Войти
| Южный фитофтороз листьев кукурузы | |
|---|---|
 | |
| Южный фитофтороз листьев кукурузы Кукуруза | |
| Научная классификация | |
| Королевство : | Грибы |
| Подразделение: | Ascomycota |
| Подразделение: | Pezizomycotina |
| Класс: | Dothideomycetes |
| Порядок: | Pleosporales |
| Семейство: | Pleosporaceae |
| Род: | Bipolaris |
| Вид: | B. maydis (Cochliobolus heterostrophus) |
| Биномиальное название | |
| Bipolaris maydis . Nisikado Miyake | |
Южный ожог листьев кукурузы (SCLB) - это грибковое заболевание кукуруза, вызванная патогеном растений Bipolaris maydis (также известный как Cochliobolus heterostrophus в его телеоморфе ).
Гриб является аскомицетом и может использовать конидии или аскоспоры для заражения. Существует три расы B. maydis: раса O, раса C и раса T; Симптомы SCLB различаются в зависимости от расы инфекционного патогена. Раса T заразна для растений кукурузы с техасской мужской стерильной цитоплазмой (цитоплазма cms-T кукурузы), и эта уязвимость стала причиной эпидемии SCLB в США в 1969-1970 гг. особый интерес. Хотя SCLB процветает в теплом и влажном климате, это заболевание можно обнаружить во многих районах выращивания кукурузы в мире. Типичные методы управления включают селекцию на устойчивость хозяев, культивирование и использование фунгицидов.
Основным хозяином южной фитофтороза кукурузы является Zea mays, или кукуруза, известная как кукуруза в Соединенных Штатах.
Различные типы кукурузы с нормальной цитоплазмой (N) уязвимы для Расы O. Они имеют отношение к Т-токсину Bipolaris maydis (продуцируемому Расой T). Отсутствие гена, обнаруживаемого только у растений с цитоплазмой с мужской стерильной техасской стерильностью, является причиной такой устойчивости. Растения кукурузы с цитоплазмой T-cms от матери унаследовали ген T-urf 13, который кодирует белковый компонент внутренней митохондриальной мембраны. Т-токсин действует на эту часть митохондрий. Аналогичным образом, раса C является патогенной только для хозяев с цитоплазмой с мужской стерильностью C.
SCLB может также инфицировать сорго и теозинте.
Таблица 1. Обзор расы
| Раса / продуцируемый токсин | Восприимчивый хозяин |
|---|---|
| Расовый O / O-токсин | Кукуруза с нормальной цитоплазмой (N) - большинство растений кукурузы |
| Расовый T / T-токсин 87> | Кукуруза с мужской стерильной цитоплазмой Техаса (T-cms) - эти растения имеют ген T-urf 13, который кодирует сайт действия T-токсина |
| Race C / C-toxin | Кукуруза с цитоплазмой мужской стерильности C (C-cms) - в настоящее время обнаруживается только в Китае |
Симптомы различаются в зависимости от расы. Характерным признаком SCLB является наличие поражений на листьях.
Поражения при наличии Race O имеют желтовато-коричневый цвет с желтовато-коричневыми краями. Они начинаются с небольших очагов в форме ромба и удлиняются внутри вен, становясь больше и прямоугольными. Поражения расы O остаются на листьях кукурузы. Размер поражения варьируется от 2 до 6 миллиметров в ширину и от 3 до 22 миллиметров в длину.
Поражения, вызванные Race T, имеют желто-коричневый цвет с желто-зелеными или хлоротичными ореолами. Позже поражения имеют границы от красного до темно-коричневого цвета и могут распространяться на все другие надземные части растения, включая стебель, влагалище и колос. Форма поражений эллиптическая или веретенообразная и может быть больше, чем поражения, вызванные Race O, от 6 до 12 миллиметров в ширину и от 6 до 27 миллиметров в длину. Инфекция расы T вызывает увядание сеянцев, и они умирают в течение трех или четырех недель.
Поражения, вызванные расой C, некротические и, как было установлено, имеют длину около 5 миллиметров. Они также имеют тенденцию вызывать увядание.
В заключение, B. maydis может инфицировать лист, ножны, шелуху ушей, початки, початки, черенки и стебли. Если инфицирование голени происходит достаточно рано, ухо может преждевременно погибнуть, что приведет к его выпадению. Зерна, пораженные SCLB, будут покрыты черной плесенью, которая может вызвать гниль. Колосовая гниль более обширна с Race T на кукурузе цитоплазмы cms-T. Зараженные сеянцы могут увядать и погибнуть в течение нескольких недель с момента посадки.
