Fusarium circinatum
|
|
| Fusarium circinatum | |
|---|---|
| Rak smołowy wpływający na sosnę białą | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Grzyby |
| Dział: | Ascomycota |
| Klasa: | Sordariomycetes |
| Zamówienie: | hipokreale |
| Rodzina: | Nectriaceae |
| Rodzaj: | Fusarium |
| Gatunek: |
F. circinatum
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Fusarium circinatum Nirenberg & O'Donnell
|
|
| Synonimy | |
|
|
Fusarium circinatum jest grzybowym patogenem roślin, który powoduje poważną chorobę raka smoły na sosnach i daglezjach ( Pseudotsuga menziesii ). Do najczęstszych żywicieli patogenu należą sosna zwyczajna ( Pinus elliottii ), sosna loblolly ( Pinus taeda ), sosna monterey ( Pinus radiata ), sosna meksykańska płacząca ( Pinus patula ) i daglezja zielona. Podobnie jak inne Fusarium z gromady Ascomycota , jest to bezpłciowy stan rozrodczy grzyba i ma teleomorf , Gibberella circinata .
Dystrybucja
Uważa się, że grzyb ten pochodzi z Meksyku. Rozprzestrzenił się na wschodnie Stany Zjednoczone w 1946 r., A do 1986 r. Dotarł do zachodnich Stanów Zjednoczonych. Po raz pierwszy został zarejestrowany w Japonii w latach 80., w RPA w 1990 r., w Chile i Hiszpanii w połowie lat 90. oraz we Włoszech w 2007 r.
Gatunek gospodarza
W Kalifornii rak ten został odnotowany na dziewięciu różnych gatunkach sosny ( Pinus ) i daglezji zielonej ( Pseudotsuga menziesii ). W Europie i Azji odnotowano go na ponad 30 innych Pinus . Sosna Monterey ( Pinus radiata ) wydaje się być gatunkiem najbardziej podatnym, aw Kalifornii początkowo uważano, że 85% rodzimych lasów sosnowych Monterey jest zagrożonych tą chorobą. Jednak ze względu na aktywację ogólnoustrojowej odporności nabytej w rodzimych sosnach Monterey, skutki choroby w Kalifornii zostały złagodzone.
Biologia
Fusarium circinatum poraża gałązki i gałęzie sosen, powodując raka kory. Większość infekcji jest wywoływana przez makrokonidia lub mikrokonidia . Makrokonidia są 3-przegrodowe, z lekko zakrzywionymi ścianami, a mikrokonidia są jednokomórkowe, jajowate i osadzone w fałszywych główkach na polifialidach powietrznych. Grzybnia powietrzna jest biała lub bladofioletowa i lekko skręcona poniżej proliferacji mikrokonidioforów. W kulturze perytecja są łatwo wytwarzane. Są ciemnofioletowe lub czarne i jajowate. Cylindryczny worek są uwalniane przez sączenie. Istnieje osiem askospor, które są 1-przegrodowe i elipsoidalne do wrzecionowatych. Ponieważ peritheca nie została zaobserwowana w terenie, nie uważa się, że askospory są ważną drogą infekcji.
Infekcja jest zwykle przenoszona z drzewa na drzewo przez deszcz, wiatr lub owady żywiące się korą. Należą do nich ryjkowce z rodzaju Pityophthorus i korniki z rodzajów Ips i Conophtorus . Owady te często infekują sosny, a dorosłe osobniki mogą rozprzestrzeniać patogen. Dodatkowo owady te powodują rany podczas żerowania, co może ułatwiać wnikanie infekcji. Ciepło i wilgoć sprzyjają rozwojowi choroby, podczas gdy chłodniejsze, suche warunki ją ograniczają. W Kalifornii jest bardziej dotkliwy na obszarach przybrzeżnych.
Podjęto badania, aby sprawdzić, czy zarodniki teleomorfu Gibberella circinata mogą być odpowiedzialne za rozprzestrzenianie się grzyba. Stwierdzono, że wśród kalifornijskich szczepów patogenu istniało bardzo niewiele grup zgodności wegetatywnej. Sugerowało to, że rozmnażanie bezpłciowe , co potwierdziły testy laboratoryjne. [ potrzebne źródło ]
Nadpasożyty
Nietypowo dla mykowirusów , Muñoz-Adalia et al. , 2016 stwierdzili, że zarówno Fusarium circinatum mycovirus 1 (FcMV1), jak i Fusarium circinatum mycovirus 2 (FcMV2) zwiększają wirulencję F. circinatum . Zaobserwowano, że prowadzi to do zwiększonej ciężkości choroby u P. radiata .
Objawy
Różne objawy F. circinatum mogą pomóc w identyfikacji i odróżnieniu go od innych patogenów lub powszechnych chorób Pinus . Objawy są podobne do innych chorób zgorzelowych , w których sadzonki więdną i zamierają oraz wydzielają żywicę z obszarów szyjki korzeniowej. Opadanie z produkcji żywicy i mechanizm odporności rośliny można zaobserwować wraz z obumieraniem w pobliżu merystemu wierzchołkowego. Zwykle występuje odbarwienie łodygi i igieł, a rośliny wykazują fioletowe lub niebieskie odcienie. Inne objawy to chloroza igieł zmieniających kolor na czerwonawo-brązowy oraz zmiany na łodygach, szyjkach korzeni i korzeniach palowych. Czynniki gospodarza, które mogą wywołać infekcję, obejmują stres roślin z nadmiarem azotu w glebie, niezrównoważone cykle nawadniania, wyższe temperatury i rany spowodowane przycinaniem lub uszkodzeniami spowodowanymi przez owady.
Rozpowszechnianie się
Wielu patologów roślin uznało F. circinatum za poważne zagrożenie dla gatunku sosny. Ze względu na wysoką śmiertelność drzew, zmniejszony wzrost i degradację jakości drewna, choroba ta ma duży wpływ na znaczenie gospodarcze i ekologiczne. Infekcja może nie tylko rozprzestrzeniać się z gałęzi na gałąź, ale także infekować nasiona sosny, prowadząc do zgorzeli młodszych sadzonek i skutkując śmiercią z powodu infekcji grzybiczej. Interakcje środowiskowe, które mają miejsce w celu sprzyjania rozprzestrzenianiu się i rozwojowi tej choroby, odgrywają dużą rolę w przenoszeniu. Czynniki takie jak stosunek składników pokarmowych w glebie, abiotyczne czynniki stresogenne, zanieczyszczenie powietrza, temperatura i wilgotność mogą przyczynić się do rozprzestrzeniania się tej choroby.
W Chile infekcję po raz pierwszy odnotowano na Pinus radiata w szkółkach i uważano, że była ona spowodowana importem zakażonych nasion. Sadzonki mogą być również zakażone przez zanieczyszczenia glebowe. Kilka lat później choroba nie rozprzestrzeniła się na dojrzałe drzewostany. To samo dotyczy Republiki Południowej Afryki, gdzie zgłoszono infekowanie materiału szkółkarskiego, ale nie drzew leśnych.
Fusarium circinatum rozprzestrzenia się lokalnie przez wiatr i owady, ale rozprzestrzenia się powoli na nowe obszary. Na duże odległości może być przenoszony w zanieczyszczonych nasionach sosny lub przez młode rośliny. Chociaż może być przewożone jako zainfekowane drewno, uważa się to za mało prawdopodobne, zwłaszcza jeśli kora została usunięta. Gdyby drewno było znaczącym środkiem infekcji, grzyb rozprzestrzeniłby się szybciej na inne części świata, ponieważ istnieje znaczny handel sosną.
Nosiciele tej choroby, tacy jak owady, zależą od tego , czy gatunek jest rodzimy dla miejsca, w którym znajduje się sosna. Istnieją również różne zakresy podatności, które mogą wchodzić w interakcje w środowisku. Sosna biskupia ( Pinus muricata ) ma szerszy zakres podatności w porównaniu z sosną Monterey, która służy jako „pomost żywicielski” do bardziej północnych lokalizacji dla wrażliwych gatunków Pinus .
Kierownictwo
Obecnie stosuje się kilka strategii, które pomagają zmniejszyć rozprzestrzenianie się F. circinatum . Wodę do nawadniania można uzdatniać chemicznie za pomocą chlorowania lub ozonowania. Po skorygowaniu poziomu pH w wodzie zaleca się podanie 2-3 ppm chloru. Właściwe praktyki higieniczne i sterylizacja powierzchni muszą być utrzymywane przez cały okres zarządzania, zwłaszcza poprzez zapobieganie gromadzeniu się wody w pobliżu, aby powstrzymać wzrost populacji owadów. Stosowanie insektycydów może zmniejszyć liczbę obecnych wektorów, które zazwyczaj umożliwiają wystąpienie infekcji. W szkółkach sosnowych często usuwa się obumierające sadzonki i nasyca je środkiem grzybobójczym . Pojedynczy, systematyczny środek grzybobójczy nie powinien być stosowany w sposób ciągły, ponieważ może rozwinąć się odporność.
Podczas gdy rak smołowy może powodować szkody w przemyśle sosnowym, niektóre przypadki infekcji ustępują. Wrażliwe sosny Monterey, które były wielokrotnie narażone na działanie patogenu, z czasem nabrały odporności w kontrolowanych warunkach, zwłaszcza tam, gdzie choroba występuje od ponad 10 lat. Usuwanie chorych drzew z obszarów jako podejście konserwatywne daje możliwość wyzdrowienia.
Testowanie
Opracowano test do wykrywania porażenia nasion gatunku Pinus przez F. circinatum . Opiera się na biologicznym wzbogaceniu próbki, po którym następuje reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym. Wiele krajów nakłada kontrole kwarantannowe na przemieszczanie materiału rozmnożeniowego, a ten test może pomóc w zapobieganiu wprowadzeniu patogenu przez zanieczyszczone nasiona.
Zobacz też
Notatki
Epitet odnosi się do diagnostycznych zwiniętych strzępek, które są wytwarzane przez ten gatunek.