Stenocarpella maydis
Виды грибов

Stenocarpella maydis
Конидии Stenocarpella maydis
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Сорт:Сордариомицеты
Заказ:Диапорталес
Семья:Диапортовые
Род:Стенокарпелла
Разновидность:
С. майдис
Биномиальное имя
Stenocarpella maydis
(Берк.) Саттон

Stenocarpella maydis (Berk.) Sutton (синонимы: Diplodia maydis (Berk.) Sacc. и D. zeae (Schwein.) Lév.) — фитопатогенный гриб и возбудитель диплодиозной гнили початков и стеблей . Единственными известными на сегодняшний день хозяевами являются кукуруза ( Zea mays ) и тростник ( Arundinaria sp.). [1] Телеоморф гриба неизвестен. [2]

Stenocarpella maydis может значительно снизить урожайность или качество зерна (см. — Симптомы и признаки), поскольку происходит уменьшение размера зерна и снижение натурного веса. Если заражение происходит рано, некоторые початки могут не давать пригодного для сбора зерна или может быть поставлена ​​под угрозу энергия семян. [2] [3] Задержка сбора урожая и влажная погода перед сбором урожая могут позволить грибку продолжить рост, что еще больше снижает товарность зерна. [4] Кроме того, некоторые животные могут отказываться от зараженного корма на основе кукурузы. Гниль Stenocarpella может влиять на высушенное зерно дистилляторов с растворимым составом (DDGS), но не на выход этанола на основе эквивалентного веса. [5] Хотя этот организм встречается нечасто, при благоприятных условиях он может вырабатывать микотоксины (см. — Важность), токсичные соединения для млекопитающих.

Симптомы и признаки

Если кукурузное растение заражается вскоре после цветения, шелуха выглядит обесцвеченной до соломенного цвета. Рост мицелия на кукурузных початках обычно начинается у основания початка. На поздних стадиях заболевания это может привести к образованию легких мумифицированных початков, что объясняется высвобождением внеклеточной гидролитической активности кислой протеазы, ксиланаз и целлюлаз . [6] В конце сезона этот аскомицет на растении можно распознать по образованию небольших приподнятых черных грибковых репродуктивных структур (пикнидий) на зараженных зернах, початках, шелухе или стеблях, что придает им неровное ощущение при прикосновении. Когда заражение происходит через несколько недель после цветения, початки могут быть бессимптомными, с возможным коричневым изменением цвета или редко показывать мицелий между зернами. Некоторые изоляты могут вызывать преждевременное прорастание зерен кукурузы. [7] [8] [2] При инфекциях стеблей повреждение сосудистой системы нарушает транслокацию и, таким образом, уменьшает размер зерна. [9]

Биология и эпидемиология

S. maydis зимует на больных растительных остатках (шелуха, стебли). Во влажных условиях колбообразные пикниды , внедренные в остатки, производят двухклеточные конидии . Диплодиозная гниль початка происходит, когда конидии распространяются через дождь и ветер в растение во время раннего выметывания шелков и до двух-трех недель после того, как шелковина начинает стареть. В качестве альтернативы конидии могут проникать в шелуху, как правило, в основание початка. Рост грибка чаще всего встречается на стадиях молока, теста и зубца. Диплодиозная гниль стебля происходит в основном в короне, мезокотиле, корнях и реже в узлах между короной и початком. Для обоих заболеваний точками входа облегчаются повреждения вредителями (например, птицами, насекомыми), что предрасполагает хозяина. Повреждение ушной червью ( Helicoverpa zea ) на стебле початка часто связано с заболеванием. [2] [4]

Диплодиозная гниль наиболее серьезна в системах монокультуры или когда влажная погода наступает вскоре после выметывания пестичных столбов, особенно для восприимчивых сортов кукурузы с вертикальными початками и плотной шелухой. S. maydis встречается в прохладных, влажных умеренных районах, тогда как близкородственный S. macrospora со схожими симптомами, но единственным хозяином которого является кукуруза, как правило, встречается в теплых, влажных зонах. [2] [10]

