Чарковски, А., К. Бланко, Г. Кондемин, Т. Эксперт, Т. Франца, К. Хейс, Н. Хьювье-Кот-Патта, Э. Лопес Соланилья, Д. Лоу, Л. Молелеки, М. Пирхонен , А. Питман, Н. Перна, С. Ревершон, П. Родригес Паленсуэла, М. Сан-Франциско, И. Тот, С. Цуюму, Дж. ван дер Ваальс, Дж. ван дер Вольф, Ф. Ван Гийсегем, К. -ЧАС. Ян и И. Едидия. 2012. Роль систем секреции и малых молекул в патогенности мягкой гнили Enterobacteriaceae .Ежегодный обзор фитопатологии 50:425–449.

Чарковский О.А. 2015. Биология и контроль Pectobacterium в картофеле. Американский журнал исследований картофеля 92: 223-229.

Чанг С.Ю., Дж.Н. Гозер, X. Кай и С. Янски. 2013. Влияние длительного хранения на устойчивость картофеля к бактериальной мягкой гнили. Американский журнал исследований картофеля 90:351-356.

Чайковский Р., М.К.М. Перомбелон, Ж.А. ван Вин и Дж. М. ван дер Вольф. 2012. Борьба с черной ножкой и мягкой гнилью клубней картофеля, вызываемой видами Pectobacterium и Dickeya : обзор.Патология растений 60: 999–1013.

Чайковский Р., М.К.М. Перомбелон, С. Джафра, Э. Лойковска, М. Потрикус, Дж. М. ван дер Вольф и В. Следз. 2014. Обнаружение, идентификация и дифференциация видов Pectobacterium и Dickeya , вызывающих черную ножку картофеля и мягкую гниль клубней: обзор. Анналы прикладной биологии 166:18-38

Де Бур, С. Х., К. Ли и Л. Дж. Уорд. 2012. Pectobacterium spp. связанный с синдромом бактериальной стеблевой гнили картофеля в Канаде.Фитопатология 102:937-947.

Дуарте, В., С.Х. Де Бур, Л.Дж. Уорд и М.К. де Оливейра. 2004. Характеристика атипичных штаммов
Erwinia carotovora , вызывающих черную ножку картофеля в Бразилии. Журнал прикладной микробиологии 96: 535-545.

Ким, Х.-С., Б. Ма, Н.Т. Перна и А.О. Чарковский. 2009. Распространенность и вирулентность штаммов Pectobacterium с дефицитом системы секреции естественного типа III. Прикладная и экологическая микробиология 75:4539–4549.

Квасиборски А., С. Монди, А. Бери-Сиру и Д. Фор. 2013. Последовательность генома штамма Pectobacterium atrosepticum cfbp6276, вызывающего болезни черной ножки и мягкой гнили на растениях и клубнях картофеля. Genome Announc 1(3):e00374-13.http://dx.doi.org/10.1128/genomeA.00374-13

Бактериальное увядание картофеля | Растительные болезни | Болезни растений | Биозащита

Бактериальное увядание вызывается переносимой через почву бактерией под названием Ralstonia solanacearum (ранее известной как Pseudomonas solanacearum ) . Бактерия увядания картофеля в основном обитает в корнях и проникает в корневую систему в местах повреждений, вызванных сельскохозяйственными орудиями или оборудованием и почвенными вредителями.

На картофеле бактериальное увядание также известно как:

• бурая гниль
• южное увядание
• воспаленный глаз
• липкий глаз.

Бактериальное увядание представляет собой серьезную проблему во многих развивающихся странах тропической и субтропической зон мира. Он был зарегистрирован во всех штатах Австралии, кроме Тасмании.

Хозяйственное значение бактериального увядания

Бактериальное увядание – одно из наиболее разрушительных заболеваний картофеля. Он несет ответственность за причинение значительных потерь картофелеводству там, где существует болезнь. Заболевание может привести к полной потере урожая и препятствовать использованию земель для выращивания картофеля на несколько лет.

На юго-востоке штата Виктория бактериальное увядание в прошлом наносило большой ущерб картофелю, выращиваемому в основном в заболоченных районах. Но угроза более серьезна для отрасли семенного картофеля, поскольку некоторые штаты и страны запрещают импорт из районов, зараженных бактериальным увяданием.

Растения-хозяева

Бактериальное увядание поражает более 200 видов. К экономически важным хозяевам относятся:

• банан
• фасоль
• баклажан
• арахис
• перец
• картофель
• табак
• помидор.

Болезнь поражает два распространенных сорняка-хозяина:

Условия окружающей среды

Бактериальному увяданию картофеля обычно способствуют температуры от 25°C до 37°C.Обычно это не вызывает проблем в районах, где средняя температура почвы ниже 15°C.

В условиях оптимальной температуры заражению способствует влажность почвы. После заражения симптомы часто становятся более серьезными в жарких и сухих условиях, что ускоряет увядание.

Симптомы бактериального увядания.

Увядание сначала проявляется как опущение кончиков некоторых нижних листьев, подобное тому, что вызвано временным недостатком воды. Сначала увядает только одна ветвь на холме.

Пораженные листья позже становятся необратимо увядшими и скручиваются вверх и внутрь от краев. Затем увядание распространяется на листья выше по стеблю, за которым следует пожелтение листьев.

Пожелтение, увядание и скручивание листьев делают больные растения очень заметными, особенно в окружении здоровых растений.В конце концов листья становятся коричневыми и опадают, начиная с основания стебля и продолжая подниматься вверх.

В клубне симптомы бактериального увядания включают:

• коричневато-серые участки, видимые снаружи, особенно вблизи места прикрепления столона (рис. 2)
• пузырчатые шарики бактерий могут выделяться через глаза (по мере прогрессирования болезни)
• почва может прилипать к бактериальному илу на глазках (отсюда и альтернативные названия болезни «воспаленные глаза» или «липкие глаза»)
• в срезанных клубнях очаги от белого до коричневого цвета гной или потемнение сосудистой ткани, которая, если оставить ее стоять, может выделять грязно-белые шарики бактерий (рис. 3).

Распространение болезней

Бактерии распространяются через:

• поливную и паводковую воду
• зараженную почву
• нематоды
• семенное распространение.

Зараженные семена являются важным методом распространения как локально, так и на значительные расстояния. Самосев картофеля крайне трудно искоренить. Если загон заражен, болезнь может оставаться в нем в течение 5 или 6 лет после первоначальной вспышки.

Слегка зараженные клубни, не проявляющие видимых симптомов, представляют большую угрозу, чем сильно зараженные клубни. Это связано с тем, что сильно зараженные клубни обычно гниют и заражают только землю, на которой они выращены.

Производители должны знать об этих рисках и принимать меры предосторожности, чтобы предотвратить заболевание и контролировать его распространение.

Выживаемость при болезни

Бактерия увядания способна выживать в течение периода до 2-3 лет в почве под чистым паром и в течение более длительного периода в почве, возделываемой непасленовыми культурами.

Предотвращение бактериального увядания

Для предотвращения бактериального увядания используйте следующие меры борьбы:

• Чередуйте посевы с пастбищами, зерновыми и непасленовыми культурами в течение более 5 лет.
• Используйте сертифицированные семена из надежных источников.
• Высаживайте в местах, где ранее не наблюдалось бактериального увядания.
• Контрольный самосев картофеля.
• Борьба с сорняками-хозяевами (такими как паслен и терновник) вдоль каналов и в загонах после уборки картофеля.
• Избегайте глубокой вспашки – микроорганизмы выживают в глубоких, прохладных слоях почвы.
• Не допускайте свободного стекания поливной воды над или под поверхностью почвы или возврата к плотине или ручью, из которого она перекачивается (или к любому другому источнику орошения).
• Регулярно осматривайте посевы на наличие симптомов болезни, удаляйте и уничтожайте больные растения, клубни и ближайшие соседи.
• Используйте поголовье для уборки чатов, выброшенных клубней и растительных остатков, но не позволяйте поголовью возвращаться на чистые загоны.
• Не возвращайте в загоны картофельные отходы – например, слишком крупные, деформированные и больные клубни.

Борьба с распространением бактериального увядания

Бактериальное увядание трудно контролировать и искоренить из-за переносимой через почву природы бактерий. Следующие меры контроля могут помочь свести к минимуму распространение бактериального увядания.

Машины, сумки и оборудование

• Оставлять технику, доставленную в больной загон, на загон, пока он работает.
• Очистите и продезинфицируйте оборудование, вывезенное из загона, с помощью дезинфицирующего раствора в зоне, предназначенной для промывки оборудования.
• Используйте мойку под высоким давлением для очистки механизмов, навесов и другого оборудования, чтобы удалить грязь, прилипшую к любым поверхностям.
• Если вы использовали бывшие в употреблении мешки или полтонны для хранения картофеля, тщательно вымойте и продезинфицируйте их перед повторным использованием. Мешки следует продезинфицировать или выбросить.

Транспортные средства

• Загружайте и разгружайте транспортные средства только в специально отведенных местах с закрытым или твердым грунтом или на голых загонах вдали от картофельных загонов.
• Выбирайте транспортные маршруты, минимизирующие проезд через картофельные загоны и регионы.

Одежда и обувь

• Убедитесь, что люди, работающие в загоне, переодеваются в чистую одежду и обувь, когда покидают загон. Или вымойте сапоги в подходящем дезинфицирующем средстве.
• Убедитесь, что посетители, подрядчики и рабочие носят комбинезоны, резиновые сапоги и галоши на территории.

Болезненные плоды

• После сбора урожая соберите и закопайте все больные и выброшенные клубни на глубину не менее 1 метра .
• Не оставляйте плоды больных растений в качестве семян.

Фото предоставлено

Рис. 1: фото предоставлено CGIAR.

Рис. 2: фото предоставлено Infonet Biovision.

Рис. 3: фото предоставлено Международным центром картофелеводства.

Ссылки

Сборник болезней картофеля (2001 г.) изд. Stevenson, W.R. и др., Американское фитопатологическое общество, Сент-Пол, Миннесота, США.

Mulder, A. and Trukensteen, L.J. (2005) Болезни картофеля, 2508 AC Den Haag The Netherlands.

Управление здоровьем картофеля (2008 г.), изд. Джонсон, Д.А. Американское фитопатологическое общество, Сент-Пол, Миннесота, США.

границ | Картофельные чипсы «зебра»: обзор болезни, стратегии борьбы и перспективы

Введение

Картофель ( Solanum tuberosum L.) уже много столетий является основным продуктом питания в мире, общий мировой объем производства которого в 2018 году оценивается в 368,2 млн тонн (Faostat, 2020). Соединенные Штаты являются пятым по величине производителем картофеля после Китая, Индии, России и Украины (Faostat, 2020), а стоимость отрасли составляет ~3. 5 миллиардов (USDA, 2019; Faostat, 2020). Около одной трети картофеля, выращенного в Соединенных Штатах, предназначено для переработки, из которых 63–83% предназначены для жарки, измельчения и других фасованных продуктов, а остальная часть предназначена для свежего рынка, корма или семян (USDA, 2019). Одомашнивание картофеля привело к появлению сортов с пониженным содержанием гликоалкалоидов в клубнях, что сделало их более вкусными и привело к увеличению размера клубней и улучшению фиксации и транспорта углерода (Spooner et al., 2014; Machida-Hirano, 2015). Несколько выносливых сортов дикого картофеля также скрещивали с их культивируемыми родственниками для улучшения устойчивости к болезням, урожайности и качества в течение почти столетия (Jansky et al., 2013). Это привело к весьма востребованным улучшениям, таким как повышение качества обработки для измельчения и обжаривания, а также устойчивость к некоторым вирусам и нематодам (Douches et al., 1996; Hirsch et al., 2013; Bethke et al., 2017). Однако их низкое генетическое разнообразие привело к уязвимости к вредителям и болезням, а также к острой депрессии инбридинга.

Ранние сообщения о болезни зебровых чипсов

Болезнь Zebra Chip (ZC) была впервые зарегистрирована в 1994 году в Сальтильо, Мексика, а затем в Южном Техасе, США, в 2000 году (Munyaneza et al., 2007, 2009), Привередливая бактерия, ограниченная флоэмой, Candidatus Liberibacter solanacearum ( C Lso), была идентифицирована как предполагаемый возбудитель. C Lso передается растениям лиственницей картофеля-томата Bactericera cockerelli Šulc (Munyaneza et al., 2007; Hansen et al., 2008; Liefting et al., 2009). Вегетативные симптомы болезни ZC на растениях включают хлороз листьев, обесцвечивание, скручивание или скручивание вверх, воздушные клубни, пролиферацию пазушных почек, задержку роста и, в конечном итоге, преждевременную гибель растений (рис. 1). C Клубни картофеля, инфицированные Lso, часто деформированы и плохого качества, имеют спавшиеся столоны, потемнение сосудистых колец и коричневые пятна. При обжаривании для измельчения коричневая окраска становится темнее, что делает чипсы горькими на вкус и непригодными для продажи (рис. 1D; Secor and Rivera-Varas, 2004). За пределами Северной Америки болезнь ZC также зарегистрирована в Южной Америке, Новой Зеландии и Австралии (Hansen et al., 2008; Liefting et al., 2008a, 2009; Teulon et al., 2009; Crosslin et al., 2012; Munyaneza). , 2012; Vereijssen et al., 2018).

