Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Puccinia triticina )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Puccinia graminis, вызывающим « стеблевую или черную ржавчину», или P. striiformis, вызывающим « полосовую , желтую или полосовую ржавчину».
Ржавчина листьев пшеницы
Ржавчина листьев пшеницы на пшенице.jpg
Симптомы листовой ржавчины пшеницы
Общие именаБурая ржавчина
листовая ржавчина
ВозбудителиPuccinia triticina
Хостыпшеница
Кодекс ЕОКЗРPUCCRT
Распределениепо всему миру

Ржавчина листьев пшеницы
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Базидиомицеты
Класс:Пуччиниомицеты
Заказ:Pucciniales
Семья:Pucciniaceae
Род:Пуччиния
Разновидность:
P. triticina
Биномиальное имя
Puccinia triticina
Синонимы
  • Пуччиния дисперсная f. sp. tritici Erikss. И Э. Хенн. 1894 г.
  • Puccinia recondita f. sp. tritici (Eriks. & E.Henn.) Д.М. Хендерсон

Листовая ржавчина пшеницы - это грибковое заболевание, поражающее стебли, листья и зерна пшеницы , ячменя и ржи . В зонах умеренного климата он губителен для озимой пшеницы, так как возбудитель перезимовывает . Инфекции могут привести к потере урожая до 20% , что усугубляется отмирающими листьями, удобряющими гриб. [ необходима цитата ] Возбудителем является грибок ржавчины Puccinia . Это самая распространенная из всех болезней ржавчины пшеницы, встречающаяся в большинстве регионов выращивания пшеницы. [1] Это вызывает серьезные эпидемии в Северной Америке., Мексика и Южная Америка и является разрушительным сезонным заболеванием в Индии . П. triticina является heteroecious , требуя двух отдельных хостов (альтернативные хосты). [1] [2]

Сопротивление хозяина [ править ]

Селекционеры с давних времен пытались повысить урожайность таких культур, как пшеница. В последние годы селекция на устойчивость к болезням оказалась столь же важной для общего производства пшеницы, как и селекция для увеличения урожайности. Использование одного гена устойчивости против различных вредителей и болезней играет важную роль в селекции устойчивости культурных растений. Самый ранний единственный ген устойчивости был идентифицирован как эффективный против желтой ржавчины. С тех пор было идентифицировано множество отдельных генов устойчивости к листовой ржавчине.

Ген устойчивости к листовой ржавчине является эффективным геном устойчивости взрослых растений, который увеличивает устойчивость растений к P. recondita f.sp. tritici (UVPrt2 или UVPrt13), особенно в сочетании с генами Lr13 и Lr34 (Kloppers & Pretorius, 1997 [3] ). Lr37 происходит от французского сорта VPM1 (Dyck & Lukow, 1988 [4] ). Линия RL6081, разработанная в Канаде для устойчивости к Lr37, показала устойчивость проростков и взрослых растений к листовой, желтой и стеблевой ржавчине. Таким образом, скрещивание французских сортов внесет этот ген в местную зародышевую плазму. Будет введен не только ген, но и увеличится генетическая изменчивость южноафриканских сортов.

Молекулярные методы использовались для оценки генетических дистанций между различными сортами пшеницы. С известными генетическими расстояниями можно сделать прогнозы для наилучших комбинаций в отношении двух чужеродных генотипов, несущих ген Lr37, VPMI и RL6081, и местных южноафриканских сортов. Это особенно важно для пшеницы с ее низкой генетической изменчивостью. Ген также будет перенесен с наименьшим количеством обратных скрещиваний в сорта, генетически наиболее близкие друг к другу, генерируя аналогичное генетическое потомство рекуррентного родителя, но с геном Lr37 генетические расстояния между почти изогенными линиями (NIL) для конкретного гена также будут давать указание того, сколько локусов, амплифицированных с помощью молекулярных методов, необходимо сравнить, чтобы определить местонахождение предполагаемых маркеров, связанных с геном.

