Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Корневая нематода
Ювенильная узловатая нематода (Meloidogyne incognita) проникает в корень томата - USDA-ARS.jpg
Личинка узловатой нематоды Meloidogyne incognita , увеличенная в 500 раз, проникает в корень томата.
Научная классификация е
Королевство:Animalia
Тип:Нематода
Заказ:Тайленхида
Семья:Гетеродериды
Род:Meloidogyne
Göldi , 1889 г.
Разновидность

Meloidogyne hapla
Meloidogyne incognita
Meloidogyne enterolobii syn. M. mayaguensis
...

Узловатые нематоды - паразитирующие на растения нематоды из рода Meloidogyne . Они существуют в почве в районах с жарким климатом или короткой зимой. Около 2000 растений во всем мире восприимчивы к заражению нематодами корневых узлов, и на них приходится примерно 5% мировых потерь урожая . [1] Личинки корневых нематод заражают корни растений , вызывая образование галлов, которые истощают фотосинтаты и питательные вещества растений. Заражение молодых растений может привести к летальному исходу, в то время как заражение зрелых растений приводит к снижению урожайности.

Экономическое влияние [ править ]

Узловые нематоды ( Meloidogyne spp.) - один из трех наиболее экономически вредных родов нематод, паразитирующих на растениях, на садовых и полевых культурах. Узловатые нематоды распространены по всему миру и являются облигатными паразитами корней тысяч видов растений, включая однодольные и двудольные , травянистые и древесные растения. Род включает более 90 видов [2], при этом некоторые виды имеют несколько рас. Четыре вида Meloidogyne ( M. javanica , M. arenaria , M. incognita и M. hapla ) являются основными вредителями во всем мире, а еще семь имеют важное значение на местном уровне. [3] Meloidogyne встречается у 23 из 43 культур, перечисленных как имеющие большое значение нематоды, паразитирующие на растениях, от полевых культур, пастбищ и трав до садовых, декоративных и овощных культур. [4] Если корневые нематоды приживаются в глубоко укоренившихся многолетних культурах, борьба с ними затруднена, а возможности ограничены.

Meloidogyne spp. впервые были обнаружены в маниоке Нилом в 1889 году. [5] Ущерб маниока варьируется в зависимости от выращиваемого сорта и может варьироваться от незначительного до серьезного. [6] Раннее заражение ведет к еще большему ущербу. [7] У большинства сельскохозяйственных культур повреждение нематодами снижает здоровье и рост растений; у маниоки, однако, повреждение нематодой иногда приводит к усилению роста в воздухе, поскольку растения пытаются компенсировать это. Это, возможно, позволяет заводу поддерживать разумный уровень производства. Следовательно, воздушные корреляции с плотностью нематод могут быть положительными, отрицательными или вовсе отсутствовать. [8] Овощипосевы, выращиваемые в теплом климате, могут серьезно пострадать от нематод, вызывающих узелковые узелки, и часто обычно обрабатываются химическими нематицидами . Повреждение корневыми нематодами приводит к плохому росту, снижению качества и урожайности урожая и снижению устойчивости к другим стрессам (например, засухе , другим болезням). Высокий уровень повреждений может привести к полной потере урожая. Поврежденные нематодами корни не так эффективно используют воду и удобрения, что приводит к дополнительным потерям для производителя. Было высказано предположение, что в маниоке уровни Meloidogyne spp. которых достаточно, чтобы вызвать травму, редко возникают естественным путем. [8]Однако при изменении систем земледелия, при комплексном заболевании или ослабленном другими факторами повреждение нематодами, вероятно, будет связано с другими проблемами. [9]

Корневые галлы

Контроль [ править ]

Корневыми нематодами можно управлять с помощью агентов биоконтроля Paecilomyces lilacinus , Pasteuria penetrans [10] и юглон . [11]

Жизненный цикл [ править ]

