновесия, также не смог отвергнуть рекомбинацию, однако это может соответствовать горизонтальному переносу . Горизонтальный перенос был экспериментально вызван и, по-видимому, был доказан в прошлом Foc , поэтому кажется более вероятным объяснением. [11] Оба типа спаривания Fo наблюдались у Foc , и протоперитециеподобные структуры образуются, но не половые структуры. Однако это не обязательно означает, что половой процесс дегенерировал, вместо этого это может быть дефектом эксперимента. [11]

Споры прорастают с большей скоростью в присутствии вторичных метаболитов корня Musa из восприимчивых сортов, чем из устойчивых сортов. Это говорит о том, что ингибирование прорастания является важной частью устойчивости хозяина . [11]

Тропическая гонка 1/TR1

Тропическая гонка 1 /TR1 также обнаружен в Paspalum fasciculatum , Panicum purpurescens , Ixophorus unisetus и Commelina diffusa в Центральной Америке. [12] Эти сорняки могут выступать в качестве источника инокулята. [6]

Тропическая гонка 2/TR2

Тропическая гонка 3/TR3

Тропическая гонка 3 /TR3 — вредительдекоративных цветов Heliconia . [7] [13] Ранее сообщалось, что это меньший вредитель рассады Musa balbisiana и Gros Michel , но теперь это не так. [13] [9] Теперь переименован в Fusarium oxysporum f. sp. heliconiae . [14] [13]

Гонка 4

Тропическая гонка 4/TR4

[16] [17] Тропическая гонка 4 /TR4 относится к группе вегетативной совместимости 01213/16. Все сорта , восприимчивые кRace 1 и Race 2, восприимчивы к TR4 (см. § Race 1 и § Race 2). [18] Начиная с 2019 года некоторые авторитетные лица следуют Maryani et al. , 2019, рассматривая этот штамм какFusarium odoratissimum .[15]Однако обоснованность этого таксономического изменения была поставлена ​​под сомнение.[19]

Субтропическая гонка 4/STR4

Субтропическая раса 4 /STR4 — субтропическая раса, симптомы которой на Кавендише проявляютсятолько после того, как деревья подвергаются стрессу из-за холода. [20] [1] Также встречается в Paspalum spp. и Amaranthus spp. в Австралии. [16] Эти сорняки могут выступать в качестве источников инокулята. [6]

Исследовать

Проводится много исследований из-за срочности в разработке эффективных методов контроля над панамской болезнью и выведении устойчивых сортов бананов. Исследователи из Университета Сайнс Малайзия изучают изменчивость генома патогена, а также его генетическую изменчивость, а также эволюционные отношения в группах вегетативной совместимости патогена. [21]

Исследование филогенетических отношений между различными штаммами F. oxysporum , вызывающими увядание бананов, было проведено с целью определить, произошли ли штаммы, специфичные для бананов, от общего предка или развились независимо. Результаты этого исследования показывают, что он не является монофилетическим и, по-видимому, имеет множественное эволюционное происхождение. [22] Самые крупные линии F. oxysporum f. sp. cubense (§ Раса 1 и § Раса 2) генетически отличаются от линии, происходящей из Восточной Африки (§ Раса 5), и развили патогенность для бананов независимо друг от друга. [23]

Идентификация, дифференциация и использование групп вегетативной совместимости полезны и обоснованы в рамках Foc, поскольку существует относительно небольшое количество VCG. [24]

