Urocystis agropyri
|
|
| Urocystis agropyri (głownia flagowa) | |
|---|---|
| Cykl choroby | |
| flagowej Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: |
Urocystidiaceae
|
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
U. agropyri
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Urocystis agropyri (Preuss) AA Fisch. Waldh., (1867)
|
|
| Synonimy | |
|
|
|
Urocystis agropyri jest grzybowym patogenem roślin , który powoduje głownię flagową na pszenicy.
Biologia
Grzyb flagowy, U. agropyri , jest podstawczakiem . Wytwarza bazydiospory i teliospory . Ten patogen występuje na całym świecie, ale jest najbardziej problematyczny w Australii i Indiach.
Zastępy niebieskie
Urocystis agropyri poraża między innymi pszenicę ( Triticum aestivum L.). Spokrewnione U. agropyri infekują inne trawy i są często identyfikowane jako organizm sprawczy głowni flagowej na pszenicy, ale nadal toczy się debata, czy są to ten sam organizm, czy różne szczepy.
Objawy
Smut flagowy to choroba ogólnoustrojowa, która rozpoczyna się w młodych tkankach. Wczesne objawy obejmują „trędowate” plamy oraz zginanie lub skręcanie koleoptylów . Starsze liście roślin mają białe prążki, które ostatecznie stają się srebrzystoszare, co jest dowodem zbliżającej się sporulacji patogenu . Ponadto zainfekowane rośliny mogą mieć zahamowany wzrost, zwiększoną produkcję liści, sterylne nasiona i brak produkcji główek lub pomyślną ekspansję liści.
Diagnoza
Liście pojawią się smugi z paskami, które są białe, szare lub czarne. Przebarwienie liści jest spowodowane strukturami grzybów zwanymi sori, które są skupiskami struktur zawierających zarodniki. Podczas sporulacji sori przebija się przez liście, uwalniając teliospory i powodując, że liście wyglądają na postrzępione. Te zarodniki są czerwonawo-brązowe, gładko zaokrąglone i zazwyczaj są skupione po 5-6 sztuk z sterylnymi komórkami wokół nich. Zlepione zarodniki są często określane jako „kulki zarodników” i mierzą około 20-50 mikronów. Duże ilości U. agropyri wyglądają jak brązowy lub czarny pył.
Cykl chorobowy
U. agropyri wytwarza teliospory, które mogą być przenoszone przez wiatr lub rozprowadzane w glebie za pośrednictwem maszyn lub zwierząt. W glebie dikariotyczny teliospor, następuje mejoza, a następnie mitoza, w wyniku czego powstają do czterech podstawczaków, z których każdy zawiera jedno jądro. Bazidiospory kiełkują na sadzonkach, a każda strzępka przechodzi plazmogamię z kompatybilną strzępką. W tym przypadku jedno jądro przenosi się do drugiej strzępki, przywracając stan dikariotyczny grzyba. Strzępki tworzą appressoria które wnikają do koleoptylu pędu wschodzących nasion przez tkankę naskórka, następnie pomiędzy wiązkami przewodzącymi liści wyrastają strzępki. Niektóre komórki strzępek dają początek głowni sori, zawierającej teliospory, które wyłaniają się przez tkankę liścia w celu rozsiewania przez wiatr. Teliospory spoczywają w glebie, a gdy warunki są odpowiednie, dają początek większej liczbie bazydiospor, dalej rozprzestrzeniając infekcję. Alternatywnie, teliospory mogą tworzyć się w nasionach, gdy grzybnia rośnie w całej roślinie, w którym to przypadku kiełkują w nasionach, powodując nową infekcję, ponownie poprzez produkcję bazydiospor. Teliospory zimują w glebie, starzejących się tkankach roślin iw nasionach. Zarodniki te zachowują zdolność kiełkowania przez 3–7 lat.
Warunki środowiska
Ten patogen preferuje suche lata, umiarkowane temperatury i łagodne zimy. Grzyby flagowe kiełkują w suchych glebach, gdy temperatura waha się od 40-80 ° F. Smut flagowy odnotowano w Australii, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, RPA, Chinach, Japonii, Indiach, Egipcie i Pakistanie. Praktyki uprawowe, które pozostawiają szczątki roślin na powierzchni gleby, zwiększają U. agropyri , podobnie jak siew pszenicy zimą, a nie wiosną. Łagodne zimy poprawiają zdolność patogenu do wywoływania infekcji dla nasion wysianych jesienią lub zimą; wiosenne nasadzenia dają grzybowi mniejsze możliwości zadomowienia się.
