WikiDer > Фитофтора мегакарья

Phytophthora megakarya

Фитофтора мегакарья
Научная классификация редактировать
Clade:SAR
Тип:Oomycota
Заказ:Peronosporales
Семья:Peronosporaceae
Род:Фитофтора
Разновидность:
П. мегакарья
Биномиальное имя
Фитофтора мегакарья

Фитофтора мегакарья является оомицет возбудитель растений что вызывает болезнь черных стручков в какао деревья в Запад и Центральная Африка.[1] Этот патоген может привести к пагубной потере урожая в экономически важной какао-индустрии, что составляет около 70 миллиардов долларов в год.[2] Он может повредить любую часть дерева, в результате чего общие потери урожая могут легко достигать 20-25%.[3] Для борьбы с этим патогеном часто требуется сочетание химического и культурного контроля, а также выбор устойчивых сортов растений.

Хозяева и симптомы

Phytophthora megakarya 'единственный известный хост Теоброма какао, или какао-дерево, расположенное в Западной и Центральной Африке. Считается наиболее опасным видом Фитофтора который заражает Т. какао, вызывая наибольший процент потери урожая.[3] Этот патоген вызывает болезнь черных стручков, которая вызывает множество симптомов на протяжении жизненного цикла хозяина.

П. мегакарья это факультативный паразит которые могут заразить любую часть дерева какао в любое время при оптимальных условиях окружающей среды. Даже молодые деревья, как саженцы, могут проявлять такие симптомы инфекции, как упадок или же корневая гниль.[4] Лаять раны, называемые язвы, могут образовываться на стеблях и ветвях в результате болезни.[4] Зараженные стручки какао гниют и становятся черными, что позволяет понять происхождение названия болезни.[4] Другие симптомы, которые могут возникнуть, включают: затухание, отмирание, поражения, мумификация, преждевременное опадание, мягкая гниль и сморщивание.[5]Процесс заражения П. мегакарья довольно быстро. Небольшие полупрозрачные пятна на стручке можно увидеть через 2–3 дня после заражения.[4] Белесый споры можно увидеть, как они растут на этих пятнах через 3-5 дней после их появления.[4] Пятна будут расти и темнеть до тех пор, пока в конечном итоге весь стручок не станет черным и не станет мумифицированным.[6] На более поздних стадиях патоген может захватить внутренние ткани и вызвать деформацию какао-бобов. П. мегакарья также легко образует язвы на стволах, которые обычно ограничиваются нижней частью дерева, но могут присутствовать где угодно на дереве. Язвы могут распространяться под поверхность почвы, являясь источником первичных инокулят.[1]

П. мегакарья можно отличить от других Фитофтора видов путем производства гаметангия. Эти гаметангии имеют большие ядра содержащий от пяти до шести хромосомы и спорангии отрастает из стеблей средней длины.[7]

Цикл болезни

П. мегакарья является оомицет который имеет цикл полициклического заболевания, производящего три бесполых типа спор: спорангии, зооспоры, и хламидоспоры.[4] Хотя это редко, П. мегакарья может также вызывать сексуальные ооспоры через гетероталлический вязка, которая требует двух разных типы вязки; пока ничего не наблюдалось.[7] Мицелий играет важную роль в заражении какао-деревьев; мицелий, обнаруженный в почве и в язвах на коре, превращается в спорангии, которые затем могут прорасти.[4] Зооспоры производятся из этих спорангиев в качестве вторичного инокулята. Они могут заразить растение прямо или косвенно в зависимости от наличия воды.[4] Прямое заражение зооспорой приводит к образованию большего количества мицелия, которое может развиться в спорангии, способные выделять больше инокулята или хламидоспор.[4] Хламидоспоры служат структурами выживания для П. мегакарья, в некоторых случаях доживают до 18 месяцев.[4] Непрямое заражение приводит к образованию инцистированный споры при отсутствии воды; Производство мицелия происходит после прорастания этих спор.[4]

