Magnaporthe grisea - Magnaporthe grisea - Wikipedia

Magnaporthe grisea
Magnaporthe grisea.jpg
A konidium a konidiogenní buňka M. grisea
Vědecká klasifikace
Království:
Houby
Kmen:
Ascomycota
Třída:
Sordariomycetes
Objednat:
Magnaporthales
Rodina:
Magnaporthaceae
Rod:
Magnaporthe
Druh:
M. grisea
Binomické jméno
Magnaporthe grisea
(T.T. Hebert) M.E. Barr
Synonyma

Ceratosphaeria grisea T. Hebert, (1971)
Dactylaria grisea (Cooke) Shirai, (1910)
Dactylaria oryzae (Cavara) Sawada, (1917)
Phragmoporthe grisea (T. T. Hebert) M. Monod, (1983)
Pyricularia grisea Sacc., (1880) (anamorf)
Pyricularia grisea (Cooke) Sacc., (1880)
Pyricularia oryzae Cavara, (1891)
Trichothecium griseum Cooke,
Trichothecium griseum Speg., (1882)

Magnaporthe grisea, také známý jako houba z rýže, rýže shnilý krk, plíseň rýže, výbuch rýže, oválná listová skvrna graminea, pittingová nemoc, výbuch žitné trávy, Johnsonovo místo,[1][2][3][4][5][6][7] a výbuch krku[8][9][10][11] je rostlinně patogenní houba která způsobuje závažné onemocnění rýže. To je nyní známo M. grisea sestává z a kryptický druhový komplex obsahující alespoň dva biologické druhy, které mají jasné genetické rozdíly a nekříží se.[12] Komplexní členové izolovaní od Digitaria byly užší definovány jako M. grisea. Zbývající členové komplexu izolovaného z rýže a řady dalších hostitelů byli přejmenováni Magnaporthe oryzae. Zmatek, který z těchto dvou názvů použít pro patogen pro výbuch rýže, přetrvává, protože oba nyní používají různí autoři.

Členové Magnaporthe grisea komplex může infikovat i další zemědělsky důležité cereálie počítaje v to pšenice, žito, ječmen, a perlové proso způsobující nemoci tzv vysoká choroba nebo plíseň. Výbuch rýže každoročně způsobuje ekonomicky významné ztráty plodin. Odhaduje se, že každý rok zničí tolik rýže, aby uživilo více než 60 milionů lidí. Je známo, že houba se vyskytuje v 85 zemích světa.[13]

Hostitelé a příznaky

Léze na listech rýže způsobené infekcí M. grisea
Léze rýže na uzlech rostlin

M. grisea je ascomycete houba. Je to mimořádně účinný rostlinný patogen, protože se může rozmnožovat jak sexuálně, tak nepohlavně a vytvářet specializované infekční struktury známé jako appressoria které infikují vzdušné tkáně a hyfy, které mohou infikovat vykořenit papírové kapesníky.

Výbuch rýže byl pozorován na kmenech rýže M-201, M-202, M-204, M-205, M-103, M-104, S-102, L-204, Calmochi-101, přičemž M-201 byl nejzranitelnější.[14] Počáteční příznaky jsou bílé až šedozelené léze nebo skvrny s tmavšími okraji vytvářenými na všech částech výhonku, zatímco starší léze jsou eliptické nebo vřetenovité a bělavé až šedé s nekrotickými okraji. Léze se mohou zvětšit a spojit, aby zabily celý list. Příznaky jsou pozorovány na všech nadzemních částech rostliny.[15] Léze lze vidět na límec na list, culm uzly culm a panicle krční uzel. Internodální infekce kuličky se vyskytuje v pruhovaném vzoru. Nodální infekce způsobí zlomení stébla v infikovaném uzlu (shnilý krk).[16] Ovlivňuje také reprodukci tím, že způsobí, že hostitel produkuje méně semen. To je způsobeno nemocí zabraňující zrání skutečného zrna.[13]

Cyklus nemocí

Spory M. grisea

Patogen infikuje jako sporu, která produkuje léze nebo skvrny na částech rostliny rýže, jako je list, límec listu, lata, slepá šupka a uzlíky slepé šupky. Pomocí struktury zvané appressorium proniká patogen do rostliny. Patogen je schopen se pohybovat mezi rostlinnými buňkami pomocí svých invazivních hyf, aby se dovnitř dostal plasmodesmata.[17] M. grisea pak sporuláty z nemocné tkáně rýže, které mají být rozptýleny jako konidiospory.[18] Po přezimování ve zdrojích, jako je rýžová sláma a strniště, se cyklus opakuje.[13]

Jeden cyklus lze za příznivých podmínek dokončit asi za týden, kdy jedna léze může generovat až tisíce spór za jedinou noc. Léze nemoci se však mohou objevit za tři až čtyři dny po infekci.[19] Díky schopnosti pokračovat v produkci spor po více než 20 dní mohou být léze výbuchu rýže zničující pro citlivé rýžové plodiny.[20]

životní prostředí

Výbuch rýže je významným problémem v mírných oblastech a lze jej nalézt v oblastech, jako jsou zavlažované nížiny a vrchoviny.[21] Podmínky příznivé pro výbuch rýže zahrnují dlouhou dobu volné vlhkosti a / nebo vysoké vlhkosti, protože pro infekci je vyžadována vlhkost listů.[21] Sporulace zvyšuje se s vysokou relativní vlhkostí a při 25–28 ° C, klíčivost spór, tvorba lézí a sporulace jsou na optimální úrovni.[13]

Pokud jde o kontrolu, nadměrné používání hnojení dusíkem a stres ze sucha zvyšují náchylnost rýže k patogenu, protože rostlina je umístěna v oslabeném stavu a její obranyschopnost je nízká.[13] Zaplavení a odvodnění polí je u pěstování rýže normální, ale ponechání pole vysušeného po delší dobu také zvýhodňuje infekci, protože to provzdušní půdu, převede amonium na dusičnany a způsobí tak také stres plodinám rýže.[13]

Zeměpisné rozdělení

Výbuch pšenice byl nalezen v období dešťů 2017-2018 v roce Zambie, v Mpika okres Provincie Muchinga.[22][23]

V únoru 2016 zasáhla ničivá epidemie pšenice Bangladéš.[24] Transkriptomová analýza ukázal, že to je M. grisea linie s největší pravděpodobností od Minas Gerais, Sao Paulo, Brasília, a Goiás státy Brazílie a ne ze žádných geograficky blízkých kmenů.[24] Tato úspěšná diagnóza ukazuje schopnost genetického dozoru rozmotat nové důsledky transkontinentální dopravy na biologickou bezpečnost[24] a umožňuje rychlé uplatnění brazilských zkušeností na situaci v Bangladéši.[24]

Řízení

J. Sendra rýže ovlivněná Magnaporthe grisea.

Houba dokázala vytvořit odolnost vůči chemickému ošetření i genetické odolnosti u některých druhů rýže vyvinutých společností šlechtitelé rostlin. Předpokládá se, že houba toho může dosáhnout genetickou změnou mutace. Za účelem co nejúčinnější kontroly infekce pomocí M. griseaby měl být zaveden program integrovaného managementu, aby se zabránilo nadužívání jedné kontrolní metody a v boji proti genetické rezistenci. Například odstranění zbytků plodin by mohlo snížit výskyt přezimování a odrazovat od očkování v následujících sezónách. Další strategií by bylo pěstovat odolné odrůdy rýže, které nejsou tak náchylné k infekci M. grisea.[13] Znalost patogenity M. grisea a jeho potřeba volné vlhkosti naznačuje další kontrolní strategie, jako je regulované zavlažování a kombinace chemického ošetření s různými způsoby působení.[13] Řízení množství vody dodávané do plodin omezuje pohyblivost spór, čímž se tlumí možnost infekce. Bylo prokázáno, že chemické kontroly, jako je Carpropamid, zabraňují pronikání appressoria do buněk epidermální rýže, přičemž zrno zůstává nedotčeno.[25]

Důležitost

Výbuch rýže je nejdůležitější chorobou týkající se rýžových plodin na světě. Jelikož je rýže důležitým zdrojem potravy pro většinu světa, její účinky mají širokou škálu. Bylo zjištěno ve více než 85 zemích po celém světě a do Spojených států se dostalo v roce 1996. Každý rok by množství plodin ztracených výbuchem rýže mohlo nakrmit 60 milionů lidí. Ačkoli existují rezistentní kmeny rýže, onemocnění přetrvává všude, kde se rýže pěstuje. Nemoc nebyla nikdy z regionu vymýcena.[26]

Viz také

Reference

  1. ^ Talbot, N. J. (2003). "NA ZÁZNAMU OBILOVINY Z OBILOVIN: Zkoumání biologie Magnaporthe grisea". Výroční přehled mikrobiologie. 57: 177–202. doi:10.1146 / annurev.micro.57.030502.090957. PMID  14527276.
  2. ^ Zeigler, RS; Leong, SA; Teeng, PS (1994). „Rice Blast Disease.“ Wallingford: CAB International.
  3. ^ Wilson, R. A .; Talbot, N. J. (2009). "Pod tlakem: Zkoumání biologie infekce rostlin Magnaporthe oryzae". Příroda Recenze Mikrobiologie. 7 (3): 185–95. doi:10.1038 / nrmicro2032. PMID  19219052.
  4. ^ Sesma, A .; Osbourn, A. E. (2004). „Patogen výbuchu rýžových listů prochází vývojovými procesy typickými pro houby infikující kořeny“. Příroda. 431 (7008): 582–6. doi:10.1038 / nature02880. PMID  15457264.
  5. ^ Dean, R. A .; Talbot, N. J.; Ebbole, D. J .; Farman, M. L .; Mitchell, T. K.; Orbach, M. J .; Thon, M; Kulkarni, R; Xu, J. R .; Pan, H; Read, N. D .; Lee, Y. H .; Carbone, I; Brown, D; Ach, Y. Y .; Donofrio, N; Jeong, J. S .; Soanes, D. M .; Djonovic, S; Kolomiets, E; Rehmeyer, C; Li, W; Harding, M; Kim, S; Lebrun, M. H .; Bohnert, H; Coughlan, S; Butler, J; Calvo, S; et al. (2005). „Sekvence genomu houby vysoké rýže Magnaporthe grisea“. Příroda. 434 (7036): 980–6. doi:10.1038 / nature03449. PMID  15846337.
  6. ^ Couch, B. C .; Kohn, L. M. (2002). „Multilokusový genový genealogický souhlas s preferencí hostitele naznačuje segregaci nového druhu Magnaporthe oryzae z M. Grisea.“ Mykologie. 94 (4): 683–93. doi:10.2307/3761719. JSTOR  3761719. PMID  21156541.
  7. ^ Magnaporthe grisea Archivováno 2007-10-12 na Wayback Machine na Kompendium ochrany plodin Archivováno 2007-07-16 na Wayback Machine, CAB International
  8. ^ „Rice Blast“. The Instruktor zdraví rostlin. Americká fytopatologická společnost. 2007. doi:10.1094 / phi-i-2007-0313-07. ISSN  1935-9411.
  9. ^ Khan, Mohammad Ashik Iqbal; Rejwan Bhuiyan, Mohammad; Hossain, Mohammad Shahadat; Pratim Sen, Partha; Ara, Anjuman; Abubakar Siddique, Md; Ansar Ali, Md (2014). "Nemoc způsobená výbuchem krku ovlivňuje výnos zrna a znaky kvality aromatické rýže". Zahrnuje biologie Rendus. Elsevier Masson. 337 (11): 635–641. doi:10.1016 / j.crvi.2014.08.007. ISSN  1631-0691.
  10. ^ Roumen, E. C. (1992). "Částečná odolnost proti výbuchu krku ovlivněna fází vývoje laty a genotypem rýže". Euphytica. Springer Science and Business Media LLC. 64 (3): 173–182. doi:10.1007 / bf00046046. ISSN  0014-2336.
  11. ^ Titone, Patrizia; Mongiano, Gabriele; Tamborini, Luigi (01.01.2015). "Odolnost proti výbuchu krku způsobená Pyricularia oryzae v italských odrůdách rýže". European Journal of Plant Pathology. Springer Science and Business Media LLC. 142 (1): 49–59. doi:10.1007 / s10658-014-0588-1. ISSN  0929-1873.
  12. ^ Couch, B. C .; Fudal, já; Lebrun, M. H .; Tharreau, D; Valent, B; Van Kim, P; Nottéghem, J. L .; Kohn, L. M. (2005). "Počátky specifických populací hostitele vysokého patogenu Magnaporthe oryzae v domestikaci plodin s následnou expanzí pandemických klonů na rýži a plevele rýže". Genetika. 170 (2): 613–30. doi:10.1534 / genetika.105.041780. PMC  1450392. PMID  15802503.