Поскольку симптомы являются реакцией растения, а аналогичные симптомы можно увидеть у других патогенов растений, инфекция Bipolaris maydis может быть подтверждена микроскопически. Признаком (фактического наличия патогена) SCLB являются его конидии. Они видны под микроскопом и обычно имеют коричневый цвет и конические с закругленными краями. Северный ожог листьев кукурузы часто возникает, когда присутствует южный фитофтороз листьев кукурузы, и поражения различают два вида поражений. Поражения SCLB более параллельны, легче и меньше по сравнению с NCLB
Цикл заболевания Cocholiobolus heterostrophus является циклическим и высвобождает бесполые конидии или половые аскоспоры для заражения растений кукурузы. Известно, что асексуальный цикл имеет место в природе и вызывает наибольшую озабоченность. При благоприятных влажных и теплых условиях конидии (первичный инокулят ) высвобождаются из пораженных участков зараженного растения кукурузы и переносятся на близлежащие растения ветром или проливным дождем. После того, как конидии попали на лист или оболочку здорового растения, Bipolaris maydis прорастет на ткани посредством полярных зародышевых трубок. Зародышевые трубочки проникают либо через лист, либо через естественное отверстие, такое как устьица. паренхиматозная ткань листа поражена мицелием гриба; клетки ткани листа впоследствии начинают буревать и разрушаться. Эти поражения приводят к образованию конидиофоров, которые при благоприятных условиях могут либо дополнительно инфицировать исходное растение-хозяин (ядра, шелуху, стебли, листья), либо высвобождать конидии для заражения других близлежащих растений. Термин «благоприятные условия» означает, что вода присутствует на поверхности листьев, а температура окружающей среды составляет от 60 до 80 градусов по Фаренгейту. В этих условиях споры прорастают и проникают в растение за 6 часов. Гриб зимует в кукурузных остатках в виде мицелия и спор, снова ожидая благоприятных весенних условий. Время генерации нового инокулята составляет всего 51 час.
Как упоминалось ранее, Bipolaris maydis также имеет половую стадию с аскоспорами, но это наблюдалось только в лабораторных культурах. Его аскоспоры (в асках) обнаружены в аскокарпе Cochiobolus, типе перитеция, редком в природе. Таким образом, основным путем заражения SCLB является бесполое заражение через конидиальное заражение.
Южный фитофтороз листьев кукурузы встречается во всем мире, почти везде выращивается кукуруза. Количество осадков, относительная влажность и температура в этом районе имеют решающее значение для распространения и выживания болезни. Это потому, что SCLB поддерживает теплый влажный климат. Среда с теплой температурой (от 68 до 90 градусов по Фаренгейту) и высоким уровнем влажности особенно способствует SCLB. Напротив, продолжительный и солнечный вегетационный период с засушливыми условиями крайне неблагоприятен. Раса O является наиболее распространенной из трех типов. Раса T встречается в районах выращивания техасских генотипов с мужской стерильностью, а раса C обнаружена только в Китае.
Лучшим методом борьбы с фитофторозом листьев кукурузы на юге является разведение для хост сопротивление. Были обнаружены источники устойчивости как к одному гену, так и к полигенам. Кукуруза с нормальной цитоплазмой может противостоять как Расе T, так и Расе C, отсюда более широкое присутствие Расы O. У некоторых устойчивых гибридов может быть обнаружено пятнистость, но это только реакция на устойчивость и не приведет к потере экономической значимости.
Другие методы контроля могут предотвратить распространение всех рас. Например, важно обрабатывать растительные остатки между вегетационными периодами, поскольку B. maydis зимует в остатках листьев и влагалища. Обработку почвы можно использовать, чтобы способствовать разложению оставшегося мусора. Было замечено, что закапывание пожнивных остатков вспашкой уменьшило возникновение SCLB, в отличие от минимальной обработки почвы, которая может оставлять остатки на поверхности почвы. Другой формой культурного контроля, используемой для ограничения поражения листьев южной кукурузы, является севооборот с культурами, не являющимися хозяевами.
Дополнительно могут использоваться фунгициды для листвы. Борьба с заболеваниями листьев имеет решающее значение в период от 14 дней до и до 21 дня после обработки кистью, это наиболее уязвимое время для возникновения повреждений от фитофтороза. Фунгициды следует применять к растениям, инфицированным SCLB, сразу после того, как поражения становятся очевидными. В зависимости от условий окружающей среды повторное внесение может потребоваться в течение вегетационного периода.
Методы ведения сельского хозяйства и оптимальные условия окружающей среды для размножения B. maydis в США привели к эпидемия в 1970 году. В начале 1960-х годов компании, производящие семенную кукурузу, начали использовать цитоплазму с мужской стерильностью, чтобы избавиться от ранее существовавшей необходимости ручного отделения для экономии денег и времени. Эти семена в конечном итоге были выведены в гибридные культуры до тех пор, пока, по оценкам, 90% -ная распространенность кукурузы с мужской стерильной цитоплазмой (Tcms) Техаса, уязвимой для недавно созданной расы T. Болезнь, впервые появившаяся в США в 1968 году, достигла статуса эпидемии. в 1970 году и уничтожил около 15% урожая кукурузного пояса в этом году. В 1970 году болезнь началась на юге Соединенных Штатов и к середине августа распространилась на север в Миннесота и Мэн. По оценкам, только Иллинойс потерял 250 миллионов бушелей кукурузы для SCLB. Денежная стоимость утраченного урожая кукурузы оценивается в один миллиард долларов США. В 1971 году потери SCLB практически исчезли. Это произошло из-за повторного использования нормальной цитоплазмы кукурузы, а не из-за благоприятной погоды, захоронения остатков и раннего посева. Эпидемия SCLB высветила проблему генетической однородности монокультуры сельскохозяйственных культур, что повышает вероятность появления новых рас патогенов и уязвимости хозяев.
В настоящее время существует множество методов управления и более эффективные методы обучения, но болезнь все еще может быть проблемой в тропическом климате, вызывая катастрофические потери урожая до 70%.