П. мегакарья в значительной степени зависит от правильных условий окружающей среды, чтобы вызвать болезнь. Первичные инфекции обычно возникают в июне, однако пик заболеваемости приходится на период с августа по октябрь.[4] Во влажных условиях один стручок может производить до 4 миллионов спорангиев.[4] Эти спорангии могут разноситься дождем, перемещением посадочного материала, насекомыми, грызунами и зараженными инструментами для уборки урожая.[4]

Патогенез

Мало что известно о патогенез из П. мегакарья. Как и все оомицеты, зооспоры, продуцируемые П. мегакарья нужна свободная вода на поверхностях растений для энцистирования, прорастать, и проникают в ткани хозяина.[6] Чтобы возбудитель попал в растительную клетку, эффекторный белок возбудителя должны прикрепиться к связывающий белок растения, тем самым попадая в клетку.[8] А микробная трубка образуется во время прорастания зооспор, что обычно приводит к аппрессориум.[9] Эти структуры проникают в эпидермальный клетки ткани растения и образуют гаустория. Хаустория проникает в растение внутриклеточно для извлечения питательных веществ и дальнейшего распространения патогена внутри хозяина.[9] Хламидоспоры, которые выживают в почве, производят мицелий, который также может инфицировать структуры растений.[4] Заражение стеблей и веток приводит к образованию язв, а инфекции стручков какао вызывают гниль стручков.[4] Развитие язвы также связано с насекомыми, которые зарываются в кору какао-деревьев.[6]

Среда

Фитофтора виды встречаются везде, где выращивают какао, и являются наиболее экономически опасными патогенами какао в Западной Африке, где эти два вида П. мегакарья и P. palmivora доминировать.[4][10] Для окружающей среды Западной Африки характерен сухой сезон с ноября по февраль.[11] В это время влажный воздух из экватор перемещается внутрь, обеспечивая идеальные условия влажности для роста какао-деревьев и П. мегакарья.[11] Какао, как известно, хорошо растет в странах, субгумидная зона, прежде всего в лесных районах страны.[11] В лесных районах Западной Африки около экватора выпадает от 1500 до 2000 мм дождя; какао высаживают в тех местах, где вырубается лес.[11] С П. мегакарья благоприятствует влажным условиям, эти лесные районы идеальны в сезон дождей.[4]П. мегакарья выживает в почве в продолжительные засушливые периоды.[10] При подходящих условиях зооспоры плывут к поверхности почвы, где в присутствии воды образуется тонкий аэрозоль, переносящий споры в стручки.[11] В сравнении с P. palmivora, П. мегакарья способен производить большее количество посевного материала быстрее и распределять его раньше в сезоне; таким образом, он может заразить больше стручков за более короткое время, чем P. palmivora.[1]

Управление

Химический контроль

Химический контроль часто необходим для сохранения урожая, хотя он может стоить очень дорого.[12] Химический контроль нацелен на исходный посевной материал, уменьшая количество мицелий и спорангии присутствуют. В Западной Африке химикаты применяются с помощью распылителей.[1] Фунгициды Такие как оксихлорид меди, Манкозеб, и Металаксил+ Mancozeb обычно используются.[13] Смеси этих химикатов могут использоваться для предотвращения приобретения возбудителем устойчивости к определенным химическим соединениям.[13] Многие из этих фунгицидов содержат тяжелые металлы которые могут нанести вред окружающей среде.[12] Опрыскивание рекомендуется 4-6 раз в год с последней недели мая до конца вегетационного периода.[13][12] Чрезмерное использование химикатов приведет к увеличению количества тяжелых металлов, поглощаемых окружающей средой.[14]

Культурный контроль

Культурные обычаи не только снижают заболеваемость, но и позволяют лучше использовать химический контроль.[1] Если болезнь не причиняет большого вреда, одного культурного контроля может быть достаточно.[13] Удаление инфицированных частей растений снижает количество инокулята в спорангах и является эффективным средством борьбы с культурой. Прополка снижает влажность окружающего воздуха, что неблагоприятно для образования спорангиев. Частая уборка стручков снижает количество спорангиального инокулята.[1] Другой формой культурного контроля является сжигание груды лузги стручка для уничтожения дополнительных источников хламидоспор и спорангиев.[1] Эти культурные обычаи могут ограничить болезнь, вызванную П. мегакарья существенно.

