Rak cytrusów - Citrus canker

Rak cytrusów
Rak cytrusów na liście.jpg
Uszkodzenia na liściach
Popularne imiona bakteryjna plama cytrusów
Czynniki przyczynowe Xanthomonas axonopodis pv. citri
Zastępy niebieskie drzewa cytrusowe, w tym lipa, pomarańcze i grejpfruty
Kod EPPO XANTCI
Dystrybucja Brazylia i Stany Zjednoczone

Rak owoców cytrusowych to choroba gatunków cytrusowych wywoływana przez bakterię Xanthomonas axonopodis . Infekcja powoduje uszkodzenia liści, łodyg i owoców drzew cytrusowych, w tym limonki, pomarańczy i grejpfruta. Rak nie jest szkodliwy dla ludzi, ale znacząco wpływa na witalność drzew cytrusowych, powodując przedwczesne opadanie liści i owoców; owoc zakażony rakiem jest bezpieczny do spożycia, ale jest zbyt brzydki, aby można go było sprzedać.

Choroba, która prawdopodobnie pochodzi z Azji Południowo-Wschodniej , jest wyjątkowo uporczywa, gdy zadomowi się na danym obszarze. Gaje cytrusowe zostały zniszczone w celu wykorzenienia choroby. Brazylia i Stany Zjednoczone cierpią obecnie na epidemie raka.

Biologia

Rak cytrusów
Klasyfikacja naukowa edytować
Domena: Bakteria
Gromada: Proteobacteria
Klasa: Gammaproteobacteria
Zamówienie: Xanthomonadales
Rodzina: Xanthomonadaceae
Rodzaj: Xanthomonas
Gatunki:
X. axonopodis
Nazwa dwumianowa
Xanthomonas axonopodis
( CH Hasse , 1915)
Synonimy

Pseudomonas citrii
Xanthomonas campestris pv. citri
Xanthomonas citri

Xanthomonas axonopodis jest bakterią Gram-ujemną w kształcie pałeczki z wici polarną. Bakteria ma genom o długości około 5 mega par zasad . Wiele rodzajów raka cytrusów jest wywoływanych przez różne patowary i odmiany bakterii:

  • Azjatycki typ raka (rak A), X. axonopodis pv. citri , wywoływana przez grupę szczepów pierwotnie występujących w Azji, jest najbardziej rozpowszechnioną i ciężką postacią choroby.
  • Rak B, wywołany przez grupę X. axonopodis pv. aurantifolii pierwotnie występujące w Ameryce Południowej to choroba cytryn, limonki , gorzkiej pomarańczy i pomelo .
  • Rak C, również wywoływany przez szczepy w obrębie X. axonopodis pv. aurantifolii , infekuje tylko limonkę i gorzką pomarańczę.
  • Odmiany A *, odkryte w Omanie , Arabii Saudyjskiej , Iranie i Indiach , zarażają jedynie wapno kluczowe .

Patologia

Rośliny zakażone rakiem cytrusów mają charakterystyczne zmiany na liściach, łodygach i owocach z wypukłymi, brązowymi, nasiąkniętymi wodą brzegami, zwykle z żółtą obwódką lub pierścieniem wokół zmiany. Starsze zmiany mają wygląd korkowaty, w wielu przypadkach nadal zachowując efekt aureoli. Bakteria rozmnaża się w zmianach na liściach, łodygach i owocach. Uszkodzenia wydzielają komórki bakteryjne, które rozproszone przez wiatr wiejący deszcz mogą rozprzestrzenić się na inne rośliny w okolicy. Infekcja może się dalej rozprzestrzeniać przez huragany . Choroba może być również przenoszona przez skażony sprzęt oraz przez transport zakażonych lub pozornie zdrowych roślin. Ze względu na opóźnienie choroby roślina może wydawać się zdrowa, ale w rzeczywistości jest zakażona.

Bakterie raka cytrusów mogą przedostać się przez aparaty szparkowe rośliny lub przez rany na liściach lub innych zielonych częściach. W większości przypadków młodsze liście są uważane za najbardziej podatne. Miejscami infekcji mogą być również uszkodzenia spowodowane przez larwy miniarek liści cytrusowych ( Phyllocnistis citrella ). W kontrolowanych warunkach laboratoryjnych objawy mogą pojawić się po 14 dniach od zaszczepienia wrażliwego żywiciela. W środowisku polowym czas pojawienia się objawów i ich wyraźnego odróżnienia od innych chorób liści jest różny; może być rzędu kilku miesięcy po zakażeniu. Niższe temperatury wydłużają latencję choroby. Bakterie raka cytrusów mogą pozostać żywotne w starych zmianach i innych powierzchniach roślin przez kilka miesięcy.