Цикл болезни кукурузы Diplodia Сеть защиты урожая

Распространенность во всем мире

Распространенность гнилей колоса и стебля Diplodia зависит от климатических факторов. Эпидемии были связаны с ранними засухами и поздними дождями. [11] Распространенность зараженной кукурузы на поле может варьироваться от 1-2% до 75-80%. [6] Некоторые регионы по всему миру, связанные с Stenocarpella maydis [9], включают:

  • Северная Америка: Канада, Мексика (неподтверждено), США (Флорида, Иллинойс, Северная Каролина, Южная Дакота).
  • Центральная Америка: Гватемала, [12] Белиз, [6] Сальвадор, [6] Гондурас.
  • Южная Америка: Аргентина, Бразилия, Колумбия, Эквадор
  • Европейский и Средиземноморский регион: Австрия, Чехия, Италия, Франция, Россия
  • Африка: Кения, Малави, Нигерия, ЮАР, Танзания, Заир, Зимбабве.
  • Азия: Китай (широко распространен), Индия (неподтверждено), Иран, Тайвань.
  • Океания: Австралия (Новый Южный Уэльс)

Управление

Культурный контроль

  • Своевременная посадка: Чередуйте даты посадки, когда это возможно. Распространение шелковых фиников снизит риск заражения диплодиозом. [13]
  • Севооборот: чередуйте культуры, не являющиеся хозяевами, с кукурузой по крайней мере в течение одного года, чтобы уменьшить присутствие покоящихся структур патогена в последующих сезонах. [2]
  • Обработка почвы: удаление/разложение остатков кукурузы осенью может помочь снизить уровень заболеваний. [14]
  • Время полива: Верхнее орошение может привести к разбрызгиванию спор S. maydis с зараженных растений кукурузы на соседние здоровые растения. [15]
  • Сушка и отбор зерна: Перед хранением высушите зерно ниже 13-15%, чтобы остановить рост плесени. Перед хранением очистите высушенное зерно, удалив более легкие, поврежденные зерна, початки и мелочь. Регулярно просеивайте зерно и храните наиболее зараженное зерно отдельно, чтобы уменьшить распространение болезни. [13]
  • Другие: Захоронение остатков кукурузы обеспечивает некоторую степень контроля за заболеванием. Охладите зараженное зерно до температуры ниже 50 °F (19 °C) вскоре после сбора урожая и храните при температуре 30 °F (-1,1 °C), чтобы задержать развитие инфекции. [8] [16]

Сопротивление хозяина

Гибриды кукурузы различаются по своей восприимчивости к S. maydis . Сорта Flint более устойчивы, чем зубчатые, и селекция на устойчивость дает надежду на контроль, однако полная устойчивость (иммунитет) недоступна. [9] Некоторые поставщики семян предлагают рейтинги устойчивости к гниению Diplodia для своих гибридов. [17] Кроме того, устойчивость к насекомым может уменьшить повреждения и тяжесть заболевания. [13] Генетическая устойчивость к гниению стебля Diplodia тесно связана с устойчивостью к гниению стебля Gibberella . [2]

Химический контроль

Потенциальные преимущества фунгицидов для контроля гнили Diplodia остаются неоднозначными. Рекомендуется применять фунгициды, когда болезнь листьев очевидна на высоком уровне, чтобы помочь минимизировать повреждение стебля во время налива зерна. [18] Некоторые экспериментальные результаты включают:

  • Пропиконазол и протиоконазол показывают многообещающие результаты в лабораторных масштабах по снижению роста грибков в контролируемых условиях. Однако в полевых условиях ни один из них не показал успешного снижения гнили Diplodia. [19]
  • Беномил (Бенлат) и манкоцеб (Дитан М-45) показали определенную эффективность в борьбе с S. maydis в нигерийской саванне. [20]
  • Продукт триазола и продукт смеси стробилурина и триазола QoI , протестированные исследователями в Университете Пердью, не привели к последовательному снижению тяжести заболевания. [21]

Биологический контроль

Хотя этот подход не так часто используется, как описанные ранее стратегии управления, несколько исследований показывают многообещающие результаты с подходом биоконтроля . Ниже приведены примеры:

  • Два изолята Streptomyces sp., обозначенные DAUFPE 11470 и DAUFPE 14632, выделенные из почвы ризосферы кукурузы, значительно снизили заболеваемость S. maydis на 93,2% и 92,3% соответственно. [22]
  • Штаммы Pseudomonas spp., P. fluorescens , Pantoea agglomerans и Bacillus subtilis подавляли развитие этого грибка для производства соединений с противогрибковой активностью. [6]

