Phytophthora cinnamomi -Phytophthora cinnamomi

Phytophthora cinnamomi
Znak ostrzegawczy o Phytophthora cinnamomi w Zachodniej Australii
Znak ostrzegawczy o Phytophthora cinnamomi w Zachodniej Australii
Klasyfikacja naukowa edytować
Królestwo: Chromista
Gromada: Oomycota
Zamówienie: Peronosporales
Rodzina: Peronosporaceae
Rodzaj: Phytophthora
Gatunek:
P. cinnamomi
Nazwa dwumianowa
Phytophthora cinnamomi
Odmiany

Phytophthora cinnamomi to przenoszona przez glebę pleśń wodna , która powoduje infekcję, która powoduje u roślin chorobę zwaną „ zgnilizną korzeni ”, „zamieraniem” lub (u niektórych gatunków Castanea ) „chorobą atramentu”. Patogen roślin jest jednym z najbardziej inwazyjnych gatunków na świeciei występuje w ponad 70 krajach na całym świecie.

Zakres żywicieli i objawy

Zakres żywicieli Phytophythora cinnamomi jest bardzo szeroki. Rozprzestrzenia się na całym świecie i powoduje choroby u setek żywicieli. Choroba atakuje wiele grup ekonomicznych, w tym rośliny spożywcze, takie jak awokado i ananas , a także drzewa i drzewiaste rośliny ozdobne, takie jak jodła Fraser , sosna krótkolistna , sosna loblolly , azalie , kamelia , bukszpan , powodując gnicie korzeni i zamieranie. Jest to patogen korzeni, który powoduje gnicie korzeni i śmierć roślin żywicielskich. Niektóre objawy obejmują: więdnięcie, zmniejszenie wielkości owoców, zmniejszenie plonu, zgniliznę szyjki, wysięk z dziąseł, martwicę, chlorozy liści, kędzierzawość liści i zrakowacenia łodyg. Innym objawem jest to, że może powodować zamieranie młodych pędów i może zakłócać transpirację korzeni do pędów. Starsze rośliny mogą nie wykazywać objawów lub mogą wykazywać jedynie łagodne zamieranie pomimo silnej zgnilizny korzeni.

Cykl życia i wpływ na rośliny

Phytophthora cinnamomi żyje w glebie i tkankach roślinnych, może przybierać różne kształty i poruszać się w wodzie. W okresach trudnych warunków środowiskowych organizmy stają się uśpionymi chlamydosporami . Gdy warunki środowiskowe są odpowiednie, chlamydospory kiełkują, wytwarzając grzybnię (lub strzępki) i zarodnie . Zarodnie dojrzewają i uwalniają zoospory , które infekują korzenie roślin , wnikając do korzenia za wierzchołkiem korzenia. Zoospory potrzebują wody do pływania w glebie, dlatego infekcja jest najbardziej prawdopodobna w wilgotnych glebach. Grzybnia rozrasta się w całym korzeniu, pochłaniając węglowodany i składniki odżywcze, niszcząc strukturę tkanek korzenia, „gnijąc” korzeń i uniemożliwiając roślinie pobieranie wody i składników odżywczych. Na grzybni zainfekowanego korzenia tworzą się zarodnie i chlamydospory, a cykl infekcji przechodzi na następną roślinę.

Wczesne objawy infekcji obejmują więdnięcie, żółknięcie i zatrzymanie wysuszonych liści oraz ciemnienie koloru korzeni. Infekcja często prowadzi do śmierci rośliny, zwłaszcza w suchych warunkach letnich, kiedy rośliny mogą być narażone na stres wodny .

Środowisko

Phytophthora cinnamomi jest patogenem przenoszonym przez glebę, który po raz pierwszy został stwierdzony w krajach tropikalnych i subtropikalnych, ale obecnie okazuje się, że jest w stanie przetrwać i rozwijać się również w chłodniejszych krajach. P. cinnamomi rozprzestrzenia się, gdy zoospory i/lub chlamydospory w glebie i wodzie są umieszczane w sprzyjających warunkach, takich jak ciepłe i wilgotne warunki. Niektóre wektory szlaków rozprzestrzeniania obejmują: rośliny lub części roślin – takie jak wzrost grzybni poprzez kontakt z korzeniami i rozprzestrzenianie się zoospor, które mogą przemieszczać się na duże odległości; nawiewana przez wiatr gleba i gruz; ruch w dół zbocza w przepływie wody podpowierzchniowej lub powierzchniowej, na przykład w rzekach lub wodzie do nawadniania; maszyny i sprzęt w wilgotnej glebie przyklejonej do pojazdów lub sprzętu; ziemia, piasek i żwir. Wiadomo również, że dzikie zwierzęta przyczyniają się do rozprzestrzeniania się chorób. Niedawne badanie na dzikich świniach wykazało, że mają one zdolność przenoszenia tego patogenu w przewodzie pokarmowym. Ludzie wpływają również na rozprzestrzenianie się tej choroby w ramach działalności człowieka, takiej jak pozyskiwanie drewna, górnictwo, spacery po buszu i drogi.