Все нематоды проходят стадию эмбриона , четыре ювенильные стадии (J1 – J4) и взрослую стадию. Молодые паразиты Meloidogynes вылупляются из яиц в виде червеобразных молодых особей второй стадии (J2), первая линька произошла внутри яйца. Только что вылупившаяся молодь проходит короткую свободноживущую стадию в почве, в ризосфере растений-хозяев. Они могут повторно атаковать растения-хозяева своих родителей или мигрировать через почву в поисках нового корня-хозяина. Личинки J2 не питаются на стадии свободной жизни, но используют липиды, хранящиеся в кишечнике. [3]

Превосходная модельная система для изучения паразитарного поведения нематод, паразитирующих на растениях, была разработана с использованием Arabidopsis thaliana в качестве модельного хозяина. [12] Arabidopsis корни изначально малы и прозрачны, что позволяет каждой детали , чтобы было видно. Инвазию и миграцию в корень изучали с помощью M. incognita . [13] Вкратце, молодые особи второй стадии вторгаются в область удлинения корня и мигрируют в корне, пока не становятся малоподвижными. Сигналы от J2 способствуют тому, что клетки паренхимы около головки J2 становятся многоядерными [14]чтобы сформировать питающие клетки, обычно известные как гигантские клетки, из которых питаются J2, а позже и взрослые особи. [15] Одновременно с образованием гигантских клеток окружающая ткань корня приводит к образованию желчного пузыря, в который встраивается развивающаяся ювенильная особь. Молодые особи питаются из гигантских клеток примерно через 24 часа после того, как стали вести малоподвижный образ жизни.

После дальнейшего кормления J2 претерпевают морфологические изменения и становятся мешковидными. Без дальнейшего кормления они трижды линяют и в конечном итоге становятся взрослыми. У самок, близких к шаровидным, возобновляется питание и развивается репродуктивная система. [3] Продолжительность жизни взрослой самки может достигать трех месяцев, и могут быть произведены многие сотни яиц. Самки могут продолжать откладывать яйца после сбора надземных частей растения, и стадия выживания между посевами обычно проходит внутри яйца.

Продолжительность жизненного цикла зависит от температуры. [16] [17] Взаимосвязь между скоростью развития и температурой является линейной на протяжении большей части жизненного цикла корневых нематод, хотя возможно, что составные стадии жизненного цикла, например, развитие яйца, инвазия или рост корня хозяина немного другая оптима. У видов рода Meloidogyne также разные температурные оптимумы. У M. javanica развитие происходит при температуре от 13 до 34 ° C, с оптимальным развитием при температуре около 29 ° C.

Желатиновая матрица [ править ]

Самки корневых нематод откладывают яйца в студенистый матрикс, продуцируемый шестью железами прямой кишки и секретируемый до и во время откладки яиц. [18] Матрикс сначала образует канал через внешние слои ткани корня, а затем окружает яйца, создавая барьер для потери воды, поддерживая высокий уровень влажности вокруг яиц. [19] По мере старения желатиновая матрица приобретает загар, превращаясь из липкого бесцветного желе в оранжево-коричневое вещество, которое выглядит слоистым. [20]

Формирование и развитие яиц [ править ]

Формирование яиц у M. javanica было подробно изучено [21], и оно аналогично образованию яиц у хорошо изученной свободноживущей нематоды Caenorhabditis elegans . [22] Эмбриогенез также был изучен, и стадии развития легко идентифицировать с помощью фазово-контрастного микроскопа после приготовления кабачка яичной массы. Яйцо формируется как одна клетка, с распознаванием двух, четырех и восьми стадий. Дальнейшее деление клеток приводит к стадии головастика, а дальнейшее удлинение приводит к появлению молоди первой стадии, которая примерно в четыре раза длиннее яйца. Стадия J1 C. elegans насчитывает 558 клеток, а стадия J1 M. javanicaвероятно, имеет похожий номер, поскольку все нематоды морфологически и анатомически похожи. [22] Яичная скорлупа состоит из трех слоев: сначала желточный, а затем хитиновый и липидный.

