Ржавчина еловой метлы

Ржавчина еловой метлы или ржавчина желтой ведьмы - грибковое заболевание растений, вызываемое базидиомицетом грибом, известным как Chrysomyxa arctosphyli . Это происходит исключительно в Северной Америке, причем наиболее концентрированные вспышки происходят в северной Аризоне и южном Колорадо на голубой и ели Энгельмана, а также на Аляске на черной и ель белая. Это заболевание чередует свой жизненный цикл между двумя хозяевами, при этом ель выступает в качестве основного хозяина, а толокнянка (также известная как кинникинник) - в качестве вторичного или альтернативного хозяина. Название болезни происходит от характерного «ведьмового веника », обычно желтого цвета, который образуется на ели после заражения молодой иголки. Обработка должна осуществляться с помощью физических или механических методов, таких как обрезка метел или удаление вторичных хозяев с территории, поскольку никакие химические меры контроля (например, фунгициды) еще не были определены как экономически эффективные. Обычно ржавчина елового веника рассматривается в основном как косметическая проблема и очень редко является прямой причиной гибели дерева; однако исследования показали снижение общей продуктивности и здоровья зараженных деревьев, что делает эту проблему важной для лесозаготовительных и лесозаготовительных компаний.

• 1 Хосты
• 2 Признаки и симптомы
• 3 Цикл заболевания
• 4 Среда
• 5 Менеджмент
• 6 Важность
• 7 Ссылки

Поскольку этот патоген является гетеродозной ржавчиной, C. arctostaphyli имеет основного и альтернативного хозяина, на котором он продуцирует разные структуры плодоношения и разные споры, уникальные для каждой структуры. Как следует из названия болезни, ржавчина елового веника поражает в основном четыре вида елей: белую (Picea glauca ), черную (Picea mariana ), Энгельманн (Picea engelmannii ) и колорадский синий (Picea pungens ). Альтернативный хозяин - толокнянка, которая может быть любым из трех видов рода Arctostaphylos. Этого хозяина также иногда называют кинникинник, что является индейским названием толокнянки обыкновенной (Arctostaphylos uva-ursi), которая принадлежит к семейству Ericaceae. Это растение названо в честь красных съедобных ягод, которые оно дает, которые являются любимой едой медведей, когда они могут их достать. У них такой же жизненный цикл, что и у ели, так как они оба вечнозеленые. Существует также еще один гораздо менее распространенный, но все же жизнеспособный альтернативный хозяин, manzanita (Arctostaphylos spp.).

Еловый веник Ржавчина получила свое название от так называемых «ведьминских метел», которые образуются в результате заражения иголками ели-хозяина. «Веники» на самом деле представляют собой иглы, которые весной были заражены базидиоспорами альтернативного хозяина толокнянки. Ткань веточки обычно также инфицирована, что позволяет гифам распространиться на целую ветвь игл. В середине лета можно увидеть ярко-желтые пустулы, из которых состоит метла. На самом деле это эции, содержащие эциоспоры для распространения, что делает метлу признаком болезни. Издалека будет казаться, что из ели вырывается желтеющая метла. С наступлением лета эция (инфицированная хвоя) станет коричневой. Что касается симптомов ржавчины елового веника, то веточки самих веников обычно короче и толще, чем обычно. Еще один частый симптом - образование язвы или желчи у основания метлы. Основной ущерб от ржавчины - это просто общий объем и потеря роста. Количество метел, а также их близость к основному стволу также могут играть роль в определении степени повреждения дерева.

Chrysomyxa arctostaphyli является облигатным паразитом, и, как и в случае с большинством других болезней ржавчины, ржавчина елового веника требует наличия двух разных растений-хозяев для осуществления своего жизненного цикла и поэтому называется гетеро. Первичный или эециальный хозяин ржавчины - ель (Picea spp.), А вторичный или telia хозяин ржавчины - толокнянка (Arctostaphylos uva-ursi ). Альтернативный хозяин толокнянки необходим для прорастания эциоспор и, следовательно, необходим для жизненного цикла ржавчины. Ржавчина елового веника - это макроциклическая ржавчина, а это означает, что гриб производит больше типов спор помимо телиоспор и базидиоспор. В середине лета эции проявляются на эпидермисе хвои ели в виде оранжевых пустул. В конце концов, эти эциии разрываются и выделяют миллионы микроскопических оранжевых эциоспор, которые ветром переносятся к толокнянке. Эти эциоспоры способны заражать листья толокнянки; однако они не могут повторно заразить ель. При благоприятных влажных условиях окружающей среды на вторичном хозяине эти эциоспоры прорастают, и на листьях толокнянки появляются темно-пурпурно-коричневые пятна. Весной эти пятна образуют восковые телии на нижней части листьев и прокалывают эпидермис толокнянки. Телиоспоры производятся этими телиями и прорастают, чтобы стать базидиоспорами, которые заражают основного хозяина ели, когда ветер переносит их на молодые развивающиеся иглы. Эта инфекция у ели является системной и многолетней, что позволяет грибку жить в вениках из года в год. При заражении развивающейся хвои ели базидиоспоры продуцируют гаплоидный мицелий, которые образуют сперматозоиды. Эти сперматозоиды не заражают ни одного хозяина; скорее они служат мужскими гаметами и оплодотворяют восприимчивые гифы, образуя дикариотический мицелий и, в свою очередь, дикариотические эциоспоры. Отсюда цикл болезни повторяется, и к середине лета на ели возникают симптомы, аналогичные прошлогодним. Уникальной особенностью цикла болезни Chrysomyxa arctostaphyli является тот факт, что гриб не производит уредиоспор, и, таким образом, ржавчина еловой метлы не является истинно макроциклическим заболеванием. Отсутствие уредиоспор предотвращает повторное заражение основного хозяина в течение того же года.

