Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Moniliophthora perniciosa
Гриб Crinipellis perniciosa.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Базидиомицеты
Класс:Агарикомицеты
Заказ:Agaricales
Семья:Marasmiaceae
Род:Монилиофтора
Разновидность:
М. perniciosa
Биномиальное имя
Moniliophthora perniciosa
(Стахел) Эйм и Филлипс-Мора, (2005)
Синонимы

Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer, (1943)
Crinipellis perniciosa var. perniciosa (Stahel) Singer, (1943)
Marasmius perniciosus Stahel, (1915).

Moniliophthora perniciosa (ранее Crinipellis perniciosa ) [1] представляет собой гриб , вызывающий «болезнь ведьм » (WBD) какао-дерева ( Theobroma cacao L.). T. cacao - тропическое дерево, семена которого перерабатываются в какао (= какао) продукты. [2] Этот патоген в настоящее время ограничен Южной Америкой, Панамой и Карибским бассейном и, возможно, является одной из самых известных болезней какао, которая, как считается, эволюционировала совместно с какао в центре его происхождения (впервые зарегистрировано в бразильской Амазонии в 1785).

Этот гриб является гемибиотрофом с двумя характерными фазами: биотрофной (разрастание и заражение живой ткани) и сапротрофной (продуцирование базидиоспор на некротической ткани). Биотрофная стадия и то, что запускает ее переход в сапротрофную стадию, до сих пор не изучены.

Хосты и симптомы [ править ]

Moniliophthora perniciosa может заразить несколько хозяев. Как правило, M. perniciosa поражает тропические растения-хозяева и растения-хозяева в бассейне верхней части реки Амазонки на восточной стороне Анд. [3] В настоящее время известно, что M. perniciosa включает четыре разных биотипа (C, S, L и H), каждый из которых инфицирует разные (и неродственные) растения-хозяева. Экономически важный С-биотип поражает виды Theobroma и Herrania (семейство Malvaceae ). [4]

Второй биотип (L-биотип) был обнаружен на лианах в Эквадоре; [5] впоследствии хозяин был идентифицирован как Arrabidaea verrucosa ( Bignoniaceae ), но у этого хозяина не наблюдалось симптомов метлы ведьм. [6] S-биотип, сообщает только из Бразилии вызвали симптомы метлы ведьм на хостах внутри семьи пасленовых , [7] , включая Solanum rugosum ; . В экспериментальных условиях этот биотип также может вызывать симптомы ведьмовой метлы на помидорах, баклажанах, картофеле, перце и картофеле. [8] Совсем недавно обнаружен H-биотип, который поражает Heteropterys acutifolia (Malpighiaceae ), но он был реклассифицирован как отдельный вид Moniliophthora brasiliensis . [9] Недавний флиогенетический анализ базидиомов и культур, собранных в полевых условиях, предполагает, что могут существовать и другие биотипы. [10]

Исследование биологии размножения этих различных биотипов показало, что те, которые вызывают симптомы заболевания (C, S), не являются ауткроссингом (первичными гомоталлическими ), при этом одна одноядерная базидиоспора способна завершить свой жизненный цикл. [11] Это имеет решающее значение в эпидемиологии болезней, так как инфекция с единственной споровой споровой инфекцией может быть плодородной. Первичный гомоталлизм очень необычен среди агарических грибов, которые являются ауткроссингами, требуя спаривания между мицелиями, полученными из проростков с одной споровой ( монокарионами ), для образования дикариона, способного к образованию базидиома. L-биотип, в отличие от своих родственников, демонстрирует двухфакторный механизм ауткроссинга.[6]

Заражение M. perniciosa на T. cacao вызывает болезнь ведьм Broom Disease (WBD), которая проявляет характерные симптомы гипертрофии и гиперплазии дистальных тканей в месте инфицирования, потери верхушечного доминирования, разрастания вспомогательных побегов и образования аномальных стеблей. в результате получилась структура, напоминающая веник, называемая зеленой метлой. [4] Заражение цветочных подушек приводит к образованию подушечных метел и снижает способность производить жизнеспособные стручки, вызывая бессемянные стручки или, другими словами, партенокарпические плоды. Партенокарпия приводит к тому, что M. perniciosa нацеливается на получение питательных веществ, изменяя физиологию организма-хозяина, не вызывая значительного некроза. [12]Через 1-2 месяца после заражения происходит некроз инфицированных тканей дистальнее исходного места инфекции, образуя структуру, называемую сухой метлой. [4] WBD также может привести к гибели растений после последовательных атак M. perniciosa . [13] Признаками инфекции M. perniciosa являются зеленые метлы, похожие на метлы структуры, образованные из стебля, и высокоинфекционные грибы, образующиеся на стручках и пораженной вегетативной ткани, маленькие и розовые. [4] Эти базидиомы можно выращивать в экспериментальных условиях на среде с отрубями и вермикулитом, используя метод «тарелки для пирога», чтобы моделировать условия смачивания / сушки, которые испытывает гриб в полевых условиях.[14]