Raki cytrusowe na owocach

Patogeniczność

Xanthomonas axonopodis ma zdolność tworzenia biofilmu do przyczepienia się do żywiciela. Biofilm jest wynikiem produkcji zewnątrzkomórkowych polisacharydów ( ksantanu ). Biofilm zapewnia zjadliwość i przeżycie epifityczne X. axonopodis pv. citri przed rozwojem raka cytrusów. Ponadto bakterie wydzielają efektory podobne do aktywatorów transkrypcji (TAL) przez układ wydzielniczy typu III . Efektor oddziałuje z maszynerią gospodarza, indukując transkrypcję genów regulujących hormony roślinne, takie jak giberelina i auksyna .

Cykl chorobowy

Xanthomonas axonopodis pv. citri poza sezonem na zakażonym obszarze, który pojawia się jako rak na liściu lub łodydze. Bakterie wypływają ze zmian, gdy jest wolna wilgoć. Podczas deszczowej pogody, nawiewany przez wiatr deszcz przenosi inokulum do nowych podatnych żywicieli. Bakterie infekują nowe rośliny przez aparaty szparkowe i rany. Przycinanie lub żywopłot może przecinać tkanki mezofilu, tworząc rany, przez które roślina może zostać bezpośrednio zakażona. Deszcz może również powodować zatkanie wody na powierzchni liści, tworzyć kolumny wody przez aparaty szparkowe i sprzyjać infekcjom przez naturalne otwory. Infekcje mogą tworzyć się na owocach, liściach i młodej łodydze. Liście i łodygi są najbardziej podatne na infekcję w ciągu pierwszych sześciu tygodni początkowego wzrostu. Do zarażenia owoców najprawdopodobniej dojdzie w ciągu 90 dni po opadnięciu płatków podczas zawiązywania się owoców. Zróżnicowany rozmiar zmian na owocach cytrusowych jest spowodowany wieloma cyklami infekcji i może odzwierciedlać zmiany w różnym wieku na tym samym owocu.

Korzystne warunki środowiskowe

Deszcz wywołany wiatrem odgrywa główną rolę w rozprzestrzenianiu się X. axonopodis . Uważa się, że bakterie są łatwo rozpraszane przez pryskający deszcz i wiatr, a ilość X. axonopodis spada po pierwszym zdarzeniu rozprzestrzeniania się deszczu nawiewanego przez wiatr. Poza tym bakterie sprzyjają również ciepłej pogodzie. Przypadki raka cytrusów są bardziej dotkliwe na obszarach, na których występują duże opady i mają wysoką średnią temperaturę, takich jak Floryda. Często raki pojawiają się szybko jesienią, powoli zimą i najszybciej od połowy do późnej wiosny.

Wykrycie

Chorobę można wykryć w gajach i na owocach po pojawieniu się uszkodzeń. Wczesne wykrycie ma kluczowe znaczenie w sytuacjach kwarantanny. Bakterie można badać pod kątem patogeniczności, zaszczepiając nimi wiele gatunków cytrusów. Dodatkowe testy diagnostyczne (wykrywanie przeciwciał), profilowanie kwasów tłuszczowych i procedury genetyczne z wykorzystaniem reakcji łańcuchowej polimerazy mogą być przeprowadzone w celu potwierdzenia diagnozy i mogą pomóc w identyfikacji konkretnego szczepu raka. Clara H. Hasse ustaliła, że ​​rak cytrusów nie był pochodzenia grzybowego , ale został wywołany przez pasożyta bakteryjnego . Jej badania opublikowane w 1915 Journal of Agricultural Research odegrały ważną rolę w ratowaniu upraw cytrusów w wielu stanach.

Podatność

Nie wszystkie gatunki i odmiany owoców cytrusowych zostały przebadane pod kątem raka cytrusów. Na nią podatna jest większość pospolitych gatunków i odmian cytrusów. Niektóre gatunki są bardziej podatne niż inne, podczas gdy kilka gatunków jest odpornych na infekcje.

