Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Magnaporthe grisea
Magnaporthe grisea.jpg
Конидий и конидиогенной клетка М. grisea
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Тип:
Аскомикота
Учебный класс:
Сордариомицеты
Заказ:
Магнапорталы
Семья:
Magnaporthaceae
Род:
Magnaporthe
Разновидность:
М. grisea
Биномиальное имя
Magnaporthe grisea
(Т. Т. Хеберт) ME Barr
Синонимы

Ceratosphaeria grisea T.T. Hebert, (1971)
Dactylaria grisea (Cooke) Shirai, (1910)
Dactylaria oryzae (Cavara) Sawada, (1917)
Phragmoporthe grisea (TT Hebert) M. Monod, (1983)
Pyricularia grisea Sacc., (1880) ( анаморф)
Pyricularia grisea (Cooke) Sacc., (1880)
Pyricularia oryzae Cavara, (1891)
Trichothecium griseum Cooke,
Trichothecium griseum Speg., (1882)

Magnaporthe grisea , также известный как рис взрывы гриб , рис гнилой шея , рис рассады гниль , взрыв рис , овальный лист пятно graminea , питтинговой болезнь , райграс взрывы , Джонсон место , [1] [2] [3] [4] [ 5] [6] [7] и шейный взрыв [8] [9] [10] [11] - это патогенный для растений гриб , вызывающий серьезное заболевание, поражающее рис . Сейчас известно, что M. grisea состоит изкомплекс скрытых видов, содержащий как минимум два биологических вида, которые имеют явные генетические различия и не скрещиваются. [12] Члены комплекса, выделенные из Digitaria , были более узко определены как M. grisea . Остальные члены комплекса, выделенные из риса и множества других хозяев, были переименованы в Magnaporthe oryzae . Неизвестно, какое из этих двух названий использовать для патогена рисового взрыва, поскольку оба теперь используются разными авторами.

Члены grisea Magnaporthe комплекса могут также заражать другие сельскохозяйственно важные зерновые культуры , включая пшеницу , рожь , ячмень и просо , вызывающие заболевание под названием болезнь взрыва или болезнь фитофтороза . Урожай риса ежегодно приводит к значительным экономическим потерям урожая. По оценкам, ежегодно уничтожается достаточно риса, чтобы накормить более 60 миллионов человек. Известно, что грибок встречается в 85 странах мира. [13]

Хосты и симптомы [ править ]

Поражения на листьях риса, вызванные инфицированием M. grisea
Поражения от рисового взрыва на узлах растений

M. grisea - гриб аскомицет . Это чрезвычайно эффективный патоген для растений, поскольку он может воспроизводиться половым и бесполым путем с образованием специализированных инфекционных структур, известных как аппрессории, которые поражают воздушные ткани и гифы, которые могут инфицировать ткани корня .

Взрыв риса наблюдался на штаммах риса M-201, M-202, M-204, M-205, M-103, M-104, S-102, L-204, Calmochi-101, причем M-201 был самый уязвимый. [14] Первоначальные симптомы представляют собой поражения или пятна от белого до серо-зеленого цвета с более темными краями на всех частях побега, в то время как более старые поражения имеют эллиптическую или веретеновидную форму, от беловатого до серого цвета с некротическими границами. Поражения могут увеличиваться и срастаться, уничтожая весь лист. Симптомы наблюдаются на всех надземных частях растения. [15] Поражения можно увидеть на шейке листьев , стебле , узлах стебля и шейке метелки . Межузловое инфицирование стебля происходит полосатым образом. Узловая инфекция приводит к разрыву стебля на инфицированном узле (гнилой шейке).[16] Это также влияет на воспроизводство, заставляя хозяина производить меньше семян. Это вызвано болезнью, препятствующей созреванию самого зерна. [13]

Цикл болезни [ править ]

Споры M. grisea

Патоген инфицирует в виде споры, которая вызывает поражения или пятна на частях рисового растения, таких как лист, листовая шейка, метелки, стебель и узлы стебля. Через структуру, называемую аппрессорием, возбудитель проникает в растение. Патоген может перемещаться между растительными клетками, используя свои инвазивные гифы для проникновения через плазмодесмы . [17] M. grisea затем спорулирует из пораженной ткани риса и рассеивается в виде конидиоспор . [18] После перезимовки в таких источниках, как рисовая солома и стерня, цикл повторяется. [13]

Один цикл может быть завершен примерно за неделю при благоприятных условиях, когда одно поражение может генерировать до тысяч спор за одну ночь. Однако поражения при болезни могут появиться через три-четыре дня после заражения. [19] Благодаря способности продолжать продуцировать споры в течение более 20 дней, поражения от рисового взрыва могут быть разрушительными для восприимчивых рисовых культур. [20]

Окружающая среда [ править ]