Окружающая среда [ править ]

M. perniciosa произошла из Амазонки, и ее восприимчивые хозяева - тропические растения, расположенные в тропических лесах. [3] Благоприятные условия для распространения болезни - влажная теплая тропическая погода. [12] В споры этого гриба распространяются ветром, но должен приземлиться в воде, чтобы прорасти . Как следствие, он в основном распространяется в дождливые периоды. В большинстве районов производства какао общее количество осадков и максимальные температуры колеблются от 1300 до 3000 мм и от 30 до 33 ° C. [4] Эти условия идеальны для развития WBD.

Управление болезнями [ править ]

Как правило, есть четыре основных стратегии, которые можно использовать для борьбы с заболеванием «Ведьмин метла». Одна из стратегий - фитосанитация, то есть удаление и уничтожение больных частей растений. Это можно проводить только в засушливые периоды, иначе есть риск дальнейшего распространения болезни. Другими стратегиями борьбы являются химический контроль, генетическая устойчивость и биологический контроль. Генетическая резистентность в настоящее время исследуется. Для достижения устойчивой устойчивости к определенному патогену необходимы обширные знания генетики взаимодействия конкретного патогена и хозяина. [15] Взаимодействие «хозяин-патоген» для M. perniciosa полностью не изучено. Некоторые из этих стратегий могут быть утомительными и дорогостоящими, например, для достижения 50% сокращения потерь стручков требуется 95% фитосанитарная обработка.[4] Среди эндофитных грибов, связанных с какао, есть много видов Trichoderma . Несколько видов Trichoderma были выделены из какао и являются одним из наиболее часто используемых биофунгицидов. [2] Один из изолятов, T. stromaticum, паразитирует на сапротрофном мицелии и базидиокарпах M. perniciosa, что снижает образование базидиокарпов на 99% при контакте метел с почвой и на 56% - в вениках, оставшихся на деревьях. Это может уменьшить заражение стручков на 31%. [2] Этот биофунгицид показал переменную эффективность из-за условий окружающей среды с высокой влажностью и влажностью от дождя, что идеально для развития болезни, но не обязательно для оптимизации эффективности биоконтроля.[4]

Важность [ править ]

Инфекция M. perniciosa вызывает деформацию молодых стручков (по-испански это называется чиримойя), тогда как заражение более зрелых стручков вызывает некроз семян и делает стручок бесполезным. Это в значительной степени влияет на производство какао в странах Южной Америки, где их товарной культурой являются какао-бобы. В 1989 году WBD был представлен в штате Баия в Бразилии , производящем какао , где производство снизилось с 380 000 метрических тонн в год до 90 000 метрических тонн в конце 1990-х годов. Из-за этой болезни Баия, Бразилия, превратилась из третьего по величине экспортера какао-бобов в чистого импортера. [13]Отсутствие какао-бобов может привести к увеличению цен для стран-импортеров, а также на все какао-продукты. В настоящее время США ежегодно импортируют какао-бобы на 100 миллионов долларов. [2]