Важность

Примеры токсинов Diplodia. Структуры: A) диплодиатоксин, B) диплонин, C) стагидрин (пролин бетаин), D) хетоглобозин K, E) хетоглобозин L, F) хетоглобозин O, G) хетоглобозин M

S. maydis способен вырабатывать микотоксины, но не было зарегистрировано ни одного случая, связанного с гниением Diplodia в Соединенных Штатах и ​​Канаде. Тем не менее, в Южной Америке и Африке были зарегистрированы некоторые микотоксикозы (диплодиоз) из-за этого грибка. [4] Это проявляется как нервное расстройство (нейромикотоксикоз), характеризующееся неврологическими расстройствами, такими как атаксия , паралич и поражение печени у сельскохозяйственных животных, которых кормили или пасли на кукурузе, зараженной S. maydis . Кроме того, зараженная Diplodia кукуруза, используемая в птицеводстве и яйценоской промышленности, привела к снижению производительности. [11] Микотоксины, вырабатываемые этим фитопатогеном, включают диплоидиатоксин, хетоглобозины и диплонин, которые все связаны с диплодиозом. [6] Более того, хетоглобозин К имеет потенциал в качестве противогрибкового средства. Исследование Уиклоу и соавторов показало многообещающую противогрибковую активность против Aspergillus flavus и Fusarium verticillioides [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Флетт, BC; Макларен, NW; Венер, FC (2001). «Распространенность Stenocarpella maydis початковой гнили кукурузы в системах севооборота». Болезни растений . 85 (1): 92– 94. doi :10.1094/pdis.2001.85.1.92. ISSN  0191-2917. PMID  30832079.
  2. ^ abcdefg Мункволд, Гэри П.; Уайт, Дональд Г. (2016). Справочник болезней кукурузы . Мункволд, Гэри П. (Гэри Филлип), Уайт, Дональд Г., Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. Департамент растениеводства. (Четвертое изд.). Сент-Пол, Миннесота, США ISBN 9780890544921. OCLC  946794125.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  3. ^ Сикейра, Каролина да Силва; Баррокас, Эллен Ноли; Мачадо, Хосе да Круз; Сильва, Урсула Абреу да; Диас, Яра Элеутерия (2014). «Влияние Stenocarpella maydis на семена и начальное развитие кукурузы». Журнал семеноводства . 36 (1): 79–86 . doi : 10.1590/S2317-15372014000100010 . ISSN  2317-1537.
  4. ^ abc "Управление болезнями кукурузы: гнили початков". Магазин образования . Получено 2018-07-17 .
  5. ^ Dien, Bruce S.; Wicklow, Donald T.; Singh, Vijay; Moreau, Robert A.; Winkler-Moser, Jill K.; Cotta, Michael A. (2012). «Влияние Stenocarpella maydisInfected Corn на состав кукурузного зерна и его превращение в этанол». Cereal Chemistry . 89 (1): 15– 23. doi :10.1094/cchem-09-11-0107. ISSN  0009-0352.
  6. ^ abcdef Альварес-Сервантес, Хорхе; Эрнандес-Домингес, Эдна М.; Теллез-Теллез, Маура; Мандухано-Гонсалес, Вирджиния; Меркадо-Флорес, Юридия; Диас-Годинес, Херардо (11 мая 2016 г.), «Stenocarpella maydis и Sporisorium reilianum: два патогенных гриба кукурузы», «Грибковая патогенность » , InTech, doi : 10.5772/62662 , ISBN 9789535123941
  7. ^ Джексон-Зимс, Тамра; Хартман, Терра (2017). Труды клиники растениеводства. Линкольн, Небраска: Университет Небраски - Линкольн. С.  193–195 .
  8. ^ ab Джексон-Циемс, Тамра; Гислер, Лорен; Харвесон, Роберт; Корус, Кевин; Лю, Бо (2012). «Профиль заболеваний кукурузы III: Болезни гнили початков и плесень зерна». digitalcommons.unl.edu/plantpathpapers . Получено 17 июля 2018 г. .