Rozmnażanie płciowe

Phytophthora cinnamomi to gatunek diploidalny i heterotaliczny z dwoma typami kojarzenia, A1 i A2. Rozmnażanie płciowe u heterotalicznych gatunków Phytophthora zwykle występuje, gdy gametangia przeciwnego typu kojarzenia oddziałuje w tkance żywiciela. Ta interakcja prowadzi do powstawania oospor , które mogą przetrwać przez długi czas w żywicielu lub poza nim. Phytophthora cinnamomi jest również zdolna do samozapłodnienia (tzn. może być homotaliczna ). Hodowle kojarzące się z Phytophthora cinnamomi typu A2 można skłonić do rozmnażania płciowego poprzez wystawienie na szkodliwe warunki, tj. narażenie na nadtlenek wodoru lub uszkodzenia mechaniczne.

W dziczy

Kiedy zamieranie Phytophthora rozprzestrzenia się na rodzime zbiorowiska roślinne, zabija wiele podatnych roślin, co powoduje trwały spadek różnorodności biologicznej i zakłócenie procesów ekosystemowych. Może również zmienić skład lasu lub rodzimego zbiorowiska roślinnego poprzez zwiększenie liczby roślin odpornych i zmniejszenie liczby gatunków roślin wrażliwych. Liczebność rodzimych zwierząt, których przetrwanie polega na wrażliwych roślinach, zmniejsza się lub są eliminowane z miejsc zaatakowanych przez zamieranie Phytophthora .

Uszkodzenia lasów podejrzewane o spowodowanie przez Phytophthora cinnamomi po raz pierwszy odnotowano w Stanach Zjednoczonych około 200 lat temu. Infekcja jest przyczyną nagłej śmierci wielu rodzimych gatunków drzew, w tym kasztanowca amerykańskiego , choroby drobnolistnej sosny krótkolistnej ( Pinus echinata ), choroby choinek uprawianej w szkółkach jodły Fraser ( Abies fraseri ), podczas gdy dęby są zaatakowane od Karoliny Południowej po Teksas .

Krajobraz wrzosowisk w Stirling Range , Zachodnia Australia , z porażoną zamieraniem doliną w środkowej części terenu

W Australii , gdzie jest znany jako zamieranie phytophthora , zamieranie , zamieranie jarrah lub grzyb cynamonowy , Phytophthora cinnamomi infekuje wiele rodzimych roślin, powodując szkody w lasach i niszcząc siedliska dzikich zwierząt.

Szczególny niepokój budzi infekcja i zamieranie dużych obszarów lasów i wrzosowisk, które stanowią siedlisko zagrożonych gatunków w południowo-zachodniej części Australii Zachodniej . Wiele roślin z rodzajów Banksia , Darwinia , Grevillea , Leucopogon , Verticordia i Xanthorrhoea jest wrażliwych. To z kolei wpłynie na zwierzęta uzależnione od tych roślin jako pożywienia i schronienia, takie jak południowo-zachodni opos karłowaty ( Cercartetus concinnus ) i opos miodowy ( Tarsipes rostratus ). Badanie przeprowadzone w regionie Perth wykazało, że zamieranie spowodowało znaczną zmianę w społeczności ptaków i najbardziej dotknęło gatunki żywiące się nektarem, przy mniejszej liczbie gatunków, takich jak kręgowiec zachodni, na obszarach dotkniętych zamieraniem.

Choroba liściasta u Pinus spp. Drzewo po lewej stronie nie wykazuje żadnych objawów infekcji, podczas gdy drzewo po prawej stronie wykazuje zahamowanie wzrostu liści charakterystyczne dla infekcji Phytophthora cinnamomi .

Phytophthora cinnamomi jest również problemem w meksykańskim stanie Colima , zabijając kilka rodzimych gatunków dębów i inną podatną roślinność w okolicznych lasach. Jest również zaangażowany w wymieranie rzadkiego endemicznego krzewu Ione manzanita ( Arctostaphylos myrtifolia ) w Kalifornii .