Номенклатурная история [ править ]

Важны названия грибов. Это ключи ко всей информации, стоящей за ними. Тогда подходящее имя может привести пользователей к нужной информации. В случае патогенных грибов растений использование подходящего названия более важно по практическим соображениям. Среди ржавчинных грибов одного вида есть несколько примеров, которые в разные эпохи носили разные названия. Однако одним из самых интересных является название вида Puccinia, вызывающего ржавчину листьев пшеницы (WLR). Этот вид получил по крайней мере шесть разных названий с 1882 г., когда Г. Винтер (1882 г.) описал Puccinia rubigo-vera . [5] Долгое время WLR интерпретировался как специализированная форма P. rubigo-vera . Позже Эриксун и Хеннинг (1894) поместили его подP. дисперса f.sp. tritici . В 1899 году, после некоторых экспериментов, Эрикссон пришел к выводу, что ржавчину следует рассматривать как отдельный аутентичный вид. По этой причине он описал P. triticina . Это название использовал Гейман (1959) [6] в своей обширной книге о ржавых грибах в Средней Европе. Mains (1933) был одним из первых ученых, которые использовали название вида с широкой концепцией вида для WLR. [7] Он считал P. rubigo-vera современным названием и считал 32 бинома синонимами этого вида. Следующая важная статья о присвоении имен WLR была опубликована Камминсом и Колдуэллом (1956). [8] Они рассмотрели ту же широкую концепцию видов, а также обсудили обоснованностьP. rubigo-vera, который был основан на базиониме урединиальной стадии . Наконец, они ввели P. recondita как старейшее допустимое название для WLR, а также для других видов травяной ржавчины. За их идеей и публикацией последовали Wilson & Henderson (1966), посвященные другой обширной флоре ржавчины (а именно, British Rust Flora). Уилсон и Хендерсон (1966) [9] также использовали широкую видовую концепцию для P. recondita и разделили этот широкий вид на 11 различных formae speciales . Общепринятое название WLR в их флоре - P. recondita f.sp. tritici .

Камминс (1971) в своей монографии по ржавчине для Poaceae представил сверхширокую видовую концепцию для P. recondita и перечислил 52 бинома в качестве его синонимов. [10] Такая концепция нашла большое внимание микологов и патологов растений во всем мире, и именно по этой причине мы до сих пор можем рассматривать P. recondita как подходящее название для WLR в некоторых публикациях. Среди урединологов было другое течение, противоположное широким морфологическим представлениям. Эта идея была внесена в классификацию злаковых ржавчинных грибов Урбана (1969), создавшего P. perplexans var. triticina как подходящее название для WLR. [11]По мнению Урбана, таксономическое название должно отражать как морфологию, так и экологию вида. Сэвил (1984) был также среди урединологов, которые верили в сужение концепции вида и считали P. triticina подлинным таксономическим названием WLR. [12] Исследования Урбана продолжались, и он объединил многие морфологические, экологические и полевые опыты. В конце концов, он пришел к рассмотрению WLR как части вида Puccinia persistens с его эциальной стадией у представителей семейства Ranunculaceae , полностью отличной от P. recondita, который вызывает эциальную стадию у членов семейства Boraginaceae . Его последнее название этой ржавчины было P. persistens.subsp. тритицина . [13] Недавние молекулярные и морфологические исследования подтвердили правильность таксономии Урбана для WLR. [14] Кажется, по прошествии более чем столетия и после введения нескольких имен у нас есть подходящее имя для WLR.

Жизненный цикл [ править ]

Ржавчина листьев пшеницы распространяется воздушно-капельным путем. В течение жизненного цикла образуются пять типов спор: урединиоспоры , телиоспоры и базидиоспоры развиваются на растениях пшеницы, а пикниоспоры и эциоспоры развиваются на альтернативных хозяевах. [15] Процесс проращивания требует влажности и лучше всего работает при 100% влажности. Оптимальная температура для прорастания составляет 15–20 ° C (59–68 ° F). Перед споруляцией растения пшеницы выглядят совершенно бессимптомно.

