Ржавчина листьев пшеницы - Wheat leaf rust

Ржавчина листьев пшеницы
Ржавчина листьев пшеницы на пшенице.jpg
Симптомы листовой ржавчины пшеницы
Общие именаКоричневая ржавчина
Листовая ржавчина
ВозбудителиPuccinia triticina
Хостыпшеница
Кодекс ЕОКЗРPUCCRT
РаспределениеМировой

Ржавчина листьев пшеницы
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Базидиомицеты
Учебный класс:Пуччиниомицеты
Заказ:Pucciniales
Семья:Pucciniaceae
Род:Пуччиния
Разновидность:
P. triticina
Биномиальное имя
Puccinia triticina
Синонимы
  • Пуччиния дисперсная f. sp. тритичи Эрикс. И Э. Хенн. 1894 г.
  • Puccinia recondita f. sp. тритичи (Эрикс и Э. Хенн.) Д. М. Хендерсон

Ржавчина листьев пшеницы грибковое заболевание, поражающее пшеница, ячмень и рожь стебли, листья и зерна. В умеренные зоны это разрушительно на озимая пшеница потому что возбудитель зимует. Инфекции могут привести до 20% урожай выпадение, которое усугубляется отмирающими листьями, удобряющими грибок. Возбудитель Пуччиния грибок ржавчины. Puccinia graminis вызывает "стебель или черную ржавчину", P. triticina вызывает "листовую или коричневую ржавчину", и P. striiformis вызывает «полосу или желтую ржавчину». Это самая распространенная из всех болезней ржавчины пшеницы, встречающаяся в большинстве регионов выращивания пшеницы. Это вызывает серьезные эпидемии в Северная Америка, Мексика и Южная Америка и является разрушительной сезонной болезнью в Индия. Все три типа Пуччиния находятся гетеро требуются два разных и удаленно связанных хоста (альтернативные хосты). Ржавчина и тому подобное грязь являются членами класса Пуччиниомицеты но ржавчина обычно не представляет собой черную порошкообразную массу.

Сопротивление хозяина

Селекционеры с давних времен пытались повысить урожайность таких культур, как пшеница. В последние годы селекция на устойчивость к болезням оказалась столь же важной для общего производства пшеницы, как и селекция для увеличения урожайности. Использование одного гена устойчивости к различным вредителям и болезням играет важную роль в селекции устойчивости культурных растений. Самый ранний единственный ген устойчивости был идентифицирован как эффективный против желтой ржавчины. С тех пор были идентифицированы многочисленные одиночные гены устойчивости к листовой ржавчине, 47-й ген.[требуется разъяснение ] предотвратить потери урожая из-за Пуччиния редкая Роб. Ex Desm. f.sp. тритичи инфекции, которые могут составлять от 5% до 15% в зависимости от стадии развития культуры.

Ген устойчивости к листовой ржавчине - это эффективный ген устойчивости взрослых растений, повышающий устойчивость растений к P. recondita f.sp. тритичи (UVPrt2 или UVPrt13) инфекции, особенно в сочетании с генами Lr13 и геном Lr34 (Kloppers & Pretorius, 1997[1]). Lr37 происходит от французского сорта VPM1 (Dyck & Lukow, 1988).[2]). Линия RL6081, разработанная в Канаде для устойчивости к Lr37, показала устойчивость проростков и взрослых растений к листовой, желтой и стеблевой ржавчине. Таким образом, скрещивание французских сортов внесет этот ген в местную зародышевую плазму. Будет введен не только ген, но и увеличится генетическая изменчивость южноафриканских сортов.

