Fusarium oxysporum f.sp. kubence - Fusarium oxysporum f.sp. cubense

Fusarium oxysporum f.sp. kubence
Rostlinně patogenní kmen Fusarium oxysporum
Rostlinně patogenní kmen Fusarium oxysporum
Vědecká klasifikace E
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Sordariomycetes
Objednat:Hypocreales
Rodina:Nectriaceae
Rod:Fusarium
Druh:
F. oxysporum
Poddruh:
F. o. f.sp. kubence
Trojčlenné jméno
Fusarium oxysporum f.sp. kubence
Synonyma

Fusarium oxysporum F. sp. kubence O tomto zvukuVýslovnost (Pomoc ·informace ) je plísňový rostlinný patogen to způsobuje Panamská nemoc z banán (Musa spp.), také známý jako fusarium vadnutí banánů.

Přehled

Ačkoli plody divokých banánů (Musa spp.) mají velká, tvrdá semena, většina jedlých banánů je bez semen. Rostliny banánů se proto množí nepohlavně z odnoží. Protože tyto oddenky jsou obvykle bez příznaků, i když je rostlina infikována F. oxysporum F. sp. kubence, jsou běžným prostředkem, kterým se tento patogen šíří. Může se také šířit do půdy a tekoucí vody, na zemědělské nářadí nebo stroje.[1]

Panamská nemoc je jednou z nejničivějších chorob rostlin moderní doby.[1] Předpokládá se, že pochází z jihovýchodní Asie a poprvé byl zaznamenán v Austrálii v roce 1876.[2] Do roku 1950 se rozšířila do všech regionů světa produkujících banány, s výjimkou některých ostrovů v jižním Pacifiku, Středomoří, Melanésie a Somálska.[2]

Panamská choroba postihuje širokou škálu kultivarů banánů; je však nejlépe známý pro škody, které způsobil jedinému kultivaru na plantážích pro raný vývoz.[1] Před rokem 1960 se na kultivar zcela spoléhaloGros Michel „a dodával téměř veškerý vývozní obchod. Ukázalo se, že je náchylné k této nemoci a použití infikovaných oddenků k zakládání nových plantáží způsobilo rozsáhlé a závažné ztráty. Určitý údaj o rozsahu ztrát se projevuje úplným vymýcením produkce na 30 000 hektarech (74 000 akrech) plantáže v údolí Ulua v Hondurasu v letech 1940 až 1960. V Surinamu byla celá operace o rozloze 4 000 hektarů (9 900 akrů) mimo provoz během osmi let a v oblasti Quepos v Kostarice bylo za dvanáct let zničeno 6 000 hektarů (15 000 akrů).[2]

A Cavendish banán

V polovině 20. století byly rezistentní kultivary vCavendish „podskupina byla používána jako náhrada za„ Gros Michel “při vývozu.[3] Po určitou dobu se tyto kultivary ukázaly jako odolné a dobře rostly a v některých oblastech zůstávají klony, na nichž je založen současný exportní obchod. Bohužel v několika rostoucích oblastech na východní polokouli tyto kultivary klesají na TR4. Bylo nevyhnutelné, že se tato nemoc rozšíří na západní polokouli,[4] a skutečně v roce 2019 to bylo zjištěno v Kolumbie.[5] To představuje významnou hrozbu pro produkci, protože v současné době neexistují žádné přijatelné náhradní kultivary.[2]

Naděje byly vloženy do variantního kultivaru zvaného Formosana (GCTCV-218), což je typ tchajwanského Cavendish, který má určitou odolnost vůči TR4.[6]

Aby toho nebylo málo, ovlivňuje to i tato varianta patogenu banány, Musa acuminata × balbisiana, které jsou důležité základní potraviny v tropických oblastech světa.[2] Průměrný Američan sní každý rok 26,2 libry banánů Cavendish a klade si otázku, zda je toto často konzumované ovoce na vyhynutí.[7]

Kromě exportního obchodu je 85% produkce banánů pro místní spotřebu a mnoho kultivarů používaných pro tento účel je také náchylných k infekci.[2]

Popis

Fusarium oxysporum je běžným obyvatelem půdy a vyrábí tři druhy nepohlavní výtrusy; makrokonidie, mikrokonidie a chlamydospory.[8]

The makrokonidie jsou téměř rovné, štíhlé a tenkostěnné. Obvykle mají tři nebo čtyři septa, bazální buňku ve tvaru nohy a zakřivenou a zúženou apikální buňku. Obecně se vyrábějí z phialides na konidiofory podle bazipetální divize. Jsou důležité při sekundární infekci.[9]

The mikrokonidie jsou elipsoidní a mají buď jedinou přepážku, nebo vůbec žádnou. Jsou vytvořeny z phialides ve falešných hlavách podle basipetálního dělení. Jsou důležité při sekundární infekci.[9]

The chlamydospory jsou kulovité se silnými zdmi. Jsou buď vytvořeny z hyfy nebo modifikací hyfálních buněk. Vydrží v půdě po dlouhou dobu a chovají se jako inokula při primární infekci.[9]