Рисунок 1. Характерные симптомы болезни зебровых чипов (ZC). Заражение Candidatus Liberibacter solanacearum ( C Lso) часто приводит к (A,B) хлорозу и скручиванию вверх/скручению листьев, низкорослым растениям, (C) росту воздушных клубней и (D) некротические пятна/потемнение клубней/чипсов и общее снижение товарного урожая.

Несмотря на относительно недавнее происхождение ZC, заражение картофеля лиственницей впервые было зарегистрировано у перца в Колорадо, США, и было описано как потенциальный вредитель в 1909 году Шульком (1909). Пагубное воздействие листоблошек не было полностью замечено до 1927 г., когда обширные вспышки того, что тогда было описано как болезнь желтых листочков (PY), привели к снижению урожайности картофеля в штатах Юта и Скалистых горах Соединенных Штатов (Linford, 1928; Richards). , 1928). Описание лиственных симптомов PY (Arslan et al., 1985) было очень похоже на лиственные симптомы ZC (Pitman et al., 2011; рисунок 1). Хотя изначально считалось, что PY связан с токсинами, выделяемыми при питании листоблошками, до сих пор никакие другие патогены или токсины не были связаны с PY.Следовательно, это привело к гипотезе, что PY может быть легким случаем ZC, при котором C Lso присутствует в низких, неопределяемых количествах в пораженных растениях (Richards and Blood, 1933; Carter, 1939; Arslan et al., 1985; Munyaneza et al., 2011; Monger and Jeffries, 2018).

Тем не менее сегодня голубушка картофеля считается карантинным вредным организмом A1 ЕОКЗР (Европейская и средиземноморская организация по защите растений) и в качестве основного переносчика C Lso, вместе нанося значительный экономический ущерб (PM, 2017).

Помимо болезни ZC на картофеле, C Lso может передаваться и инфицировать другие пасленовые культуры, такие как помидоры ( S. lycopersicum ), томатилло ( Physalis spp.), баклажаны ( S. melongena ) ), перец ( Capsicum spp.), табак ( Nicotiana tabacum ) и тамарилло ( Solanum betaceum ; Hansen et al., 2008; Liefting et al., 2008б, 2009; Муньянеза и др., 2009, 2013, 2014; Агилар и др., 2013). B. cockerelli является основным переносчиком C Lso, поражающим эти пасленовые культуры в Мексике, США, Центральной Америке (Гватемала, Гондурас и Никарагуа), Эквадоре, Канаде, Новой Зеландии и Австралии (Liefting et al., 2008a; Munyaneza et al., 2009; Bextine et al., 2013; Thomas et al., 2018; Carrillo et al., 2019; Henrickson et al., 2019). Немногие виды диких пасленовых могут служить резервуаром как для B.cockerelli и C Lso (Henne et al. , 2010; Murphy et al., 2014; Vereijssen et al., 2015). Исследования показали, что некоторые гаплотипы листоблошек (северо-западный гаплотип) могут перезимовывать на естественной растительности, такой как паслен горько-сладкий ( Solanum dulcamara L.; Murphy et al., 2013, 2014; Horton et al., 2015), и могут вновь сливаться летом в поражают сельскохозяйственные культуры. Точно так же в Новой Зеландии и C Lso, и B. cockerelli были обнаружены на горько-сладком паслене и терновнике ( Datura stramonium ; Vereijssen et al., 2015). Дальнейшие исследования по определению специфических гаплотипов C Lso, преобладающих у диких видов и сорных растений, позволят по-новому взглянуть на значение резервуарных хозяев в эпидемиологии C Lso и ZC (Bradshaw and Ramsay, 2005).

Питание инфицированными растениями является основным путем приобретения C Lso взрослыми листоблошками и нимфами (Buchman et al., 2011). После приобретения есть 2-недельный латентный период, прежде чем инфицированная листоблошка сможет передать бактерию в новые ткани растения (Sengoda et al. , 2013). При питании растением требуется всего 1 час, чтобы C Lso перенеслись в ткани растения (Buchman et al., 2011). Впоследствии, в зависимости от растения-хозяина, до появления симптомов ZC может пройти примерно 3 недели (Charkowski et al., 2020). Внутри зараженного растения C Lso распределяется неравномерно и поэтому присутствует в небольших количествах (Charkowski et al., 2020). Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и/или количественная ПЦР является наиболее широко используемым диагностическим подходом для обнаружения C Lso как в растениях-хозяевах, так и в листоблошках, и может использоваться для различения различных гаплотипов (Hansen et al., 2008; Секор и др., 2009 г.; Swisher и др., 2012; Анантакришнан и др., 2013 г.; Бирд и Скотт, 2013 г.; Бирд и др., 2013 г.; Контрерас-Рендон и др., 2020). Другие новые технологии, такие как спектроскопия комбинационного рассеяния, также изучаются для выявления болезни ZC, что позволяет проводить быструю, неинвазивную диагностику в полевых условиях (Farber et al. , 2021).

До сих пор сообщалось о двенадцати различных гаплотипах C Lso [A, B, C, D, F, G, H, H (Con), U, Cras1 и Cras2] (Wen et al., 2009; Муньянеза и др., 2010 г.; Нельсон и др., 2011, 2013; Терезани и др., 2014; Хаапалайнен и др., 2018, 2020; Маук и др., 2019 г.; Свишер Гримм и Гарчински, 2019 г.; Контрерас-Рендон и др., 2020 г.; Самнер-Калкун и др., 2020). В дополнение к B. cockerelli другие родственники в семействе Triozidae (Hemiptera) передают определенные гаплотипы C Lso. Например, гаплотип C, обнаруженный в моркови, является переносчиком Trioza apicalis Förster (Munyaneza et al., 2010). Гаплотипы D и E передаются переносчиком листоблошки моркови, Bactericera trigonica Hodkinson (Nelson et al., 2011; Swisher и др., 2014; Борхес и др., 2017; Чарковски и др., 2020). В то время как гаплотип C Lso U, идентифицированный в Северной Европе, связан с Trioza urticae psyllid (Haapalainen et al. , 2018). В Северной и Южной Америке болезнь ZC в первую очередь связана с гаплотипами A, B и F. C Lso A и B передаются B. cockerelli , в то время как вектор гаплотипа F до сих пор неизвестен (Hansen et al., 2008; Wen et al., 2009; Nelson et al., 2011; Swisher Grimm and Garczynski, 2019).В Новой Зеландии и на острове Норфолк (Австралия) гаплотип C Lso, переносимый взаимодействием B. cockerelli , считается преобладающим гаплотипом, вызывающим болезнь ZC (Liefting et al., 2008a; Nelson et al., 2011; Thomas et al. ., 2018). В совокупности гаплотипы C Lso A и B, по-видимому, являются наиболее преобладающими во всем мире, в Северной и Южной Америке, Новой Зеландии и Австралии, и связаны с болезнью ZC у картофеля (Rosson et al., 2006; Liefting et al. ., 2008а; Нельсон и др., 2011; Томас и др., 2018 г.; Савари и др., 2019; Дельгадо и др., 2020).

Исследования с C Lso гаплотипами A и B показали, что оба гаплотипа могут заражать растения либо по отдельности, либо в виде коинфекций (Harrison et al. , 2019). Распределение гаплотипов и результирующее влияние на тяжесть заболевания при одиночной или сочетанной инфекции также изучались на томатах и ​​картофеле (Mendoza-Herrera et al., 2018; Harrison et al., 2019). Например, заражение гаплотипом В губительно для растений томата, так как они обычно погибают до развития плодов, тогда как растения могут оставаться живыми с симптомами при заражении гаплотипом А (Mendoza-Herrera et al., 2018). У картофеля гаплотип B вызывает более сильные симптомы ZC в клубнях, чем гаплотип A (Grimm et al., 2018), а инфекции с двойным гаплотипом AB обычно приводят к более серьезным симптомам, чем инфекции только с гаплотипом B (Hernández-Deheza et al., 2018). ; Харрисон и др., 2019). Интересно, что гаплотип B, по-видимому, снижает выживаемость нимф листоблошки по сравнению с носителями гаплотипа A (Yao et al., 2016).

ZC Control: Мониторинг лиственниц, химическая, биологическая и комплексная борьба с вредителями

В настоящее время основной подход к управлению ZC заключается в контроле популяций листоблошек-переносчиков. Компоненты комплексной борьбы с вредителями (IPM), такие как химические, культурные и биологические стратегии борьбы, были реализованы во всем мире (Vereijssen et al., 2018). Обширный мониторинг и обнаружение популяции листоблошек также используются для определения перемещений листоблошек (Butler and Trumble, 2012). Данные, собранные при мониторинге листоблошек в метловых сетях, коррелируют с болезнями, переносимыми листоблошками, на томатных полях (Pletsch, 1947; Cranshaw, 1994). Как правило, заражение лиственницами начинается по периметру поля, перемещаясь к центру по мере увеличения их популяции (Wallis, 1955; Cranshaw, 1994).Доказательства заражения лиственницей также можно получить при осмотре листьев, хотя это утомительно и требует много времени (Pletsch, 1947; Goolsby et al., 2007). В то время как другие исследования показали, что липкие ловушки полезны для наблюдения за популяциями листоблошек даже при низкой плотности (Goolsby et al., 2007).

Для борьбы с листоблошками в нескольких регионах основным методом действий было использование пестицидов. Типичные рекомендации по борьбе с вредителями листоблошки картофеля включают в себя применение неоникотиноидов, таких как имидаклоприд и тиаметоксам, при посадке в качестве обработки семян с последующей внекорневой обработкой для борьбы с взрослыми особями и нимфами (Prager et al., 2013; Верейссен и др., 2015; Нуньес и др., 2019). К сожалению, чрезмерное использование пестицидов привело к возникновению устойчивости к неоникотиноидам на юго-западе США, в Южном Техасе и на севере Мексики (Prager et al., 2013; Chávez et al., 2015; Szczepaniec et al., 2019). Таким образом, зависимость от пестицидов является экономически и экологически неустойчивой.

Также были протестированы некоторые культуральные методы борьбы с листоблошками. Например, путем использования сертифицированных чистых семян и посадки растений, не являющихся хозяевами, в севооборотах для поддержания свободных от болезней площадей посадки (Vereijssen et al., 2018). В более теплом климате, например на юге США, сроки посадки можно изменить, чтобы отсрочить воздействие листоблошек на картофель (Guenthner et al. , 2012). Немногие органические фермеры также добились определенного успеха, используя физические барьеры, такие как сетчатые покрытия, для снижения заражения листоблошками (Merfield et al., 2015).

Наконец, также применялись стратегии биоконтроля. Естественные враги листоблошек, такие как эктопаразитоиды, кокцинеллиды и энтомопатогенные грибы, продемонстрировали многообещающие эффекты против листоблошек, паразитируя на них на разных стадиях жизни, в тепличных и лабораторных исследованиях (Al-Jabr, 1999; MacDonald et al., 2010; Лейси и др., 2011 г.; Уокер и др., 2011 г.; Моклин и Станнард, 2013 г.; Рохас и др., 2015). Использование таких естественных врагов, как агенты биоконтроля, в тепличных производственных системах (например, помидоры) или в полевых условиях (например, картофель) может позволить выращивать более ранний урожай и снизить зависимость от инсектицидов.

Устойчивость растений-хозяев и стратегии селекции устойчивости к ZC

Были предприняты усилия по изучению устойчивости растений-хозяев к выведению устойчивых к ZC сортов картофеля. Растения используют различные механизмы для защиты от патогенов и насекомых. Некоторые механизмы устойчивости растения-хозяина являются конститутивными, например, физические или предварительно сформированные структурные барьеры и высвобождение химических веществ, которые нарушают передачу патогенов, питание насекомых и откладывание яиц. Другие защитные механизмы растений, такие как выброс летучих соединений или активация генов устойчивости, также могут запускаться в ответ на воздействие вредителя или патогена (Dicke and Van Poecke, 2002; War et al., 2012). Механизмы устойчивости хозяина к вредителям также можно разделить на антиксеноз и антибиоз.Как правило, антиксеноз относится к сдерживающему эффекту, который растения могут оказывать на поведение насекомых, при этом антибиоз влияет на их жизненный цикл и размножение (Painter, 1951; Kogan and Ortman, 1978; Smith, 2005).

В случае ЗК было выявлено, что несколько сортов картофеля и гибридов картофеля обладают определенной устойчивостью к ЗК. У некоторых сортов толерантность была связана с антиксенотическим действием железистых трихом (Butler et al., 2011; Diaz-Montano et al., 2014; Rubio-Covarrubias et al., 2017). В то время как несколько разновидностей, по-видимому, имеют генетическую основу для устойчивости к C Lso в дополнение к влиянию на поведение листоблошек (Rashidi et al., 2017; Fife et al., 2020). Недавно было выявлено, что несколько диких родственников томата, S. pennelli и S. corneliomulleri , обладают устойчивостью к B. cockerelli (Avila et al., 2019), с несколькими связанными локусами количественных признаков (QTL). со смертностью насекомых и меньшей плодовитостью у S. habrochaites .Такие QTL у диких видов могут быть ценным источником для выведения устойчивости к сортам, однако их сложное наследование, способы действия и взаимодействия патоген-вектор-хозяин требуют дальнейшей характеристики.