Основные хосты[ редактировать ]

Пшеница ( Triticum AESTIVUM ), дурум ( Т. turgidum вар. Дурум ), одомашненная полба ( Т. dicoccon ) и дикая полба ( Т. dicoccoides ), Aegilops speltoides , сочлененный goatgrass ( Ае. Cylindrica ) и тритикал ( Х Triticosecale ). [2]

Вторичные хосты[ редактировать ]

Thalictrum speciosissimum (синоним T. flavum glaucum ) и Isopyrum fumaroides . [2]

Thalictrum flavum [ править ]

P. triticina имеет бесполую и половую фазы жизненного цикла. Для завершения половой фазы P. triticina требуется второй хозяин ( Thalictrum flavum glaucum ) [2], на котором он будет перезимовать. В местах, где Thalictrum не растет, например в Австралии, патоген проходит только бесполый жизненный цикл и перезимовывает в виде мицелия или урединии . Для прорастания требуется влажность и температура 15–20 ° C (59–68 ° F). Примерно через 10–14 дней заражения грибки начнут образовывать споры, и симптомы станут заметны на листьях пшеницы. [ необходима цитата ]

 Эпидемиология [ править ]

Местоположение - важная характеристика распространения пшеничной ржавчины. В некоторых местах пшеничная ржавчина может легко разрастаться и распространяться. В других регионах окружающая среда незначительно подходит для болезни. Урединиоспоры пшеничной ржавчины начинают прорастать в течение одного-трех часов после контакта со свободной влагой в диапазоне температур, зависящих от ржавчины. Урединиоспоры образуются в большом количестве и могут разноситься ветром на значительные расстояния, но большинство урединиоспор откладываются рядом с их источником под действием силы тяжести. Урединиоспоры относительно устойчивы и могут выжить в полевых условиях вдали от растений-хозяев в течение нескольких недель. Они могут выдерживать замерзание, если их влажность снижается до 20–30 процентов. Жизнеспособность быстро снижается при влажности более 50 процентов.Распространение урединиоспор на большие расстояния зависит от характера ветра и широты. Как правило, споры перемещаются с запада на восток из-за ветров, возникающих в результате вращения Земли. На все более высоких широтах ветры имеют тенденцию становиться более южными в Северном полушарии и более северными в Южном полушарии.Puccinia triticina может выжить в тех же условиях окружающей среды, что и лист пшеницы, при условии заражения, но без спороношения. Грибок может заразиться менее чем за три часа при влажности и температуре ниже 20 ° C (68 ° F); однако больше инфекций возникает при более длительном воздействии влаги. (Стаббс, [16] Честер [17] )

Североамериканские расы [ править ]

В сезоне 2020 года Лаборатория злокачественных заболеваний Министерства сельского хозяйства США обнаружила 36 рас в Северной Америке: BBBQD, LBDSG, LCDJG, LCDSG, MBDSD, MBTNB, MCDSB, MCDSD, MCJSB, MCTNB, MLPSD, MNPSD, MPPSD, MPTSD, MSBJG, TBJBGS. , TBRKG, TBTDB, TBTNB, TCBGS, TCGJG, TCJTB, TCSQB, TCTBB, TCTNB, TCTQB, TDBGS, TFPSB, TFTSB, TGBGS, TNBGJ, TNBGS, TNBJJ, TNBJS и TPBGJ. [18] [19]

Европа [ править ]

Северная Европа [ править ]