Молекулярные методы были использованы для оценки генетических дистанций между различными сортами пшеницы. На основе известных генетических расстояний можно сделать прогнозы для наилучших комбинаций двух чужеродных генотипов, несущих ген Lr37, VPMI и RL6081, и местных южноафриканских сортов. Это особенно важно для пшеницы с ее низкой генетической изменчивостью. Ген также будет перенесен с наименьшим количеством обратных скрещиваний в сорта, генетически наиболее близкие друг к другу, генерируя аналогичное генетическое потомство рекуррентного родителя, но с геном Lr37 генетические расстояния между близкими изогенными линиями (NIL) для конкретного гена также будут давать указание того, сколько локусов, амплифицированных с помощью молекулярных методов, необходимо сравнить, чтобы определить местонахождение предполагаемых маркеров, связанных с геном.

Номенклатурная история

Грибковые названия важны. Это ключи ко всей информации, стоящей за ними. Тогда подходящее имя может привести пользователей к нужной информации. В случае с патогенными грибами растений использование подходящего названия более важно по практическим соображениям. Среди ржавчинных грибов одного вида есть несколько примеров, которые в разные эпохи носили разные названия. Однако одним из самых интересных является название Пуччиния виды, вызывающие ржавчину листьев пшеницы (WLR). Этот вид получил по крайней мере шесть разных названий с 1882 года, когда Г. Винтер (1882) описал Пуччиния рубиго-вера.[3] Долгое время WLR трактовался как специализированная форма P. rubigo-vera. Позже Эриксун и Хеннинг (1894) поместили его под П. дисперса f.sp. тритичи. В 1899 году, после некоторых экспериментов, Эрикссон пришел к выводу, что ржавчину следует рассматривать как отдельный аутентичный вид. По этой причине он описал P. triticina. Это имя использовал Гейман (1959).[4] в его обширной книге о ржавчинных грибах средней Европы. Mains (1933) был одним из первых ученых, которые использовали название вида с широкой концепцией вида для WLR.[5] Он считал P. rubigo-vera в качестве текущего названия и поместите 32 бинома как синонимы этого вида. Следующая важная статья о присвоении имен WLR была опубликована Камминсом и Колдуэллом (1956).[6]. Они рассмотрели ту же широкую концепцию видов, а также обсудили обоснованность P. rubigo-vera который был основан на урединиальный сцена базионим. Наконец, они представили P. recondita как старейшее допустимое название WLR, а также другие травы.[сомнительный – обсуждать][Сомнительно, потому что]. За их идеей и публикацией последовали Wilson & Henderson (1966) в другом всеобъемлющем исследовании флоры ржавчины, а именно. Британский Раст Флора. Уилсон и Хендерсон (1966)[7] также использовали широкую видовую концепцию для P. recondita и разделил этот широкий вид на 11 различных formae speciales. Принятое название WLR в их флоре было P. recondita f.sp. тритичи.

Cummins (1971) в его монографии по ржавчине для Poaceae представила сверхширокую концепцию видов для P. recondita и перечислил 52 бинома как его синонимы.[8] Такая концепция нашла большое внимание микологов и патологов растений во всем мире, и именно по этой причине мы до сих пор можем видеть P. recondita в качестве подходящего названия для WLR в некоторых публикациях. Среди урединологов было другое течение, противоположное широким морфологическим представлениям. Эта идея была введена в классификацию злаковый грибки ржавчины Урбан (1969), создавший П. perplexans var. тритицина как подходящее имя для WLR.[9] По мнению Урбана, таксономическое название должно отражать как морфологию, так и экологию вида. Сэвил (1984) был также среди урединологов, которые верили в сужение концепции вида и считали P. triticina как подлинное таксономическое название WLR.[10] Исследования Урбана продолжались, и он объединил многие морфологические, экологические и полевые опыты. В конце концов, он стал рассматривать WLR как часть вида Пуччиния персистирует с этими эский сцена на Лютиковые члены, полностью отличные от P. recondita который производит свою эскую сцену на Boraginaceae члены семьи. Его последнее название этой ржавчины было P. persistens subsp. тритицина.[11] Недавние молекулярные и морфологические исследования подтвердили правильность таксономии Урбана для WLR.[12] Кажется, по прошествии более чем столетия и после введения нескольких имен у нас есть подходящее имя для WLR.