  9. ^ abc Европейская и средиземноморская организация по защите растений (EPPO) (2017). "Stenocarpella macroscopa и Stenocarpella maydis" (PDF) . Паспорта карантинных вредителей .
  10. ^ "Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы". Flickr . 2015-04-30 . Получено 2018-07-17 .
  11. ^ ab Grainsa. "Взгляд на диплодиозную гниль початка и стебля кукурузы и недавно выделенные микотоксины". Взгляд на диплодиозную гниль початка и стебля кукурузы и недавно выделенные микотоксины . Получено 17.07.2018 .
  12. ^ Мендоса, Хосе Родриго; Кок, Кар Рин; Стрэттон, Джейн; Бьянкини, Андреа; Халлен-Адамс, Хизер Э. (2017). «Понимание микобиоты кукурузы из высокогорий Гватемалы и ее влияние на качество и безопасность кукурузы». Защита урожая . 101 : 5–11 . doi : 10.1016/j.cropro.2017.07.009 . ISSN  0261-2194.
  13. ^ abc Woloshuk, C.; Wise, K. (2009). "Diplodia Ear Rot" (PDF) . Purdue Extension BP-75-W . Получено 17 июля 2018 г. .
  14. ^ Джексон-Зиемс, Тамра А. (2016). «Заболевания гниения початков и стеблей становятся все более распространенными на кукурузных полях». Cropwatch UNL . Получено 17 июля 2018 г.
  15. ^ "Как орошение влияет на наличие и тяжесть заболеваний?". MSU Extension . Получено 2018-07-17 .
  16. ^ Ромеро Луна, Марта П.; Камберато, Джеймс Дж.; Уайз, Кирстен А. (2017). «Выживание Stenocarpella maydis на остатках кукурузы в Индиане». Plant Health Progress . 18 (2): 78– 83. doi : 10.1094/php-rs-16-0063 . ISSN  1535-1025.
  17. ^ Wise, Kiersten; Mehl, Kelsey; Bradley, Carl (2017). "Diplodia Ear Rot" (PDF) . Информационный бюллетень по патологии растений PPFS-AG-C-05 . Получено 17 июля 2018 г. .
  18. ^ Agronomy Advice (2016). «Управление гнилями стеблей и початков диплодия у кукурузы» (PDF) . Канал — Seedmanship At Work . Получено 17 июля 2018 г.
  19. ^ Ромеро Луна, Марта П.; Уайз, Кирстен А. (2015). «Сроки и эффективность применения фунгицидов для борьбы с диплодиозной гнилью початков кукурузы». Plant Health Progress . 16 (3): 123– 131. doi :10.1094/php-rs-15-0010. ISSN  1535-1025.
  20. ^ Марли, PS; Гбенга, O (2004). «Фунгицидный контроль Stenocarpella Maydis в нигерийской саванне». Архивы фитопатологии и защиты растений . 37 (1): 19– 28. doi :10.1080/03235400310001631936. ISSN  0323-5408. S2CID  84148839.
  21. ^ Ромеро, Марта; Уайз, Кирстен (2015). "Оценка фунгицидов для диплодиозной гнили початка" (PDF) . Болезни кукурузы - Purdue Extension . Получено 2018-07-17 .
  22. ^ Брессан, В.; Фигейредо, Дж. Э. Ф. (2005). «Биологический контроль Stenocarpella maydis в семенах кукурузы с помощью антагонистических изолятов Streptomyces sp.». Журнал фитопатологии . 153 (10): 623– 626. doi :10.1111/j.1439-0434.2005.01014.x. ISSN  0931-1785.
  23. ^ Уиклоу, Дональд Т.; Роджерс, Кристина Д.; Дауд, Патрик Ф.; Глоер, Джеймс Б. (2011). «Биоактивные метаболиты Stenocarpella maydis, возбудителя гнили стеблей и початков кукурузы». Fungal Biology . 115 (2): 133– 142. doi :10.1016/j.funbio.2010.11.003. ISSN  1878-6146. PMID  21315311.
  • Штамм Stenocarpella maydis: A1-1 Секвенирование генома
  • Характеристика мутантов Stenocarpella maydis
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stenocarpella_maydis&oldid=1267607289"