В период с 1992 по 2002 год из наиболее распространенных культурных сортов, выращиваемых в Северной Европе , почти все обеспечивали устойчивость проростков к большинству патотипов. Было подтверждено, что около 1/3 этих сортов несут еще не идентифицированные Lr s. Некоторые сорта были устойчивы к большинству патотипов, а один - ко всем. Наиболее распространенными Lr были: Lr13 , Lr14a и Lr26 , с Lr2a , Lr3 , Lr10 , Lr17 и Lr23.встречается редко. Несколько особых сортов были чрезвычайно популярны, например, «Ритмо» занимал > 50% гектаров / акров в 1998 и 99 годах. На протяжении всего периода исследования (92-02) самыми популярными были: «Пепитал» ( Lr10 + Lr13 ), 'Haven' ( Lr26 ), 'Hussar' ( Lr26 ), 'Ritmo' ( Lr13 ), 'Lynx' ( Lr17 + Lr26 ), 'Kris' ( Lr10 + Lr13 ), 'Terra' ( Lr13 ), 'Sleipner' и «Херевард». (В частности, для яровой пшеницы «Дракон» ( Lr14a ), «Легуан» ( Lr14a ) и «Винджетт» ( Lr14a ).) [20]

Симптомы [ править ]

Маленькие коричневые  пустулы развиваются на пластинках листьев случайным образом. В серьезных случаях они могут группироваться в участки. Заболевание развивается медленно, но ускоряется при температуре выше 15 ° C (59 ° F), что делает его заболеванием зрелых злаковых растений летом, обычно слишком поздно, чтобы нанести значительный ущерб в районах с умеренным климатом. Потери от 5 до 20% являются нормальными, но в тяжелых случаях могут достигать 50%. Симптомы могут варьироваться по степени тяжести от едва эстетичных до полного распространения на поверхности листьев. На листе барбариса болезнь проявляется в виде порошкообразных желтых пятен с эками, рассеивающимися с нижней стороны листа.

Контроль [ править ]

Важна сортовая устойчивость. Химическая борьба с триазольными фунгицидами может быть полезна для борьбы с инфекциями вплоть до появления колосов, но ее трудно экономически оправдать при атаках после этой стадии. Часто борьба с этим заболеванием не так распространена, как профилактика путем создания генетически устойчивых сортов и удаления барбариса обыкновенного . Сорта - лучший метод борьбы с болезнью, который применяют уже более 100 лет. Однако резистентность, связанная с отдельными генами, не подавлялась патогеном, адаптирующимся к новым культурам. Вот почему уничтожение альтернативных хостов является ключом к контролю. Раннеспелые сорта, а также яровую пшеницу следует сеять как можно раньше, чтобы избежать периодов пика ржавчины. Самосевная пшеница (добровольцы ) следует уничтожить, чтобы не допустить дальнейшего распространения урединиоспор в конце сбора урожая. (Уэрта-Эспино. Дж, [21] Иегуда [22] )

См. Также [ править ]

  • Список видов Puccinia
  • Болезни пшеницы
  • Ржавчина (грибок)
  • Взрыв риса
  • Стеблевая ржавчина

