Phytophthora sojae

Phytophthora sojae - это оомицет и переносимый почвой патоген растений, вызывающий гниль стеблей и корней соя. Это распространенное заболевание в большинстве регионов выращивания сои и основная причина потери урожая. Во влажных условиях патоген производит зооспоры, которые перемещаются в воде и притягиваются к корням сои. Зооспоры могут прикрепляться к корням, прорастать и заражать ткани растений. На пораженных корнях образуются поражения, которые могут распространяться по стеблю и в конечном итоге убить все растение. Phytophthora sojae также производит ооспоры, которые могут оставаться в состоянии покоя в почве зимой или дольше и прорастать при благоприятных условиях. Ооспоры также могут распространяться животными или механизмами.

Phytophthora sojae - это диплоидный организм с размером генома 95 Мбит / с (миллионы пары оснований).

Природное химическое вещество фариномалеин (метаболит энтомопатогенного гриба ) продемонстрировало сильное и селективное ингибирование (0,15-5 мкг / диск) против восьми изолятов патогенного растения Phytophthora sojae. Эти результаты предполагают, что фариномалеин может быть полезен в качестве кандидата пестицида для лечения стеблевой гнили Phytophthora на сое.

Phytophthora sojae настолько похож на Phytophthora megasperma, что они часто принимают друг за друга. В первые годы исследований Phytophthora sojae и Phytophthora medicaginis были соответственно известны как Phytophthora megasperma f. sp. глицины и Phytophthora megasperma f. sp. medicaginis. Однако недавние открытия в отношении их молекулярной структуры доказали, что они действительно однозначно были видами.

• 1 Хозяева и симптомы
• 2 Цикл заболевания
• 3 Окружающая среда
• 4 Управление
• 5 Важность
• 6 Происхождение
• 7 Ссылки

Phytophthora sojae инфицирует растения сои (Glycine max) и многих представителей рода Lupinus. Они способны заражать сою в любой момент ее развития, в том числе во время развития семян.

Они вызывают загнивание семян и затухание при затоплении почвы после посадки. У корней рассады может появиться светло-коричневая мягкая гниль, как только сеянцы начинают прорастать из почвы.

Это также вызывает корневую и стеблевую гниль, и серьезность инфекции зависит от того, насколько восприимчиво или устойчиво растение к возбудителям. У высокотолерантных растений сои корневая гниль просто приводит к задержке роста и легкому хлоротичному, а не к гибели растения. Напротив, заражение растения сои с низкой толерантностью, скорее всего, приведет к гибели растения. Инфекция начинается в корнях, а затем распространяется на несколько узлов вверх по стеблю, делая корень и стебель коричневыми, а листья желтыми. По мере развития патогена все растение приобретает оранжево-коричневый цвет. Увядшие листья наклоняются к растению и остаются прикрепленными к нему, когда оно погибает.

Листовая гниль также является симптомом Phytophthora sojae, особенно если растение недавно пережило сильный дождь. Растение сои обладает возрастной устойчивостью, при которой более старые листья не подвержены лицевому ожогу.

Поля сои, зараженные Phytophthora sojae, можно легко обнаружить, отыскав низкорослые растения сои или пустые участки, где посажены семена сои.

Идентификация под микроскопом ооспор размером около 40 микрометров в образце растения сои является определенным признаком Phytophthora sojae. Ооспоры, как правило, имеют диаметр около 20-45 микрометров и имеют очень толстые стенки целлюлозных клеток для перезимовки.

Phytophthora sojae зимует в растительных остатках и почве в виде ооспор. Ооспоры образуются после того, как мужская гамета, антеридий и женская гамета оогониум подвергаются оплодотворению, а затем половой рекомбинации (мейоз ). Они обладают толстыми клеточными стенками с целлюлозой, что позволяет им выжить в суровых условиях почвы без прорастания в течение нескольких лет. Они начинают прорастать при благоприятных погодных условиях весной (см. § Окружающая среда) и производят спорангии. Они могут прорастать прямо или косвенно. При прямом прорастании спорангии напрямую проникают в клетки-хозяева у кончиков корней растения (если они находятся в пределах досягаемости). Непрямое прорастание включает спорангии, высвобождающие зооспоры (если корень находится на большем расстоянии от спорангиев), которые проникают в клетки растения-хозяина и прорастают. Зооспоры - это бифлагеллятные бесполые подвижные споры. Они рассеиваются потоком воды в почве и способны заражать корни растений или семена. Такие химические вещества, как даидзеины и генистеин выделяются на кончиках корней растений, которые привлекают высвободившиеся зооспоры.

Как только зооспоры вступают в контакт с корнем хозяина, они цист на поверхности, разрушает стенку растительной клетки с помощью протеолитических ферментов и начинает прорастать. Их гифы начнут прорастать через межклеточное пространство растительных клеток. После установления его гаусторий для питательных веществ в корковых клетках корня начнется формирование большего количества ооспор. У растения-хозяина начнут проявляться вторичные симптомы, такие как рак стебля, увядание и хлороз, по мере того как Phytophthora sojae продолжает воспроизводиться. Это непрерывное размножение приводит к гибели растения в конце сезона. Затем ооспоры оставляют перезимовать в остатках мертвого растения и в почве. Этот цикл повторяется еще раз весной, когда условия окружающей среды являются благоприятными (см. § Окружающая среда). Болезнь чаще всего локализуется там, где зооспоры первоначально заразили растение-хозяин.

Phytophthora sojae считается моноциклическим патогеном и имеет одну эффективную инфекцию в своем цикле. Это связано с тем, что ооспоры не прорастают вместе одновременно; скорее, у каждого из них есть свои собственные отличные благоприятные условия, в которых они начнут свое прорастание.

Phytophthora sojae отдает предпочтение полям, которые плохо осушены или сильно подвержены наводнениям. Решение этой проблемы только путем создания оптимального дренажа не ограничивает распространение болезнетворных микроорганизмов, потому что поле может подвергаться непрерывному проливному дождю, вызывающему наводнения. Как и в случае с другими фитофторами, теплая почва, кратковременный дождь (в том числе брызги дождя, вызванные дождем) и ветреная погода являются благоприятными условиями для развития и распространения болезни соответственно. Оптимальная температура для развития болезни - выше 60 ° F (16 ° C).

Устойчивость хозяина является основным методом борьбы с Phytophthora sojae. Существует три типа устойчивости: устойчивость, опосредованная геном R,, устойчивость корней и частичная устойчивость. В настоящее время существует 14 генов Rps, что означает 14 различных генов одиночной устойчивости, которые были идентифицированы для устойчивости, опосредованной R-геном, и картированы в геноме сои. Фактически, наибольший ущерб, который может нанести оомицет, - это поражение. Устойчивость корней передается по наследству и обычно выражается в корнях. В этом случае наиболее уязвима стебель прорастающего саженца. Когда начинают прорастать первые листья, выражается частичное сопротивление растения. Колонизация уменьшается, и поражения меньше по сравнению с этим. Такое управление предотвращает прорастание зооспор в кончике корня и, следовательно, неспособность производить гифы, необходимые для выживания.

Phytophthora sojae также можно контролировать с помощью фунгицидов. Например, Металаксил, фунгицид, который специально используется для оомицетов, используется для обработки семян сои. Используется для предотвращения загнивания семян и доведения до появления всходов. Было обнаружено, что этот фунгицид более эффективен на очень устойчивых растениях сои. Металаксил наиболее эффективен при внесении в почву, поскольку он позволяет растению проникать через корни и продлевать контрольный период по сравнению с внесением семян. Металаксил предотвращает попадание спор Phytophthora sojae в ткани растений сои. Как и все фунгициды, Металаксил эффективен только для профилактики и должен применяться до того, как болезнь проникнет в ткани растения сои. Пересадку необходимо производить при сильном предвсходовом усыхании.

Улучшение дренажа полей и обработка почвы обработка почвы - это культурные обычаи, которые могут помочь минимизировать воздействие Phytophthora sojae. Улучшение обработки почвы может помочь устранить ооспоры из почвы. Ооспоры очень прочные и могут оставаться в почве в течение длительного времени, поэтому один только севооборот неэффективен. Правильный дренаж поля предотвращает затопление и, следовательно, препятствует движению зооспор к хозяину.

Фитофтора корневая и стеблевая гниль сои впервые была обнаружена в США в Индиана в 1948 году и ее возбудитель, Phytophthora sojae, впервые идентифицированный в 1958 году. В 1970-х годах растения сои имели только один единственный ген устойчивости, что означало, что они были более восприимчивы к инфекции. В конце концов растения с этим геном были убиты новыми расами Phytophthora sojae. В результате несколько штатов понесли значительные потери урожая, особенно в штате Огайо, который потерял 300 000 акров соевых бобов за год. Вскоре после этого было внедрено множество новых методов профилактики заболеваний, и в результате это заболевание в настоящее время является одним из хорошо контролируемых и хорошо известных заболеваний сои в США.

Недавно есть свидетельства того, что растения сои из Южной Кореи и Китая имели разнообразие устойчивости, которая намного выше в этих странах по сравнению с другими странами, выращивающими сою. Это указывает на то, что растения сои существуют в этих регионах дольше и, следовательно, у них было больше времени для развития устойчивости к различным заболеваниям, включая Phytophthora sojae.