Взрыв риса является серьезной проблемой в регионах с умеренным климатом и может быть обнаружен в таких областях, как орошаемые низины и возвышенности. [21] Условия, способствующие заражению риса, включают длительные периоды свободной влаги и / или высокой влажности, поскольку для заражения требуется влажность листьев. [21] Споруляция увеличивается при высокой относительной влажности и при 77–82 ° F (25–28 ° C), прорастание спор, образование повреждений и споруляция находятся на оптимальном уровне. [13]

С точки зрения контроля, чрезмерное использование азотных удобрений, а также стресс от засухи увеличивают восприимчивость риса к патогену, поскольку растение находится в ослабленном состоянии, а его защитные силы низки. [13] Затопление и осушение полей являются нормальным явлением при выращивании риса, однако оставление поля осушенным на длительное время также способствует развитию инфекции, поскольку это аэрирует почву, превращая аммоний в нитрат и тем самым вызывая стресс для рисовых культур. [13]

Географическое распространение [ править ]

Взрыв пшеницы был обнаружен в сезон дождей 2017-2018 годов в Замбии , в районе Мпика провинции Мучинга . [22] [23]

В феврале 2016 года в Бангладеш разразилась разрушительная эпидемия пшеницы . [24] [25] Анализ транскриптома показал, что это линия M. grisea, скорее всего, из штатов Минас-Жерайс , Сан-Паулу , Бразилиа и Гояс в Бразилии, а не из каких-либо географически близких штаммов. [24] [25] Этот успешный диагноз показывает способность генетического надзора распутать новые последствия трансконтинентальной транспортировки для биобезопасности [24] [25] и позволяет быстро применить опыт Бразилии к ситуации в Бангладеш. [24][25] С этой целью правительство создало систему раннего предупреждения, чтобы отслеживать его распространение по стране. [25]

Управление [ править ]

Рис J. Sendra, пораженный Magnaporthe grisea.

Гриб смог установить устойчивость как к химическим обработкам, так и к генетической устойчивости у некоторых видов риса, разработанных селекционерами . Считается, что гриб может добиться этого путем генетического изменения посредством мутации . Для наиболее эффективного контроля инфекции M. grisea необходимо внедрить комплексную программу управления, чтобы избежать чрезмерного использования одного метода контроля и бороться с генетической устойчивостью. Например, удаление остатков урожая может снизить вероятность перезимовки и препятствовать инокуляции в последующие сезоны. Другой стратегией было бы выращивание устойчивых сортов риса, которые менее восприимчивы к заражению M. grisea . [13]Знание патогенности M. grisea и ее потребности в свободной влаге позволяет предположить другие стратегии борьбы, такие как регулируемое орошение и сочетание химических обработок с различными механизмами действия. [13] Регулирование количества воды, подаваемой на посевы, ограничивает подвижность спор, таким образом уменьшая возможность заражения. Было показано, что химические средства контроля, такие как карпропамид, предотвращают проникновение аппрессорий в клетки эпидермиса риса, оставляя зерно нетронутым. [26]

Важность [ править ]

Поражение риса - самая серьезная болезнь рисовых культур в мире. Поскольку рис является важным источником пищи для большей части мира, его эффекты могут иметь широкий диапазон. Он был обнаружен более чем в 85 странах по всему миру и достиг Соединенных Штатов в 1996 году. Ежегодно урожай, потерянный в результате взрыва риса, может прокормить 60 миллионов человек. Хотя есть некоторые устойчивые сорта риса, болезнь сохраняется везде, где выращивают рис. Болезнь никогда не была искоренена в регионе. [27]

См. Также [ править ]

  • Серая пятнистость листьев кукурузы , аналогичное заболевание кукурузы
  • Серая пятнистость листьев , аналогичное заболевание у других трав.