Вылупление из яиц [ править ]

Вылупление, которому предшествуют индуцированные изменения проницаемости яичной скорлупы , может включать физические и / или ферментативные процессы у нематод, паразитирующих на растениях. [23] Цистовые нематоды , такие как Globodera rostochiensis , могут требовать специфического сигнала от корневых экссудатов хозяина для запуска вылупления. Нематоды с завязанными корнями обычно не подвержены влиянию хозяина, но свободно вылупляются при соответствующей температуре, когда есть вода. Однако в яичной массе или кисте не все яйца вылупятся, когда условия оптимальны для их конкретного вида, в результате чего некоторые яйца вылупятся позже. Ионы аммония было показано, что они препятствуют вылуплению и снижают способность вылупившихся молодых особей M. incognita проникать в растения . [24]

Воспроизведение [ править ]

Нематоды с корневыми узлами демонстрируют ряд репродуктивных режимов, включая сексуальность ( амфимиксис ), факультативную сексуальность , мейотический партеногенез ( автомиксис ) и митотический партеногенез ( апомиксис ).

Виды [ править ]

  • Meloidogyne acronea
  • Meloidogyne ardenensis Santos, 1968 г.
  • Meloidogyne arenaria
  • Meloidogyne artiellia
  • Meloidogyne brevicauda
  • Meloidogyne chitwoodi
  • Meloidogyne coffeicola
  • Meloidogine exigua
  • Meloidogyne fruglia
  • Meloidogyne gajuscus
  • Meloidogyne hapla
  • Meloidogyne incognita
  • Meloidogyne javanica
  • Meloidogyne luci
  • Meloidogyne enterolobii (= Meloidogyne mayaguensis )
  • Meloidogyne naasi
  • Мелоидогин партитила
  • Meloidogyne thamesi

Ссылки [ править ]