Oprócz szkód w rodzimych lasach, Phytophthora cinnamomi może również infekować drzewa owocowe , orzechy i inne rośliny ozdobne . Badania wykazały, że Phytophthora cinnamomi może zarażać mchy klubowe , paprocie , sagowce , drzewa iglaste , szuwary , trawy , lilie i wiele gatunków z wielu rodzin dwuliściennych. Jest to niezwykły zakres dla patogenu roślin i podkreśla skuteczność Phytophthora cinnamomi jako agresywnego pierwotnego patogenu. Grupa Specjalistów ds. Gatunków Inwazyjnych umieszcza ten gatunek na swojej liście „100 najgorszych inwazyjnych gatunków obcych na świecie”. Oczekuje się, że wraz z ociepleniem klimatu potencjalny zasięg występowania tego patogenu rozszerzy się na północ.

W ogrodach i uprawach

Zamieranie Phytophthora dotyka wielu pospolitych gatunków ogrodowych, rodzimych i upraw ogrodniczych. Ta lista podatnych roślin obejmuje cynamon , róże, azalie i drzewa owocowe. Ponieważ nie ma znanego lekarstwa, po wprowadzeniu choroby do ogrodu nie można jej łatwo wyeliminować i może stać się poważnym problemem.

Protokoły zapobiegające przedostawaniu się choroby do ogrodów obejmują pozyskiwanie roślin z obszarów niezarażonych przez zamieranie (nie lokalnych krzewów ), stosowanie sterylizowanych mieszanek doniczkowych i używanie wyłącznie odpowiednio kompostowanej ściółki. Przesadzanie ustalonych roślin z jednego ogrodu do drugiego może również rozprzestrzeniać chorobę. Rozmnażanie z nasion i sadzonek jest mniej prawdopodobne, aby przenosić chorobę, ponieważ nie ma gleby transportowanej z materiałem siewnym.

Wiele szkółek jest akredytowanych w ramach australijskiego programu akredytacji przemysłu szkółkarskiego (NIASA) i stosuje praktyki higieniczne, aby zapobiegać infekowaniu ich stada przez zamieranie Phytophthora. Praktyki higieniczne zapobiegają rozprzestrzenianiu się choroby w zanieczyszczonej mieszance doniczkowej, materiale roślinnym i źródłach wody. Inne środki zapobiegawcze obejmują podniesione ławki, regularne testy na zamieranie phytophthora oraz poddanie kwarantannie nowego stada.

Rośliny zazwyczaj umierają z powodu zamierania fitoftorii pod koniec lata, kiedy rośliny są najbardziej zestresowane. Z tego powodu zamieranie phytophthora często może być mylone z objawami suszy . Zamieranie Phytophthora wpłynie na szereg różnych podatnych roślin, ale nie na odporne gatunki roślin. Jeśli podejrzewa się chorobę, należy zidentyfikować prawdopodobny sposób przenoszenia choroby. Najlepszą metodą potwierdzenia obecności choroby jest badanie próbek gleby i/lub roślin przez laboratorium diagnostyczne.

Zwalczanie istniejących inwazji Phytophthora obejmuje wstrzykiwanie lub opryskiwanie roślin fosforynem (środek grzybobójczy), stosowanie dobrze przekompostowanej ściółki oraz stosowanie technik przed sadzeniem, takich jak solaryzacja lub biofumigacja . Kompostowana ściółka jest wysoce hamująca zamieranie fitoftorii i może zapobiegać zakażeniu zdrowych roślin. Najważniejsze jest zapobieganie rozprzestrzenianiu się zainfekowanej gleby, roślin lub wody. Zaatakowane obszary można ponownie zasadzić lub zagospodarować odpornymi gatunkami roślin, które nie są dotknięte chorobą.

Wpływ na uprawę awokado

Phytophthora cinnamomi jest główną przyczyną uszkodzeń drzew awokado i jest powszechnie znana jako „gnicie korzeni” wśród hodowców awokado. Od lat czterdziestych XX wieku opracowano różne odmiany awokado odpornych na gnicie korzeni, aby zminimalizować uszkodzenia drzew. Uszkodzone drzewa na ogół obumierają lub stają się bezproduktywne w ciągu trzech do pięciu lat. Badanie przeprowadzone w 1960 roku na obszarze Fallbrook w Kalifornii skorelowało wyższy poziom zgnilizny korzeni awokado z glebami o gorszym drenażu i większej zawartości gliny .