Биологический контроль

В некоторых регионах Африки Trichoderma asperellum используется как средство биологической борьбы.[15] Применяется в виде смачиваемого порошка, содержащего маниока мука и T. asperellum.[15] Хотя этот метод показал положительные результаты, он не подходит для таких влажных тропических регионов.[15] В настоящее время проводятся исследования по изучению различных составов, которые можно применять более эффективно.[15]

Генетическая устойчивость

Выбор устойчивого сорта растения - эффективный метод минимизации повреждения растений. П. мегакарья. Разведение на устойчивость к любому P. palmivora или же П. мегакарья повысит устойчивость растения к обоим патогенам одновременно.[1] Большая часть текущих исследований П. мегакарья Болезнь черной стручки - это клеточные процессы, вовлеченные в инфекцию.[8] Изучая и понимая эти процессы, исследователи могут изменить генетический состав Т. какао деревья в надежде более эффективно контролировать распространение болезни стручков.[8] Выращивание устойчивых сортов какао также может повысить эффективность применения химикатов.[1] Устойчивость также снизит количество инфекционных растений, тем самым уменьшив объем необходимого культурного контроля.[8]

Важность

Фитофтора мегакарья является наиболее важным патогеном какао в центральной и западной Африке. Это эндемично для Камерун, Нигерия, и Гана и присутствует как инвазивный патоген в Берег Слоновой Кости.[16] На эти страны приходится четыре из десяти крупнейших мировых производителей какао, причем Кот-д'Ивуар является производителем номер один в мире.[17] В некоторых случаях, если его не лечить, патоген приводит к потере 80% стручков какао.[18] Однако не всегда инфекция может локализоваться на стручках. Зубы, образующиеся на коре какао-деревьев, приводят к снижению силы роста деревьев и общего урожая, а в крайних случаях приводят к потере 10% деревьев ежегодно.[16] По мере того как деревья стареют, производство стручков уменьшается; предупреждения шоколад дефицит уже в 2020 году был предсказан на основе комбинации этих факторов.[19]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Опоку, IY; Аппиа, АА; Акрофи, AY; Овусу, Г.К. (2000). "Фитофтора мегакарья: Потенциальная угроза для индустрии какао в Гане ». Ганский журнал сельскохозяйственных наук. 33 (2). Дои:10.4314 / gjas.v33i2.1876.
  2. ^ Плётц, Рэнди С. (декабрь 2007 г.). «Болезни какао: серьезные угрозы производству шоколада во всем мире». Фитопатология. 97 (12): 1634–1639. Дои:10.1094 / PHYTO-97-12-1634. ISSN 0031-949X. PMID 18943724.
  3. ^ а б Эванс, Гарри К. (декабрь 2007 г.). «Болезни какао - пересмотренная трилогия». Фитопатология. 97 (12): 1640–1643. Дои:10.1094 / PHYTO-97-12-1640. ISSN 0031-949X. PMID 18943725.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р Акрофи, А. Ю. (2015). "Фитофтора мегакарья: Обзор его статуса в качестве патогена для какао в Западной Африке ». Африканский научный журнал сельскохозяйственных культур.
  5. ^ Фитофтора мегакарья (Черный стручок какао). «Компендиум инвазивных видов». CABI