Podatność Różnorodność
Bardzo wrażliwe Grejpfrut ( Citrus x paradisi ), Limonka ( C. aurantiifolia ), Limonka Kaffir ( C. hystrix ), Cytryna ( C. limon )
Podatny Limonki ( C. latifolia ), w tym wapno Tahiti, słodka limonka palestyńska; pomarańcza trójlistkowa ( Poncirus trifoliata ); citranges / citrumelos ( hybrydy P. trifoliata ); mandarynki , tangor , tangerynka ( C. reticulata hybrydy); słodkie pomarańcze ( C. sinensis ); gorzkie pomarańcze ( C. aurantium )
Odporny Cytron ( C. medica ), Mandarynki ( C. reticulata )
Bardzo wytrzymały Calamondin ( X Citrofortunella ), kumkwat ( Fortunella spp.)
Zmodyfikowano z: Gottwald, TR et al. (2002). Rak owoców cytrusowych: patogen i jego wpływ. Online. Postęp w zakresie zdrowia roślin

Zarządzanie

Środki kwarantanny są wprowadzane na obszarach, na których rak cytrusów nie występuje endemicznie lub został zniszczony, aby zapobiec wprowadzeniu X. axonopodis. Z drugiej strony w regionach, w których występuje rak cytrusów, stosuje się zintegrowaną ochronę przed szkodnikami (IPM). Najbardziej godną uwagi cechą tego programu zarządzania jest przeniesienie podatnych roślin cytrusowych na odporne na pola odmiany cytrusów. Oprócz stosowania odpornych odmian uprawnych na polach, istnieje kilka środków, które są podejmowane w celu zwalczania raka cytrusów przed powodowaniem nieudanych plonów. Środki można podzielić na trzy główne kategorie: wykluczenie, eliminacja i warunki sanitarne.

Wykluczenie

Drzewa cytrusowe lub owoce spoza kraju są poddawane inspekcji, aby upewnić się, że są to drzewa wolne od bakterii. W ramach programu zarządzania, produkcji XAC ( X. axonopodis pv. Citri ) -Darmowe szkółek drzew o wyłączenie canker z sadu jest również obowiązkowe. Ponieważ bakterie mogą być wprowadzane z krajów, w których występują endemiczne raki lub ogniska raka, w krajach uprawiających cytrusy wprowadzono surowe ograniczenia dotyczące importu cytrusów. Drzewa cytrusowe będą uprawiane tylko na polach wolnych od raka co najmniej rok po skutecznym zwalczeniu. Miejsca sadzenia są również wybierane tak, aby zminimalizować korzystne warunki środowiskowe dla rozprzestrzeniania się X. axonopodis . Na przykład unika się obszarów z silnym wiatrem, aby zmniejszyć rozprzestrzenianie się inokulum bakteryjnego na podatne drzewa cytrusowe.

Likwidacja

Po wprowadzeniu raka cytrusów na pole, usuwa się zainfekowane drzewa, aby powstrzymać dalsze rozprzestrzenianie się bakterii. Na przykład na Florydzie w latach 2000-2006 trzeba było wytępić wszystkie drzewa cytrusowe w promieniu 580 m od zarażonych drzew. W tym czasie zainfekowane drzewa są wyrwane z korzeniami i spalone. Na terenach miejskich drzewa są wycinane i rozdrabniane, a następnie składowane na wysypiskach.

Urządzenia sanitarne

X. axonopodis pv. citri może być przenoszona środkami mechanicznymi, takimi jak ludzie i maszyny. W ramach środków sanitarnych pracownicy sadów cytrusowych są zobowiązani do dokładnego odkażania personelu i sprzętu, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się bakterii z zakażonych obszarów. Inokulum w postaci aerozolu może powodować infekcję mokrych liści w strefie rozprzestrzeniania się bakterii. Pojazdy mogą również zostać skażone przez kontakt z mokrymi liśćmi. Skażony sprzęt i maszyny można zdezynfekować przez rozpylenie środka bakteriobójczego.