Управление

Сегура-Мена и др. , 2021 обнаружили, что Foc § R1 и § TR4 очень чувствительны к pH . [25] Они обнаружили, что это потенциальный метод лечения этого заболевания. [25]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghi Дрент, Андре; Гест, Дэвид И. (2016-08-04). «Грибные и оомицетные заболевания тропических плодовых культур». Ежегодный обзор фитопатологии . 54 (1). Ежегодные обзоры : 373–395. doi :10.1146/annurev-phyto-080615-095944. ISSN  0066-4286. PMID  27491435.
  2. ^ "Фузариозное увядание нута". Библиотека изображений вредителей и болезней. Архивировано из оригинала 21.03.2011 . Получено 03.01.2011 .
  3. ^ abc Couteaudier, Y. и C. Alabouvette, 1990 Выживаемость и потенциал инокуляции конидий и хламидоспор Fusarium oxysporum f. sp. lini в почве. Can. J. Microbiol. 36:551-556
  4. ^ Ploetz, Randy C. (2000). "Панамская болезнь : классическая и разрушительная болезнь банана". Plant Health Progress . 1. Американское фитопатологическое общество : 10. doi :10.1094/PHP-2000-1204-01-HM. S2CID  12228953.
  5. ^ Лесли Дж. Ф., Саммерелл БА (2006) Руководство по лабораторному исследованию Fusarium. (Blackwell Publishing: Айова, США)
  6. ^ abcd Дита, Мигель; Баркеро, Марсия; Хек, Даниэль; Мизубути, Эдуардо СГ; Ставер, Чарльз П. (2018-10-19). "Фузариозное увядание банана: текущие знания об эпидемиологии и потребности в исследованиях для устойчивого управления болезнями". Frontiers in Plant Science . 9 . Frontiers : 1468. doi : 10.3389/fpls.2018.01468 . ISSN  1664-462X. PMC 6202804 . PMID  30405651. 
  7. ^ ab Waite, BH (1963). "Увядание Heliconia spp., вызванное Fusarium oxysporum f. sp. cubense Race 3". Tropical Agriculture (Тринидад) . 40 : 299–305.
  8. ^ ab Crop Protection Compendium 2005 Edition. Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Панамская болезнь банана). (CAB International: Уоллингфорд, Великобритания).
  9. ^ abc Ploetz, RC; Pegg, KG (2000). Jones, DR (ред.). Болезни банана, абаки и энсета . Уоллингфорд, Оксфордшир , Англия, Соединенное Королевство: CABI ( Центр сельского хозяйства и биологических наук International ). стр. 143-159. ISBN 978-0-85199-355-3. OCLC  41347037.
  10. ^ ab Schouten, Alexander (2016-08-04). «Механизмы, участвующие в контроле нематод эндофитными грибами». Annual Review of Phytopathology . 54 (1). Annual Reviews : 121–142. doi : 10.1146/annurev-phyto-080615-100114 . ISSN  0066-4286. PMID  27296146.
  11. ^ abcde Гордон, Томас Р. (2017-08-04). «Fusarium oxysporum и синдром фузариозного увядания». Ежегодный обзор фитопатологии . 55 (1). Ежегодные обзоры : 23–39. doi : 10.1146/annurev-phyto-080615-095919 . ISSN  0066-4286. PMID  28489498.
  12. ^ Уэйт, Б. Х.; Данлэп, В. К. (1953). «Предварительные исследования круга хозяев с Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Plant Disease Reporter . 37. Министерство сельского хозяйства США : 79–80.
  13. ^ abc Edel-Hermann, V.; Lecomte, C. (2019). «Текущий статус Fusarium oxysporum Formae Speciales и рас». Фитопатология . 109 (4). Американское фитопатологическое общество : 512–530. doi : 10.1094/phyto-08-18-0320-rvw . ISSN  0031-949X. PMID  30461350.
  14. ^ Ploetz, Randy C. (2006). «Фузариозное увядание банана вызывается несколькими патогенами, называемыми Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Фитопатология . 96 (6). Американское фитопатологическое общество : 653–656. doi : 10.1094/phyto-96-0653 . ISSN  0031-949X. PMID  18943184.
  15. ^ аб