Zarządzanie chorobami
Ogólnie rzecz biorąc, strategie zapobiegania głowni flagowej obejmują stosowanie odmian odpornych na choroby, chemiczne zaprawianie nasion i płodozmian w celu zmniejszenia ilości obecnego inokulum. Ponieważ U. agropyri kiełkują w suchych glebach, utrzymywanie bardziej wilgotnych gleb pomaga zmniejszyć ich żywotność. Karboksyna jest powszechnie stosowanym środkiem grzybobójczym na nasionach, który dobrze działa w zapobieganiu wystąpieniu choroby. Oprócz zaprawiania nasion skuteczne w zwalczaniu choroby jest stosowanie ogólnoustrojowych fungicydów na początku sezonu wegetacyjnego iw niskich dawkach. Płytkie wysiewanie nasion w glebie również pomaga ograniczyć występowanie chorób.
Uderzenie
Spadek wydajności
Straty spowodowane smutkiem flagi są zwykle rozpatrywane na podstawie pola po polu. Pola obsadzone podatnymi odmianami, które przypadkowo zostaną zainfekowane, będą generalnie ponosić całkowite straty. Australia jest jednym z nielicznych miejsc, które wciąż ponoszą straty w wyniku zniesławienia flag. Średnie straty w Australii przekraczają 50 milionów dolarów australijskich. Australia doświadczyła największych strat znanych na początku XX wieku z powodu wrażliwości popularnych odmian pszenicy i braku wówczas środków grzybobójczych. W latach sześćdziesiątych XX wieku posadzono nowe odmiany, co sprzyjało odrodzeniu się chorób. Czasami nadal występują całkowite straty plonów, ale typowy zakres strat wynosi 5-20%. Straty mogą być bezpośrednie lub pośrednie, ponieważ dotknięte rośliny mogą być bardziej podatne na inne stresy biotyczne lub abiotyczne. Indie zgłaszały straty spowodowane głownią flagową w latach czterdziestych do siedemdziesiątych XX wieku, które wynosiły średnio około 15 000 ton rocznie. Indie i Stany Zjednoczone mają obecnie niską częstość występowania tej choroby ze względu na rozmieszczenie odpornych odmian. Występowanie choroby w Stanach Zjednoczonych ograniczało się do północno-zachodniego Pacyfiku i było wynikiem wprowadzenia podatnych odmian w połowie XX wieku.
Historyczny
Urocystis agropyri jest globalnym problemem w regionach uprawy pszenicy, zwłaszcza tam, gdzie warunki środowiskowe sprzyjają grzybowi. Smut flagowy został po raz pierwszy zgłoszony przez Agropyron spp. w Europie w 1848 r., błędnie przypisywana Uredo agropyri . Prawdopodobnie występował w Australii Południowej przed 1868 rokiem, znany jako „czarna rdza”, ale jest jednoznacznie identyfikowany dopiero od tego roku. Początkowo został zidentyfikowany przez Wolffa 1873 jako U. occulta , ale zarodnik morfologia zróżnicowała go w opinii Körnicke 1877. Później inne kraje zidentyfikowały go jako patogen, który został wprowadzony do światowych upraw poprzez handel nasionami i zakażonymi odmianami. Rozwój głowni flagowej w Australii w XIX wieku, a następnie w Stanach Zjednoczonych w XX wieku, jest prawdopodobnie spowodowany rozprzestrzenianiem się i wymianą skażonych nasion. Przepisy dotyczące kwarantanny ograniczyły przemieszczanie zakażonych nasion, plew i maszyn rolniczych z obszarów endemicznych. Zostały one po raz pierwszy uchwalone w USA w XX wieku, aby skutecznie hamować rozprzestrzenianie się chorób. Podobne przepisy przyjęto później w Belgii, Niemczech, Holandii, Wielkiej Brytanii i wielu innych krajach. Smut flagowy jest szeroko rozpowszechniony w całej Australii i był szczególnie problematyczny w latach dwudziestych XX wieku, dopóki nie odkryto i nie wprowadzono do użytku odpornych odmian. W latach 1955-1971 uszkodzenia i dystrybucja głowni flagowej wzrosły na północno-zachodnim Pacyfiku w Stanach Zjednoczonych, kiedy użycie kilku podatnych odmian pszenicy połączono z głębokim wysiewem we wczesnej jesieni. Dzięki zastosowaniu odpornych odmian problem głowni flagowej północno-zachodniego Pacyfiku nie stanowi już znaczącego zagrożenia dla plonów.