Makrokonidie a chlamydospory se obvykle tvoří pouze na odumřelých nebo umírajících hostitelských rostlinách. Chlamydospory jsou nejvýznamnějšími strukturami přežití tohoto patogenu.[2]

The teleomorph nebo pohlavní rozmnožovací fáze F. oxysporum není známo.[10]

Byly popsány čtyři rasy tohoto patogenu, které útočí odlišně kultivary banánů:

  • Závod 1 útočí na kultivary v Musa (Skupina AAA) „Gros Michel“ a způsobil epidemii 20. století. Také útočí Musa (Skupina AAB) „Pome“ a její podskupiny, Musa (skupina AAB) „Silk“ a Musa (Skupina ABB) „Pisang Awak“.
  • Závody 2 Musa (Skupina ABB) „Bluggoe“ a jeho blízcí příbuzní.
  • Závod 3 útoky Heliconia spp.
  • Závody 4 Musa (Skupina AAA) „Dwarf Cavendish“ a také hostitelé závodů 1 a 2.[11][12]

Příznaky

Infekce F. oxysporum F. sp. kubence spouští mechanismy sebeobrany hostitelské rostliny způsobující sekreci a gel. Poté následuje vznik tylóza v cévní cévy, které blokují pohyb vody a živin do horních částí rostliny.[Citace je zapotřebí ] Špičky kořenů podavače jsou počátečními místy infekce, která se poté přesune na oddenek. Známky nemoci jsou nejvíce patrné jako tmavá skvrna, kde stéla připojí se k kůra. Jak se nemoc vyvíjí, velké části xylem zbarví červenohnědou barvu. Zvenčí začnou nejstarší listy žloutnout a často dochází k podélnému štěpení spodní části vnější listové pochvy na pseudostem. Listy začínají vadnout a mohou se ohýbat na spodní části řapíku. Jak nemoc postupuje, jsou ovlivněny mladší listy, zbarví se žlutě a rozpadnou se a celý vrchlík se začíná skládat z odumřelých nebo umírajících listů.[2]Listové příznaky vadnutí Fusarium lze zaměňovat s příznaky Xanthomonas vadne. U rostlin zasažených fusariem postupuje žloutnutí a vadnutí listů ze starších na mladší listy.[13] Zvadlé listy mohou také prasknout na řapíku a viset dolů pseudostem. U rostlin postižených Xanthomonas může vadnutí začít jakýmkoli listem a infikované listy mají tendenci praskat podél listové čepele.

Řízení

Tak jako fungicidy jsou do značné míry neúčinné, existuje několik možností pro zvládnutí panamské choroby.[3] Chemická sterilizace půdy pomocí methylbromid významně snížil výskyt onemocnění, ale bylo zjištěno, že je účinný pouze po dobu tří let, po nichž patogen rekolonizoval fumigované oblasti.[14] Vstřikování hostitelských rostlin pomocí carbendazim a zdá se, že fosfonát draselný poskytuje určitou kontrolu, ale výsledky byly neprůkazné. Tepelné zpracování půdy bylo také vyzkoušeno na Filipínách, ale patogen pravděpodobně znovu napadne ošetřenou oblast.[2] Největší nadějí na zvládnutí této nemoci v zamořených půdách je rozvoj genetické modifikace které poskytnou odolné kultivary.[15][16]Modifikované banány vyvinuté ve spolupráci ugandských a belgických vědců byly údajně v roce 2008 pěstovány experimentálně v Ugandě.[17]

Historie geografického šíření

Výzkum

Hodně výzkumu je prováděno z důvodu naléhavosti při formulování účinných metod kontroly panamské choroby a šlechtění rezistentních kultivarů banánů. Výzkumní pracovníci v University Sains Malajsie zkoumají variabilitu v genomu patogenu a zkoumá se její genetická variabilita, stejně jako evoluční vztahy v rámci skupin vegetativní kompatibility patogenu.[19] Je zkoumána odolnost různých kultivarů banánů vůči patogenu.[20]