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Talbot, NJ (2003). «ПО СЛЕДУ ЗЕРНОВОГО УБИЙЦА : Изучение биологии Magnaporthe grisea ». Ежегодный обзор микробиологии . 57 : 177–202. DOI : 10.1146 / annurev.micro.57.030502.090957 . PMID  14527276 .
  2. ^ Zeigler, RS; Леонг, SA; Teeng, PS (1994). «Болезнь рисового взрыва». Уоллингфорд: CAB International.
  3. ^ Уилсон, РА; Талбот, Нью-Джерси (2009). «Под давлением: изучение биологии заражения растений Magnaporthe oryzae». Обзоры природы микробиологии . 7 (3): 185–95. DOI : 10.1038 / nrmicro2032 . PMID 19219052 . S2CID 42684382 .  
  4. ^ Sesma, A .; Осборн, AE (2004). «Возбудитель взрыва рисового листа претерпевает в своем развитии процессы, типичные для грибов, поражающих корень». Природа . 431 (7008): 582–6. Bibcode : 2004Natur.431..582S . DOI : 10,1038 / природа02880 . PMID 15457264 . S2CID 549194 .  
  5. ^ Дин, РА; Талбот, штат Нью-Джерси ; Эбболе, диджей; Фарман, М.Л .; Митчелл, ТК; Орбах, MJ; Тон, М; Кулкарни, Р. Xu, JR; Пан, H; Читать, Н.Д .; Ли, YH; Карбон, I; Браун, D; Ой, УГ; Donofrio, N; Jeong, JS; Soanes, DM; Джонович, S; Коломиец, Е; Rehmeyer, C; Ли, Вт; Harding, M; Ким, S; Lebrun, MH; Bohnert, H; Кофлан, S; Батлер, Дж; Кальво, S; и другие. (2005). «Последовательность генома рисового грибка Magnaporthe grisea» . Природа . 434 (7036): 980–6. Bibcode : 2005Natur.434..980D . DOI : 10,1038 / природа03449 . PMID 15846337 . 
  6. ^ Диван, Британская Колумбия; Кон, LM (2002). «Мультилокусная генеалогия, соответствующая предпочтениям хозяина, указывает на сегрегацию нового вида, Magnaporthe oryzae, от M. Grisea». Mycologia . 94 (4): 683–93. DOI : 10.2307 / 3761719 . JSTOR 3761719 . PMID 21156541 .  
  7. ^ Magnaporthe grisea архивация 2007-10-12 в Wayback Machine на Crop Protection Compendium Архивированных 2007-07-16 в Wayback Machine , CAB International
  8. ^ Te Beest (2007). «Рисовый взрыв». Инструктор по охране здоровья растений . Американское фитопатологическое общество . DOI : 10.1094 / PHI-я-2007-0313-07 . ISSN 1935-9411 . 
  9. ^ Хан, Мохаммад Ашик Икбал; Реджван Бхуйян, Мохаммад; Хосейн, Мохаммад Шахадат; Пратим Сен, Партха; Ара, Анджуман; Абубакар Сиддик, штат Мэриленд; Ансар Али, Мэриленд (2014). «Болезнь шейки плода влияет на урожайность зерна и качество ароматного риса». Comptes Rendus Biologies . Elsevier Masson . 337 (11): 635–641. DOI : 10.1016 / j.crvi.2014.08.007 . ISSN 1631-0691 . PMID 25444707 .  
  10. ^ Румен, EC (1992). «Частичная устойчивость к взрывам шеи под влиянием стадии развития метелки и генотипа риса». Euphytica . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа" . 64 (3): 173–182. DOI : 10.1007 / bf00046046 . ISSN 0014-2336 . S2CID 45126761 .  
  11. ^ Титоне, Патриция; Монжиано, Габриэле; Тамборини, Луиджи (04.01.2015). «Устойчивость к поражению шеи, вызванному Pyricularia oryzae у итальянских сортов риса» . Европейский журнал патологии растений . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа" . 142 (1): 49–59. DOI : 10.1007 / s10658-014-0588-1 . ISSN 0929-1873 . S2CID 14478689 .  
  12. ^ Диван, Британская Колумбия; Фудал, I; Lebrun, MH; Tharreau, D; Валент, В; Ван Ким, П; Nottéghem, JL; Кон, LM (2005). «Происхождение популяций конкретных хозяев возбудителя взрывов Magnaporthe oryzae при одомашнивании сельскохозяйственных культур с последующим распространением пандемических клонов на рисе и сорняках риса» . Генетика . 170 (2): 613–30. DOI : 10.1534 / genetics.105.041780 . PMC 1450392 . PMID 15802503 .  
  13. ^ a b c d e f g h С. С. Скардачи; и другие. (2003). «Рисовый взрыв: новая болезнь в Калифорнии» . Калифорнийский университет в Дэвисе: серия информационных бюллетеней по агрономии 1997-2. Архивировано из оригинала на 2006-09-11 . Проверено 25 февраля 2014 .
  14. ↑ Rice Blast в Университете Калифорнии по комплексной борьбе с вредителями
  15. ↑ Rice Blast в онлайн-информационной службе по борьбе с нехимическими вредителями в тропиках
