WikiDer > Бактериальный ожог сои

Bacterial blight of soybean

Бактериальный ожог соя это широко распространенное заболевание, вызванное Pseudomonas syringae pv. глицинеа.

Изображение листа сои, пораженного бактериальным ожогом.

Важность

Соевые бобы выращивают во всем мире и являются основным источником растительное масло и белок.[1] Примерно 40% мировых поставок растительного масла производится из соевых бобов.[1] Поэтому важно гарантировать успешный урожай сои в каждый вегетационный период. Бактериальный ожог ежегодно обнаруживается на большинстве соевых полей на Среднем Западе.[2] Потери доходности из-за Pseudomonas syringae pv. глицинея сообщалось, что они составляют от 4% до 40% в зависимости от тяжести состояния.[1] Заболевание обычно не влияет на уровень урожайности, поскольку оно возникает на ранней стадии роста соевых бобов, и урожай способен компенсировать потерю фотосинтетической площади.[3] По-прежнему необходимо контролировать бактериальный ожог, поскольку при выращивании восприимчивых сортов в неблагоприятных условиях может произойти значительный ущерб. Pseudomonas syringae pv glycinea следует внимательно следить за производство семян поля, так как это переносится семенами и может повлиять на качество семян.[2] Исследование, проведенное Стефани и соавт. в 1998 г. обнаружил, что семена с уровнем загрязнения от 0,5 до 20% не приводят к какой-либо значительной потере урожая при выращивании в теплых и засушливых регионах.[3] Таким образом, использование устойчивых сортов в надлежащих условиях окружающей среды является эффективным способом устранения воздействия этого патогена. Страны нередко имеют карантин для этого патогена, так как посевной материал часто распространяется на семена сои.[3]

Хозяева и симптомы

Бактериальный ожог сои вызывается бактериальным агентом. Pseudomonas syringae pv. глицинея. Эта бактерия также вызывает заболевание у фасоль (Phaseolus vulgaris) и Лимская фасоль (Phaseolus lunatus), однако чаще встречается у сои.[4] Pseudomonas syringae pv. глицинея поражает все надземные части сои, но симптомы обычно видны в средней и верхней части. навес листьев и стручков.[5] После заражения на листьях появляются небольшие пропитанные водой пятна, окруженные хлоротичным ореолом. Коричневые или черные центры этих пятен указывают на то, что ткань отмирает. Обычно эти пятна увеличиваются и сливаются, образуя большие мертвые пятна на листьях.[6] Если отмершие ткани выпадают, листья выглядят рваными. Поражения на стручках изначально маленькие и пропитанные водой, но в конечном итоге увеличиваются, становятся коричневыми или черными и сливаются, охватывая всю стручок.[7] Заражение может также произойти на стеблях, черешках и семенах.[6]

Цикл болезни

Pseudomonas syringae pv. глицинея зимует в пожнивные остатки И в семена.[8] Заражение обычно начинается, когда зараженный растительный материал переносится ливнем с высокой ветры здоровым растениям сои.[2] Бактерии могут проникать через естественные отверстия (устьица) или через раны. Однако для проникновения через естественные отверстия на поверхности листьев должна присутствовать вода.[7] Бактериальный ожог может появиться после заражения саженцы посажены и начинают появляться. Передача может происходить не только через ветер и дождь, но и при трении листьев инфицированной сои о листья здоровой сои. Симптомы начинают проявляться через 5–7 дней после заражения.[7]