Будущие перспективы и стратегии ZC Resistance

В прошлом отсутствие передовых геномных инструментов в сочетании с экономической эффективностью стратегий химической борьбы приводило к тому, что в большей степени полагались на пестициды, а не на разработку новых сортов, устойчивых к вредителям/патогенам (Rowe, 1992; Spooner and Bamberg, 1994). ).Однако недавние достижения в области геномики и генетических ресурсов (Varshney et al., 2005; Broekgaarden et al., 2011), в том числе для картофеля, должны помочь в определении желательных признаков, аллелей и развитии маркеров для разработки новых сортов, устойчивых к ZC. Например, доступность эталонной последовательности генома картофеля, открытие SNP в зародышевой плазме элитного североамериканского картофеля и разработка массива картофеля Infinium 8303 помогли идентифицировать гены, связанные с улучшенными агрономическими признаками (Hamilton et al., 2011; Масса и др., 2011; Фелчер и др., 2012). Ресурсы также позволили использовать селекцию с помощью маркеров (MAS), которая помогает идентифицировать маркеры, тесно связанные с целевым локусом, вместо того, чтобы полагаться только на фенотипический отбор при отборе для скрещивания. Таким образом, MAS можно использовать для ускорения интрогрессии желаемых признаков толерантности к ZC от различных селекционных клонов картофеля или диких видов в развитие сорта. Несколько исследований показали потенциал улучшения свойств картофеля за счет увеличения гетерозиготности и генетического разнообразия родительских клонов (Mendoza and Haynes, 1974; Bradshaw and Ramsay, 2005; Jansky and Peloquin, 2006).Таким образом, необходимо будет уделять больше внимания идентификации и интрогрессии аллелей из разнообразного пула генетических ресурсов, включая дикие виды, местные сорта и культурный картофель (Bethke et al., 2019).

Интрогрессия желательных признаков от родственных или отдаленных видов в культурный картофель с использованием генной инженерии (ГМ) может быть жизнеспособной альтернативой ускорению развития сорта и снижению интрогрессии нежелательного генетического материала или признаков (Halterman et al., 2016). Несколько примеров ГМ картофеля, получившего одобрение регулирующих органов США, включают картофель «NewLeaf» Bt с устойчивостью к колорадскому жуку ( Leptinotarsa ​​decemlineata ), картофель «Innate ^TM » с устойчивостью к грибковым заболеваниям (фитофторозу) и образованию акриламида. (Хальтерман и др., 2016). Несмотря на значительные преимущества ГМ-культур, затраты, связанные с НИОКР и одобрением регулирующими органами, огромны и требуют инвестиций частного сектора или государственно-частного партнерства. Кроме того, продукты GE сталкиваются с маркетинговыми препятствиями из-за общественного скептицизма (Halterman et al., 2016).

Отдельные признаки также можно модифицировать/вводить с помощью технологий редактирования генома, таких как TALEN или CRISPR-Cas9, без введения новой чужеродной ДНК (Wolt et al., 2016; Hameed et al., 2018).Производные растительные продукты потенциально подвергаются меньшему контролю со стороны регулирующих органов и меньшему бремени одобрения. Например, регулирующий орган США (USDA APHIS) определил, что несколько растений картофеля без трансгенов с отредактированным геномом, обладающих устойчивостью к болезням и другими превосходными агрономическими признаками, не будут считаться регулируемыми в соответствии с частью 340 7 CFR (Wolt et al. , 2016). ). Хотя это не исключает регулирования со стороны других агентств по всему миру, тем не менее, это является значительным преимуществом, когда речь идет о коммерциализации.

Заключение

Со времени своего первого сообщения в 1994 г. ZC-болезнь в настоящее время распространена в нескольких регионах мира, где выращивают картофель. Предполагаемый возбудитель, C Lso, может также заражать другие экономически значимые Solanaceae сельскохозяйственные культуры, тем самым создавая еще большую угрозу для сельскохозяйственной отрасли. Стратегии IPM (химический, культуральный и биологический контроль) были реализованы для управления популяцией переносчиков листоблошки и ограничения болезни ZC. Однако нам по-прежнему нужны долгосрочные решения.Недавние разработки в области генетических ресурсов картофеля и технологий улучшения урожая могут быть дополнительно использованы для создания новых сортов картофеля с генетической устойчивостью к листоблошке и/или C Lso. В сочетании с практикой IPM в будущем можно будет использовать устойчивые или толерантные к ZC сорта для эффективной борьбы с болезнью ZC.

Вклад авторов

км руководили исследованием. Все остальные внесли свой вклад в подготовку и редактирование обзора.

Финансирование

Это исследование было поддержано фондами Техасского гранта A&M AgriLife Research для изучения болезней, переносимых насекомыми (124190-96210), USDA-NIFA-AFRI (2018-70016-28198; HATCH 1023984) и Фонда пищевых и сельскохозяйственных исследований в номинации «Новый инноватор». (534299) до КМ.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сноски

Каталожные номера

Агилар Э., Сенгода В., Бекстин Б., Маккью К. и Муньянеза Дж. (2013). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum» на табаке в Гондурасе. Раст. Дис. 97, 1376–1376.doi: 10.1094/pdis-04-13-0453-pdn

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Аль-Джабр, AM (1999). Комплексная борьба с вредителями томата/картофеля Psyllid, Paratrioza Cockerelli (Sulc) (Homoptera: Psyllidae) с акцентом на его важность для томатов, выращенных в теплицах. США: Университет штата Колорадо.

Академия Google

Анантакришнан Г., Чоудхари Н., Рой А., Сенгода В., Постникова Э., Хартунг Дж. и соавт.(2013). Разработка праймеров и зондов для родо- и видовоспецифического обнаружения « видов Candidatus Liberibacter» с помощью ПЦР в реальном времени. Раст. Дис. 97, 1235–1243. doi: 10.1094/pdis-12-12-1174-re

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Арслан, А., Бесси, П.М., Мацуда, К., и Обкер, Н.Ф. (1985). Физиологическое воздействие листоблошки ( Paratrioza cockerelli ) на картофель. утра. Картофель J. 62, 9–22. дои: 10.1007/bf02871295

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Авила, К.А., Маркони, Т.Г., Вилория, З., Курпис, Дж., и Дель Рио, С.Ю. (2019). Bactericera cockerelli устойчивость в диком томате Solanum habrochaites является полигенной и подвержена влиянию присутствия Candidatus Liberibacter solanacearum. Науч. Респ. 9, 1–11.

Академия Google

Берд, С. С., Питман, А. Р., Крабергер, С., и Скотт, И. А.В. (2013). SYBR Green количественная ПЦР в реальном времени для специфического обнаружения и количественного определения « Candidatus Liberibacter solanacearum» в полевых образцах из Новой Зеландии. евро. Дж. Плант Патол. 136, 203–215. doi: 10.1007/s10658-012-0156-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бирд, С.С., и Скотт, И.А. (2013). Экспресс-метод обнаружения и количественного определения трансмиссивных бактерий ‘ Candidatus Liberibacter solanacearum’ в лиственнице томата и картофеля, Bactericera cockerelli . Энтомол. Эксп. заявл. 147, 196–200. doi: 10.1111/eea.12056

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бетке, П. К., Халтерман, Д. А., и Янски, С. (2017). Становимся ли мы лучше в использовании диких видов картофеля в свете новых инструментов? Растениеводство. 57, 1241–1258. doi: 10.2135/cropsci2016.10.0889

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бетке, П. К., Халтерман, Д. А., и Янски, С. Х. (2019). Улучшение зародышевой плазмы картофеля вступает в эру геномики. Агрон. Дж. 9:575. doi: 10.3390/агрономия75

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бекстин Б., Агилар Э., Руэда А., Касерес О., Сенгода В., Маккью К. и соавт. (2013). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum» на помидорах в Сальвадоре. Раст. Дис. 97, 1245–1245. doi: 10.1094/pdis-03-13-0248-pdn

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Борхес К. М., Купер В.Р., Гарчински С.Ф., Тинакаран Дж., Дженсен А.С., Хортон Д.Р. и соавт. (2017). « Candidatus Liberibacter solanacearum», связанный с лиственницей, Bactericera maculipennis (Hemiptera: Triozidae). Окружающая среда. Энтомол. 46, 210–216.

Академия Google

Брэдшоу, Дж. Э., и Рамзи, Г. (2005). Использование коллекции картофеля Содружества в селекции картофеля. Euphytica 146, 9–19. doi: 10.1007/s10681-005-3881-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Брокгорден, К., Snoeren, T.A., Dicke, M., and Vosman, B. (2011). Использование естественной изменчивости для выявления генов устойчивости к насекомым. Завод Биотехнолог. J. 9, 819–825. doi: 10.1111/j.1467-7652.2011.00635.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бухман, Дж. Л., Хейлман, Б. Э., и Муньянеза, Дж. Э. (2011). Влияние плотности либерибактерий Bactericera cockerelli ( Hemiptera: Triozidae ) на заболеваемость картофельной болезнью зебровых чипсов, урожайность картофеля и качество обработки клубней. Ж. Экон. Энтомол. 104, 1783–1792 гг. дои: 10.1603/ec11146

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Butler, C.D., Gonzalez, B., Manjunath, K.L., Lee, R.F., Novy, R.G., Miller, J.C., et al. (2011). Поведенческие реакции взрослых листоблошек картофеля, Bactericera cockerelli (Hemiptera: Triozidae), на зародышевую плазму картофеля и передачу Candidatus Liberibacter psyllaurous. J. Защита растений. 30, 1233–1238. doi: 10.1016/j.cropro.2011.05.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Батлер, К.Д., и Трамбл, Дж.Т. (2012). Картофельная листоблошка, Bactericera cockerelli (Sulc) (Hemiptera: Triozidae): история жизни, связь с болезнями растений и стратегии управления. Терр. Членистоногое. Ред. 5, 87–111. дои: 10.1163/187498312×634266

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Каррильо, К.С., Фу, З., и Буркхардт, Д. (2019). Первая запись о томатно-картофельной лиственнице Bactericera cockerelli из Южной Америки. Бык. инсектол. 72, 85–91.

Академия Google

Чарковски, А., Шарма, К., Паркер, М.Л., Секор, Г.А., и Эльфинстон, Дж. (2020). «Бактериальные болезни картофеля» в The Potato Crop. изд. Х. Кампос и О. Ортис. (Германия: Springer). 351–388. дои: 10.1007/978-3-030-28683-5_10

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чавес, Э. К., Баутиста, О. Х., Флорес, Дж. Л., Урибе, Л. А., и Фуэнтес, Ю. М. О. (2015). Коэффициенты устойчивости к инсектицидам трех популяций Bactericera cockerelli ( Hemiptera : Psylloidea : Triozidae ) в регионах северной Мексики. Флорида Энтомол. 98, 950–953. дои: 10.1653/024.098.0322

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Контрерас-Рендон, А., Санчес-Пале, Дж. Р., Фуэнтес-Арагон, Д., Аланис-Мартинес, И., и Сильва-Рохас, Х. В. (2020). Обычная и количественная ПЦР выявляет присутствие Candidatus Liberibacter solanacearum’гаплотипов A и B в растениях Physalis philadelphica , семенах и Bactericera cockerelli psyllids с присвоением нового гаплотипа H в Convolvulaceae. Антони Ван Левенгук 113, 533–551. doi: 10.1007/s10482-019-01362-9

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Крэншоу, В. (1994). «Картофельная (томатная) листоблошка, Paratrioza cockerelli (Sulc), как вредитель картофеля» в «Достижения в области биологии и борьбы с вредителями картофеля». изд. Цендер, М.Л. Пауэлсон, Р.К. Ханссон и К.В. Раман. (Сент-Пол, Миннесота: APS Press). 83–95.

Академия Google

Кросслин, Дж., Хэмм, П., Эггерс Дж., Рондон С., Сенгода В. и Муньянеза Дж. (2012). Первое сообщение о болезни зебры и « Candidatus Liberibacter solanacearum » на картофеле в штатах Орегон и Вашингтон. Раст. Дис. 96, 452. doi: 10.1094/pdis-10-11-0894

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Дельгадо, Л., Шустер, М., и Тореро, М. (2020). Количественные и качественные потери продовольствия в цепочке создания стоимости: сравнительный анализ. Продовольственная политика 98:101958. doi: 10.1016/j.foodpol.2020.101958

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Диас-Монтано, Дж., Виндиола, Б.Г., Дрю, Н., Нови, Р.Г., Миллер, Дж.К., и Трамбл, Дж.Т. (2014). Устойчивость отдельных генотипов картофеля к листоблошке картофеля ( Hemiptera : Triozidae ). утра. Дж. Пот. Рез. 91, 363–367. doi: 10.1007/s12230-013-9356-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дике, М., и Ван Поке, Р. М. (2002). Передача сигналов при взаимодействии растений и насекомых: передача сигналов при прямой и косвенной защите растений. J. Сигнальный преобразователь. 289:316.