Dystrybucja i wpływ ekonomiczny

Uważa się, że rak cytrusów pochodzi z obszaru Azji Południowo-Wschodniej i Indii. Obecnie jest również obecny w Japonii , Afryce Południowej i Środkowej , na Bliskim Wschodzie , w Bangladeszu , na wyspach Pacyfiku , w niektórych krajach Ameryki Południowej i na Florydzie . Niektóre obszary świata wyeliminowały raka cytrusów, a inne trwają programy zwalczania, ale choroba pozostaje endemiczna na większości obszarów, na których się pojawiła. Ze względu na szybkie rozprzestrzenianie się, duży potencjał szkód oraz wpływ na sprzedaż eksportową i handel krajowy, rak cytrusów jest znaczącym zagrożeniem dla wszystkich regionów uprawy cytrusów.

Australia

Przemysł cytrusowy to największy przemysł eksportujący świeże owoce w Australii. W Australii odnotowano trzy ogniska raka cytrusów, z których wszystkie zostały skutecznie zwalczone. Choroba została wykryta dwukrotnie w ciągu XX wieku na Terytorium Północnym i za każdym razem została wyeliminowana. W 2004 r. W środkowym Queensland wystąpiła niewyjaśniona epidemia . Rządy stanowe i federalne nakazały zniszczenie wszystkich komercyjnych gajów, wszystkich niekomercyjnych drzew cytrusowych i wszystkich rodzimych lip ( C. glauca ) w pobliżu Emerald, zamiast próbować izolować zainfekowane drzewa. Zwalczanie zakończyło się sukcesem, a zezwolenie na ponowne sadzenie zostało udzielone rolnikom przez jednostkę ds. Bezpieczeństwa biologicznego Departamentu Przemysłu Podstawowego w Queensland na początku 2009 r.

Rak cytrusów został ponownie wykryty w kwietniu 2018 r. I potwierdzony w maju 2018 r. Na Terytorium Północnym i Australii Zachodniej .

Brazylia

Cytrusy są ważną rośliną uprawną w Brazylii i na eksport. Uprawa cytrusów jest drugą co do ważności działalnością rolniczą w stanie São Paulo , największym na świecie obszarze produkcji pomarańczy słodkich. W São Paulo znajduje się ponad 100 000 gajów, a obszar uprawy cytrusów rośnie. Z szacowanych 2 milionów drzew ponad 80% to jedna odmiana pomarańczy, a pozostałą część stanowią drzewa mandarynki i cytryny. Ze względu na jednorodność odmian cytrusów stan ten został niekorzystnie dotknięty rakiem, powodując straty w uprawach i straty pieniężne. W Brazylii zamiast niszczyć całe gaje w celu wykorzenienia choroby, skażone drzewa i drzewa w promieniu 30 m są niszczone; do 1998 roku zniszczono ponad pół miliona drzew.

Stany Zjednoczone

Rak cytrusów został po raz pierwszy znaleziony w Stanach Zjednoczonych w 1910 roku niedaleko granicy Georgia - Floryda. Następnie rak został odkryty w 1912 roku w hrabstwie Dade , oddalonym o ponad 400 mil (600 km). Poza Florydą chorobę odkryto w stanach Zatoki Perskiej i dotarła na północ aż do Karoliny Południowej . Zlikwidowanie tej epidemii raka cytrusów zajęło ponad 20 lat, od 1913 do 1931 roku, na jej kontrolę wydano 2,5 miliona dolarów państwowych i prywatnych funduszy - równowartość 28 milionów dolarów w 2000 dolarów. W 26 powiatach spalono około 257 745 drzewek gajowych i 3 093 110 szkółek. Rak cytrusów został ponownie wykryty na Gulf Coast na Florydzie w 1986 roku i uznany za zlikwidowany w 1994 roku.

Najnowsze ognisko raka cytrusów zostało odkryte w hrabstwie Miami-Dade na Florydzie 28 września 1995 r. Przez Louisa Willio Francillona, ​​agronoma z Departamentu Rolnictwa Florydy. Pomimo prób eradykacji, pod koniec 2005 roku chorobę wykryto w wielu miejscach odległych od pierwotnego odkrycia, na przykład w Orange Park , oddalonym o 500 km. W styczniu 2000 roku Departament Rolnictwa Florydy przyjął politykę usuwania wszystkich zakażonych drzew i wszystkich drzew cytrusowych w promieniu 1900 stóp od zarażonego drzewa zarówno z obszarów mieszkalnych, jak i komercyjnych. Przed tą polityką zwalczania departament wytępił wszystkie drzewa cytrusowe w promieniu 125 stóp od zarażonego. Program zakończył się w styczniu 2006 r. Po oświadczeniu USDA, że zwalczenie nie jest możliwe.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne