Phytophthora infestans Jest fitopatogennym lęgniowcem odpowiedzialnym za chorobę zwaną zarazą zarazy lub mączniakiem ziemniaka, będącą jedną z chorób atakujących tę bulwę na całym świecie. Skutki zarazy w uprawach mogą być katastrofalne, czego przykładem jest Wielki Głód w Irlandii, który spowodował w XIX wieku..
Ten oozym charakteryzuje się, między innymi, prezentacją grzybni koenocytarnej bez przegród. W przypadku, gdy go przedstawiają, jest ich bardzo niewielu. Ma również rozgałęzione konidiofory, które przypominają miniaturowe drzewo. Ma haploidalną budowę genetyczną i może rozmnażać się zarówno seksualnie, jak i bezpłciowo.
Podczas rozmnażania bezpłciowego wykazuje liściaste zarodniki i owalny lub elipsoidalny kształt; podczas gdy jego rozmnażanie płciowe charakteryzuje się tym, że jest typu heterotalicznego i wytwarza oospory oporności.
Chemikalia stosowane do kontrolowania pojawienia się choroby wpływają również na ziemniaki i inne warzywa, a także zanieczyszczają glebę i wodę, dlatego naukowcy przetestowali różne formy kontroli biologicznej przy użyciu bakterii, grzybów i innych organizmów.
Indeks artykułów
Grzybnia Phytophthora infestans jest rzadki, delikatny i praktycznie nie ma przegród, to znaczy jest koenocytarny. Może rozmnażać się zarówno seksualnie, jak i bezpłciowo. Zarodnie są wierzchołkowe, liściaste, przezroczyste, o kształcie od zaokrąglonego do elipsoidalnego, ze zwężającym się wierzchołkiem. Ich rozmiar nie przekracza 36 x 22 µm.
Z drugiej strony sporangiofory mają ciągły i sympodialny wzrost, ich grubość jest nieco większa bezpośrednio poniżej zarodni.
Zarodnia może kiełkować bezpośrednio lub tworzyć zoospory, które mają pojedyncze jądro, nerkowate i dwie wici (jedną długą i biczowatą, a drugą pierzastą i krótką).
Od momentu opisu do dnia dzisiejszego, Phytophthora infestans przeszedł liczne przesiedlenia, nie tylko na poziomie rodzaju, ale nawet na poziomie królestwa, w tym pośrednich kategorii taksonomicznych.
Płeć Phytophthora należy do klasy Oomycetes z królestwa Protista. Warto wspomnieć, że klasa ta przez wiele lat znajdowała się w grupie grzybów, z których wykluczono je na podstawie badań molekularnych i biochemicznych..
Rodzina, do której obecnie należy, nazywa się Perennosporales, która wcześniej była częścią Pythiales. Jednak zdaniem niektórych autorów ta relokacja również wymaga dokładnych przeglądów.
Phytophthora infestans jest gatunkiem typowym rodzaju, który został wzniesiony przez Bary'ego w 1876 roku. Pierwszego opisu gatunku dokonał Montagne, który ochrzcił go jako Botrytis infestans. Następnie Caspary przeniósł ją do gatunku Peronospora.
Phytophthora infestans Przedstawia dwa mechanizmy rozmnażania, bezpłciowy i płciowy, w jego cyklu życiowym. Faza bezpłciowa jest również nazywana fazą wegetatywną, podczas gdy faza seksualna jest również nazywana rozrodczą..
W cyklu bezpłciowym następuje produkcja zoospor. W ciągu 3 do 10 dni po zakażeniu rośliny lęgniowce sporangiofory wynurzają się na powierzchnię rośliny przez aparaty szparkowe.
Sporangia rozwijają się na wierzchołku sporangioforów, chociaż mogą również rozwijać się z tuby zarodkowej oospor.
Warunki środowiskowe, głównie temperatura, determinują wygląd i działanie zarodni. Optymalny zakres temperatur dla rozwoju Phytophthora infectns Jest między 18 a 22 °. Gdy temperatura otoczenia mieści się w tym lub wyższym zakresie, zarodnie kiełkują bezpośrednio.
Temperatury poniżej optymalnej stymulują pojawienie się zoospor. Każda zarodnia może wytworzyć kilka zoospor (6-8), ale każda zoospora może spowodować uszkodzenie i każda z nich może wytworzyć do 300 tysięcy zarodników, co wyjaśnia wybuchowość rozprzestrzeniania się nasion.
Inną formą rozprzestrzeniania się patogenu jest bezpośrednio zarodnia. Dojrzały jest liściasty i może być rozproszony przez wiatr na odległości powyżej 30 km..
W takich przypadkach, jeśli temperatura jest wyższa niż 20 °, zarodnia kiełkuje bezpośrednio, ale w niskich temperaturach wytwarza od 10 do 20 zoospor. Te zoospory są mobilne przez kilka godzin i jeśli znajdą odpowiedni substrat, mogą kiełkować. Ponadto mogą przenikać do ziemniaka przez liście, łodygę lub bulwę.
W przypadku nie znalezienia rośliny ziemniaka, Phytophora infekuje może przeżyć na innych gatunkach żywicieli, takich jak pomidor i bakłażan, a także na niektórych gatunkach chwastów,
Rozmnażanie płciowe Phytophthora infestans Jest typu heterotalicznego, to znaczy każda strzępka wytwarza tylko jeden rodzaj gametangium, męski (antheridium) lub żeński (oogonium). Kiedy grzybnia różnych organizmów rośnie razem, każdy z nich może rozwinąć inną strukturę.
Podczas tego typu rozmnażania oogonium przechodzi przez antheridium i następuje zapłodnienie, po którym oogonium staje się oosporą, która może kiełkować bezpośrednio, ale w niesprzyjających warunkach może przetrwać w stanie spoczynku do 10 lat, aż do przywrócenia korzystnego warunki.
Kiedy to nastąpi, oospora może wykiełkować, tworząc rurkę zarodkową, z której tworzy się wierzchołkowa zarodnia, która z kolei może bezpośrednio kiełkować lub uwalniać zoospory, które zainicjują zakażenie żywiciela. Ten rodzaj rozmnażania gwarantuje różnorodność genetyczną gatunku, a także umożliwia jego przetrwanie w niesprzyjających warunkach..
Phytophthora infectns ma niewielką odporność w wolnym życiu, gdzie działa jak saprofit, wydzielając enzymy do przeprowadzenia zewnątrzkomórkowego trawienia rozkładającej się materii organicznej.
Jako pasożyt jest hemibiotroficzny i we wczesnych stadiach swojego cyklu życiowego grzybnia atakuje tkanki żywiciela i wchłania składniki odżywcze bez zabijania go, ale następnie powoduje śmierć komórek i tkanek.
Objawy choroby będą się różnić w zależności od miejsca zaszczepienia.
Początkowe objawy to nieregularne plamy o barwie od jasnozielonej do ciemnozielonej, z wyglądu wilgotne i martwicze, zmieniające się z brązowych na czarne, czasami otoczone żółtawym lub jasnozielonym halo. Te zmiany, które pojawiają się jako pierwsze na czubku i krawędziach liścia, nie są ograniczone przez żyły.
Uszkodzenia mogą postępować, aby pokryć całą powierzchnię liścia i postępować w kierunku ogonków. Jeśli zmiana na ogonku obejmuje całą jego średnicę, liść odpadnie. Jeśli warunki wilgotnościowe na spodniej stronie liścia są odpowiednie, pojawi się mączniak rzekomy utworzony przez zarodnie i sporangiofory..
Zmiany są martwicze, o konsystencji szklistej, zwykle rozmieszczone w dystalnej trzeciej części podeszwy. Dotknięte obszary stają się kruche, a gdy zmiana osiąga całą średnicę łodygi lub ogonka, łatwo pęka. Jeśli wilgotność jest wysoka, w tym obszarze mogą tworzyć się zarodnie.
Na bulwach objawami zewnętrznymi są lekko zapadnięte, nieregularne, wilgotne obszary. Peryderma nabiera czerwonawego odcienia. Pod tym jest kilka rozszerzeń, które idą w kierunku wnętrza.
W miarę postępu choroby pod powierzchnią bulwy obserwuje się suchą zgniliznę o ziarnistym wyglądzie i kolorze od jasnobrązowego do ciemnobrązowego. Te zmiany mogą pojawić się do kilku tygodni po zbiorze bulwy. Czasami może dojść do wtórnego zgnilizny spowodowanego przez inne oportunistyczne grzyby.
Do chemicznej kontroli Phytophthora infectns Stosuje się produkty, które hamują proces kiełkowania zarodników, a także fungicydy, które je zabijają oraz produkty, które mają zdolność przeprowadzania pewnego rodzaju kontroli poinfekcyjnej. Produkty te są klasyfikowane jako: kontaktowe, układowe i translaminarne.
Fungicydy kontaktowe działają na powierzchnię rośliny, zapobiegając kiełkowaniu i penetracji patogenu, zmniejszając tym samym początkowe źródła choroby. Nazywa się je również fungicydami ochronnymi lub resztkowymi. Przykładami takich produktów są miedź i ditiokarbaminiany.
Chemikalia ogólnoustrojowe działają wewnątrz rośliny po wchłonięciu przez liście i korzenie, hamując procesy metaboliczne patogenu. Ten ostatni może rozwinąć odporność na działanie tych związków. Tak jest w przypadku układowych leków z rodziny fenyloamidów, takich jak na przykład benalaksyl lub metalaksyl..
Z drugiej strony, translaminaria mogą poruszać się po liściu, ale nie między liśćmi, tak że nowe pędy są bezbronne przed atakiem grzyba, aż do nowej aspersji.
Aby uniknąć niepożądanych skutków kontroli chemicznej, takich jak zanieczyszczenie i toksyczny wpływ na organizmy inne niż patogen, naukowcy ocenili różne gatunki, które mogą wywierać biologiczny wpływ na patogen..
Badane organizmy należą głównie do grup grzybów i bakterii, w tym promieniowców. Wśród ocenianych gatunków są Trichoderma, Pseudomonas, Methylobacterium, Streptomyces, Serratia, Bacillus Y Streptosporangium.
Mechanizmy działania tych biologicznych kontrolerów obejmują mykopasożytnictwo, współzawodnictwo, antybiozę i indukowanie odporności żywiciela na pasożyta..
Zbadano również substancje allelopatyczne wytwarzane przez różne gatunki roślin, a także biosurfaktanty produkowane przez bakterie, aby zweryfikować ich wpływ biokontrolera na Phytophthora infectns. Niektóre z tych biosurfaktantów były skuteczne jako biokontrolery zarazy późnej, przynajmniej w jej ataku na pomidory.
Jeszcze bez komentarzy