Жизненный цикл

Жизненный цикл: ржавчина листьев пшеницы распространяется воздушно-капельным путем. В жизненном цикле образуются пять типов спор: Урединиоспоры, телиоспоры, и базидиоспоры развиваются на растениях пшеницы и пикниоспоры и эциоспоры развиваются на альтернативных хозяевах.[13] Процесс прорастания требует влажности и лучше всего работает при 100% влажности. Оптимальная температура для прорастания - 15–20 ° C. Перед споруляцией растения пшеницы выглядят совершенно бессимптомно.

Thalictrum flavum

P. triticina имеет асексуальный и половой жизненный цикл. Чтобы завершить свой сексуальный жизненный цикл P. triticina требуется второй хост Thalictrum виды на котором он будет перезимовать. В местах, где Thalictrum не растет, как в Австралии, патоген будет проходить только бесполый жизненный цикл и перезимовать мицелий или же урединия. Для проращивания требуется влажность и температура от 15 до 20 ° C. Примерно через 10–14 дней заражения грибки начнут образовывать споры, и симптомы станут заметны на листьях пшеницы.[14]

Эпидемиология

Расположение - важная характеристика распространения пшеничной ржавчины. В некоторых местах пшеничная ржавчина может легко разрастаться и распространяться. В других регионах окружающая среда незначительно подходит для болезни. Урединиоспоры пшеничной ржавчины начинают прорастать в течение одного-трех часов после контакта со свободной влагой в диапазоне температур в зависимости от ржавчины. Урединиоспоры образуются в большом количестве и могут разноситься ветром на значительные расстояния, но большинство урединиоспор откладываются рядом с их источником под действием силы тяжести. Урединиоспоры относительно устойчивы и могут выжить в полевых условиях вдали от растений-хозяев в течение нескольких недель. Они могут выдержать замерзание, если содержание влаги в них снижено до 20–30 процентов. Жизнеспособность быстро снижается при влажности более 50 процентов. Распространение урединиоспор на большие расстояния зависит от характера ветра и широты. В общем, споры перемещаются с запада на восток из-за ветров, возникающих в результате вращения Земли. На все более высоких широтах ветры имеют тенденцию становиться более южными в Северном полушарии и более северными в Южном полушарии. Puccinia triticina может выжить в тех же условиях окружающей среды, что и лист пшеницы, при условии заражения, но без спороношения. Грибок может заразиться менее чем за три часа при влажности и температуре ниже 20 ° C; однако больше инфекций происходит при более длительном воздействии влаги. (Стаббс,[15] Честер[16])

Симптомы

Маленький коричневыйпустулы развиваются на листовых пластинках случайным образом. В серьезных случаях они могут группироваться в пятна. Заболевание развивается медленно, но ускоряется при температуре выше 15 ° C, что делает его заболеванием зрелых злаковых растений летом, обычно слишком поздно, чтобы причинить значительный ущерб в районах с умеренным климатом. Потери от 5 до 20% являются нормальными, но в тяжелых случаях могут достигать 50%. Симптомы могут варьироваться по степени тяжести от едва эстетичных до полного перерастания поверхности листьев. На листьях барбариса болезнь проявляется в виде порошкообразных желтых пятен с эками, рассеянными с нижней стороны листа.

Контроль

Важна сортовая устойчивость. Химический контроль с триазол фунгициды может быть полезным для контроля инфекций вплоть до появления ушей, но его трудно экономически оправдать при приступах после этой стадии. Часто контроль не так распространен, как профилактика путем создания генетически устойчивый разновидности и удаление барбарис обыкновенный. Сорта - лучший метод борьбы с болезнью, который применяют уже более 100 лет. Однако резистентность, связанная с отдельными генами, не подавлялась патогеном, адаптирующимся к новым культурам. Вот почему уничтожение альтернативных хостов является ключом к контролю. Раннеспелые сорта, а также яровую пшеницу следует сеять как можно раньше, чтобы избежать периодов пика ржавчины. Самосевная пшеница (волонтеры ) следует уничтожить, чтобы не допустить дальнейшего распространения урединиоспор в конце сбора урожая. (Уэрта-Эспино. Дж.,[17] Иегуда[18])

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "KLOPPERS, FJ, & PRETORIUS, ZA (1997). Влияние комбинаций генов Lr13, Lr34 и Lr37 на компоненты устойчивости пшеницы к листовой ржавчине. Патология растений, 46 (5), 737-750. Doi: 10.1046 / j.1365-3059.1997 .d01-58.x ".
  2. ^ "Дайк, П.Л., и Луков, О.М. 1988. Генетический анализ двух межвидовых источников устойчивости к листовой ржавчине и их влияние на качество мягкой пшеницы. Can. J. Plant Sci. 68: 633-639. DOI 10.4141 / cjps88-" 076 ".
  3. ^ Зима, Джордж (1882). в Rabenhorst Kryptogamen Flora. п. 924.
  4. ^ Гейман, Эрнст (1959). Rostpilze Mitteleuropas.
  5. ^ Mains, Э. Б. (1932). "Специализация хозяев в листовой ржавчине трав, Пуччиния рубиго-вера". Mich. Acad. Sci. (17): 289–394.
  6. ^ "Обоснованность биномов в комплексе грибов листовой ржавчины злаков и трав. Камминс, Г. Б.; Колдуэлл, Р. М. Фитопатология 1956 Том 46 № 2 стр. 81-82 стр. ISSN: 0031-949X Номер записи: 19561101781".
  7. ^ Уилсон, М; Д. М. Хендерсон (1966). Британские грибы ржавчины. Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521068390.
  8. ^ Камминс, Джордж Б. (1971). Ржавые грибы злаков, трав и бамбука. Springer. ISBN  9780387053363.
  9. ^ Урбан, З. (1969). "Die Grasrostpilze Mitteleuropas mit besonderer Brücksichtigung der Tschechoslowakei". Розпр. Cs. Акад. Вед. Сер. мат. Прир.
  10. ^ Сэвил, Д. Б. О. (1984). Таксономия грибов зерновой ржавчины (в The Cereal Rusts vol1).
  11. ^ Marková, J; Урбан, З. (1998). «Ржавчина трав в Европе. 6. Пуччиния персистирует". Acta Univ Кэрол. 41: 329–402.
  12. ^ Abbasi, M .; Эршад, Д .; Hedjaroude, Г. А. (2005). "Таксономия Puccinia recondita с. лат. вызывает бурую ржавчину на травах ». Иранский журнал патологии растений. 41 (4): 631–662.
  13. ^ Сингх, профессор В.; Д-р П. С. Панди; Доктор Д. К. Джайн (2008). Учебник ботаники. Индия: Растоги. п. 15.132. ISBN  978-81-7133-904-4.
  14. ^ Министерство сельского хозяйства США
  15. ^ Стаббс, Р.В. (1986). Руководство по методологии борьбы с болезнями злаков. Мексика, DF, CIMMYT. п. 46.
  16. ^ Честер, К. (1946). Природа и предотвращение ржавчины злаков на примере листовой ржавчины пшеницы. В Chronica botanica. Уолтан, Массачусетс, США. п. 269.
  17. ^ Уэрта-Эспино, Дж. Первое сообщение о вирулентности пшеницы с геном устойчивости к листовой ржавчине Lr19 в Мексике. Дайджест растений. п. 78.
  18. ^ Ягуда, П. Листовая ржавчина на Aegilops speltoides, вызванная новой специальной формой Puccinia triticina. Фитопатология. С. 89–101.

внешняя ссылка