  16. ^ Rice Blast архивация 2010-10-20 в Wayback Machine в проспектах на химических и биологических агентах
  17. ^ Сакулкоо, Васин; Осес-Руис, Мириам; Оливейра Гарсия, Эли; Соунс, Даррен; Литтлджон, Джордж; Хакер, Кристиан; Коррейя, Ана; Валент, Барбара; Тальбот, Николас (23 марта 2018 г.). «Единственная грибковая MAP-киназа контролирует межклеточную инвазию рисового грибка» . Наука . 359 (6382): 1399–1403. Bibcode : 2018Sci ... 359.1399S . DOI : 10.1126 / science.aaq0892 . PMID 29567712 . 
  18. ^ Agrios, Джордж Н. (2005). Патология растений . Амстердам: Elsevier Academic Press.
  19. ^ Уилсон, Ричард; Талбот, Николас (1 марта 2009 г.). «Под давлением: изучение биологии заражения растений Magnaporthe oryzae». Обзоры природы микробиологии . 7 (3): 185–189. DOI : 10.1038 / nrmicro2032 . PMID 19219052 . S2CID 42684382 .  
  20. ^ Методы диагностики для рисового взрыва [ постоянная мертвая ссылка ] в PaDIL Plant Biosecurity Toolbox
  21. ^ a b Куек, Девлин (2000). «Влияние корпоративных стратегий на исследования риса в Азии» . Зерно . Проверено 20 октября 2010 .
  22. ^ "Исследователи в Замбии подтверждают: взрыв пшеницы совершил межконтинентальный прыжок в Африку" .
  23. ^ Тембо, Батисеба; Mulenga, Rabson M .; Сичилима, Сувиланджи; m'Siska, Kenneth K .; Мвале, Моисей; Чикоти, Патрик С.; Сингх, Паван К .; Он, Синъяо; Педли, Керри Ф .; Петерсон, Гэри Л .; Сингх, Рави П .; Браун, Ханс Дж. (2020). «Обнаружение и определение характеристик гриба ( Magnaporthe огугай патотип Triticum ) вызывает заболевание пшеницы взрыва неорошаемой выращенной пшеницы ( Triticum AESTIVUM L.) в Замбии» . PLOS ONE . 15 (9): e0238724. DOI : 10.1371 / journal.pone.0238724 . PMC 7505438 . PMID 32956369 .  
  24. ^ a b c d Ислам, М. Тофаззал; Кролл, Дэниел; Гладье, Пьер; Соунс, Даррен М .; Персоны, Антуан; Бхаттачарджи, Паллаб; Хоссейн, штат Мэриленд Шайд; Гупта, Дипали Рани; Рахман, штат Мэриленд, Махбубур; Махбуб, М. Голам; Повар, Никола; Salam, Moin U .; Суровы, Мусрат Захан; Санчо, Ванесса Буэно; Масиэл, Жоао Леодато Нуньес; Нхани Хуниор, Антонио; Кастроагудин, Ванина Лилиан; Регес, Джулиана Т. де Ассис; Черезини, Пауло Сезар; Равель, Себастьян; Келлнер, Ронни; Фурнье, Элизабет; Тарро, Дидье; Лебрен, Марк-Анри; Макдональд, Брюс А .; Ститт, Тимоти; Свон, Даниэль; Talbot, Николас Дж .; Сондерс, Дайан Г.О .; Выиграй, Джо; Камун, Софьен (2016-10-03). «Возникновение урожая пшеницы в Бангладеш было вызвано южноамериканским происхождением Magnaporthe oryzae» .BMC Biology . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа" . 14 (1): 84. DOI : 10,1186 / s12915-016-0309-7 . ISSN  1741-7007 . PMC  5047043 . PMID  27716181 .
  25. ^ a b c d e «Новая инфографика освещает систему раннего предупреждения о пожаре пшеницы в Бангладеш» . CGIAR ПШЕНИЦА . 2020-07-15 . Проверено 26 декабря 2020 .
  26. ^ Kurahasi, Yoshio (1997). «Биологическая активность карпропамида (KTU 3616): новый фунгицид против болезни рисовой пестициды» . Журнал науки о пестицидах . Проверено 25 февраля 2014 .
  27. ↑ Rice Blast, архивная копия от 31 июля 2010 года в Wayback Machine в банке знаний Cereal

Дальнейшее чтение [ править ]

  • EPA Калифорнии. Заражение рисовых культур в трех графствах привело к соглашению об аварийных ожогах от 11 февраля 1998 г.
  • СИММИТ. Что такое пшеничный взрыв? , 2019.
  • Кадлец, РП. Биологическое оружие для ведения экономической войны , Хроники авиации и космоса
  • NSF. Микробный геном помогает уничтожить опасную болезнь риса , 21 апреля 2005 г.
  • Конгресс США. Свидетельство доктора Кеннета Алибека , 1999 г.
  • "Что такое пшеничный взрыв?" . СИММИТ . 2019-12-11 . Проверено 21 декабря 2020 .
  • «Что такое пшеничный взрыв? Как я могу с этим справиться?» (PDF) . СИММИТ .

Внешние ссылки [ править ]

  • GROMO - Геномные ресурсы Magnaporthe oryzae [ постоянная мертвая ссылка ]
  • Геном Magnaporthe grisea
  • Официальный сайт Международного консорциума по геному рисового бласта
  • Index Fungorum
  • Magnaporthe grisea в MetaPathogen: стадии, ткани, типы спаривания, штаммы, ссылки