Macrophomina phaseolina
| Macrophomina phaseolina | |
|---|---|
 | |
| Споры Macrophomina phaseolina, растущие на Pinus | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | Грибы |
| Разделение: | Аскомикота |
| Сорт: | Дотидеомицеты |
| Заказ: | Ботриосфериалес |
| Семья: | Botryosphaeriaceae |
| Род: | Макрофомина |
| Разновидность: | М. фазеолина |
| Биномиальное имя | |
| Macrophomina phaseolina (Тасси) Гойд. (1947) | |
| Синонимы | |
| |
Macrophomina phaseolina — фитопатогенный гриб семейства Botryosphaeriaceae , вызывающий увядание, гниение проростков, гниль шейки, гниль стеблей, древесную гниль, гниль основания стеблей и гниль корней у многих видов растений.
Хозяева, симптомы и признаки
Один из самых вредоносных патогенов, передающихся через семена и почву, Macrophomina phaseolina — это грибок, который поражает около 500 видов растений из более чем 100 семейств. [2] Хозяева включают: арахис, капусту, перец, нут, сою, подсолнечник, батат, люцерну, кунжут, картофель, сорго, пшеницу и кукурузу и другие. [3] Идентификация изолятов M. phaseolina обычно основана на морфологии и попытках разделить патоген на подвиды, но поскольку существуют широкие внутривидовые вариации в фенотипе изолятов, эти критерии часто ненадежны. [2] Неспособность правильно обнаружить и идентифицировать M. phaseolina с помощью традиционных морфологических методов на основе культуры побудила ученых разработать молекулярные подходы на основе нуклеиновых кислот, такие как высокочувствительные и специфичные методы на основе полимеразной цепной реакции. [4] [5] Исследователи также недавно создали видоспецифичные олигонуклеотидные праймеры [6] и зонды, меченные дигоксигенином [6], в надежде на лучшую идентификацию и обнаружение M. phaseolina . [5]
Возбудитель M. phaseolina поражает фиброваскулярную систему корней и базальных междоузлий своего хозяина, затрудняя транспорт воды и питательных веществ в верхние части растения. [7] В результате прогрессирующее увядание, преждевременное отмирание, потеря энергии и снижение урожайности являются характерными симптомами заражения M. phaseolina . [8] Грибок также вызывает множество заболеваний, таких как увядание, увядание сеянцев, гниль воротника, гниль стебля, угольная гниль, гниль базального стебля и корневая гниль. [2] Хотя коричневые поражения могут образовываться на гипокотилях или появляющихся сеянцах, многие симптомы возникают во время или после цветения, включая серое обесцвечивание стебля и стержневых корней, измельчение растительной ткани в стебле и верхней части стержневого корня и образование полостей в стебле. [8] Под эпидермисом нижнего стебля и в стержневом корне могут образовываться небольшие черные точки, придавая стеблям и корням вид, посыпанный древесным углем. [8] При удалении эпидермиса мелкие и черные микросклероции (признак заболевания) могут быть настолько многочисленными, что они придают тканям растения серовато-черный оттенок. [8] Кроме того, в сердцевине и сосудистых тканях корня и стебля могут образовываться красновато-коричневые пятна и черные полосы. [8]
Цикл болезни
Macrophomina phaseolina имеет моноциклический цикл заболевания.
Выживание
Гриб M. phaseolina имеет агрегаты гифальных клеток, которые образуют микросклероции внутри стержневых корней и стеблей растений-хозяев. [7] Микросклероции зимуют в почве и растительных остатках и являются основным источником инокулята весной. [9] Было показано, что они выживают в почве до трех лет. [3] Это черные, сферические или продолговатые структуры, которые позволяют грибку сохраняться в плохих условиях, таких как низкий уровень питательных веществ в почве и температура выше 30 °C. [3] Однако во влажных почвах выживаемость микросклероций значительно ниже, часто они выживают не более 7-8 недель, а мицелий не может выживать более 7 дней. [3] Кроме того, зараженные семена могут нести грибок в своих семенных оболочках. [3] Эти зараженные семена либо не прорастают, либо дают всходы, которые погибают вскоре после появления всходов. [3]
Инфекция
Macrophomina phaseolina — это болезнь, которая развивается в условиях жары и засухи и вызывает появление большого количества микросклероций при относительно низком водном потенциале и относительно высоких температурах. [3] В частности, в соевых бобах угольная гниль обычно возникает, когда растения испытывают значительный стресс от засухи. [3]
При благоприятных условиях из этих микросклероциев прорастают гифы. [10] Прорастание микросклероциев происходит в течение всего вегетационного периода при температуре от 28 до 35 °C. [3] Микросклероции прорастают на поверхности корней, а ростковые трубки на конце микросклероциев образуют аппрезории, которые проникают в стенки эпидермальных клеток хозяина, используя тургорное давление или через естественные отверстия. [3]
Гифы заражают корни растения-хозяина. Сначала гифы проникают в кортикальную ткань и растут межклеточно, затем заражают корни и сосудистую ткань. [3] Внутри сосудистой ткани образуются мицелии и склероции, которые закупоривают сосуды. [2] Это вызывает серовато-черный цвет, часто наблюдаемый у растений, зараженных M. phaseolina , а также препятствует транспортировке воды и питательных веществ от корней к верхним частям растения. [9] Таким образом, из-за этой системной инфекции больные растения часто увядают и преждевременно погибают.