Сильный запах, исходящий от спермогоний на иглах весной, привлекает насекомых, которые перекрестно оплодотворяют гриб. Это оплодотворение позволяет эциям образовываться и, в свою очередь, производить эциоспоры. Ржавчина елового веника распространена на западе Соединенных Штатов, особенно в районе Скалистых гор, где она встречается на колорадской голубой ели, и в бореальных лесах Аляски и Канады, где она парситирует как белую, так и черную ель. Первоначально считалось, что между толокнянкой и елью как хозяевами нет никакой связи, так как толокнянка не была зарегистрирована на таких высотах ели в Скалистых горах; изначально даже предполагалось, что споры, обнаруженные на толокнянке, были вызваны микроциклической ржавчиной, которая заразила только этого хозяина и не имела альтернативы. Тем не менее, в конце концов было обнаружено, что толокнянка может находиться на высоте, аналогичной ели, и C. arctostaphyli даже был обнаружен в толокнянке на этих высотах. Затем было экспериментально доказано, что при инокулировании толокнянки во влажной камере эциоспорами еловых веников начинали формироваться телии.

В целом ржавчина елового веника считается более опасной косметический вопрос, и во многих случаях никаких серьезных мер лечения не требуется. Тем не менее, потенциальные экономические последствия можно увидеть в районах коммерческой вырубки. Чтобы справиться с этим, деревья со стволовыми язвами или метлами выборочно удаляют или с деревьев обрезают метлы. Обрезка веников - наиболее эффективный и экономичный способ борьбы, в то же время снижающий риск поломки ствола и сохраняющий жизнеспособность деревьев. Если заражение происходит на основном стволе дерева, необходимо удалить всю верхушку, включая метлы. Кроме того, поскольку и толокнянка, и ель должны находиться на одной территории, чтобы Chrysomyxa arctostaphyli выжила и завершила свой жизненный цикл, существует возможность удалить всю толокнянку в пределах 1000 футов от ели. Несмотря на то, что этот путь эффективен, он часто бывает труднодостижимым и дорогим. Связанная с этим мера контроля будет заключаться в попытке уменьшить влажность вокруг толокнянки, чтобы предотвратить вторичное заражение, но материально-техническое обеспечение этого также будет сложной задачей. Никакие химические меры, такие как фунгициды, пока не были эффективны, поэтому эффективен только механический вариант физического удаления метел для предотвращения распространения эциоспор. Поскольку ржавчина елового веника в основном носит косметический характер, инфекции потенциально могут оставаться на дереве, чтобы обеспечить среду обитания для птиц и мелких млекопитающих, которые используют большие плотные метлы как для отдыха, так и для гнездования.

Ржавчина еловой метлы - интересный патоген с точки зрения ее важности в программах управления лесным хозяйством. Многие ели не проявляют никаких симптомов заболевания при заражении Chrysomyxa arctostaphyli, а многие другие проявляют эффекты чисто косметического характера. Помимо очевидного влияния на качество внешнего вида, ржавчина елового веника также может иметь более серьезное экономически важное влияние на продуктивность древесины. Питательные вещества, которые изначально были изолированы для роста ели, перенаправляются на метлы, что может привести к уменьшению высоты и радиальному росту деревьев. Например, исследование Лесной службы США 1963 года показало, что деревья, зараженные Chrysomyxa arctostaphyli, показали 30-процентное снижение роста в течение десяти лет по сравнению со здоровыми деревьями. Степень повреждения зависит от количества и размера метел, а также от их расположения. Когда метлы появляются на основном стволе ели, это может привести к явлению, известному как уничтожение верхушки, при котором часть ели над метлами погибает. По мере того, как инфекция продолжает расти и гибнуть все больше частей дерева, открываются новые входные пути для разлагающих древесину грибов, таких как красная кольцевая гниль (Phellinus pini ). Эти грибы способны уничтожить объем годной к употреблению древесины, полученной из еловых деревьев, и, в свою очередь, значительно снизить рыночную стоимость деревьев, поскольку они в высшей степени специализируются на удалении структурных соединений древесины. Кроме того, это внутреннее разложение древесины приводит к тому, что ели становятся структурно нестабильными, что создает значительную опасность в жилых и рекреационных зонах. Наконец, хотя гибель деревьев не является обычным явлением для зараженных деревьев, Chrysomyxa arctostaphyli может ослабить ель и сделать ее очень уязвимой для других потенциальных убийц, таких как другие грибы, короеды, или просто увеличивая восприимчивость дерева к сильному ветру, воде и т.д. и снег. То же исследование Лесной службы США 1963 года показало, что у инфицированных деревьев уровень смертности за десятилетний период в три раза выше, чем у здоровых деревьев. Тем не менее Chrysomyxa arctostaphyli действительно может играть жизненно важную экологическую роль на Юконе. Часто белки, рыбаки и другие лесные животные используют полости в метлах, особенно те, которые вырезаны другими древесными грибами, в качестве источников убежища и нор.