Kręcony top

Kręcony wierzchołek fasoli zwyczajnej spowodowany wirusem kędzierzawego szczytu buraka

Curly top to choroba wirusowa , która atakuje wiele upraw. Ta choroba powoduje, że rośliny stają się mniejsze, mają pomarszczone płatki i liście, są skręcone i wyrwane z kształtu. Często są powodowane przez curtowirusy (rodzaj Curtovirus ), należące do rodziny wirusów Geminiviridae . Ta choroba jest ważna w zachodnich Stanach Zjednoczonych , takich jak Kalifornia , Utah , Waszyngton i Idaho .

Kędzierzawy wierzchołek charakteryzuje się karłowatością rośliny oraz deformacją liści i owoców. Ogonki i blaszki liści zwijają się, skręcają i odbarwiają .

Wirus kędzierzawego szczytu buraka powoduje chorobę buraka kędzierzawego i jest przenoszony przez skoczka buraka ( Circulifer tenellus ) na terenach suchych i półpustynnych. Termin curly top virus często odnosi się do tego konkretnego wirusa. Może również powodować kędzierzawe wierzchołki pomidorów , fasoli , dyniowatych i innych upraw. Chorobę można ograniczyć, sadząc rośliny w cieniu, ponieważ skoczki buraczane i inne owady lubią żerować na tych roślinach w słońcu.
Choroba kędzierzawego szczytu szpinaku może być spowodowana przez wirusa kędzierzawego szczytu buraka , wirusa kędzierzawego szczytu pieprzu lub wirusa kędzierzawego szczytu szpinaku .
Inne kurtowirusy kędzierzawych wierzchołków to wirus buraka o ciężkim kędzierzawym wierzchołku , wirus łagodnego kędzierzawego czubka buraka i wirus kędzierzawego wierzchołka chrzanu . Wirus kędzierzawego szczytu rzepy może być również gatunkiem Curtovirus .

Odkrycie Curly Top

Znajomość wczesnej historii kręconego szczytu w Stanach Zjednoczonych jest ograniczona ze względu na podobne objawy do innych chorób i zaburzeń. Według CO Townsenda, George G. Hedgecock z USDA poinformował, że kilkakrotnie przed 1888 rokiem obserwował niszczące ogniska choroby, która prawdopodobnie pochodzi od buraków ogrodowych w Nebrasce. W 1897 roku George Austin stwierdził, że firma Utah Sugar Company poniosła ogromne straty w pobliżu Lehi w stanie Utah z powodu niezidentyfikowanej choroby przypominającej kędzierzawy czubek.

Chorobę zauważono również w Kalifornii w latach 90. XIX wieku, gdzie odnotowano poważne straty w nowo powstającym przemyśle buraków cukrowych w tym stanie. Do 1900 roku odnotowano ją we wszystkich zachodnich stanach, w których uprawiano buraki cukrowe, co sugeruje, że była już szeroko rozpowszechniona, zanim została po raz pierwszy rozpoznana lub zbadana jako odrębna choroba.

Ta hipoteza jest możliwa, ponieważ pierwszy opis skoczka buraczanego na burakach cukrowych został sporządzony na zachodnim zboczu Kolorado w 1895 roku przez CP Gillette'a i CF Bakera. Już w 1905 roku ED Ball podejrzewał skoczka buraka w rozprzestrzenianiu się i rozwoju choroby kędzierzawych wierzchołków buraków cukrowych w Utah. Jednak nie przypisał pojawienia się choroby żadnej jednostce wirusowej lub patogennej, uznając, że uszkodzenie było bezpośrednio spowodowane urazem pokarmowym wywołanym przez owada.

Dopiero w 1915 roku PA Boucquet i WJ Hartung niezbicie ustalili związek między nosicielem a wirusem w wywoływaniu choroby. Wykazali, że po tym, jak skoczki zabrane ze środowiska naturalnego bez wcześniejszego kontaktu z burakami cukrowymi mogły żerować na burakach, nie wystąpiła żadna choroba. Ale kiedy pozwolono im żerować na burakach z objawami kędzierzawego wierzchołka przez 3–7 dni, objawy kędzierzawego wierzchołka pojawiły się na wcześniej zdrowych burakach po przeniesieniu skoczków i daniu im czasu na żerowanie.