Академия Google

Душес Д., Маас Д., Ястржебски К. и Чейз Р. (1996). Оценка прогресса селекции картофеля в США за последнее столетие. Растениеводство. 36, 1544–1552. doi: 10.2135/cropsci1996.0011183x003600060024x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фарбер, К., Санчес, Л. , Пант, С., Шойринг, Д., Валес, И., Мандади, К., и соавт. (2021). Возможности рамановской спектроскопии с пространственным смещением для обнаружения болезней картофеля, вызванных чипсами зебры и картофельным вирусом Y ( Solanum tuberosum ). АКС Сельскохозяйственный. науч. Технол. 1, 211–221. doi: 10.1021/acsagscitech.1c00024

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Felcher, K.J., Coombs, J.J., Massa, A.N., Hansey, C.N., Hamilton, J.P., Veilleux, R.E., et al. (2012). Интеграция двух диплоидных карт сцепления картофеля с последовательностью генома картофеля. PLoS One 7:e36347. doi: 10.1371/journal.pone.0036347

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Файф, А. Н., Cruzado, K., Rashed, A., Novy, R.G., and Wenninger, EJ (2020). Potato Psyllid ( Hemiptera : Triozidae ) Поведение на трех генотипах картофеля с толерантностью к « Candidatus Liberibacter solanacearum». J. Наука о насекомых. 20:15.

Академия Google

Гулсби, Дж. А., Адамчик, Дж., Бекстин, Б., Лин, Д., Муньянеза, Дж. Э., и Бестер, Г. (2007). Разработка программы IPM по борьбе с лиственницей картофеля с целью снижения заболеваемости картофеля болезнью зебра. Субтроп. Растениевод. 59, 85–94.

Академия Google

Гримм, К.Д.С., Мустафа, Т., Купер, В.Р., и Муньянеза, Дж.Э. (2018). Роль гаплотипов Candidatus Liberibacter solanacearum и Bactericera cockerelli в заболеваемости зебровыми чипсами и тяжести симптомов. утра. Дж. Картофель Рез. 95, 709–719. doi: 10.1007/s12230-018-9678-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гентнер, Дж., Гулсби, Дж., и Гринуэй, Г.(2012). Использование и стоимость инсектицидов для борьбы с листоблошками и зеброй на картофеле. Юго-запад. Энтомол. 37, 263–268. дои: 10.3958/059.037.0302

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хаапалайнен М. , Латвала С., Викстрем А., Ван Дж., Пирхонен М. и Ниссинен А. И. (2020). Новый гаплотип « Candidatus Liberibacter solanacearum», обнаруженный у растений семейств Apiaceae и Polygonaceae. евро. Дж. Плант Патол. 156, 413–423.doi: 10.1007/s10658-019-01890-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хаапалайнен М., Ван Дж., Латвала С., Лехтонен М. Т., Пирхонен М. и Ниссинен А. (2018). Генетическая вариация гаплотипа C Candidatus Liberibacter solanacearum и идентификация нового гаплотипа из Trioza urticae и крапивы двудомной. Фитопатология 108, 925–934. doi: 10.1094/фито-12-17-0410-р

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Холтерман, Д., Гентнер Дж., Коллиндж С., Батлер Н. и Душес Д. (2016). Биотехнологический картофель в 21 веке: 20 лет со дня появления первого биотехнологического картофеля. утра. Дж. Пот. Рез. 93, 1–20. doi: 10.1007/s12230-015-9485-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хамид А. , Заиди С. С.-Э.-А., Шакир С. и Мансур С. (2018). Применение новых селекционных технологий для улучшения картофеля. Фронт. Растениевод. 9:925. doi: 10.3389/fpls.2018.00925

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гамильтон, Дж.P., Hansey, C.N., Whitty, B.R., Stoffel, K., Massa, A.N., Van Deynze, A., et al. (2011). Открытие однонуклеотидного полиморфизма в гермоплазме элитного североамериканского картофеля. BMC Геном. 12:302. дои: 10.1186/1471-2164-12-302

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хансен А.К., Трамбл Дж., Стаутхамер Р. и Пейн Т. (2008). Новый вид хуанлунбинов, « Candidatus Liberibacter psyllaurous», который, как было обнаружено, заражает помидоры и картофель, передается псиллидом Bactericera cockerelli (Sulc). Заяв. Окружающая среда. микробиол. 74, 5862–5865. doi: 10.1128/aem.01268-08

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Harrison, K. , Tamborindeguy, C., Scheuring, D.C., Herrera, A.M., Silva, A., Badillo-Vargas, I.E., et al. (2019). Различия в серьезности Zebra Chip между гаплотипами Candidatus Liberibacter solanacearum в Техасе. утра. Дж. Картофель Рез. 96, 86–93. doi: 10.1007/s12230-018-9692-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хенне, Д., Паецольд, Л., Воркне, Ф., и Раш, К. (2010). «Оценка холодоустойчивости листоблошки картофеля, выживаемости при зимовке, отбор проб из липкой ловушки и влияние либерибактерий на альтернативные растения-хозяева листоблошки картофеля» в Proceedings 10th Annual Zebra Chip Reporting Session. (Даллас: аэропорт Hyatt DFW).

Академия Google

Хенриксон А., Калищук М., Линн Дж., Меерс С., Джонсон Д. и Кавчук Л. (2019). Первое сообщение о чипсах зебры на картофеле в Канаде. Раст. Дис. 103, 1016–1016. doi: 10.1094/pdis-09-18-1576-pdn

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эрнандес-Дехеса, М. Г., Рохас-Мартинес, Р. И., Ривера-Пенья, А., Завалета-Мехия, Э., Очоа-Мартинес, Д. Л., и Каррильо-Салазар, А. (2018). Устойчивость картофеля к двум гаплотипам « Candidatus Liberibacter solanacearum». Завод Патол. Дж. 100, 191–196. doi: 10.1007/s42161-018-0046-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хирш, К.Н., Хирш, С.Д., Фелчер, К., Кумбс, Дж., Зарка, Д., Ван Дейнзе, А., и соавт. (2013). Ретроспектива селекции североамериканского картофеля ( Solanum tuberosum L.) в 20-м и 21-м веках. G3 3, 1003–13. doi: 10.1534/g3.113.005595

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Horton, D.R., Cooper, W.R., Munyaneza, J.E., Swisher, K.D., Echegaray, E.R., Murphy, A.F., et al. (2015). Новая проблема и старые вопросы: листоблошка картофеля на северо-западе Тихого океана. утра. Энтомол. 61, 234–244. doi: 10.1093/ae/tmv047

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Янски С. , Демпевольф Х., Камадро Э. Л., Саймон Р., Зимноч-Гузовска Э., Бизоньин Д. и соавт. (2013). Случай сохранения и использования диких родственников урожая в картофеле. Растениеводство. 53, 746–754. doi: 10.2135/cropsci2012.11.0627

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Янский, С. Х., и Пелокин, С. Дж. (2006). Преимущества диплоидного вида Solanum перед культивируемыми диплоидными родственниками в программах селекции картофеля. Жен. Ресурс. Кроп Эвол. 53, 669–674. doi: 10.1007/s10722-004-2949-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Коган М. и Ортман Э. Ф. (1978). Антиксеноз — новый термин, предложенный Пейнтером для определения «непредпочтительной» модальности резистентности. Бык. Экол. соц. Являюсь. 24, 175–176. doi: 10.1093/besa/24.2.175

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лейси, Л., Лю, Т.-Х., Бухман, Дж., Муньянеза, Дж., Гулсби, Дж., и Хортон, Д. (2011).Энтомопатогенные грибы (Hypocreales) для борьбы с лиственницей картофеля, Bactericera cockerelli (Šulc) ( Hemiptera : Triozidae ) в районе, эндемичном по болезни картофеля, вызванной зеброй. биол. Контроль 56, 271–278. doi: 10.1016/j.biocontrol.2010.11.012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лифтинг Л., Перес-Эгускиса З., Кловер Г. и Андерсон Дж. (2008a). Новый вид Candidatus Liberibacter в Solanum tuberosum в Новой Зеландии. Раст. Дис. 92, 1474–1474. doi: 10.1094/pdis-92-10-1474a

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лифтинг Л., Уорд Л., Шиллер Дж. и Кловер Г. (2008b). Новый вид Candidatus Liberibacter в Solanum betaceum (тамарилло) и Physalis peruviana (капский крыжовник) в Новой Зеландии. Раст. Дис. 92, 1588–1588. doi: 10.1094/pdis-92-11-1588b

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лифтинг, Л. В., Сазерленд П.В., Уорд Л.И., Пэйс К.Л., Вейр Б.С. и Клевер Г.Р. (2009). Новый вид Candidatus Liberibacter, связанный с болезнями пасленовых культур. Раст. Дис. 93, 208–214. doi: 10.1094/pdis-93-3-0208

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Линфорд, М. (1928). Psyllid-желтые (причина не установлена). Раст. Дис. Респ. Доп. 59, 95–99.

Академия Google

Макдональд, Ф., Уокер Г., Ларсен Н. и Уоллес А. (2010). Встречающиеся в природе хищники Bactericera cockerelli в картофеле. NZ Plant Prot. 63, 275–275. doi: 10.30843/nzpp.2010.63.6583

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Масса, А. Н., Чайлдс, К. Л., Лин, Х., Брайан, Г. Дж., Джулиано, Г., и Бьюэлл, К. Р. (2011). Транскриптом эталонного генома картофеля Solanum tuberosum Группа Phureja клон DM1-3 516R44. PLoS One 6:e26801.doi: 10.1371/journal.pone.0026801

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мохлайн, Н. , и Станнард, К. (2013). Оценка отдельных энтомопатогенных грибов и биоинсектицидов против Bactericera cockerelli (Hemiptera). NZ Plant Prot. 66, 324–332. doi: 10.30843/nzpp.2013.66.5707

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Маук, К. Э., Сан, П., Медури, В. Р., и Хансен, А. К. (2019). Нью Ка. Гаплотип Liberibacter psyllaurous возродился из 49-летнего экземпляра Solanum umbelliferum : родной хозяин переносчика psyllid. Науч. Респ. 9, 1–13.

Академия Google

Мендоса-Эррера, А., Леви, Дж., Харрисон, К., Яо, Дж., Ибанез, Ф., и Тамбориндеги, К. (2018). Заражение Candidatus Liberibacter solanacearum’гаплотипами A и B в Solanum lycopersicum ‘Moneymaker’. Раст. Дис. 102, 2009–2015 гг. doi: 10.1094/pdis-12-17-1982-re

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мерфилд, К., Гири, И., Хейл, Р.и Ходж, С. (2015). Полевая оценка эффективности сетчатых покрытий для защиты картофеля от листоблошки томата. NZ J. Crop Hortic. науч. 43, 123–133. дои: 10.1080/01140671.2015.1015576

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Монгер, В. А., и Джеффрис, К. Дж. (2018). Обзор « Candidatus Liberibacter solanacearum» в исторических семенах из коллекций моркови и родственных Apiaceae видов. евро.Дж. Плант Патол. 150, 803–815. doi: 10.1007/s10658-017-1322-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Муньянеза Дж., Бухман Дж., Хейлман Б., Сенгода В. и Хенне Д. (2011). «Влияние чипсов зебры и картофельной листоблошки на качество семян картофеля» в 11-й ежегодной отчетной сессии по чипам зебры. (Техас: Сан-Антонио) 6–9.

Академия Google

Муньянеза, Дж., Кросслин, Дж., и Аптон, Дж. (2007). Ассоциация Bactericera cockerelli ( Homoptera : Psyllidae ) с «чипом-зеброй», новым заболеванием картофеля на юго-западе США и в Мексике. Ж. Экон. Энтомол. 100, 656–663. doi: 10.1093/jee/100.3.656

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Муньянеза Дж., Фишер Т., Сенгода В., Гарчински С., Ниссинен А. и Лемметти А. (2010). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum», ассоциированном с пораженной листоверткой морковью в Европе. Раст. Дис. 94:639. doi: 10.1094/pdis-94-5-0639a

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Муньянеза, Дж., Сенгода В., Агилар Э., Бекстин Б. и Макью К. (2013). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum», поражающем баклажаны в Гондурасе. Раст. Дис. 97, 1654–1654. doi: 10.1094/pdis-06-13-0641-pdn

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Муньянеза Дж., Сенгода В., Агилар Э., Бекстин Б. и Макью К. (2014). Первое сообщение о Candidatus Liberibacter solanacearum на перце в Гондурасе. Раст. Дис. 98, 154–154.doi: 10.1094/pdis-06-13-0598-pdn

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Муньянеза Дж. , Сенгода В., Кросслин Дж., Гарсон-Тизнадо Дж. и Карденас-Валенсуэла О. (2009). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum» на растениях томатов в Мексике. Раст. Дис. 93, 1076–1076. doi: 10.1094/pdis-93-10-1076a

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Муньянеза, Дж. Э. (2012). Зебровая болезнь картофеля: биология, эпидемиология и лечение. утра. Дж. Пот. Рез. 89, 329–350. doi: 10.1007/s12230-012-9262-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мерфи А., Кейтинг Р., Гойер А., Хэмм П. и Рондон С. (2014). Первое сообщение о естественном заражении « Candidatus Liberibacter solanacearum» паслена горько-сладкого ( Solanum dulcamara ) в бассейне реки Колумбия в Восточном Орегоне. Раст. Дис. 98, 14:25–14:25. doi: 10.1094/pdis-05-14-0497-pdn

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мерфи, А.Ф., Рондон С. И. и Дженсен А.С. (2013). Первое сообщение о листоблошках картофеля, Bactericera cockerelli , зимующих на северо-западе Тихого океана. утра. Дж. Пот. Рез. 90, 294–296. doi: 10.1007/s12230-012-9281-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нельсон, В. Р., Фишер, Т. В., и Муньянеза, Дж. Э. (2011). Гаплотипы « Candidatus Liberibacter solanacearum» предполагают давнее разделение. евро. Дж. Плант Патол. 130, 5–12.doi: 10.1007/s10658-010-9737-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нельсон, В. Р., Сенгода, В. Г., Альфаро-Фернандес, А. О., Фонт, М. И., Кросслин, Дж. М., и Муньянеза, Дж. Э. (2013). Новый гаплотип « Candidatus Liberibacter solanacearum» идентифицирован в Средиземноморском регионе. евро. Дж. Плант Патол. 135, 633–639. doi: 10.1007/s10658-012-0121-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Nuñez, JHD, Aegerter, B.Дж., Болдуин, Р. А., Вестердал, Б. Б., Трамбл, Дж. Т., и Уилсон, Р. Г. (2019). Руководство по борьбе с вредителями UC IPM: Картофель. США: Калифорнийский университет.