Патогенез

Бактериальный ожог соевых бобов может проникать в листья через раны или естественные отверстия, такие как устьица.[9] Получив вход, хозяин уходит, Pseudomonas syringae pv. глицинея размножается в листе межклеточная жидкость.[10] Затем возбудитель должен преодолеть защитные силы растений. Pseudomonas syringae pv. глицинея Это достигается за счет использования системы секреции третьего типа для введения различных эффекторных белков патогенности (белков Hrp) в растительную клетку. цитоплазма.[11] Эти белки действуют, нарушая иммунитет, запускаемый эффектором, и производят фитогормоны/ токсины, подавляющие защитные силы растений.[11] Выражение этих факторов вирулентности зависит от условий окружающей среды во время заражения (см. Раздел «окружающая среда»).[11] Более того, проявление факторов вирулентности будет иметь место только тогда, когда присутствует достаточно большая популяция бактерий, что определяется посредством определения кворума.[11] В случае успеха будут видны общие симптомы бактериального ожога, при этом основное влияние на растение будет заключаться в уменьшении площади фотосинтетических листьев. Как правило, количество потерянной фотосинтетической площади недостаточно, чтобы препятствовать росту растений.[3] По мере того, как растение продолжает расти, оно преодолевает потерю фотосинтетической площади, и снижение урожайности, если оно есть, незначительно.[3]

Различные фитотоксины, которые влияют на тяжесть заболевания, были идентифицированы в Pseudomonas syringae. Коронатин был обнаружен в Pseudomonas syringae pv. глицинея, ответственный за развитие хлороза.[нужна цитата] Фитотоксины, вызывающие некроз, включают сирингомицины и сирингопептины.[нужна цитата]

Сложная взаимосвязь между генами гиперчувствительного ответа и патогенности, генами авирулентности и генами устойчивости растений приводит к вирулентности бактериальных патогенов. Как правило, один ген авирулентности (в бактерии) соответствует одному гену устойчивости (в растении-хозяине), что дает начало концепции ответа «ген на ген».[12] Ген авирулентности приводит к тому, что патоген является авирулентным или неспособным вызывать заболевание у определенного ряда растений-хозяев, которые несут соответствующие гены устойчивости.[12] Было показано, что сорта сои, которые содержат гены устойчивости Rpg1, Rpg2, Rpg3 и Rpg4, устойчивы к Pseudomonas syringae pv. глицинея гонка 4.[13] Соответствующие гены авирулентности у бактерии - avrB, avrA, avrC и avrD.[13] Другая раса Pseudomonas syringae pv. глицинея все еще может вызывать заболевание у этих сортов сои, так как она может нести разные гены авирулентности. Исследователи показали, что обмен генами авирулентности может переключить расу с вирулентной на невирулентную и наоборот.[14] Таким образом, эволюция, мутации и случаи горизонтальный перенос генов может затруднить формирование долгосрочной устойчивости у сортов сои.

Среда

Члены семейства Pseudomonadaceae - очень устойчивые организмы.[15] Они были обнаружены практически в каждой среде обитания, в которой их искали: в самых глубоких частях океаны к почвы из высших горы.[15] Поэтому неудивительно, что Pseudomonas syringae pv. глицинея способен адаптироваться к широкому спектру условий окружающей среды.

Однако исследования показывают, что влажные условия и температура от 23 до 28 ° C создают оптимальные условия для роста патогена.[6][15]

Кроме того, монокультуры способствовать развитию болезни эндемичный путем предоставления органических материалов (растительных остатков), в которых патоген может перезимовать.[6]

Управление

Поскольку бактериальный ожог сои может передаваться через зараженные семена, одним из наиболее эффективных методов борьбы с ним является использование чистых семян.[6] Чистые семена коммерчески доступны в любом из крупных розничных продавцов семян в мире (например, Monsanto). Преимущество получения семян от промышленных поставщиков заключается в том, что последние гарантируют отсутствие патогенной активности в семенах.

Севооборот также было показано, что он эффективен для ограничения как распространения, так и серьезности вспышек бактериального ожога на полях сои.[6] Чередование культур ограничивает количество как живой, так и мертвой ткани, в которую может проникнуть патоген, и тем самым ограничивает общую заболеваемость на данном участке земли. Поэтому соевые бобы следует чередовать с нечувствительными культурами.

Избегайте восприимчивой сои сорта это еще один метод, широко используемый американскими фермерами для предотвращения вспышек болезней.[8]

Успешного химического контроля можно также добиться путем распыления смеси стрептоциклин и оксихлорид меди на молодых растениях, хотя это редкость из-за более высокой стоимости лечения.[1] Однако в последние годы ученые обнаружили, что экстракты листьев из ним, имбирь, чеснок и лук также обладают способностью значительно снижать воздействие бактериального ожога сои.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Джагтап, Дхопте и Дей (июнь 2012 г.). «Биоэффективность различных антибактериальных антибиотиков, экстрактов растений и биоагентов против бактериального ожога сои, вызванного Pseudomonas syringae pv. Glycinea». Научный журнал микробиологии.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ а б c «Инициатива по исследованиям и информации сои - бактериальный ожог». www.soybeanresearchinfo.com. Получено 2015-10-21.
  3. ^ а б c d е Стефани, Каффье и Фиоре (ноябрь 1998 г.). «Экономические последствия бактериального ожога сои в европейских агроклиматических условиях». Журнал патологии растений.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ «Бактериальный ожог - Pseudomonas syringae pv. Glycinea». Патология полевых культур. Архивировано из оригинал на 2015-12-08. Получено 2015-10-21.
  5. ^ Игнятов, М (2007). "Характеристика Pseudomonas Savastanoi pv. Изолятов глицинеи из Воеводины". Phytopathologia Polonica.
  6. ^ а б c d е ж "Бактериальный ожог: болезни сельскохозяйственных культур: Расширенный университет Миннесоты". www.extension.umn.edu. Архивировано из оригинал на 2015-10-02. Получено 2015-10-20.
  7. ^ а б c «Бактериальный ожог сои». Получено 2015-10-21.
  8. ^ а б «Бактериальный ожог сои и бурая пятнистость». Борьба с вредителями. Февраль 1997 г.
  9. ^ «Бактериальные болезни». Университет Небраски – Линкольн, Институт сельского хозяйства и природных ресурсов. Май 2011 г.
  10. ^ Хьюнь, Дальбек и Стаскавич (22 сентября 1989 г.). «Бактериальный ожог сои, регулирование гена патогена, определяющего специфичность сорта-хозяина». Наука. 245 (4924): 1374–1377. Bibcode:1989Sci ... 245.1374H. Дои:10.1126 / science.2781284. PMID 2781284.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  11. ^ а б c d Ичиносе, Тагучи и Мукаихара (сентябрь 2013 г.). «Факторы патогенности и вирулентности Pseudomonas syringae». Журнал общей патологии растений. 79 (5): 285–296. Дои:10.1007 / s10327-013-0452-8.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  12. ^ а б Агриос, Джордж Н. (2005). Патология растений. Лондон, Великобритания: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0-12-044565-3.
  13. ^ а б Кин, Н. Т .; Баззелл, Р. И. (1991). «Новые гены устойчивости к болезням сои против Pseudomonas syringae pv glycinea: доказательства того, что один из них взаимодействует с бактериальным элиситором». Теоретическая и прикладная генетика. 81 (1): 133–138. Дои:10.1007 / BF00226123. PMID 24221170.
  14. ^ Ставкавич, Брайан; Дальбек, Дуглас; Кин, Ноэль (1984). «Клонированный ген авирулентности Pseudomonas syringae pv. Glycinea определяет расовую несовместимость с Glycine max (L.) Merr». Труды Национальной академии наук. 81 (19): 6024–6028. Bibcode:1984PNAS ... 81.6024S. Дои:10.1073 / пнас.81.19.6024. ЧВК 391851. PMID 16593517.
  15. ^ а б c Кадо, Кларенс (2010). Бактериология растений. Сент-Пол, Миннесота: APS Press. С. 17, 39. ISBN 978-0-89054-388-7.