    • Фишер, Мэтью С.; Гурр, Сара Дж.; Куомо, Кристина А.; Блехерт, Дэвид С.; Джин, Приветствую; Стукенброк, Ева Х.; Стаич, Джейсон Э.; Кахманн, Регина; Бун, Чарльз; Деннинг, Дэвид В.; Гоу, Нил А.Р.; Кляйн, Брюс С.; Кронстад, Джеймс В.; Шеппард, Дональд К.; Тейлор, Джон В.; Райт, Джерард Д.; Хейтман, Джозеф; Касадеваль, Артуро; Коуэн, Лия Э. (30 июня 2020 г.). Чоудхари, Анурадха (ред.). «Угрозы, исходящие от грибного царства для людей, дикой природы и сельского хозяйства». мБио . 11 (3). Американское общество микробиологии и Американская академия микробиологии . дои : 10.1128/mbio.00449-20 . ISSN  2161-2129. ПМЦ  7403777 . PMID  32371596. S2CID  218521623.
    • Чик, Мартин; Ник Лугадха, Эймир; Кирк, Пол; Линдон, Хизер; Карретеро, Джулия; Луни, Брайан; Дуглас, Брайан; Хээлуотерс, Дэнни; Гая, Эстер; Ллевеллин, Тео; Эйнсворт, А. Мартин; Гаффоров, Юсуфджон; Хайд, Кевин; Кроус, Педро; Хьюз, Марк; Уокер, Барнаби Э.; Кампострини Форцца, Рафаэла; Вонг, Кхун Менг; Нисканен, Туула (2020). «Новые научные открытия: Растения и грибы». Растения, Люди, Планета . 2 (5). Фонд новых фитологов ( Уайли ): 371–388. дои : 10.1002/ppp3.10148 . hdl : 1854/LU-8705210 . ISSN  2572-2611. S2CID  225177847.
    • Дрент, Андре; МакТаггарт, Алистер Р.; Вингфилд, Бренда Д. (2019-10-29). «Грибковые клоны выигрывают битву, но рекомбинация выигрывает войну». IMA Fungus . 10 (1). Международная микологическая ассоциация ( Springer ): 18. doi : 10.1186/s43008-019-0020-8 . ISSN  2210-6359. PMC 7325676.  PMID 32647622.  S2CID 204941675  .
    • Люкинг, Роберт; Эм, мсье Кэтрин; Робберце, Барбара; Миллер, Эндрю Н.; Аоки, Такаюки; Арияванса, Хиран А.; Кардинали, Джанлуиджи; Кроус, Педро В.; Дружинина Ирина С.; Гейзер, Дэвид М.; Хоксворт, Дэвид Л.; Хайд, Кевин Д.; Ирини, Ласло; Дживон, Раджеш; Джонстон, Питер Р.; Кирк, Пол М.; Малоссо, Элейн; Мэй, Том В.; Мейер, Виланд; Нильссон, Хенрик Р.; Эпик, Маарья; Роберт, Винсент; Стадлер, Марк; Тайнс, Марко; Ву, Дуонг; Юрков Андрей М.; Чжан, Нин; Шох, Конрад Л. (26 апреля 2021 г.). "Таксономия грибов и номенклатура на основе последовательностей". Nature Microbiology . 6 (5). Nature Portfolio : 540–548. doi : 10.1038/s41564-021-00888-x. ISSN  2058-5276 . PMC  10116568. PMID  33903746. S2CID  233410673 .
  16. ^ ab Pittaway, PA; Nasir, Nasril; Pegg, KG (1999). "Восприимчивость почвы и динамика хозяина-патогена в почвах, естественно зараженных Fusarium oxysporum f. sp. cubense , причиной панамской болезни бананов". Australian Journal of Agricultural Research . 50 (4). CSIRO Publishing (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation): 623. doi :10.1071/a98152. ISSN  0004-9409.
  17. ^ Хеннесси, Челси; Уолдак, Джефф; Дейли, Эндрю; Падован, Анна (2005). "Сорные хозяева Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 в северной Австралии". Australasian Plant Pathology . 34 (1). Springer Science and Business Media LLC : 115. Bibcode : 2005AuPP...34..115H. doi : 10.1071/ap04091. ISSN  0815-3191. S2CID  13097833.
  18. ^ Молина, AB; Фабрегар, Э.; Синохин В.Г.; Йи, Г.; Вилджоен, А. (2009). «Недавнее появление тропической расы 4 Fusarium oxysporum fsp. cubense 4 в Азии». Acta Horticulturae (828). Международное общество садоводческих наук (ISHS): 109–116. дои : 10.17660/actahortic.2009.828.10. hdl : 2263/12191 . ISSN  0567-7572.
  19. ^
    Региональная стратегия и план действий по профилактике, готовности, реагированию и восстановлению Латинской Америки и Карибского бассейна после фузариозного увядания Musaceae tropical race 4. ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций). 2022. doi :10.4060/cb8674en. ISBN 978-92-5-136494-9. S2CID  252425659.