Академия Google

Художник, Р. Х. (1951). Устойчивость сельскохозяйственных культур к насекомым. США: LWW.

Академия Google

Питман, А. Р., Дрейтон, Г. М., Крабергер, С. Дж., Женет, Р. А., и Скотт, И. А. (2011). Клубневая передача « Candidatus Liberibacter solanacearum» и ее связь с чипсами из зебры на картофеле в Новой Зеландии. евро. Дж. Плант Пато. 129, 389–398. doi: 10.1007/s10658-010-9702-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Pletsch, DJ (1947). Картофельная листоблошка Paratrioza cockerelli (Sulc), ее биология и контроль. Бык. монт. сельскохозяйственный Эксп. стн. 446:95.

Академия Google

вечера. (2017). 9/25 (1) Bactericera cockerelli и « Candidatus Liberibacter solanacearum». Бюллетень ЕОКЗР. 47, 513–523.doi: 10.1111/epp.12442

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Прагер, С. М., Виндиола, Б., Кунд, Г. С., Бирн, Ф. Дж., и Трамбл, Дж. Т. (2013). Рекомендации по использованию неоникотиноидных пестицидов при борьбе с Bactericera cockerelli (Šulk) ( Hemiptera : Triozidae ). J. Защита растений. 54, 84–91. doi: 10.1016/j.cropro.2013.08.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рашиди М., Новый Р. Г., Уоллис, К.М., и Рашед, А. (2017). Характеристика устойчивости растений-хозяев к болезни зебровых чипсов на основе видовых генотипов картофеля и выявление новых источников устойчивости к зебровым чипсам. PLoS One :12:e0183283. doi: 10.1371/journal.pone.0183283

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ричардс, Б. (1928). Новая разрушительная болезнь картофеля в штате Юта и ее связь с картофелем psylla. Фитопатология 18, 140–141.

Академия Google

Ричардс Б. и Блад Х. (1933). Псиллиды желтые у картофеля. Дж. Агрик. Рез. 46, 189–216.

Академия Google

Рохас, П., Родригес-Лейва, Э., Ломели-Флорес, Дж. Р., и Лю, Т.-Х. (2015). Биология и история жизни Tamarixia triozae , паразитоида листоблошки картофеля Bactericera cockerelli . биол. Контроль 60, 27–35. doi: 10.1007/s10526-014-9625-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Россон, П., Нимейер М., Пальма М. и Рибера Л. (2006). Экономическое воздействие чипсов из зебры на Техасский центр изучения картофеля в Северной Америке. США: Техасский университет A&M.

Академия Google

Рубио-Коваррубиас, О., Кадена-Инохоса, М., Прагер, С., Уоллис, К., и Трамбл, Дж. (2017). Характеристика устойчивости к болезни зебровых чипсов клубней передовых линий картофеля из Мексики. утра. Дж. Пот. Рез. 94, 342–356. doi: 10.1007/s12230-017-9570-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Савари, С., Уиллоке Л., Петибридж С.Дж., Эскер П., Макробертс Н. и Нельсон А. (2019). Глобальное бремя патогенов и вредителей основных продовольственных культур. Нац. Экол. Эвол. 3, 430–439. doi: 10.1038/s41559-018-0793-y

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Secor, G., Rivera, V., Abad, J., Lee, I.-M., Clover, G., Liefting, L., et al. (2009). Связь « Candidatus Liberibacter solanacearum» с болезнью картофеля, вызванной чипсами зебры, установлена ​​с помощью трансплантата и листоблошки, электронной микроскопии и ПЦР. Раст. Дис. 93, 574–583. doi: 10.1094/pdis-93-6-0574

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Секор, Г. А., и Ривера-Варас, В. В. (2004). Новые болезни культурного картофеля и их влияние на Латинскую Америку. Rev. Latinoamericana Papa 1, 1–8.

Академия Google

Сенгода, В.Г., Бухман, Дж.Л., Хенне, Д.К., Паппу, Х.Р., и Муньянеза, Дж.Е. (2013). Титр « Candidatus Liberibacter solanacearum» с течением времени в Bactericera cockerelli ( Hemiptera : Triozidae ) после получения от инфицированных растений картофеля и томата. Ж. Экон. Энтомол. 106, 1964–1972 гг. дои: 10.1603/ec13129

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Смит, CM (2005). Устойчивость растений к членистоногим: молекулярные и традиционные подходы. Нидерланды: Springer.

Академия Google

Спунер, Д.М., и Бамберг, Дж.Б. (1994). Генетические ресурсы картофеля: источники устойчивости и систематика. утра. Дж. Бот. 71, 325–337. дои: 10.1007/bf02849059

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Спунер, Д.М., Гислен М., Саймон Р., Янский С.Х. и Гавриленко Т. (2014). Систематика, разнообразие, генетика и эволюция дикого и культурного картофеля. Бот. Ред. 80, 283–383. doi: 10.1007/s12229-014-9146-y

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шульц, К. (1909). Trioza cockerelli , новинка из Северной Америки, имеющая также экономическое значение. Акта Соц. Энтомол. Богема. 6, 102–108.

Академия Google

Самнер-Калкун, Дж.C., Highet, F., Arnsdorf, Y.M., Back, E., Carnegie, M., Madden, S., et al. (2020). Распространение и разнообразие Candidatus Liberibacter solanacearum в Шотландии и характеристика новых гаплотипов Craspedolepta spp. ( Psyllidae : Aphalaridae ). Науч. Респ. 10, 1–11. дои: 10.1007/978-3-319-23534-9_1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Суишер, К.Д., Муньянеза, Дж.Е., и Кросслин, Дж.М. (2012).Анализ плавления с высоким разрешением гена цитохромоксидазы I идентифицирует три гаплотипа листоблошки картофеля в Соединенных Штатах. Окружающая среда. Энтомол. 41, 1019–1028. doi: 10.1603/en12066

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Swisher, K.D., Sengoda, V.G., Dixon, J., Munyaneza, J.E., Murphy, A.F., Rondon, S.I., et al. (2014). Оценка гаплотипов листоблошки картофеля в посевах картофеля в тихоокеанском северо-западе США. утра.Дж. Картофель Рез. 91, 485–491. doi: 10.1007/s12230-014-9378-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Свишер Гримм, К., и Гарчински, С. (2019). Выявление нового гаплотипа ‘ Candidatus Liberibacter solanacearum’ в Solanum tuberosum . Раст. Дис. 103, 468–474.

Академия Google

Щепанец, А., Варела, К. А., Киани, М., Паецольд, Л., и Раш, К. М. (2019). Случаи устойчивости к неоникотиноидным инсектицидам у Bactericera cockerelli на юго-западе США. J. Защита растений. 116, 188–195. doi: 10.1016/j.cropro.2018.11.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Терезани Г. Р., Бертолини Э., Альфаро-Фернандес А., Мартинес К., Танака Ф.А.О., Китаджима Э.В. и др. (2014). Ассоциация « Candidatus Liberibacter solanacearum» с вегетативным заболеванием сельдерея в Испании и разработка метода ПЦР в реальном времени для его обнаружения. Фитопатология 104, 804–811. doi: 10.1094/фито-07-13-0182-р

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Теулон, Д., Уоркман П., Томас К. и Нильсен М. (2009). Расселение Bactericera cockerelli и текущее распространение на овощных культурах в Новой Зеландии. NZ Plant Prot. 62, 136–144. doi: 10.30843/nzpp.2009.62.4783

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Томас Дж., Гиринг А. и Мейнард Г. (2018). Обнаружение « Candidatus Liberibacter solanacearum» в помидорах на острове Норфолк. Австралия. Австралия. Завод Дис. Примечания 13:7.

Академия Google

USDA, Н. (2019). Картофель Итоги 2018 года. США: USDA.

Академия Google

Vereijssen, J., Smith, G.R., and Weintraub, P.G. (2018). Bactericera cockerelli ( Hemiptera : Triozidae ) и Candidatus Liberibacter solanacearum в картофеле в Новой Зеландии: биология, передача и последствия для управления. Дж. Интегр. Пешт Манаг. 9:13.

Академия Google

Верейссен, Дж., Taylor, N., Barnes, A., Thompson, S., Logan, D., Butler, R., et al. (2015). Первое сообщение о « Candidatus Liberibacter solanacearum» в иерусалимской вишне ( Solanum pseudocapsicum ) и терновнике ( Datura stramonium ) в Новой Зеландии. Новый Дис. Респ. 32:5197.

Академия Google

Уокер Г., Макдональд Ф., Ларсен Н. и Уоллес А. (2011). Мониторинг Bactericera cockerelli и связанных с ними популяций насекомых в картофеле в Южном Окленде. NZ Plant Prot. 64, 269–275. doi: 10.30843/nzpp.2011.64.6009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Уоллис, Р. Л. (1955). Экологические исследования картофельной листоблошки как вредителя картофеля. Вашингтон: округ Колумбия

Академия Google

Вар, А. Р., Полрадж, М. Г., Ахмад, Т., Бухру, А. А., Хуссейн, Б., Игнасимуту, С., и др. (2012). Механизмы защиты растений от травоядных насекомых. Сигнал завода. Поведение 7, 1306–1320.doi: 10.4161/psb.21663

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Вэнь А., Маллик И., Альварадо В., Паше Дж., Ван Х., Ли В. и др. (2009). Обнаружение, распространение и генетическая изменчивость видов Candidatus Liberibacter, связанных с комплексной болезнью картофеля зебры в Северной Америке. Раст. Дис. 93, 1102–1115. doi: 10.1094/pdis-93-11-1102

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Яо, Дж., Saenkham, P., Levy, J., Ibanez, F., Noroy, C., Mendoza, A., et al. (2016). Взаимодействия « Candidatus Liberibacter solanacearum » — Bactericera cockerelli : влияние гаплотипа на анализ пригодности вектора и экспрессии генов. Фронт. Клетка. Заразить. микробиол. 6:62. doi: 10.3389/fcimb.2016.00062

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чип Зебра | CropWatch

(подготовлено Нейлом С. Гудместадом и Гэри А. Секором, Университет штата Северная Дакота.)

Глобальное распространение

Исследовательская группа Университета штата Северная Дакота (NDSU) задокументировала недавнее заболевание картофеля, называемое «чипом-зеброй» (ZC), названное так из-за характерных симптомов, которые развиваются в клубнях картофеля от инфицированных растений. производственные поля. Болезнь была впервые зарегистрирована на картофельных полях вокруг Сальтильо, Мексика, в 1994 году, и впервые была выявлена ​​в США в 2000 году на коммерческих картофельных полях в производственном районе Пирсолл, штат Техас.С тех пор ZC распространился на ряд других штатов, включая Небраску, Колорадо, Канзас, Нью-Мексико и Калифорнию. Чипсы Zebra время от времени имели экономическое значение до вегетационного периода 2004 и 2005 годов, когда в некоторых местах они нанесли большие убытки производителям картофеля и переработчикам чипсов.

Чипсы из зебры по-прежнему имеют важное экономическое значение в районах производства свежего и перерабатываемого картофеля в Мексике, особенно в штатах Коауила и Нуэво-Леон на северо-востоке Мексики, где их называют «папа манчада» (окрашенный картофель).В 2004 г. заболеваемость ZC в этом регионе достигала 80% в некоторых областях. Этот район граничит с районом выращивания озимого картофеля в Техасе, где ZC был обнаружен в США. Болезнь также является серьезной в районах выращивания картофеля в Гватемале, где она называется «папа райада» (полосатый картофель) и создает серьезную проблему для товарного картофеля, приусадебных участков и переработанного картофеля. Полное обследование для определения географического распространения болезни не проводилось, но есть неподтвержденные данные о том, что болезнь картофеля с похожими симптомами существует в Восточной Европе и на юге России.

Симптомы

Пораженные чипсами зебры растения картофеля проявляют ряд симптомов на листьях, которые напоминают симптомы синдрома пурпурного увядания, вызванного фитоплазмой пролиферации клевера, переносимой лиственницами картофеля (см. Насекомые, переносчики, Псиллиды картофеля). Лиственные симптомы включают задержку роста, хлороз, опухшие узлы, вызывающие «зигзагообразный» внешний вид верхних приростов, разросшиеся пазушные почки, воздушные клубни, побурение сосудистой системы в подземных частях стеблей и ожоги листьев ( Рисунок 1 ) .Растения, пораженные Zebra Chip, обычно разбросаны по всему полю. В некоторых случаях растения, пораженные ZC, сливаются на участках поля с гроздьями исчезающих растений, которые рано отмирают (, рис. 2, ).