Kierownictwo

P. cinnamomi ma szeroki zakres żywicieli, co utrudnia kontrolowanie rozprzestrzeniania się choroby. Największy wpływ występuje zwykle na obszarach o klimacie śródziemnomorskim, gdzie średnie roczne opady przekraczają 600 mm, takich jak wyspy Azji Południowo-Wschodniej i Australia. Wykazano, że patogen jest w stanie przetrwać w roślinach nie wykazujących żadnych objawów lub w roślinach tolerujących. Niektóre możliwe metody zarządzania kulturą obejmują: warunki sanitarne, podniesione rabaty roślinne, płodozmian, nasłonecznienie gleby, warunki glebowe i ustanowienie bariery. Warunki sanitarne mają kluczowe znaczenie w zarządzaniu. Oznacza to stosowanie czystych nasion i bulionu, a także przepuszczalnych gleb piaszczystych o niskim pH. Oznaczałoby to również niedopuszczanie do przemieszczania się gleby lub wody z obszarów porażonych przez stosowanie czystych pojemników i sprzętu, instalowanie wodoszczelnych odpływów, aby zapobiec spływowi powierzchniowemu, oraz prace na obszarach dotkniętych chorobą po uprzednim zebraniu zdrowych obszarów.

Innym sposobem na zmniejszenie ciężkości i rozprzestrzeniania się choroby jest sadzenie w podniesionych łóżkach. Zmniejszy to kontakt wody z korzeniami roślin i przyspieszy drenaż, ponieważ wilgoć jest kluczowym czynnikiem w powstawaniu, rozprzestrzenianiu się i długowieczności chorób powodowanych przez ten patogen. W przypadku określonych roślin, takich jak młode rośliny awokado, można zastosować solaryzację gleby i ogólnie stosuje się zintegrowane podejście do zwalczania chorób awokado. Proces obejmuje promieniowanie cieplne ze słońca uwięzione pod przezroczystymi arkuszami polietylenu ułożonymi na powierzchni gleby.

Niektóre chemiczne środki zwalczania obejmują: fumigację i niektóre fungistatyki fosfonianowe. Taktyką, która może być skuteczna, zależna od zarodników, byłaby fumigacja przed sadzeniem. Jednak nie byłoby to skuteczne w zwalczaniu chlamydospor, ponieważ są one obecne głębiej w glebie, więc fumigacja może do nich nie dotrzeć. Niektórzy eksperci nie zalecają fumigacji, ponieważ P. cinnamomi często jest w stanie ponownie zaatakować fumigowaną glebę i może spowodować większe szkody, ponieważ konkurujące mikroorganizmy w społeczności drobnoustrojów glebowych mogą zostać zredukowane przez fumigację. Fungistaty fosforanowe mogą poprawić zdolność drzewa do tolerowania, opierania się lub wyzdrowienia z choroby wywołanej przez Phytophthora cinnamomi . Fosforyny były stosowane z pewnym powodzeniem w celu ograniczenia choroby i zostały uznane za główną strategię zapobiegania chorobom. Fosforyny są podawane roślinom poprzez bezpośrednie opryskiwanie liści, aplikowanie z powietrza samolotami lub przez bezpośrednie wstrzykiwanie.

Leczenie fungicydami fosforytowymi

Sole fosforynów (fosfoniany), takie jak fosforyn potasu , są stosowane jako biodegradowalny środek grzybobójczy do ochrony roślin przed zamieraniem fitoftorii. Zwykle stosuje się go jako fosforyn potasu. Można również stosować fosforyny wapnia i magnezu. Żadne leczenie nie wyeliminuje zamierania phytophthora, w tym leczenia fosforynami, chociaż zintegrowane podejście może kontrolować rozprzestrzenianie się i wpływ choroby. Zintegrowane podejście może łączyć strategiczne traktowanie fosforynów, fumiganty, kontrolowanie dostępu, korygowanie problemów z drenażem, usuwanie roślin żywicielskich i wdrażanie doskonałych protokołów higieny.

Fosforyny nie są toksyczne dla ludzi i zwierząt. Jego toksyczność została porównana do soli kuchennej. Fosforyny mają niewielki wpływ na środowisko. Gdy fosforyn jest rozpylany na liście roślin, jest on nakładany w bardzo małej dawce. Nadużywanie może jednak zaszkodzić roślinie, zwłaszcza gdy roślina jest pozbawiona fosforanów.