Výzkum fylogenetické vztahy mezi různými kmeny F. oxysporum které způsobily vadnutí banánů, bylo provedeno s cílem určit, zda kmeny specifické pro banán pocházejí ze společného předka nebo se vyvinuly nezávisle. Výsledky této studie ukazují, že tomu tak není monofyletický a zdá se, že mají více evoluční původ.[21] Největší linie rodu F. oxysporum F. sp. kubence (rasa 1 a 2) jsou geneticky odlišné od linie pocházející z východní Afriky (rasa 5) a nezávisle na sobě se u nich vyvinula patogenita pro banány.[22]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Stover, R. H. 1962. Fusariální vadnutí (panamská nemoc) banánů a jiných druhů musa. CMI, Kew, Surrey, Velká Británie.
  2. ^ A b C d E F G h i Ploetz, R. C. (2000). „Panamská nemoc: Klasická a ničivá nemoc banánů“. Pokrok v oblasti zdraví rostlin. 1: 10. doi:10.1094 / PHP-2000-1204-01-HM. S2CID  12228953.
  3. ^ A b Ploetz, R.C. a Pegg, K.G. 1999. Fusarium vadnutí. 143-159 In: Diseases of Banana, Abaca and Enset. Jones, D. R., ed. Publikování CABI. Wallingford, Velká Británie.
  4. ^ „Zvyšování povědomí o hrozbě tropického závodu Fusarium Wilt 4 v Latinské Americe a Karibiku“ (PDF).
  5. ^ „První zpráva o tropickém závodě Fusarium Wilt 4 v Cavendish Bananas způsobeném Fusarium odoratissimum v Kolumbii“.
  6. ^ Gittleson, Kim (01.02.2018). „Bojovat za záchranu banánů na světě“. BBC. Citováno 2019-09-30.
  7. ^ Koeppel, Dan (2005-06-19). „Lze toto ovoce zachránit?“. Populární věda. Citováno 2011-01-03.
  8. ^ „Fusarium Wilt of Chickpea“. Knihovna obrazů o škůdcích a nemocech. Archivovány od originál dne 21.03.2011. Citováno 2011-01-03.
  9. ^ A b C Couteaudier, Y. a C. Alabouvette, 1990 Survival and inoculum potential of conidia and chlamydospores of Fusarium oxysporum f. sp. lini v půdě. Umět. J. Microbiol. 36: 551-556
  10. ^ Leslie JF, Summerell BA (2006) The Fusarium Laboratory manual. (Blackwell Publishing: Iowa, USA)
  11. ^ Crop Protection Compendium 2005 Edition. Fusarium oxysporum f.sp. cubense (panamská nemoc banánů). (CAB International: Wallingford, UK).
  12. ^ Ploetz RC & Pegg KG (2000). Fusarium vadnutí. In Jones DR (ed.) Nemoci banánů, abaků a plodů. (CABI Publishing: Wallingford, Velká Británie). str. 143-159.
  13. ^ „Fusarium wilt - Promusa - Mobilizace vědy o banánech pro udržitelné živobytí“. promusa.org.
  14. ^ Herbert, J. A. a Marx, D. 1990. Krátkodobá kontrola panamské choroby v Jižní Africe. Phytophylactica 22: 339-340.
  15. ^ „Pokrok v protoplastové kultuře a somatická hybridizace u banánů (Musa spp.)“. En.cnki.com.cn. Citováno 2011-01-03.
  16. ^ Ortiz, R., Ferris, R. S. B. a Vuylsteke, D. R. 1995. Šlechtění banánů a jitrocel. Stránky 110–146 v: Banány a banány. Gowen, S., ed. Chapman & Hall. Londýn.
  17. ^ Koeppel, Dan (30. května 2008). „Banán: R.I.P.?“. Vědec. Citováno 2011-01-03.
  18. ^ A b C d „Příjemci australských cen za biologickou bezpečnost roku 2020 2. kolo“ (PDF). Australan Ministerstvo zemědělství, vodního hospodářství a životního prostředí. Listopad 2020.
  19. ^ Fourie, G .; Steenkamp, ​​E. T .; Gordon, T. R.; Viljoen, A. (2009). "Evoluční vztahy mezi Fusarium oxysporum f. Sp. Cubense Vegetativní skupiny kompatibility". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 75 (14): 4770–81. doi:10.1128 / AEM.00370-09. PMC  2708428. PMID  19482953.
  20. ^ Companioni B, Mora N, Díaz L, Pérez A, Arzola M, Espinosa P, Hernández M, de la Caridad Ventura J, Pérez MC, Santos R, Lorenzo JC (2006). "Diferenciace odporu vůči Fusarium oxysporum f.sp. kubence kmen 1 kultivačních filtrátů v banánových listech " (PDF). Biotecnología Aplicada. 23 (2). Archivovány od originál (PDF) dne 18.7.2011. Citováno 2011-01-03.
  21. ^ O'Donnell, K; Kistler, H. C; Cigelnik, E; Ploetz, R. C (03.03.1998). "Mnohočetný evoluční původ houby způsobující panamskou chorobu banánů: shodné důkazy z genových genů genů nukleárních a mitochondriálních genů". Sborník Národní akademie věd. 95 (5): 2044–2049. Bibcode:1998PNAS ... 95.2044O. doi:10.1073 / pnas.95.5.2044. PMC  19243. PMID  9482835.
  22. ^ Koenig, RL; et al. (1997). „Fusarium oxysporum f. Sp. Cubense se skládá z malého počtu divergentních a globálně distribuovaných klonálních linií“ (PDF). Fytopatologie. 87 (9): 915–923. doi:10.1094 / phyto.1997.87.9.915. PMID  18945062. Archivovány od originál (PDF) dne 03.03.2016. Citováno 2014-10-02.

Další čtení

externí odkazy