Симптомы подземных растений включают увеличенные чечевички подземного стебля, разрушенные столоны и коричневое обесцвечивание сосудистого кольца и некротические пятна на внутренних тканях клубня ( Рисунок 3 ) и иногда полосатость тканей сердцевинных лучей ( Рисунок 4 ) .Эти симптомы сходны с симптомами сетчатого некроза клубней картофеля, вызванного вирусом скручивания листьев картофеля, но отличаются от них. Эти симптомы затрагивают весь клубень от конца стебля до конца почки. Именно эти клубневые симптомы отличают ZC от всех ранее описанных болезней картофеля. Картофельные чипсы, приготовленные из клубней пораженных растений, имеют серьезный дефект в виде темно-коричневых полос, отсюда и название «чипсы-зебры» (, рисунок 5, ).

Клубни, пораженные ZC, обычно не прорастают, а если и прорастают, то образуются волоски или слабые растения.В некоторых случаях клубни с симптомами ZC дают почти здоровые на вид растения, которые дают потомство клубней с симптомами ZC или без них. В настоящее время неизвестно, связано ли это вторичное «семенное» распространение ZC с поздним заражением патогеном или каким-либо другим фактором, но роль передаваемых с семенами инфекций ZC требует дальнейшего изучения. Симптомы ZC наблюдались у многих сортов, но ни один из них не оказался устойчивым.

Причины и носители

На основании недавних исследований (начало 2000-х годов) чип Zebra, вероятно, является комплексом заболеваний, включающим как минимум два различных патогена и не менее двух насекомых-переносчиков. Существует ряд болезней растений, при которых сходные симптомы вызываются двумя совершенно разными возбудителями, например, «разбрызгивание» картофеля в Соединенном Королевстве и маргинальный некроз клубники и «басес-богатство» сахарной свеклы во Франции. Хотя этот тип комплекса заболеваний необычен, он не уникален для ZC.

 

Рис. 1:

Наверх

Рис. 2:

Наверх

Рис. 3:

Наверх

Рис. 4:

Наверх

Рисунок 5:

 

 

---

Пороки клубней

Общие болезни картофеля и физиологические проблемы

Распространенные болезни картофеля и физиологические проблемы Содержание Фитофтороз Ранний упадок Черная ножка и надземная гниль стебля Ризоктония Вертициллез Мозаика и листовой рулон Загрязнение воздуха Белая плесень Серая гниль Botrytis Фитофтороз Что искать: На листьях: коричневые пятна, обычно со светло-зеленым ореолом. На нижней стороне листьев поражения окружает белый грибковый налет. Сухие поражения не имеют белого грибкового нароста. На стеблях: пятна неправильной формы от темно-коричневого до черного цвета. Если влажность высокая, может развиться белый грибковый нарост. Зараженные стебли хрупкие и легко ломаются. Распределение в поле: В любом месте поля. Благоприятно при высокой влажности. Для прорастания спорам нужна вода. Низкие места, пограничные ряды близко к линиям деревьев, центральная точка поворота и поворотные гусеницы, следует следить за уплотненными и заросшими участками дважды в неделю. Ранний упадок Что искать: На листьях коричневые пятна от круглых до неправильных с концентрическими кольцами. Пятна обычно ограничены крупными венами. Первые симптомы появляются на более старых нижних листьях. Стрессовые растения склонны к фитофторозу. Распределение в поле: Фитофтороз равномерно распределен по полю. Заболеваемость может быть выше в местах, где растения находятся под стресс е.г. низинах с избыточной влажностью почвы. Черная ножка и надземная гниль стебля Что искать: В начале сезона Зараженные растения низкорослые, желтоватые и выглядеть жестко. Листовки имеют тенденцию закручиваться вверх по краям. На стеблях наблюдается чернильно-черная гниль, которая начинается с семени. То гниль слизистая и распространяется на различное расстояние вверх по стеблю. Вторичные бактерии, проникающие в пораженный участок, вызывают рыбный запах. Воздушная стеблевая гниль похожа на черную ножку, но начинается над землей части стеблей, а не из семян. Распределение в поле: Везде в поле, потому что это болезнь, передающаяся через семена. Воздушная гниль стеблей может развиваться в любом месте поля.Низкие места при высокой влажности почвы может иметь более высокую заболеваемость. Ризоктония Что искать: Низкорослые, слабые растения с коричневыми язвами на подземных стеблях. Надземные клубни, образующиеся либо в пазухах листьев, либо у основания стеблей У основания стеблей белый или серый налет грибкового налета (мицелий) Продольные коричневые язвы на подземных стеблях. Распределение в поле: Где угодно в поле, но заболеваемость Rhizoctonia имеет тенденцию к быть выше на мокрых местах. Вертициллез Что искать: Зараженные растения увядают днем, но восстанавливаются ночью. Может быть поражено только 1 или 2 стебля на растение. Пожелтение листьев сменяется побурением и некрозом. Сосудистая область стеблей становится коричневой. Филдс рано умирает Распределение в поле: Обычно пятнистый. Широко распространен на сильнозаселенных почвах при сезон сухой. Поля восприимчивых сортов могут рано погибнуть. Симптомы развиваются сразу после цветения Мозаика и рулон листьев Что искать: Мозаика : Низкорослые растения, сморщенные листья с желтоватые или светло-зеленые пятна. Нижние листья желтеют и отмирают. Мертвые листья цепляются за стебель Листовой рулон : Низкорослые прямостоячие растения. Нижние листья желтоватые, кожистые и скрученные Распределение в поле: Загрязнение воздуха Что искать: Пожелтение листьев и перцовая пятнистость или пятнистость. белый или обесцвеченные пятна. Коричневые или темно-коричневые пятна правильной формы на листьях. Поражения ограничены крупными венами. Одна сторона листьев может быть поражена сильнее, чем разное. Глазурованная бронза на нижней стороне листьев. Распределение в поле: В любом месте поля. Более высокая заболеваемость на полях вблизи оживленных автомагистралей Белая плесень Что искать: Плотный белый мицелий на стеблях или листьях. Зараженные участки стебля обесцвечиваются. Сильно пораженные стебли становятся полыми. Черные склероции образуются внутри или на стебле. Распределение в поле: В любом месте поля. Плотные кроны и высокая влажность благоприятствуют развитие белой плесени Серая гниль Botrytis Что искать: Молодые поражения выглядят как пропитанные водой пятна. Позже поражения становятся коричневыми с концентрическими кольцами. Поражения обычно развиваются на кончиках и краях листьев. Во влажную погоду на очагах поражения образуется плотный серый мицелий. Распределение в поле: В любом месте поля. Этому заболеванию способствует влажная погода. и плотные навесы Для получения дополнительной информации: Бесплатный номер: 1-877-424-1300 Электронная почта: аг[email protected]

Болезни картофеля: обыкновенная парша картофеля (E2990)

Болезни картофеля: обыкновенная парша картофеля (E2990)

ЗАГРУЗКА ФАЙЛА

23 октября 2015 г. — Автор: Филипп Уортон

Введение

Из более чем 400 идентифицированных видов рода Streptomyces только часть считается патогенной для растений. Обыкновенная парша может быть вызвана несколькими патогенными видами бактерий этого рода, обитающими в почве растений, включая S. scabies и S. turgidiscabies. В частности, хорошо задокументировано, что S. scabies вызывает паршевые поражения. Streptomyces scabies  заражает ряд корнеплодов, в том числе ( Raphanus sativus ), пастернак ( Patinaca sativa ), свеклу ( Beta vulgaris ) и морковь ( Daucus carota ), а также картофель tuberosum ).Заболевание встречается во всем мире везде, где выращивается картофель. Обыкновенная парша обычно не влияет на общую урожайность, но рынок картофеля ориентирован на качество, поэтому наличие поражений паршой, особенно с ямками, значительно снижает товарность как столового сырья, так и перерабатываемых сортов.

Симптомы

Симптомы обыкновенной парши картофеля довольно разнообразны и проявляются на поверхности клубня картофеля. Болезнь образует несколько типов корковидных поражений – поверхностных (рис. 1), приподнятые (рис. 2) и ямчатые поражения (рис. 3). Иногда поверхностные поражения также называют побурением, особенно на круглых белых клубнях, потому что общий вид напоминает кожуру красновато-коричневого клубня. Ямчатые поражения различаются по глубине, хотя в среднем они простираются на 1/8 дюйма в глубину. Считается, что тип поражения, образующегося на клубне, определяется сочетанием устойчивости хозяина, агрессивности штамма патогена, времени заражения и условий окружающей среды.

Рисунок 1.Клубень, пораженный паршой обыкновенной. На поверхности клубня образуются пробковидные поражения.

Рис. 2. Клубень, пораженный паршой обыкновенной. Болезнь может образовывать приподнятые коркообразные поражения на поверхности клубня (стрелки).

Рисунок 3. Наряду с поверхностными и приподнятыми корковидными поражениями парша обыкновенная может образовывать ямчатые поражения, глубина которых может достигать 3–4 мм.

Симптомы парши обычно впервые проявляются в конце вегетационного периода или при сборе урожая. Клубни восприимчивы к инфекции, как только они формируются.Поражения начинаются как небольшие коричневатые пятна, которые увеличиваются в пропитанные водой круглые поражения в течение нескольких недель после заражения. Эти круглые поражения могут сливаться, образуя большие струпья (рис. 3). Парша протекает наиболее тяжело, когда клубни развиваются в теплых, сухих почвенных условиях с рН почвы выше 5,2 (рис. 4). Парша обыкновенная сильно подавляется в почвах с рН 5,2 и ниже. Однако на клубнях, выращенных в кислой почве, могут появиться паршоподобные поражения. Это может быть связано с кислотной паршой, болезнью, аналогичной обыкновенной парше, вызываемой родственным патогеном S.кислая чесотка. Возбудитель кислой парши может расти в почвах с рН всего 4,0. Кислотную паршу и паршу обыкновенную трудно отличить: поражения, вызванные S. acidiscabies , аналогичны поражениям, вызванным S. scabies .

Рисунок 4. В тяжелых случаях обыкновенной парши поражения могут покрывать всю поверхность клубня.

Цикл болезни

Парша обыкновенная картофеля – эффективный сапрофит, способный зимовать как в почве, так и на поверхности клубней и растительных остатков.Возбудитель распространяется из одного места в другое с брызгами воды (полива или дождя) и ветром, а также на семенных клубнях и сельскохозяйственном оборудовании с остатками почвы. На большинстве почв, на которых выращивается картофель в Мичигане, постоянно проживает 90 012 особей S. scabies. Популяция может быть сокращена за счет севооборота с зерновыми культурами или другими растениями, не являющимися хозяевами, но не может быть устранена полностью, поскольку в некоторой степени она воспроизводится за счет органического вещества в почве.

Streptomyces scabies имеет разветвленный мицелий.Его спорообразующие гифы превращаются в штопорообразные спиральные цепочки с поперечными стенками, которые в конечном итоге сужаются и распадаются на отдельные споры. По мере созревания споры приобретают серую или меланизированную пигментацию. Когда спора вступает в контакт с подходящим хозяином, она прорастает и начинается процесс заражения.

Оптимальная температура для заражения клубней картофеля S. scabies составляет от 68 до 72 градусов по Фаренгейту, но патоген может поражать клубни в почве в широком диапазоне температур, от 50 до 88 градусов по Фаренгейту.Заражение обычно начинается в начале клубнеобразования. Патоген в первую очередь проникает в чечевицы, но может воспользоваться любой открытой раной на поверхности клубня картофеля. После проникновения патоген может прорастать до трех слоев перидермальных клеток, вызывая гибель клеток. Затем бактерия питается этими клетками сапрофитно. Возбудитель также выделяет соединение, которое способствует усиленному делению клеток в живых клетках, окружающих очаг поражения. Это приводит к тому, что клубень образует несколько слоев пробковых (опробковевших) клеток, которые изолируют бактерию и окружающие клетки клубня.По мере отмирания клеток клубня над этим опробковевшим слоем возбудитель питается ими. По мере того как опробковевшие слои выталкиваются и отслаиваются, патоген растет и размножается в дополнительных мертвых клетках. Этот цикл роста может происходить несколько раз в течение вегетационного периода, увеличивая поражение. Размер поражения также будет варьироваться в зависимости от того, когда произошло заражение. Как правило, чем раньше заражается клубень, тем крупнее поражение.

Мониторинг и управление

Ни одна мера не обеспечивает эффективной борьбы с паршой, но с болезнью можно бороться с помощью комплексного подхода, сочетающего использование методов борьбы с устойчивостью хозяина и культуры.Химические методы борьбы имели ограниченный успех.

Рисунок 5. Цикл болезни возбудителя обыкновенной парши, Streptomyces scabies .

Культурный контроль

Известно несколько факторов, влияющих на тяжесть заболевания паршой: влажность почвы, кислотность почвы, тип почвы и поправки, а также севооборот. Влажность почвы во время клубнеобразования оказывает существенное влияние на заражение обыкновенной паршой. Орошение используется для лечения этого заболевания с начала 1920-х годов.Поддержание уровня влажности почвы, близкого к вместимости поля, в течение 2–6 недель после клубнеобразования предотвратит заражение. Орошение не всегда может быть самым практичным методом, особенно на почвах с низкой водоудерживающей способностью. Кроме того, чрезмерное орошение может усугубить другие проблемы с болезнями, такие как протечка Pythium и розовая гниль.