Fosforyny muszą dostać się do systemu transportu wody w roślinie, aby były skuteczne. Można to zrobić, wstrzykując fosforyny do drzew lub opryskując liście roślin podszytu. Fosfor nie tylko chroni roślinę przed infekcją zamieraniem phytophthora, ale może również pomóc roślinie w regeneracji, jeśli jest już zainfekowana.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ a b c d „Arkusze danych dotyczące szkodników kwarantannowych: Phytophthora cinnamomi” (PDF) . EPPO i CABI .
  2. ^ a b „Phytophthora cinnamomi (zamieranie Phytophthora)” . KABI .
  3. ^ a b c Reuter, Courtney. „Phytophthora cinnamomi Rands” . NCSU .
  4. ^ Zarządzanie zamieraniem Phytophthora w Bushland: przewodnik dla właścicieli ziemskich i grup ochrony społeczności (PDF) (wyd. 5). Australia: Grupa robocza Dieback. 2009. ISBN 9780646493046. Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 2014-03-06 . Źródło 2013-09-17 .
  5. ^ Cahill David M. (2008). „PRZEGLĄD TURNERA nr 17. Phytophthora cinnamomi i różnorodność biologiczna Australii: wpływ, prognozy i postęp w kierunku kontroli” . Australijski Dziennik Botaniki . 56 (4): 279. doi : 10.1071/bt07159 .
  6. Bibliografia _ Smith, I.; Hansen, EM (2012-12-28). „Phytophthora cinnamomi” . Phytophthoras leśne . 2 (1). doi : 10.5399/osu/fp.2.1.3041 . ISSN  2164-7232 .
  7. ^ Linde C, Drenth A, Kemp GH, Wingfield MJ, von Broembsen SL (sierpień 1997). „Struktura populacji Phytophthora cinnamomi w Afryce Południowej” . Fitopatologia . 87 (8): 822–7. doi : 10.1094/PHYTO.1997.87.8.822 . PMID  18945050 .
  8. Bibliografia _ Jackson, RM (październik 1974). „Stymulacja rozmnażania płciowego u Phytophthora przez uszkodzenie” . Journal of General Microbiology . 84 (2): 303–310. doi : 10.1099/00221287-84-2-303 .
  9. ^ Grzyb cynamonowy . Parki Wiktoria. parkweb.vic.gov.au
  10. Bibliografia _ Hollick, P.; Hardy, G.; McComb, J. „Lista WA roślin podatnych” (PDF) . Uniwersytet Murdocha.
  11. Bibliografia _ Valentine, Leonie E.; Craig, Michael D.; Wilson, Barbara; Bancroft, Wesley J.; Mallie, Marnie (marzec 2014). „Wpływ zamierania Phytophthora na ptaki w lasach Banksia w południowo-zachodniej Australii Zachodniej” (PDF) . Ochrona biologiczna . 171 : 136–144. doi : 10.1016/j.biocon.2014.01.027 .
  12. ^ Świecki, TJ; Bernhardt, EA (2003). „Choroby zagrażają przetrwaniu Ione manzanita ( Arctostaphylos myrtifolia )” . Badania Fitosfery.
  13. ^ „100 najgorszych inwazyjnych gatunków obcych na świecie” . Grupa Specjalistów ds. Gatunków Inwazyjnych . Źródło 6 czerwca 2019 r .
  14. ^ Gustafson, Eric J.; Miranda, Brian R.; Dreaden, Tyler J.; Pinchot, Cornelia C.; Jacobs, Douglass F. (luty 2022). „Beyond zaraza: zgnilizna korzeni Phytophthora w wyniku zmian klimatu ogranicza populacje reintrodukowanego kasztanowca amerykańskiego” . Ekosfera . 13 (2). doi : 10.1002/ecs2.3917 .
  15. ^ Oparzenia, RM; Górnik, JH; Gustafson, CD; Zentmyer, GA; Cierń, Waszyngton (1960). „Korelacja serii gleby i uszkodzeń korzeni awokado w obszarze Fallbrook” (PDF) . Rocznik . Tom. 44. Kalifornijskie Towarzystwo Awokado. s. 110–113.
  16. ^ abc Cahill , David M.; Gawrony, James E.; Wilson, Barbara A.; Gibson, Lesley; McDougall, Keith L. (2008-07-07). „Phytophthora cinnamomi i różnorodność biologiczna Australii: wpływ, prognozy i postęp w kierunku kontroli”. Australijski Dziennik Botaniki . 56 (4): 279–310. doi : 10.1071/bt07159 . ISSN  1444-9862 .
  17. ^ a b „Zgnilizna korzeni awokado Phytophthora” . IPM UC . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2018-01-29 . Źródło 2017-12-12 .
  18. Bibliografia _ Yamakawy (2008). „Fosforyny (kwas fosforawy): Fungicyd, nawóz czy biostymulator?” . Nauka o glebie i żywieniu roślin . 55 (2): 228–234. doi : 10.1111/j.1747-0765.2009.00365.x . S2CID  95723306 .

Linki zewnętrzne