Odkrycie przenoszenia kędzierzawych wierzchołków przez skoczki silnie sugerowało etiologię wirusową; jednak tożsamość patogenu została formalnie ustalona dopiero w latach siedemdziesiątych XX wieku. Zazwyczaj niskie stężenie cząstek wirusa w zainfekowanych roślinach utrudniało izolację i oczyszczanie. Dlatego dopiero w 1974 roku formalnie udowodniono, że wirus jest przyczyną choroby, po dokonaniu postępów w oczyszczaniu wirusów i zaobserwowaniu charakterystycznych bliźniaczych cząstek geminiwirusów za pomocą mikroskopii elektronowej.

Szczepy

Istnieje wiele szczepów wirusa curly top. Są to CA/Logan = Kalifornia/Logan, CO = Kolorado, Kim1 = Kimberly1, LH71 = Leafhopper 71, Mld = Łagodny, PeCT = Pepper curly top, PeYD = Pepper yellow karzeł, Svr = Severe (dawniej CFH), SvrPep = Severe pieprz, SpCT = szpinak kędzierzawy wierzchołek i Wor = Worland.

Struktura i replikacja

Genom kurtowirusów składa się z pojedynczego okrągłego składnika ssDNA o wielkości 2,9–3,0 kb, kodującego od sześciu do siedmiu białek. Trzy ORF zakodowane na nici sensownej wirionu to białko płaszcza (CP, ORF V1), które otacza ssDNA sensowne wirionu i bierze udział w ruchu wirusa i przenoszeniu wektorów owadzich, białko ruchu (MP, ORF V2) i V3, który bierze udział w regulacji względnych poziomów ssDNA i dsDNA. Komplementarna nić sensowna koduje białko związane z replikacją (Rep, ORF C1), które jest wymagane do zainicjowania replikacji wirusowego DNA, białko C2 (ORF C2), które działa jako czynnik chorobotwórczy u niektórych gospodarzy, wzmacniacz replikacji białko (REn, ORF C3) i białko C4 (ORF C4), które jest ważnym wyznacznikiem objawów zaangażowanym w kontrolę cyklu komórkowego (Hanley-Bowdoin i in., 2013). Porównania sekwencji nukleotydów sugerują, że kurtowirusy i begomowirusy rozdzieliły się po zdarzeniu rekombinacyjnym, które zmieniło specyficzność wektora owadziego (Rybicki 1994).

Zachowanie wektorów i epidemiologia chorób

Przed rozwojem skomercjalizowanego rolnictwa w zachodnich Stanach Zjednoczonych rodzima flora nie utrzymywała dużych, niszczących ekonomicznie populacji skoczka buraczanego. Warunki sprzyjające owadom zmodyfikowały tę dynamikę wraz ze zmianami w rolnictwie, w tym sporadyczną, przerywaną uprawą i nadmiernym wypasem pastwisk. Ta seria czynników doprowadziła do zaniku wcześniej stabilnych populacji roślin, które zostały zastąpione przez różne zimowe i letnie gatunki jednorocznych chwastów. Rośliny żywicielskie, które zastąpiły pierwotne gatunki roślin, obejmowały gorczycę ( Brassica spp.), oset rosyjski ( Salsola tragus ), filaree ( Erodium spp.) i Plantago spp. Te szeroko rozpowszechnione chwasty stały się preferowanymi żywicielami skoczków, co spowodowało częstsze i poważniejsze epidemie.

Jesienią, wraz ze starzeniem się upraw, skoczek polny przenosi się na obszary lęgowe u podnóża z dala od pól uprawnych, zimując na różnych dwuletnich i bylinach. Zimowe opady deszczu powodują kiełkowanie i pojawianie się kilku jednorocznych roślin, które służą jako miejsca rozmnażania skoczków liściastych. Konik polny przenosi się do tych jednorocznych gatunków roślin i składa jaja. Wiosną, gdy rośliny na obszarach lęgowych wysychają, skoczek wraca na pola uprawne. Nasilenie infekcji zależy od czynników klimatycznych wpływających na obecność żywicieli chwastów, występowanie i nasilenie patogenu oraz zdolność reprodukcyjną i migrację skoczków.

Zakres hosta

Wirus kędzierzawego szczytu ma bardzo szeroki zakres żywicieli w roślinach dwuliściennych, w tym ponad 300 gatunków w 44 rodzinach roślin (Strausbaugh i in., 2008). Do najczęstszych zarażonych żywicieli należą buraki cukrowe (od których po raz pierwszy nazwano chorobę), następnie pomidory, papryka, fasola, ziemniaki, szpinak, dyniowate, kapusta, lucerna i wiele roślin ozdobnych. Wirus wydaje się być ograniczony do drzew o szerokich liściach, ponieważ nie zidentyfikowano żadnych roślin jednolistnych jako gospodarza tego wirusa.

Przenoszenie

Zwykłym czynnikiem jest wirus buraka kędzierzawego (BCTV). BCTV jest przenoszony z rośliny na roślinę przez skoczka buraka ( Circulifer tenellus ) . Zarówno wirus, jak i skoczek buraczany mają bardzo szeroki zakres żywicieli. Po nabyciu przez skoczka BCTV jest przenoszony przez resztę życia skoczka, więc powszechne jest rozprzestrzenianie się na duże odległości. Zainfekowane rośliny rozprzestrzenią się po całym polu. Skoczek buraczany zaraża się wirusem z zainfekowanych roślin uprawnych lub chwastów, takich jak gorczyca dzika i ostropest plamisty. Skoczek buraczany potrzebuje tylko kilku minut w okresie żerowania, aby przenieść wirusa na nowe rośliny. Rośliny zaczynają wykazywać objawy około 7 do 14 dni po pierwszym zakażeniu przez skoczka. Pomidor nie jest preferowanym żywicielem dla skoczka buraka; jednak skoczki przenoszą wirusa na pomidora podczas pobierania próbek.

Dotknięte rośliny nie regenerują się i nie obumierają lub pozostają skarłowaciałe bez owocowania.

Objawy

Oznaki choroby u młodych pąków to kędzierzawe, przebarwione liście, żółte plamki, ciężka choroba powoduje zwiotczenie pąków, skrócenie drzew, zdolność do wytwarzania bardzo małej ilości owoców, nieprawidłowe owoce i słodowy smak.

W wyniku uwięzienia patogenu w tkankach łyka dochodzi do martwicy, degeneracji i śmierci komórek perydermy i łyka sąsiadujących z rurkami sitowymi. Martwicę łyka można również łatwo zaobserwować w postaci ciemnych koncentrycznych pierścieni lub liniowych smug odpowiednio w przekroju poprzecznym lub podłużnym korzenia palowego.

Efekty ekonomiczne Curly Top

Chociaż niepowodzenia w uprawach są dziś rzadkie, kędzierzawy wierzchołek nadal stanowi potencjalnie problematyczny problem w produkcji buraków cukrowych w kilku obszarach zachodnich Stanów Zjednoczonych. Choroba ograniczała się w większości do zachodniej połowy kontynentu północnoamerykańskiego i jest generalnie bardziej dotkliwa na zachód od podziału kontynentalnego. Występuje sporadycznie na obszarach uprawy buraków na wyżynach na wschód od Gór Skalistych, ale często nie jest czynnikiem ograniczającym ekonomicznie.

Po 1900 roku kędzierzawy wierzchołek szybko stał się zagrożeniem dla amerykańskiej produkcji buraków cukrowych na zachodzie. To sparaliżowało i poważnie zagroziło przetrwaniu nowej branży buraków cukrowych w pierwszych trzech dekadach XX wieku. Ta jedna choroba była odpowiedzialna za zamknięcie wielu zakładów przetwórczych w tym regionie uprawy, podobnie jak wpływ mątwika cyst na kontynent europejski w drugiej połowie XIX wieku. Jego szkody bezpośrednio przyczyniły się również do gwałtownych wahań cen cukru z powodu różnych relacji podaży i popytu, powodując ciągłe przemieszczanie się upraw buraków w nowe miejsca, pozostawiając inne porzucone. Na przykład najgorszy rok dla kalifornijskiej Spreckles Sugar Company miał miejsce w 1926 r. Po tym roku cała firma prawie się zamknęła i ogłosiła bankructwo bezpośrednio w wyniku kędzierzawego szczytu, po zebraniu i przetworzeniu zaledwie 7500 akrów.

Zapobiegaj chorobie

Metodami hodowlanymi

Ponieważ choroba jest szkodliwa głównie w okresie upałów, należy zwrócić uwagę na zwiększenie ilości wody nawadnianej dla roślin.

Choroba ta może zostać zmniejszona, jeśli rośliny są sadzone w cieniu, ponieważ boćwinki i inne owady lubią żerować na tych roślinach w słońcu.

Zwróć uwagę na ostrożne obchodzenie się z glebą przed sadzeniem drzew. Gęstość roślin nie powinna być zbyt gruba, przycinanie i zamiatanie liści do zniszczenia.

Unikać stosowania dużej ilości nawozów azotowych, konieczne jest zwiększenie ilości mikronawozów np. zastosowanie nawozu Poly Foliar 19-19-19 w celu zwiększenia tolerancji roślin.

W pierwszych 20 dniach, kiedy sadzonki rosną, należy zwrócić uwagę na kontrolę i staranną pielęgnację, ponieważ jest to etap, w którym można określić stopień porażenia roślin.

Wybór odmian: W celu zapobiegania chorobie kędzierzawych wierzchołków pomidorów ważny jest wybór odmian. Należy wybierać pomidory z mniejszą infekcją wirusową i wysoką tolerancją na szkodniki. Ważne jest również, aby kupować nasiona z renomowanych lokalnych źródeł, dzięki czemu sadzonki są przystosowane do lokalnych warunków pogodowych. Uwaga: wybieraj rośliny zdrowe, nie zdeformowane, o bujnym wzroście, białych korzeniach, dobrze rozwiniętych wierzchołkach i dobrych szczepach (do pomidorów szczepionych). Jednym z przykładów odmiany wybranej pod kątem odporności na Curly-Top jest pomidor „Payette” opracowany w Idaho

Nurseries: Aby szkółki były wysokie i dobrze wentylowane, po każdym uwolnieniu szkółki muszą być traktowane narzędziami szkółkarskimi. Materiał szkółkarski musi być wysuszony i zbutwiały.

Ziemia do sadzenia: W przypadku ogrodów do uprawy rotacyjnej pomidorów ogrody należy oczyścić i zniszczyć w ogrodzie. Ostrożnie wymieszaj, zastosuj wapno, gdy tylko obrócisz glebę i wysusz 7-10 dni przed sadzeniem. Nową gołą ziemię warto wybrać przed sadzeniem roślin strączkowych, glebę piaszczysto-gliniastą, najlepiej bazaltową o pH 5,5 - 6,5.

Metodami fizycznymi

Użyj żółtych pułapek lepowych (20 cm x 30 cm, umieść w odstępie 3 m / sztukę), aby zwabić lejek na liście buraków.

Używanie folii zwisającej z wierzchołków drzew, aby stworzyć odbijające światło, aby odeprzeć użądlenie owada.

Kontrola

Nie ma dostępnych środków chemicznych do zwalczania wirusa, ale kilka praktyk kulturowych może pomóc w ograniczeniu lub wyeliminowaniu infekcji, takich jak:

Dobre praktyki sanitarne, takie jak zwalczanie chwastów i owadów, są również niezbędne w ograniczaniu występowania choroby.

Ogrodnicy domowi mogą również rozważyć sadzenie podatnych roślin żywicielskich, takich jak pomidory i papryka, w lekko zacienionej części ogrodu, ponieważ skoczki preferują żerowanie w miejscach nasłonecznionych. Jeśli ogród jest w pełnym słońcu, pomocne może być umieszczenie siatkowej klatki nad młodymi roślinami. Ten materiał siatkowy zapewni niewielką ilość cienia, a jeśli otwory są wystarczająco małe, może faktycznie uniemożliwić skoczkom liściastym dostanie się do roślin. Jeśli używana jest klatka z siatką, upewnij się, że roślina nie dotyka siatkowego materiału, ponieważ zmniejszy to skuteczność. Usuń klatki, gdy rośliny dojrzeją, ponieważ są mniej podatne na infekcje i skorzystają ze zwiększonego światła dla rozwoju owoców.

Wszystkie porażone rośliny należy usunąć z pola lub ogrodu, gdy tylko zostaną zauważone, aby nie stanowiły źródła przenoszenia wirusa na zdrowe rośliny.

Cotygodniowe spryskiwanie olejem neem pomoże również powstrzymać nieznośnego skoczka.