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Лю, М; Родриг, N; Колмер, Дж (4 декабря 2013 г.). «Расхождение популяций гриба листовой ржавчины пшеницы Puccinia triticina коррелирует с эволюцией пшеницы» . Наследственность . Исследования природы . 112 (4): 443–453. DOI : 10.1038 / hdy.2013.123 . ISSN  0018-067X . PMC  3966128 . PMID  24301080 . S2CID  26583039 .
  2. ^ a b c d BOLTON, MELVIN D .; КОЛМЕР, ДЖЕЙМС А .; ГАРВИН, ДЭВИД Ф. (2008). «Листовая ржавчина пшеницы, вызванная Puccinia triticina » . Молекулярная патология растений . Wiley-Blackwell / Британское общество патологии растений . 9 (5): 563–575. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2008.00487.x . ISSN 1464-6722 . PMC 6640346 . PMID 19018988 .   
  3. ^ Kloppers, FJ; Преториус, З.А. (1997). «Влияние комбинаций генов Lr13, Lr34 и Lr37 на компоненты устойчивости пшеницы к листовой ржавчине». Патология растений . 46 (5): 737–750. DOI : 10.1046 / j.1365-3059.1997.d01-58.x .
  4. ^ Дайк, PL; Луков, О.М. (1988). «Генетический анализ двух межвидовых источников устойчивости к листовой ржавчине и их влияние на качество мягкой пшеницы» . Может. J. Plant Sci . 68 (3): 633–639. DOI : 10.4141 / cjps88-076 .
  5. ^ Зима, Джордж (1882). в Rabenhorst Kryptogamen Flora . п. 924.
  6. ^ Gaeumann, Эрнст (1959). Rostpilze Mitteleuropas .
  7. ^ Сеть, EB (1932). «Специализация хозяев в листовой ржавчине трав, Puccinia rubigo-vera ». Mich. Acad. Sci. (17): 289–394.
  8. ^ «Обоснованность биномов в комплексе грибов листовой ржавчины злаков и трав. Камминс, Великобритания; Колдуэлл, Р. М. Фитопатология 1956 Том 46 № 2 стр. 81-82 стр. ISSN: 0031-949X Номер записи: 19561101781» .
  9. ^ Уилсон, М; Д.М. Хендерсон (1966). Британские грибы ржавчины . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521068390.
  10. ^ Cummins, Джордж Б. (1971). Ржавые грибы злаков, трав и бамбука . Springer. ISBN 9780387053363.
  11. Перейти ↑ Urban, Z. (1969). "Die Grasrostpilze Mitteleuropas mit besonderer Brücksichtigung der Tschechoslowakei". Розпр. Cs. Акад. Вед. Сер. Мат. Прир .
  12. ^ Сэвил, ПСЭ (1984). Таксономия грибов зерновой ржавчины (в The Cereal Rusts vol1) .
  13. ^ Маркова, J; Урбан, З. (1998). «Ржавчина трав в Европе. 6. Puccinia persistens ». Acta Univ Carol . 41 : 329–402.
  14. ^ Abbasi, M .; Эршад, Д .; Hedjaroude, Джорджия (2005). «Таксономия Puccinia recondita s. Lat., Вызывающая бурую ржавчину на травах». Иранский журнал патологии растений . 41 (4): 631–662.
  15. ^ Сингх, проф. V .; Доктор П.К. Панди; Д-р Д.К. Джайн (2008). Учебник ботаники . Индия: Растоги. п. 15.132. ISBN 978-81-7133-904-4.
  16. Перейти ↑ Stubbs, RW (1986). Методическое пособие по злаковым болезням . Мексика, DF, CIMMYT. п. 46.
  17. Перейти ↑ Chester, KS (1946). Природа и предотвращение ржавчины зерновых на примере листовой ржавчины пшеницы . В Chronica botanica. Уолтан, Массачусетс, США. п. 269.
  18. ^ "Таблица соревнований по ржавчине листьев пшеницы 2020" . Архивировано из оригинала на 2021-04-03.
  19. ^ "Анализ расы ржавчины листьев пшеницы 2020" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 2021-04-03.
  20. ^ HYSING, SHU-CHIN; П. СИНГХ, РАВИ; УЭРТА-ЭСПИНО, ДЖУЛИО; МЕРКЕР, АРНУЛЬФ; ЛИЛДЖЕРОТ, ЭРЛАНД; ДИАЗ, ОСКАР (20 января 2006 г.). « Устойчивость к листовой ржавчине ( Puccinia triticina ) у сортов пшеницы ( Triticum aestivum ), выращиваемых в Северной Европе в 1992-2002 годах» . Наследие . Mendelska sällskapet , Лундский университет ( BMC ). 143 (2006): 1–14. DOI : 10.1111 / j.2005.0018-0661.01917.x . ISSN 0018-0661 . S2CID 38073701 .  
  21. ^ Уэрта-Эспино, Дж. Первое сообщение о вирулентности пшеницы с геном устойчивости к листовой ржавчине Lr19 в Мексике . Дайджест растений. п. 78.
  22. ^ Yahuda, PB Ржавчина листьев на Aegilops speltoides, вызванная новой специальной формой Puccinia triticina. Фитопатология. С. 89–101.

Внешние ссылки [ править ]

  • www.rust-expression.com expVIP