Т. какао Л. является подлесок тропических растений, а также подрост рост какао помогает сохранить среду обитания для многочисленных видов птиц и животных в этих регионах. Из-за производственных потерь, связанных с WBD, землевладельцы тропических земель вынуждены переводить свои земли под другие производственные системы, которые обычно требуют уничтожения лесного покрова. [4] WBD не только влияет на поставки какао, но также в значительной степени влияет на сохранение тропической среды, в которой выращивают какао. [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Aime, MC; Филлипс-Мора, В. (2005). «Возбудители ведьминской метлы и морозной гнили стручков какао (шоколад, Theobroma cacao) образуют новую линию Marasmiaceae» . Mycologia . 97 (5): 1012–1022. DOI : 10.3852 / mycologia.97.5.1012 . PMID  16596953 .
  2. ^ а б в г Беккер, Хэнк (1999). «Борьба с грибковой осадой на фермах какао». Сельскохозяйственные исследования . 47 : 4–8.
  3. ^ Б Litholder младший, CESO; Леал-младший, Гильдемберг; Альбукерке, Пауло; Фигерия, Антонио (14 июня 2015 г.). «Дифференциальная экспрессия генов биосинтеза жасмоната в генотипах какао, контрастирующих по устойчивости к Moniliophthora perniciosa». Растительная клетка Rep . 34 (10): 1747–1759. DOI : 10.1007 / s00299-015-1821-х . PMID 26071948 . S2CID 16829724 .  
  4. ^ Б с д е е г ч я Meinhardt, Линдел; Ринконес, Джохана; Бейли, Брайан; Эм, Кэтрин; Гриффит, Гарет; Чжан, Дапенг; Перейра, Ганчало (2008). «Moniliophthora perniciosa, возбудитель какао-болезни ведьм: что нового от этого старого врага?» . Молекулярная патология растений . 9 (5): 577–588. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2008.00496.x . PMC 6640444 . PMID 19018989 .  
  5. ↑ Evans, HC (июль 1978 г.). «Ведьмин метловая болезнь какао Crinipellis perniciosa) в Эквадоре». Летопись прикладной биологии . 89 (2): 185–192. DOI : 10.1111 / j.1744-7348.1978.tb07689.x . ISSN 0003-4746 . 
  6. ^ a b ГРИФФИТ, GW; ХЕДЖЕР, Дж. Н. (июнь 1994 г.). «Пространственное распределение мицелия лианы (L-) биотипа агарика Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer в тропическом лесу». Новый фитолог . 127 (2): 243–259. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.1994.tb04276.x . ISSN 0028-646X . 
  7. ^ БАСТОС, CN; ЭВАНС, ХК (июнь 1985 г.). «Новый патотип Crinipellis perniciosa (болезнь ведьм-метел) на пасленовых хозяевах». Патология растений . 34 (2): 306–312. DOI : 10.1111 / j.1365-3059.1985.tb01366.x . ISSN 0032-0862 . 
  8. ^ Гриффит, GW; Николсон, Дж .; Nenninger, A .; Береза, РН; Хеджер, Дж. Н. (2003). «Ведьмин метлы и морозные стручки: два основных возбудителя какао» . Новозеландский журнал ботаники . 41 (3): 423–435. DOI : 10.1080 / 0028825X.2003.9512860 .
  9. ^ де Арруда, MCC; Sepulveda Ch., GF; Миллер, ГСЧ; Феррейра, МАСВ; Сантьяго, DVR; Ресенде, MLV; Dianese, JC; Фелипе, MSS (2017). «Crinipellis brasiliensis, новый вид, основанный на морфологических и молекулярных данных». Mycologia . 97 (6): 1348–1361. DOI : 10.1080 / 15572536.2006.11832741 . PMID 16722225 . S2CID 218588140 .  
  10. ^ Artero, AS; Сильва, JQ; Альбукерке, PSB; Брессан, EA; Лил, Джорджия; Себбен, AM; Гриффит, GW; Фигейра, А. (23.11.2016). «Пространственная генетическая структура и распространение патогена какао Moniliophthora perniciosa в бразильской Амазонии» (PDF) . Патология растений . 66 (6): 912–923. DOI : 10.1111 / ppa.12644 . ISSN 0032-0862 . S2CID 89033683 .   
  11. ^ Гриффит, GW; Хеджер, Дж. Н. (март 1994 г.). «Биология разведения биотипов возбудителя ведьмовой метлы какао, Crinipellis perniciosa» . Наследственность . 72 (3): 278–289. DOI : 10.1038 / hdy.1994.38 . ISSN 0018-067X . 
  12. ^ a b Мельник, Рэйчел; Марелли, Жан-Филипп; Сичер, Ричард; Стрем, Мэри; Бейли, Брайан (декабрь 2012 г.). «Взаимодействие Theobroma cacao и Moniliophthora perniciosa, возбудителя болезни ведьм метлы, во время партенокарпии». Генетика и геномы деревьев . 8 (6): 1261–1279. DOI : 10.1007 / s11295-012-0513-8 . S2CID 14233290 . 
  13. ^ a b Грамачо, Карина; Луз, Эдна; Сантос да Силва, Фернанда; Лопес, Уилсон (2016). «Патогенная изменчивость Moniliophthora perniciosa в трех агроэкологических зонах региона какао в Баии, Бразилия» . Растениеводство и прикладная биотехнология . 16 : 7–13. DOI : 10.1590 / 1984-70332016v16n1a2 .
  14. ^ Гриффит, GW; Хеджер, Дж. Н. (1 июля 1993 г.). «Новый способ получения базидиокарпов возбудителя какао Crinipellis perniciosa с использованием отрубно-вермикулитовой среды». Нидерландский журнал патологии растений . 99 (4): 227–230. DOI : 10.1007 / BF01974667 . ISSN 0028-2944 . S2CID 44201042 .  
  15. ^ Сильвия, Д .; Araujo, I .; Branco, S .; Aguilar-Vildoso, C .; Lopes, U .; Marelli, J .; Motamayor, J .; Royaert, S .; Ребукас Р. (1997). «Анализ устойчивости к болезни ведьм метлы (Moniliophthora perniciosa) в цветочных подушках Theobroma cacao в сегрегационной популяции». Патология растений . 63 (6): 1264–1271. DOI : 10.1111 / ppa.12204 .

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных по грибам USDA ARS
  • Секвенирование генома Moniliophthora perniciosa в Лаборатории геномики и экспрессии