  1. ^ Sasser JN, Картер CC: Обзор Международного Meloidogyne проекта 1975-1984. В «Продвинутом трактате о мелоидогине» . Отредактировано: Sasser JN, Carter CC. Роли: Графика государственного университета Северной Каролины; 1985: 19-24.
  2. ^ Моэнс, Морис, Роланд Н. Перри и Джеймс Л. Старр. 2009. «Виды Meloidogyne: разнообразная группа новых и важных паразитов растений». В кн. Нематоды корневые, под ред. Роланд Н. Перри, Морис Моэнс и Джеймс Л. Старр, 1–17. Уоллингфорд, Великобритания: CABI Publishing.
  3. ^ a b c Eisenback, JD & Triantaphyllou, HH 1991 Нематоды корневого узла: виды и расы Meloidogyne . В: Руководство по сельскохозяйственной нематологии, WR Nickle. (Эд). Марсель Деккер, Нью-Йорк. С. 281 - 286.
  4. ^ Стирлинг, GR; Стэнтон, Дж. М.; Маршалл, Дж. В. (1992). «Важность нематод, паразитирующих на растениях, в сельском хозяйстве Австралии и Новой Зеландии». Австралазийская патология растений . 21 (3): 104–115. DOI : 10,1071 / app9920104 .
  5. ^ Neal, JC 1889. Заболевание корневых узлов персика, апельсина и других растений во Флориде, вызванное работой Anguillula Bull. И.С. Бур. Ent.20.31pp.
  6. ^ Джатала, П., Бридж, Дж. 1990. Нематоды-паразиты корнеплодов и клубнеплодов. В паразитических нематодах растений в субтропическом и тропическом сельском хозяйстве ., Стр 137-180. Люк, М., Сикора, Р. А., Бридж, Дж., CABI Publishing, Уоллингфорд, Великобритания.
  7. ^ Makumbi-kidza Н.Н., Speijer и Сикор RA 2000. Влияние Meloidogyne инкогнита на росте и хранение Коренного формирования маниоки (Manihot съедобный). J Nematol .; 32 (4S): 475–477.
  8. ^ a b Гапасин Р.М. 1980. Реакция золотисто-желтого маниока на Meloidogyne spp. Прививка. Анналы тропических исследований 2: 49-53. .
  9. ^ Theberge, RL (ред.). 1985. Общие африканские вредители и болезни маниоки, ямса, сладкого картофеля и кокояма. Международный институт тропического сельского хозяйства (IITA). Ибадан, Нигерия 107 стр.
  10. ^ Чарльз, Лорен; Карбоне, Игнацио; Дэвис, Кейт Дж .; Птица, Дэвид; Берк, Марк; Керри, Брайан Р .; Опперман, Чарльз Х. (2005). «Филогенетический анализ пастеурии пенетранс с использованием множественных генетических локусов» . Журнал бактериологии . 187 (август 2005 г.): 5700–5708. DOI : 10.1128 / JB.187.16.5700-5708.2005 . PMC 1196054 . PMID 16077116 .  
  11. ^ Дама, LB; Пол, Б.Н.; Jadhav, BV; Хафиз, доктор медицины (1999). "Влияние травы" Юглон "на развитие нематоды, паразитирующей на растении (Meloidogyne Spp.), На Arachis hypogaea". Журнал экотоксикологии и мониторинга окружающей среды . 9 : 73–76.
  12. ^ Sijmons, PC; Grundler, FMW; von Mende, N .; Берроуз, PR; Висс, У. (1991). « Arabidopsis thalliana как новый модельный хозяин нематод, паразитирующих на растениях». Заводской журнал . 1 (2): 245–254. DOI : 10.1111 / j.1365-313x.1991.00245.x .
  13. ^ Wyss, U., Grundler, FMW & Munch, A. 1992 Паразитическое поведение молодых особей Meloidogyne incognita второй стадиив корнях Arabidopsis thaliana . Nematologica, 38, 98 - 111.
  14. ^ Hussey, RS & Grundler, FMW 1998 Нематодный паразитизм растений. В кн .: Физиология и биохимия свободноживущих нематод и нематод, паразитирующих на растениях. Перри, Р. Н. и Райт, ди-джей (редакторы), CABI Publishing, Великобритания. С. 213 - 243.
  15. ^ Sijmons, PC; Аткинсон, HJ; Висс, У. (1994). «Паразитарные стратегии корневых нематод и связанные с ними ответы клеток-хозяев». Ежегодный обзор фитопатологии . 32 : 235–259. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.32.1.235 .
  16. ^ Madulu, J. & Trudgill, Д.Л. Влияние тысяча девятьсот девяносто четыре температуры на Meloidogyne javanica . Nematologica, 40, 230 - 243.
  17. ^ Trudgill, DL 1995 Оценка значимости тепловых временных отношений для нематологии. Фундаментальная и прикладная нематология, 18, 407 - 417.
  18. ^ Maggenti, AR & Allen, MW 1960 Происхождение гелеобразной матрицы в Meloidogyne . Труды Вашингтонского гельминтологического общества, 27, 4–10.
  19. ^ Wallace, HR 1968 Влияние влажности почвы на выживание и вывод Meloidogyne javanica . Nematologica, 14, 231-242.
  20. ^ Bird, AF 1958 Кутикула и яйцеклетка взрослой самки рода Meloidogyne Goeldi, 1887. Nematologica, 3, 205 - 212.
  21. ^ МакКлюр, Массачусетс; Птица, AF (1976). «Яичная скорлупа тиленхид (Nematoda): формирование яичной скорлупы у Meloidogyne javanica ». Паразитология . 72 : 29–39. DOI : 10,1017 / s003118200004316x .
  22. ^ a b Wood, WB 1988 Введение в C.elegans. В :: The Nematode Caenorhabditis elegans , WB Wood (Ed), Лаборатория Колд-Спринг-Харбор, Нью-Йорк. С. 1 - 16.
  23. ^ Norton, DC & Niblack, TL 1991 Биология и экология нематод. В: Руководство по сельскохозяйственной нематологии, Nickle, WR (Ed), Marcel Dekker, New York. С. 47 - 68.
  24. ^ Сурдиман; Вебстер, Дж. М. (1995). «Влияние ионов аммония на вылупление яиц и молодь второй стадии Meloidogyne incognita в культуре корней аксенических томатов». Журнал нематологии . 27 : 346–352.

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор APS
  • Лаборатория нематологии растений, Университет Лидса