Кислые почвы с pH ниже 5,2 также могут значительно снизить вредоносность парши обыкновенной. Картофель обычно выращивают на почвах с рН 5.от 0 до 5,2 для борьбы с паршой обыкновенной.

Внесение удобрений в почву, включая навоз, известь и покровные культуры, дало противоречивые результаты в борьбе с паршой. Streptomyces spp. обычно участвуют в разложении органического вещества, и поэтому считается, что их присутствие стимулирует их. Таким образом, если возможно, лучше избегать легких почв и почв с высоким содержанием органического вещества.

Севооборот важен для борьбы с паршой обыкновенной, поскольку он снижает уровень инокулята на картофельных полях.Однако S. scabies может выживать в течение многих лет в отсутствие картофеля из-за его способности жить сапрофитно и заражать другие растения. Сообщалось о многих мясистых корнеплодах, таких как свекла, морковь, редис и репа. Севооборот с мелкими зернами или люцерной снижает заболеваемость последующих культур картофеля.

Сопротивление хоста

Хотя механизм устойчивости к парше обыкновенной изучен недостаточно, в ходе программ полевого скрининга были выявлены сорта с различным уровнем устойчивости к парше обыкновенной.Посадка устойчивых сортов, вероятно, является лучшим и самым простым способом борьбы с паршой обыкновенной. Однако устойчивые сорта не обладают иммунитетом и могут заразиться, если плотность инокулята в почве высока и условия благоприятны.

Химический контроль

Химические и противомикробные соединения использовались для борьбы с паршой обыкновенной с разной степенью успеха. Химические обработки, такие как 3,5-дихлорфеноксиуксусная кислота (3,5-D, телон), как правило, вызывают повреждение растений. Несколько противомикробных соединений доказали свою эффективность, но ни одно из них не зарегистрировано для использования в Соединенных Штатах.Химическое вещество пентахлорнитробензол (PCNB), также известное как Blocker (Amvac), было испытано, и хотя оно продемонстрировало определенный успех, исследования показали, что его использование в более высоких концентрациях (20 фунтов/акр) может привести к уменьшению размера клубней или урожай. Pic-plus (хлорпикрин) показал некоторую эффективность в испытаниях в Мичигане и Онтарио, но в большей степени во Флориде. Активность хлорпикрина и требования к применению, такие как минимальная температура почвы (выше 45 градусов по Фаренгейту) и ограничение посадки с 30-дневным интервалом после обработки, требуют осеннего применения в Мичигане в большинстве сезонов.

СКАЧАТЬ ФАЙЛ

Теги: сельское хозяйство, программа патологии картофеля и сахарной свеклы, картофель, овощи

Вас также может заинтересовать

Вопросы доступности:

Если у вас есть вопросы о доступности и/или если вам нужны дополнительные приспособления для определенного документа, отправьте электронное письмо в отдел коммуникаций и маркетинга ANR по адресу anrкоммуникации@anr. мсу.эду.

Грибгал, Ойцете и плазмодиофоридные заболевания картофеля

• Hannele Lindqvist-Kreuze
• Willmer Perez
• Peter Kromann
• Jorge romomann 0
• joge andrade-piedra

9.1.1 Причинному организму

Мон де Бари. Ранее он классифицировался как гриб из-за внешнего сходства с нитчатыми грибами, но теперь классифицируется как оомицет в царстве страменопилов (Kamoun et al.2014). Вегетативная стадия мицелия P. infestans диплоидна, а у настоящих грибов — гаплоидна. Однако недавние исследования показали, что в современных линиях потомство от половых популяций P. infestans является диплоидным, но наиболее важные пандемические клональные линии являются триплоидными (Li et al. 2017). Вирулентность оомицетов зависит от больших, быстро развивающихся семейств белков, включая внеклеточные токсины, гидролитические ферменты и эффекторы, проникающие в клетку, которые помогают патогену подавлять защитные силы растения-хозяина и получать питание от хозяина (Jiang and Tyler 2012).Элицитины являются примером структурно консервативных внеклеточных белков P. infestans , которые выполняют функцию секвестрации стеролов из растения-хозяина, но также могут действовать как патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP) и, как таковые, могут активировать PAMP-триггеры. иммунитет (PTI) (Du et al. 2015). P. infestans секретирует большое количество эффекторов: апопластические эффекторы, такие как EPIC1, взаимодействуют со стенкой клетки-хозяина, протеазами хозяина и другими молекулами, связанными с защитой, во внеклеточном пространстве хозяина, в то время как цитоплазматические эффекторы, белки RxLR и CRN ( белки, вызывающие сморщивание и некроз) функционируют внутри растительных клеток (рассмотрено в Whisson et al. 2016). Эффекторы RxLR действуют как активаторы иммунитета растений, что приводит к иммунитету, запускаемому эффекторами (ETI) (Oh et al. 2009; Wang et al. 2017a), в то время как апопластные эффекторы, подобно элицитинам, действуют как активаторы PTI (Domazakis et al. 2017). Недавние исследования также показали, что некоторые эффекторы P. infestans могут нацеливаться на белки-хозяева, активность которых повышает восприимчивость, возможно, за счет ингибирования позитивных регуляторов иммунитета или способствует активности восприимчивости (S), которая, в свою очередь, может отрицательно регулировать иммунитет (Boevink et al. др.2016). Эффекторные гены расположены в основном в областях генома с разбросанными генами, которые богаты повторяющимися последовательностями и быстро развиваются, что, вероятно, способствует эволюционной гонке вооружений между P. infestans и растением-хозяином (Haas et al. 2009; Dong et al. др. 2015).

9.1.2 Симптомы

Бесполые, рассеянные по воздуху спорангии (рис. 9.1) являются причиной большинства разрушительных эпидемий картофеля. Когда спорангии приземляются на поверхность растения, они могут прорастать напрямую или сначала образовывать зооспоры, которые инцистируются, прорастают и проникают в ткань хозяина (обзор Fry et al.2015). Эта стадия заражения незаметна невооруженным глазом, но внутри растительной клетки имеет место репертуар молекулярных взаимодействий. После проникновения и прикрепления патоген образует гаустории внутри растительных клеток, откуда секретирует эффекторные белки (обзор в Nowicki et al. 2012; Whisson et al. 2016; Wang et al. 2017a). На этой биотрофной стадии P. infestans необходимы живые клетки для получения питательных веществ.Рис. 9.1

Лимоновидный спорангий Phytophthora infestans

Первые видимые симптомы появляются через 2–3 дня, когда возбудитель переходит в некротрофную стадию.На листьях пятна от светло- до темно-коричневого цвета, водянистые, неправильной формы, иногда окружены желтым ореолом и не ограничены жилками листа. Симптомы обычно начинают развиваться там, где вода скапливается у краев или кончиков листьев (рис. 9.2) и в стеблях (рис. 9.3) возле черешков. На пораженных клубнях видны неравномерные, слегка вдавленные участки коричневого цвета. На поперечном срезе видны пальцевидные отростки от наружной поверхности к мозговому веществу бугорка (рис. 9.4) (Perez and Forbes 2010).Рис. 9.2

Симптомы фитофтороза на листьях

Рис. 9.3

Симптомы фитофтороза на стеблях

Рис. 9.4

Внешние и внутренние признаки фитофтороза на клубнях

Отмирающие, некротизированные клетки служат питательным веществом для возбудителя и под при высокой влажности на нижней стороне листьев образуется нарост белой мучнистой росы, который представляет собой спорангиофоры и спорангии, выходящие через устьица (Nowicki et al. 2012). Во время образования и прорастания спор большое количество генов, участвующих в патогенезе, передаче сигналов кальция и метаболизме, активируются или транскрибируются волнами (Ah-Fong et al. 2017), тогда как гены пути биосинтеза жирных кислот подавляются (Rodenburg et al. 2018). Идентификация белков и ферментов, необходимых для роста и развития патогенов и связанных с различными симптоматическими реакциями в растении, может привести к открытию потенциальных мишеней для химических средств защиты растений.

Высокий уровень влажности необходим для развития поражения, и при оптимальных условиях болезнь может развиваться очень быстро и уничтожить растение за считанные дни (Perez and Forbes 2010).

9.1.3 Воздействие

Потенциальное экономическое и социальное воздействие фитофтороза картофеля лучше всего иллюстрируется широко известной ролью, которую он сыграл в ирландском голоде в середине девятнадцатого века. Из-за голода миллионы ирландцев погибли или эмигрировали (Bourke 1993). Во всем мире сообщалось о других разрушительных вспышках фитофтороза, которые приводили к отсутствию продовольственной безопасности, голоду (International Potato Center 2007) и часто наносили ущерб местной картофельной промышленности. Хаверкорт и др.(2009) подсчитали, что глобальные затраты и потери из-за фитофтороза могут составить 16% всего мирового производства картофеля. При цене 100 евро за тонну мировое производство картофеля сегодня оценивается в 38 миллиардов евро. Таким образом, 16-процентная потеря представляет собой годовой финансовый убыток в размере 6,1 миллиарда евро в год на сегодняшний день, учитывая, что увеличение мирового производства картофеля в последнее десятилетие произошло в основном в развивающихся странах, которые страдают от низкой урожайности, и подавляющее большинство этих расчетных потерь связано с фитофтороз по сравнению с развитыми странами.

9.1.4 Устойчивость к фитофторозу

После открытия мексиканского дикого вида Solanum demissum как прекрасного источника устойчивости одиннадцать основных генов были введены в селекционные линии культивируемого тетраплоидного картофеля (Black et al., 1953; Malcolmson and Черный 1966). Хотя некоторые из этих генов можно считать пораженными, другие, например R8, по-прежнему эффективны против существующих популяций патогенов (Vossen et al. 2016). Более 50 генов R были идентифицированы у диких видов Solanum, как подробно описано Родевальдом и Трогницем (2013), и поле исследований остается активным с растущим списком генов, доступных для программ селекции картофеля (Jo et al.2015 г.; Воссен и др. 2016; Витек и др. 2016; Ян и др. 2017). Однако из-за барьеров скрещивания и сопротивления сцеплению было лишь несколько успешных случаев, когда гены R были введены в улучшенные тетраплоидные селекционные линии с помощью классической селекции (Bethke et al. 2017). Введение одного гена R из дикой зародышевой плазмы — длительная процедура, как показано на примере коммерческих сортов Bionica и Toluca, содержащих Rpi-blb2, происходящих от S. bulbocastanum , и выпущенных почти через 50 лет после первых скрещиваний ( Хаверкорт и др.2016). Генная инженерия подает надежды, и сорта, содержащие сложенные или одиночные гены R, находятся в процессе выпуска на рынки, которые принимают эту технологию (Haverkort et al. 2016; Schiek et al. 2016; Pacifico and Paris 2016; Ghislain et al. 2018). . Обычно ожидалось, что количественная устойчивость, в отличие от основных генов R, будет определяться многими второстепенными генами. Однако недавно было показано, что R-гены также могут иметь количественные эффекты. Сорт картофеля Сарпо Мира содержит как минимум четыре гена R, придающих полную устойчивость к несовместимым изолятам, и количественный ген R, Rpi-Smira1, придающий полевую устойчивость широкого спектра (Rietman et al.2012). Двухродительское скрещивание с использованием гаплоидизированного резистентного клона из популяции CIP B3 было использовано для локализации сильного QTL в хромосоме 9 (Li et al. 2012a). Последующее картирование ассоциаций подтвердило важность одного и того же участка генома для устойчивости к фитофторозу в размножающейся популяции тетраплоидов B3 (Lindqvist-Kreuze et al. 2014), а недавно dRenseq идентифицировал ген R8 в QTL (Jiang et al. 2018). .

Идентификация новых источников резистентности и генов функциональной резистентности или восприимчивости в последнее время значительно ускорилась благодаря современным методам, таким как эффекторомика и технологии секвенирования обогащения генов резистентности. На сегодняшний день все идентифицированные эффекторные белки, которые распознаются белками устойчивости растений (R), относятся к категории RXLR. Следовательно, эффекторы RXLR, клонированные в экспрессионные векторы, использовались для успешной идентификации функциональных новых генов R из зародышевой плазмы картофеля с использованием агроинфекции (Vleeshouwers et al. 2011; Vleeshouwers and Oliver 2014). Апопластические эффекторы распознаются рецепторами распознавания патогенов (PRR) и могут использоваться аналогичным образом для идентификации резистентной зародышевой плазмы (Domazakis et al.2017). В резистентной зародышевой плазме гены устойчивости NB-LRR (участок связывания нуклеотидов, богатый лейцином повтор) могут быть быстро идентифицированы и клонированы с использованием направленного на гены метода обогащения генов устойчивости и секвенирования (Jupe et al. 2013; Witek et al. 2016). ).

Однако устойчивость количественной устойчивости по-прежнему будет зависеть от размера площади возделывания сорта, а также от динамики популяции патогена.