    Брагар, Клод; Баптиста, Паула; Хацивасилиу, Елизавета; Ди Серио, Франческо; Гонтье, Паоло; Жак Мире, Жозеп Антон; Юстесен, Аннемари Фейер; Маклауд, Алан; Магнуссон, Кристер Свен; Милонас, Панайотис; Навас-Кортес, Хуан А; Парнелл, Стивен; Поттинг, Роул; Стефани, Эмилио; Тюльке, Ганс-Германн; Ван дер Верф, Вопке; Чивера, Антонио Висент; Юэнь, Джонатан; Заппала, Люсия; Мигели, Кирико; Влутоглу, Ирен; Майорано, Андреа; Штрайсль, Франц; Реньо, Филипп Люсьен (2022). "Классификация вредителей Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4". Журнал EFSA . 20 (1). Wiley-VCH GmbH: e07092. doi : 10.2903/j.efsa.2022.7092. hdl : 11380/1280747 . ISSN  1831- 4732. PMC  8780018. PMID  35079290. S2CID 246179769.  Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA).
    В этих обзорах цитируется это исследование.
    Торрес, Элиана; Беббер, Дэниел; Стадхолм, Дэвид (2021). «Таксономическая ревизия возбудителя фузариозного увядания банана TR4 преждевременна». Фитопатология . 111 (12). Американское фитопатологическое общество (APS): 2141–2145. doi : 10.1094/phyto-03-21-0089-le. hdl : 10871/126077 . ISSN  0031-949X. PMID  34100303. S2CID  235371340.
  20. ^ "Панамская болезнь тропическая раса 4 (TR4) - Business Queensland". Департамент сельского хозяйства Квинсленда . 2020-11-13. Архивировано из оригинала 22 декабря 2018 года . Получено 2021-02-06 .
  21. ^ Фури, Г.; Стенкамп, Э. Т.; Гордон, ТР.; Вильоен, А. (2009). «Эволюционные отношения между группами вегетативной совместимости Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Прикладная и экологическая микробиология . 75 (14): 4770–81. Bibcode : 2009ApEnM..75.4770F. doi : 10.1128/AEM.00370-09. PMC 2708428. PMID  19482953. 
  22. ^ O'Donnell, K; Kistler, H. C; Cigelnik, E; Ploetz, R. C (1998-03-03). "Множественное эволюционное происхождение грибка, вызывающего панамскую болезнь бананов: согласующиеся доказательства из ядерных и митохондриальных генных генеалогий". Труды Национальной академии наук . 95 (5): 2044–2049. Bibcode : 1998PNAS...95.2044O. doi : 10.1073/pnas.95.5.2044 . PMC 19243. PMID  9482835 . 
  23. ^ Koenig, RL; et al. (1997). «Fusarium oxysporum f. sp. cubense состоит из небольшого числа расходящихся и глобально распространенных клональных линий». Фитопатология . 87 (9): 915–923. doi : 10.1094/phyto.1997.87.9.915 . PMID  18945062.
  24. ^ Мур, Нью-Йорк; БЕНТЛИ, С.; БУДДЕНХАГЕН, И. В.; ПЕГГ, К. Г. (2001). BA Саммерелл; Дж. Ф. Лесли; Д. Бэкхаус; У. Л. Брайден; Л. У. Берджесс (ред.). «Фузариозное увядание банана, разнообразный клональный патоген одомашненного клонального хозяина». Alianza SIDALC . Фузариоз – Мемориальный симпозиум Пола Э. Нельсона. Сент-Пол, Миннесота : Издательство Американского фитопатологического общества : 212–224 . Получено 05.01.2021 .
  25. ^ аб
    Мемон, Комал; Умрани, Фахим Азиз; Бакай, Аттия; Сайед, Зафи Шерхан (2023). Обзор, основанный на сравнительном анализе методов, используемых в точном земледелии . 2023 4-я Международная конференция по вычислениям, математике и инженерным технологиям (iCoMET). IEEE . doi :10.1109/icomet57998.2023.10099182. S2CID  258260664.
    В обзоре цитируется это исследование.
    Segura-Mena, R.; Stoorvogel, J.; García-Bastidas, F.; Salacinas-Niez, M.; Kema, G.; Sandoval, J. (2021). «Оценка потенциала управления почвой для снижения эффекта Fusarium oxysporum f. sp. cubense на банане (Musa AAA)». Европейский журнал патологии растений . 160 (2). Springer Science and Business Media LLC : 441–455. Bibcode : 2021EJPP..160..441S. doi : 10.1007/s10658-021-02255-2 . ISSN  0929-1873. S2CID  233648418. Королевское Нидерландское общество фитопатологии (KNPV)+Европейский фонд фитопатологии (EFPP).

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки