Orobanche aegyptiaca

Egipska miotła
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Planty
Klad :	Tracheofity
Klad :	okrytozalążkowe
Klad :	Eudikotki
Klad :	Asterydy
Zamówienie:	Lamiales
Rodzina:	Orobanchaceae
Rodzaj:	Orobanche
Gatunek:	O. aegyptiaca
Nazwa dwumianowa
Orobanche aegyptiaca os.
Synonimy
Phelipanche aegyptica

Orobanche aegyptiaca , rzepak egipski , to roślina będąca bezwzględnym holopasożytem z rodziny Orobanchaceae o złożonym cyklu życiowym. Pasożyt ten występuje najczęściej na Bliskim Wschodzie i ma szeroki zakres żywicieli, w tym wiele ważnych gospodarczo upraw.

Selektywne zwalczanie rzepaku egipskiego jest niezwykle trudne, ponieważ bliski związek między rośliną żywicielską a pasożytem ogranicza stosowanie większości metod mechanicznych i chwastobójczych.

Cykl chorobowy

Pojedyncza roślina rzepaku egipskiego jest w stanie wyprodukować setki tysięcy bardzo małych ( 0,15–0,5 milimetra ( 1 / 128 - 5 / 256 cali) długości) nasion. Nasiona te, rozsiewane przez wiatr, zwierzęta lub bardziej sztuczne środki, takie jak maszyny rolnicze, przeżywają w glebie i mają zdolność przetrwania w glebie przez ponad 15 lat. Kiedy nasiona są upuszczane, są uśpione. Wymagają późniejszego dojrzewania lub dalszego dojrzewania po opadnięciu nasion z rośliny, co kończy się po zakończeniu pory suchej. Gdy zaczyna się pora deszczowa, nasiona wchłaniają wodę i przechodzą do fazy kondycjonowania, która trwa 1–3 tygodnie, w zależności od tego, czy temperatura pozostaje optymalna, między 60 a 70 ° F (16 a 21 ° C). W tym momencie nasiona potrzebują jedynie sygnału chemicznego z korzeni rośliny żywicielskiej, aby wykiełkować. Nasiona mogą pozostawać w tym stanie kondycjonowanym przez kilka miesięcy. Jeśli nasiono nigdy nie otrzyma sygnału chemicznego do wykiełkowania i wyschnie, powróci do stanu uśpienia, gotowe do regeneracji, gdy rozpocznie się kolejna pora deszczowa.

Kiedy kondycjonowane ziarno otrzymuje sygnał chemiczny z rośliny żywicielskiej, kiełkuje, tworząc rurkę zarodkową, która rośnie w kierunku żywiciela. Z tej rurki zarodkowej wyrasta haustorium, które jest częścią miotły, która przyczepia pasożyta do żywiciela i wrasta do układu naczyniowego żywiciela. Pasożyt jest wtedy w stanie wyciągnąć wodę i składniki odżywcze ze swojego żywiciela. W tym momencie O. aegyptiaca rośnie szybko, rozwijając nadziemne łodygi kwiatowe. Kwiaty rozwijają się od lutego do maja. Średniej wielkości roślina może wytworzyć ponad 400 kwiatów, z których każdy wytwarza około 500 nasion. Pełny cykl życiowy tego pasożyta, jeśli zakończy się w jednym sezonie, trwa od 10 do 15 tygodni.

Gospodarze i objawy

Gama żywicieli rzepaku egipskiego jest dość szeroka i obejmuje wiele warzyw szerokolistnych, uprawy polowe i niektóre rośliny ozdobne. Pomidor , ziemniak , tytoń , bakłażan , papryka , groszek , marchew , seler , gorczyca , szpinak i chryzantemy należą do podatnych roślin. Na obszarach takich jak południowa Rosja melony są również potencjalnymi żywicielami. Zgłoszono, że niektóre gatunki roślin są żywicielami O. aegyptiaca , które w rzeczywistości nie są żywicielami. Ponieważ fizyczne przyczepienie pasożyta następuje pod ziemią, niezbędne jest sprawdzenie, czy korzenie rośliny są połączone z chwastem.

Najbardziej oczywistą oznaką pasożytnictwa O. aegyptiaca jest widoczna roślina pasożytnicza w pobliżu podstawy atakowanej rośliny. Rzepak egipski to bardzo niska roślina o fioletowych kwiatach i fioletowej do brązowej łodydze. Rośliny zarażone tym chwastem będą wykazywać oznaki stresu wodnego, żółknięcia liści i zahamowania wzrostu.

Środowisko

Orobanche aegyptiaca jest przystosowana do gleb o wysokim pH, takich jak te na Bliskim Wschodzie, gdzie jest rodzima, i wymaga wysokich temperatur dla idealnego kiełkowania i wzrostu. Ponieważ O. aegyptiaca jest pasożytem bezwzględnym, występuje tylko w połączeniu z uprawami, które atakuje, zwłaszcza uprawami nawadnianymi.

Kierownictwo

Istnieją trzy główne rodzaje kontroli Orobanche aegyptiaca : chemiczna, kulturowa i biologiczna.

Kontrolę chemiczną można osiągnąć przez fumigację gleby bromkiem metylu . Ta metoda jest skuteczna, ale jest rzadko stosowana, ponieważ dotyczy tylko płytkiej warstwy gleby, jest kosztownym zabiegiem, a bromek metylu stwarza zagrożenie dla środowiska. Inną formą kontroli chemicznej jest solaryzacja gleby, czyli słoneczne ogrzewanie gleby poprzez umieszczenie przezroczystych arkuszy polietylenu na wilgotnej glebie. To zabija większość zdolnych do życia nasion i wywołuje wtórny stan uśpienia pozostałych. Wreszcie, w wielu badaniach wykazano, że herbicydy sulfonylomocznikowe i imidazolinonowe są skuteczną formą chemicznego zwalczania O. aegyptiaca ze skutecznością zależną od metody aplikacji, gatunku rośliny uprawnej i terminu aplikacji. Jedno z badań wykazało, że czas aplikacji od 14 do 42 dni po posadzeniu jest idealny do zwalczania egipskiej miotły.

Niektóre formy kulturowej kontroli O. aegyptiaca obejmują działania sanitarne mające na celu zapobieganie przemieszczaniu się nasion, ręczne zbieranie chwastów oraz unikanie poprzez zmianę czasu siewu lub niehodowanie rośliny żywicielskiej. Ograniczenie rozprzestrzeniania się zainfekowanej gleby przez maszyny rolnicze, unikanie wypasu na zainfekowanych roślinach i trzymanie się z daleka od stosowania siana wyprodukowanego z Orobanche to metody pomagające zapobiegać przemieszczaniu się nasion. Indywidualne ręczne zbieranie chwastów jest bardzo ważne, ponieważ roślina może nadal żyć jako tylko łodyga i wytwarzać kwiat, który może rozprzestrzeniać nasiona, nawet gdy nie jest połączony z żywicielem. Każda strategia unikania musi być przeprowadzona z rośliną, która nie może być pasożytem O. aegyptiaca i może zająć do 20 lat, ponieważ tak długo nasiona rośliny mogą pozostać żywotne w glebie. Ponadto, ponieważ nasiona mogą bezpiecznie przechodzić przez układ pokarmowy zwierzęcia, ważne jest zapewnienie, że obornik nie jest zanieczyszczony. Inną opcją kontroli kulturowej jest stosowanie pułapek lub międzyplonów. Uprawy pułapkowe sprzyjają kiełkowaniu O. aegyptiaca nasiona, ale nie pozwalają na pasożytnictwo; obejmują one len, fasolę mung, kukurydzę i sorgo. Międzyplony umożliwiają pasożytnictwo, ale są niszczone przed kwitnieniem roślin pasożytniczych, więc nasiona rzepaku miotły nie mogą być produkowane i rozpraszane. Wreszcie, zaobserwowano ograniczony sukces w przypadku odporności roślin żywicielskich w słoneczniku, bobiku, soczewicy i pomidorach. Odporne odmiany słonecznika wyhodowano w Rosji i Hiszpanii, ale szybko utraciły odporność na rośliny żywicielskie w wyniku selekcji w kierunku bardziej agresywnych biotypów rośliny, które przystosowały się do nowych odmian. W odpornych odmianach słonecznika kiełkowanie było nadal indukowane, ale kiełek rośliny nigdy nie rozwija się po przeniknięciu przez haustorium. Makrocząsteczki są przenoszone z żywiciela na pasożyta, więc jedną z metod zwiększania oporności jest wprowadzenie genu przeciwdrobnoustrojowego z muchy mięsnej do genomu żywiciela. Pozwala to na przeniesienie jego produktu białkowego do pasożyta i działanie jako środek kontroli.

Większość form zwalczania biologicznego jest nadal opracowywana i badana, chociaż trzy gatunki są potencjalnymi formami zwalczania: Fusarium oxysporum , F. solani i Sclerotinia sclerotiorum . Wykazano, że F. oxysporum skutecznie zwalcza O. aegyptica w słoneczniku i tytoniu, podczas gdy wykazano, że S. sclerotiorum powoduje mokrą zgniliznę w roślinie bez negatywnego wpływu na żywiciela. Doświadczenia polowe przeprowadzone na Węgrzech wykazały obiecującą skuteczność zwalczania niektórych izolatów „F. solani”. Gatunki „Fusarium” zwykle działają poprzez fitotoksyny, które pomagają im pokonać O. aegyptica i zadomowić się.

Cohen et al. 2017 proponuje metryki, które posłużą do konstruowania systemów wspomagania decyzji . Takie wskaźniki decyzji zarządczych obejmują w szczególności historię pola, ekoinformatykę, systemy informacji geograficznej (GIS), mapowanie infestacji za pomocą teledetekcji oraz informacje dotyczące sąsiednich działek.

Znaczenie

Ponieważ rzepak egipski może powodować poważne szkody w uprawach gospodarczych i ozdobnych, ważne jest, aby zrozumieć tę roślinę jako pasożyta i w pełni zrozumieć jej cykl życiowy. Dzięki zrozumieniu jego cyklu życia zarządzanie jest możliwe.

W Izraelu produkcja pomidorów do przetwórstwa jest zagrożona w wyniku dużych strat w plonach z powodu silnej inwazji O. aegyptiaca . Około 1,3 do 2,6 miliarda dolarów zostało utraconych w wyniku rocznych strat w uprawach żywności w regionach w pobliżu Morza Śródziemnego, Afryki Północnej i Azji. Rzepak egipski i rozgałęziony rzepak ( O. ramosa ) porażają rocznie średnio 2,6 miliona hektarów upraw z rodziny Solanaceae, w tym pomidorów, ziemniaków i bakłażanów.