  13. ^ A b C d E F G h SC Cardaci; et al. (2003). „Rice Blast: Nová nemoc v Kalifornii“. University of California-Davis: Agronomy Fact Sheet Series 1997-2. Archivovány od originál dne 11. 9. 2006. Citováno 2014-02-25.
  14. ^ Rice Blast na University of California Integrated Pest Management
  15. ^ Rice Blast v online informační službě pro nechemickou ochranu před škůdci v tropech
  16. ^ Rice Blast Archivováno 2010-10-20 na Wayback Machine na informačních listech chemických a biologických bojových látek
  17. ^ Sakulkoo, Wasin; Osés-Ruiz, Miriam; Oliveira Garcia, Ely; Soanes, Darren; Littlejohn, George; Hacker, Christian; Correia, Ana; Valent, Barbara; Talbot, Nicholas (23. března 2018). „Jediná fungální MAP kináza řídí invazi rostlin z buňky do houby vysoké rýže“. Věda. 359 (6382): 1399–1403. doi:10.1126 / science.aaq0892. PMID  29567712.
  18. ^ Agrios, George N. (2005). Patologie rostlin. Amsterdam: Elsevier Academic Press.
  19. ^ Wilson, Richard; Talbot, Nicholas (1. března 2009). „Pod tlakem: zkoumání biologie infekce rostlin Magnaporthe oryzae“. Příroda Recenze Mikrobiologie. 7 (3): 185–189. doi:10.1038 / nrmicro2032. PMID  19219052.
  20. ^ Diagnostické metody pro výbuch rýže[trvalý mrtvý odkaz ] na PaDIL Plant Biosecurity Toolbox
  21. ^ A b Kuyek, Devlin (2000). „Dopady podnikových strategií na výzkum rýže v Asii“. Obilí. Citováno 2010-10-20.
  22. ^ „Výzkumní pracovníci v Zambii potvrzují: Pšeničný výbuch způsobil mezikontinentální skok do Afriky“.
  23. ^ „Detekce a charakterizace plísní (Magnaporthe oryzae pathotype Triticum), které způsobují nákazu pšenice na pšenici pěstovanou na dešti (Triticum aestivum L.) v Zambii“.
  24. ^ A b C d Islam, M. Tofazzal; Croll, Daniel; Gladieux, Pierre; Soanes, Darren M .; Persoons, Antoine; Bhattacharjee, Pallab; Hossain, MD Shaid; Gupta, Dipali Rani; Rahman, MD Mahbubur; Mahboob, M. Golam; Cook, Nicola; Salam, Moin U .; Surovy, Musrat Zahan; Sancho, Vanessa Bueno; Maciel, João Leodato Nunes; NhaniJúnior, Antonio; Castroagudín, Vanina Lilián; Reges, Juliana T. de Assis; Ceresini, Paulo Cezar; Ravel, Sebastien; Kellner, Ronny; Fournier, Elisabeth; Tharreau, Didier; Lebrun, Marc-Henri; McDonald, Bruce A .; Stitt, Timothy; Swan, Daniel; Talbot, Nicholas J .; Saunders, Diane G. O .; Win, Joe; Kamoun, Sophien (03.10.2016). „Vznik výbuchu pšenice v Bangladéši byl způsoben jihoamerickou linií rodu Magnaporthe oryzae“. Biologie BMC. Springer Science and Business Media LLC. 14 (1). doi:10.1186 / s12915-016-0309-7. ISSN  1741-7007.
  25. ^ Kurahasi, Yoshio (1997). „Biologická aktivita Carpropamidu (KTU 3616): Nový fungicid pro chorobu výbuchu rýže“. Journal of Pesticide Science. Citováno 2014-02-25.
  26. ^ Rice Blast Archivováno 2010-07-31 na Wayback Machine ve společnosti Cereal Knowledge Bank

Další čtení

externí odkazy