9.1.5

Phytophthora infestans Популяции Знание структуры местной популяции патогенов важно для разработки действенных мер по борьбе с болезнью (Fry et al.2015). В последние годы реализуются инициативы EuroBlight (http://euroblight.net/), USABlight (http://www.usablight.org/) и TizonLatino (https://tizonlatino.github.io/). ведется мониторинг P. infestans популяций. Эта работа подтвердила, что популяций P. infestans постоянно развиваются и периодически появляются новые, как правило, более агрессивные генотипы, сменяющие ранее доминирующие генотипы. Новые генотипы могут возникать в результате дивергенции от других генотипов, путем рекомбинации или миграции из других областей (Knaus et al.2016). Основным способом размножения P. infestans является бесполое, и в разных странах и регионах существует различное количество клональных линий. Несколько исследований подтвердили, что появление новых генотипов часто можно объяснить миграцией (Fry et al. , 2015; Knaus et al., 2016; Saville et al., 2016). До недавнего времени во всем мире преобладал тип спаривания А1, за исключением предполагаемого центра происхождения, Мексики, где оба типа спаривания встречались с одинаковой частотой (Гудвин и др.1992). Эта ситуация резко изменилась, и теперь A2 зарегистрирован в Скандинавии и Эстонии (Hermansen et al. 2000; Runno-Paurson et al. 2016; Montes et al. 2016), Центральной Европе (Flier et al. 2007; Li et al. 2012b; Mariette et al. 2016), Китай (Zhu et al. 2015), Боливия, Аргентина, Уругвай и Бразилия (Plata 1998; Deahl et al. 2003; Forbes et al. 1998; Casa-Coila et al. 2017) , США (Rojas and Kirk 2016), Тунис (Harbaoui et al. 2014), Алжир (Rekad et al. 2017), Индия (Chowdappa et al.2015) и Канаде (Дэниес и др., 2014). Однако, несмотря на то, что в большинстве случаев присутствуют оба типа спаривания, не было обнаружено никаких доказательств частого полового размножения, что позволяет предположить, что половые популяции эфемерны (Fry et al. 2015). Однако есть заметные исключения, такие как страны Северной Европы , , где было показано, что половое размножение в поле происходит часто, а ооспоры, выжившие в поле в течение зимы в растительных остатках, привели к более раннему началу эпидемий (например,г., Видмарк и др. 2007). Разнообразие P. infestans в Южной и Центральной Америке является особенно интересным вопросом, поскольку эти регионы чрезвычайно богаты биоразнообразием видов пасленовых, которые являются потенциальными альтернативными хозяевами этого патогена и, таким образом, могут содержать различные генотипы. Кроме того, здесь находятся центры происхождения экономически наиболее важных растений-хозяев — картофеля и помидоров. Интересно, что в Южной Америке о половом размножении P. infestans не сообщалось, и популяции сохраняют строго клональную структуру.В Колумбии, Чили, Эквадоре и Перу в основном встречается тип спаривания A1 (Acuna et al. 2012; Perez et al. 2001; Forbes et al. 1997; Cardenas et al. 2011). В Мексике, напротив, часто встречается рекомбинация, а популяция чрезвычайно дивергентна с подразделениями, связанными с географическими регионами (Wang et al. 2017b). Было также показано, что Мексика является источником нынешних генотипов, обнаруженных в Южной Америке, и продолжает играть важную роль в качестве исходной популяции вновь появившихся агрессивных генотипов в США (Saville et al.2016; Госс и др. 2014). Хотя P. infestans обычно является гетероталличным, для образования половых ооспор требуются два разных типа спаривания (рис. 9.5), некоторые изоляты являются гомоталличными. Недавние исследования показали, что эти самофертильные изоляты встречаются чаще, представляя новую угрозу для посевов картофеля и томатов из-за их повышенной генотипической изменчивости, лучшей приспособленности и большей агрессивности (Zhu et al. 2016; Casa-Coila et al. 2017).Рис. 9.5

Ооспоры Phytophthora infestans

9.1.6 Управление

Фитофтороз картофеля можно подавить комбинацией подходов. Поскольку это полициклическое заболевание, которое взрывается при благоприятных условиях, решающее значение имеют интегрированные стратегии. К ним относятся санитарные меры, которые устраняют или уменьшают первоначальные источники болезни (например, зараженные семена, отбракованные кучи, зараженные соседние участки и добровольцы), профилактические опрыскивания фунгицидами до появления симптомов, лечебные опрыскивания фунгицидами и использование устойчивых сортов для снижения заболеваемости. развития болезни, использование скороспелых сортов для сокращения продолжительности эпидемии или посадка культуры в сезоны или в районах, где окружающая среда неблагоприятна для возбудителя.

Применение химических фунгицидов по-прежнему является наиболее распространенной стратегией борьбы с фитофторозом, что делает фитофтороз одним из основных факторов использования пестицидов в мире. Спрос на еженедельные приложения ежегодно генерирует миллиардный бизнес по всему миру (Хаверкорт и др., 2009). Для оптимизации использования фунгицидов важно знать эффективность и тип активности активных ингредиентов. Частота и сроки применения фунгицидов могут зависеть от устойчивости сорта к листве, характеристик фунгицидов, скорости роста новой листвы, погодных условий, орошения и заболеваемости фитофторозом в регионе (Кук и др.2011). Ассортимент типов фунгицидов, доступных фермерам, варьируется в зависимости от количества продуктов, зарегистрированных и продаваемых в их районе. В Европе количество зарегистрированных продуктов сокращается из-за проблем со здоровьем и окружающей средой, а в некоторых европейских странах фермеры имеют доступ менее чем к десяти продуктам-фунгицидам для борьбы с фитофторозом (http://www.endure-network.eu). В других странах процесс регистрации пестицидов менее ограничен. Например, в Эквадоре зарегистрированы сотни фунгицидов для борьбы с фитофторозом на основе более 30 активных ингредиентов, большинство из которых содержат старые родовые вещества, такие как манкоцеб, цимоксанил и карбендазим (http://www. agrocalidad.gob.ec), в то время как в других странах только несколько продуктов доступны для фермеров из-за торговых ограничений.

Самая эффективная и, возможно, самая элегантная стратегия борьбы с фитофторозом — это использование сопротивления хозяина. Сегодня хорошо известно, что при использовании генетической устойчивости с фитофторозом можно бороться меньшим количеством фунгицидов либо за счет снижения дозы фунгицида, либо за счет более длительных интервалов применения (Kirk et al. 2005; Nærstad et al. 2007; Cooke et al. 2011). ; Лильерот и др.2016; Хаверкорт и др. 2016). Использование устойчивых сортов может резко снизить потери от фитофтороза, особенно в развивающихся странах, где борьба с болезнью хуже по многим причинам (например, из-за высокой распространенности болезни, проблем с доступом к фунгицидам и недостаточных знаний фермеров о динамике болезни). Тем не менее, использование устойчивых сортов по-прежнему является необычным подходом к борьбе с болезнями, поскольку восприимчивые сорта продвигаются и востребованы многими оптовиками и перерабатывающими предприятиями, что не оставляет фермерам иного выбора, кроме как выращивать восприимчивые сорта (Forbes 2012). Сочетание генетической устойчивости и химического контроля помогает сократить использование фунгицидов, снизить производственные затраты и уменьшить ущерб, наносимый здоровью человека и окружающей среде (Perez and Forbes, 2010; Cooke et al., 2011). Одним из способов достижения лучшего дизайна и интеграции элементов управления является использование имитационных моделей (рассмотрено Forbes и др., 2008 г.) и особенно систем поддержки принятия решений (DSS). Обычно они объединяют и систематизируют всю доступную информацию о жизненном цикле P.infestans , мониторинг инокулята, погоды (исторические и прогнозные), роста растений, характеристик фунгицидов, устойчивости сортов и, таким образом, прогнозирования давления болезни и порогов действий, которые могут служить ориентиром для принятия решений. На основе информации, предоставленной DSS, фермеры могут принимать обоснованные решения по борьбе с болезнями. DSS может предоставлять пользователям общую информацию или информацию, относящуюся к конкретному месту, через консультантов, телефон, SMS, электронную почту и веб-сайты (Кук и др. , 2011 г.). В случае мелких землевладельцев в развивающихся странах базовая информация для понимания болезни имеет решающее значение для улучшения управления (Nelson et al.2001 г.; Андраде-Пьедра и др. 2009 г.; Ортис и др. 2019).

Культурный контроль включает в себя все действия, осуществляемые в ходе агрономического управления, которые изменяют микроклимат, состояние хозяина и поведение патогенов таким образом, чтобы избежать или снизить активность патогенов (выживание, распространение и размножение) (Garrett and Dendy 2001). Среди них устранение добровольцев и выбракованных куч и связанного с ними мусора, использование чистого семенного картофеля, предпочтительно сертифицированных семян, использование устойчивых сортов, достаточное пространство между рядами и растениями, севооборот с другими культурами, не восприимчивыми к фитофторозу, адекватное окучивание, сбор урожая в в сухих условиях и при созревании трубок (Garrett and Dendy 2001; Perez and Forbes 2010).Смеси сортов картофеля (устойчивых и восприимчивых) частично улучшают подавление болезни (Филлипс и др. , 2005; Пилет и др., 2006). В условиях умеренного климата и там, где инфекции клубней вызывают беспокойство, лозы картофеля обычно уничтожают путем применения химических осушителей за 2–3 недели до сбора урожая (Perez and Forbes 2010). Биологическая борьба заключается в снижении заболеваемости за счет взаимодействия одного или нескольких живых организмов с возбудителем болезни или использования экстракта растений.Некоторые результаты сообщают об использовании изолятов Trichoderm a (Yao et al. 2016), Chaetomium globosum (Shanthiyaa et al. 2013), Trichoderma viride и Pennicillium viridicatum (Gupta 2016) и бактерий Bacillus, Pseudomonas , Rahnella, и Serratia (Daayf et al. 2003) в качестве агентов биологической борьбы с фитофторозом картофеля. Чеснок, например, был предложен в качестве потенциальной промежуточной культуры для борьбы с фитофторозом картофеля в условиях Эфиопии (Kassa and Sommartya 2006).Тем не менее, фермеры, выращивающие неорганические продукты, используют мало мер биологической борьбы из-за низкой эффективности и отсутствия у фермеров знаний об этих вариантах и ​​доступе к наиболее эффективным продуктам.

9.1.7 Взгляд в будущее

Phytophthora infestans доказал свою способность преодолевать фунгициды и устойчивые сорта на протяжении десятилетий. Таким образом, фитофтороз картофеля продолжает оставаться главным препятствием для картофеля во всем мире, несмотря на огромные инвестиции в борьбу с ним. Растущая межконтинентальная торговля картофелем также увеличивает риск распространения во всем мире доминирующего штамма P.штаммы infestans . Угроза от болезни, несомненно, сохранится и в будущем. К счастью, обнадеживающие решения по улучшению его управления возникают благодаря новым достижениям в области молекулярных, сенсорных, вычислительных технологий и технологий смартфонов. Становятся все более доступными эффективные инструменты мониторинга инокулята, которые могут указать, находится ли P. infestans в районе, предназначенном для первоначального опрыскивания фунгицидом, и движения популяции P. infestans (Fall et al.2015). Их можно даже связать с молекулярной диагностикой, которая может предсказать фенотипические признаки популяции патогенов, такие как чувствительность к фунгицидам и взаимодействие R-гена, и, возможно, даже предсказать агрессивность и приспособленность за считанные часы. В конечном итоге ловушки для спор могут быть установлены на тракторах или дронах, что позволит осуществлять пространственный мониторинг в режиме реального времени (Fall et al. 2015; Fry 2016). В настоящее время разрабатываются новые высокопроизводительные методы мониторинга и оценки популяций растений, такие как дистанционное зондирование, обработка изображений и веб-сервисные сети для фермеров.Такие непрямые подходы к выявлению заболеваний значительно улучшают эпиднадзор за болезнями и имеют большой потенциал в удаленных и малозатратных производственных системах. Расширенные системы на базе смартфонов, связанные с наборами быстрой и портативной молекулярной диагностики (например, петлевой изотермической амплификации — LAMP — и инструментами иммунодиагностики с латеральным потоком), могут способствовать немедленному распространению информации о болезнях среди большого числа фермеров. Если такие инструменты для смартфонов, ручные портативные диагностические комплекты и новые датчики погоды станут широко доступными, это может привести к повышению точности управления и значительному влиянию на производственные мощности.Сети обслуживания фермеров, основанные на подключении к Интернету, уже являются важными вариантами, которые улучшают эпиднадзор за болезнями и обеспечивают быстрый доступ к соответствующим и актуальным знаниям о распространении патогенов и управлении ими (Fry 2016). Наращивание потенциала (для фермеров и служб распространения знаний) для улучшения навыков борьбы с болезнями в сочетании с раннеспелыми и устойчивыми сортами, новыми диагностическими инструментами, улучшенными DSS и низкотоксичными фунгицидами может снизить потери урожая, затраты на управление и воздействие на окружающую среду. , и тем более, что биологические варианты становятся доступными для фермеров.

Текущие возможности исследований в области борьбы с фитофторозом сосредоточены на исследованиях P. infestans , тестировании фунгицидов, распространении устойчивых сортов, валидации DSS и обучении. В дополнение к постоянным исследованиям и усилиям по распространению знаний, союзы с агрохимической промышленностью, по-видимому, необходимы для полной реализации комплексных стратегий борьбы с вредителями (Pacilly et al.

No related posts.