  6. ^ а б c M. A. Barreto et al. (2015). «Обнаружение генетической устойчивости к болезни стручков какао, вызванной тремя Фитофтора разновидность". Springer Science + Business Media Дордрехт
  7. ^ а б c d Хелливелл, Эмили Э .; Вега-Аррегин, Хулио; Ши, Цзы; Бейли, Брайан; Сяо, Шуньюань; Maximova, Siela N .; Тайлер, Бретт М .; Гильтинан, Марк Дж. (Март 2016 г.). "Повышенная устойчивость в Теоброма какао против оомицетов и грибковых патогенов путем секреции фосфатидилинозитол-3-фосфат-связывающих белков ». Журнал биотехнологии растений. 14 (3): 875–886. Дои:10.1111 / pbi.12436. HDL:10919/97896. ISSN 1467-7652. PMID 26214158.
  8. ^ а б Latijnhouwers, Maita, Pierre J.G.M. Де Вит и Франсин Говерс. «Оомицеты и грибы: подобное оружие для атаки растений». Cell Press 11.10 (2003): 462-69.
  9. ^ а б Прабха, К. Питер и Р. Чандрамоханан (2014). Комплексное лечение черной стручковой болезни, вызванной: Фитофтора пальмовидная. Научная статья, Международный журнал защиты растений, Том 7, выпуск 1.
  10. ^ а б c d е Сельское хозяйство и защита прав потребителей. Интеграция сельскохозяйственных культур и дикой природы в Западной Африке. Глава 1. http://www.fao.org/docrep/004/x6543e/x6543e01.htm
  11. ^ а б c Акрофи, А.Ю .; Аппиа, А.А.; Опоку, I.Y (2003-04-01). "Управление Фитофтора болезнь стручковой гнили на какао-фермах в Гане ". Защита урожая. 22 (3): 469–477. Дои:10.1016 / S0261-2194 (02) 00193-X. ISSN 0261-2194.
  12. ^ а б c d Прабха, К. Питер и Р. Чандрамоханан (2014). Комплексное управление болезнь черных стручков вызванный Фитофтора пальмовидная. Научная статья, Международный журнал защиты растений, том 7, выпуск 1.
  13. ^ Опоку, Исаак Й .; Акрофи, Эндрюс Ю.; Аппиа, Алекс А. (2007-02-01). «Оценка санитарии и применения фунгицидов, направленных на стволы какао-дерева для борьбы с инфекциями стручков Phytophthora black pod в стручках, растущих в пологе». Европейский журнал патологии растений. 117 (2): 167. Дои:10.1007 / s10658-006-9082-8. ISSN 0929-1873.
  14. ^ а б c d Мбарга, Джозеф; Бегуд, Дидье; Амбанг, Зачи; Мебома, М; Куате, Дж; Шифферс, Бруно; Юбанк, Уильям; Дедье, Лоуренс; Тен Хупен, Гербен (01.10.2014). "Новый состав на масляной основе Trichoderma asperellum для биологической борьбы с болезнью стручков какао, вызванной Фитофтора мегакарья". Биологический контроль. 77: 15–22. Дои:10.1016 / j.biocontrol.2014.06.004.
  15. ^ а б Дэвид Гест, (2006). «Черный стручок: разнообразные патогены, оказывающие глобальное влияние на урожай какао» Болезни какао: важные угрозы производству шоколада во всем мире
  16. ^ «10 ведущих стран-производителей какао». WorldAtlas. 22 апреля 2015 г. Web. 22 октября 2015 г.
  17. ^ Джекпор Е.К., Гока К., Лукас П., Партиот М. (1981). Черная стручковая гниль какао, вызванная: Фитофтора sp. в Того: стратегии оценки и контроля. Кафе Cacao The, 25 (4): 263-268
  18. ^ Форд, Тамасин, Джонатан Вит, Руперт Нит, Таня Браниган и Эмин Санер. «Кризис какао: почему тает мировой запас шоколада». Хранитель. 21 ноября 2014 г. Web. 21 октября 2015 г.

внешняя ссылка