Управление
Понимание моноциклического цикла болезни M. phaseolina может помочь фитопатологам лучше понять сам патоген, это может помочь садоводам вывести устойчивые к болезням культуры, а также это может помочь фермерам понять, на каком этапе вегетационного цикла следует применять фунгициды или применять другие методы борьбы.
В настоящее время существует несколько методов, используемых для борьбы с грибковыми инфекциями M. phaseolina . Часто для подавления роста мицелия используются фунгициды. К ним относятся тирам , ипродион , карбендазим , пираклостробин , флухинконазол, толифлуанид , металаксил и пенфлуфен + трифлоксистробин. [5] Было показано, что активные ингредиенты карбендазим и пенфлуфен + трифлоксистробин являются наиболее эффективными для борьбы с M. phaseolina. [5] В этом же исследовании изолят M. phaseolina показал нечувствительность к активным ингредиентам флухинконазолу, металаксилу, тираму и толифлуаниду. Таким образом, фунгициды не обязательно являются эффективным способом борьбы с этим грибковым патогеном.
Однако существуют альтернативы фунгицидам, которые особенно предпочитают органические фермеры, такие как сочетание соляризации почвы и органических добавок. [11] Соляризация почвы — это метод использования солнечной энергии для борьбы с патогенами в почве путем мульчирования почвы и покрытия ее большим, обычно прозрачным полиэтиленовым брезентом для улавливания солнечной энергии и нагрева почвы. В исследованиях этот метод оказался таким же эффективным, как и фунгициды. [ 11] Кроме того, севооборот может быть эффективной практикой управления. По словам исследователей, «Севооборот без сои в течение трех лет может эффективно сократить количество микросклероций и полезен для борьбы с угольной гнилью», потому что «кукуруза не является таким хорошим хозяином для M. phaseolina , как соя, поэтому севооборот с кукурузой в течение трех лет может помочь сократить популяцию, но не устранить патоген из почвы». [3] Наконец, методы обработки почвы могут уменьшить влажность почвы и сделать окружающую среду менее благоприятной для патогена. [3]
Инфекция человека
Сообщалось, что этот организм вызывает инфекцию у людей, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом. Инфекция может проявляться в виде кожного целлюлита или глазного кератита. [12]
Ссылки
- ^ ab "Угольная гниль".
- ^ abcd Бабу, Бандамаравури Кишор; Саксена, Анил К.; Шривастава, Алок К.; Арора, Дилип К. (2007-11-01). «Идентификация и обнаружение Macrophomina phaseolina с использованием видоспецифичных олигонуклеотидных праймеров и зонда». Mycologia . 99 (6): 797– 803. doi :10.3852/mycologia.99.6.797. ISSN 0027-5514. PMID 18333503.
- ^ abcdefghijklm "Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid". projects.ncsu.edu . Архивировано из оригинала 2016-12-20 . Получено 07.12.2016 .
- ^ Mirmajlessi, Seyed Mahyar; Destefanis, Marialaura; Gottsberger, Richard Alexander; Mänd, Marika; Loit, Evelin (15 января 2015 г.). "ПЦР-ориентированные методы, используемые для обнаружения наиболее важных патогенов на клубнике: систематический обзор". Systematic Reviews . 4 (1): 9. doi : 10.1186/2046-4053-4-9 . PMC 4320524 . PMID 25588564.
- ^ abcd Тонин, Розан Фатима Балдига; Авозани, Авелина; Данелли, Андерсон Луис Дуранте; Рейс, Эрлей Мело; Золдан, Сандра Мария; Гарсес-Фиаллос, Фелипе Рафаэль (1 декабря 2013 г.). «Чувствительность мицелия Macrophominaphaseolina in vitro к фунгицидам». Пескиза Агропекуария Тропическая . 43 (4): 460–466 . doi : 10.1590/S1983-40632013000400014 . ISSN 1983-4063.
- ^ аб "Микология". Тейлор и Фрэнсис .
- ^ ab "Угольная гниль – Macrophomina phaseolina | Патология полевых культур". www.fieldcroppathology.msu.edu . Получено 07.12.2016 .
- ^ abcde Хан, Салик Наваз (2007-01-01). "Macrophomina phaseolina как возбудитель угольной гнили подсолнечника". ResearchGate . 5 (2).
- ^ ab "Цикл заболеваний и эпидемиология". www.jutegenome.org/ . Геном джута. Архивировано из оригинала 20-12-2016 . Получено 07-12-2016 .
- ^ "Табак - Macrophomina phaseolina". ephytia.inra.fr . Получено 2016-12-07 .
- ^ ab Narayanasamy, P. (2013-06-28). Биологическое управление болезнями сельскохозяйственных культур: Том 1: Характеристики биологических агентов контроля. Springer Science & Business Media. ISBN 9789400763807.
- ^ Шварц, РА; Капила, Р. (2019). «Macrophomina phaseolina: упущенная из виду кожная инфекция, болезнь семенной гнили у людей». Международный журнал дерматологии . Ранний обзор (7): 796–798 . doi :10.1111/ijd.14707. PMID 31729754. S2CID 208035585.
