Helminthosporium solani

Silverskurffläckar på en knöl

Solanum tuberosum 'Nicola', aardappel.jpg
Helminthosporium solani
En knöl med silverskurffläckar.
Vetenskaplig klassificering
Rike:
Svampar
Provins:
Ascomycota
Klass:
Dothideomycetes
Underklass:
Pleosporomycetidae
Beställa:
Pleosporales
Familj:
Pleosporaceae
Släkte:
Helminthosporium
Arter:
H. solani
Binomialt namn
Helminthosporium solani
Durieu & Mont., (1849)
Synonymer




Brachysporium solani Dematium atrovirens Helminthosporium atrovirens Spondylocladium atrovirens

Silverskörv är en växtsjukdom som orsakas av växtpatogenen Helminthosporium solani. Silverskörv är en fläcksjukdom, vilket innebär att effekten den har på knölarna är mestadels kosmetisk och påverkar "färsk marknad, bearbetning och utsädesknölspotatis." Det finns några rapporter om att det påverkar utvecklingen, vilket betyder tillväxt och knölskörd. Detta orsakas av ljusbruna lesioner, som i sin tur ändrar genomsläppligheten av knölskinn och sedan orsakar knölkrympning och vattenförlust, vilket slutligen orsakar viktminskning. Sjukdomen har blivit ekonomiskt viktig eftersom silverskurf-angripen potatis för bearbetning och direkt konsumtion har avvisats av industrin. Sjukdomscykeln kan delas in i två stadier: fält och lagring. Det är främst en utsädesburen sjukdom och den primära källan till inokulum är främst infekterade potatisfröknölar. Symtom utvecklas och förvärras vid lagring eftersom förhållandena bidrar till sporbildning. De idealiska förhållandena för spridningen av denna sjukdom är höga temperaturer och hög luftfuktighet. Det finns också många kulturella metoder som gynnar spridning och utveckling. Lyckligtvis finns det flera sätt att hjälpa till att kontrollera sjukdomen.

tecken och symtom

Silverskurffläckar på en knöl

Silverskörv är en växtsjukdom hos potatis, som orsakas av den anamorfa ascomycete -svampen Helminthosporium solani . Potatisknölar är den enda kända värden för Helminthosporium solani . Det är en mycket specifik patogen som inte har en sekundär värd eller alternativ värd. Ett vanligt symptom på denna sjukdom är fläckar på ytan av potatisknölarna. Dessa fläckar är bruna och/eller gråa på grund av förlust av pigment, och de är vanligtvis oregelbundet formade. Ett symptom efter skörd kan också vara krympning och skrumpning av potatisens yttre vävnad på grund av vattenförlust. Svarta fläckar kan också hittas på ytan av infekterade knölar, vilket är ett tecken på sjukdomen. Dessa består av konidier och konidioforer av den patogena svampen. Konidierna kännetecknas av att de är mycket mörkt melaniserade och har flera pseudosepta. En annan egenskap hos denna svamp är frånvaron av rörliga sporer.

Liksom med många andra svampväxtsjukdomar, kan en diagnos ställas genom att leta efter svampens specifika sexuella strukturer och observera dem för silversurfs specifika egenskaper. Ett annat sätt som silverskurf kan diagnostiseras är genom molekylära tekniker, såsom PCR och sekvensering för att identifiera förekomsten av patogenen. Primerparet, HSF19-HSR447, har genererats för att vara specifikt för amplifiering av endast en del av Helminthosporium solani DNA.

För närvarande har inga kända värdfaktorer identifierats som har kopplats till ökad känslighet eller utveckling av sjukdomen. Det verkar som om miljöförhållandena är det som spelar en stor roll för sjukdomens svårighetsgrad.

Sjukdomscykel

Sjukdomscykeln för silverskurf kan delas in i två faser (fält och lagring). Den primära källan till inokulum är infekterade potatisfröknölar. Detta inokulum överförs sedan till dotterknölarna genom en okänd mekanism, även om indirekta bevis tyder på att det händer när de kommer i direkt kontakt eller i närheten av dotterknölarna. Konidier som produceras på ytan av fröknölar sprids genom regn eller bevattning till oinfekterade knölar. Dessa konidier gror och infekterar knölar. Patogenen kommer in genom peridermen eller linserna. Därefter koloniserar patogenen peridermcellerna i knölen. Infektion kan inträffa när knölar bildas och kan fortsätta under säsongen. Vid skörd (mest på sommaren) är symtomen på silverskurf inte alltför uppenbara. Symptomen utvecklas och förvärras dock på grund av relativt fuktiga och varma temperaturer vid lagring, eftersom dessa förhållanden bidrar till sporbildning. Sekundärt inokulum produceras av konidier, som kan spridas i lagring genom vind av ventilation medan knölarna är i lagring. När en fröknöl från detta förråd planteras kan denna sedan föra in inokulum till fältet. Man trodde att övervintring av jordburet inokulum inte var viktigt i sjukdomscykeln, men nyare studier tyder på att H.solani kan överleva i jorden under en kort tidsperiod, vilket kan orsaka mer infektion.

Detta är en imperfekt svamp och dess teleomorf har inte beskrivits. Sjukdomssymtom uppträder på knölar, men inte på halm (vinstock) eller rötter, och är begränsade till peridermen, som består av phellem, phelloderm och kortikala lager som ersätter knölens epidermis. Se nästa avsnitt (Miljö) för att förstå förekomsten och svårighetsgraden av de olika stadierna av livscykeln som nämns här.

Miljö

Det finns ett antal förhållanden som gynnar spridningen och utvecklingen av H. solani . Vanligtvis ökar temperaturintervallet 15 ~ 32 °C i kombination med hög luftfuktighet konidialgroningen . Utöver detta finns det många kulturella metoder som påverkar de förhållanden som gynnar sjukdomsspridning och utveckling. Dessa metoder inkluderar: nivån av H. solani som finns på fröet, planterings- och skördedatum, växelbruk och lagerhantering. Det har visat sig att senare skördedatum ökar utvecklingen av sjukdomen. Det har också visat sig att sjukdomen var allvarligare när planteringstätheten var högre. Alla dessa faktorer tillsammans har en effekt på sjukdomsspridning och utveckling.

Patogenes

Sporerna kan fortfarande infektera och orsaka sjukdomar i dotterknölar i jorden i cirka två år. Det är också möjligt för patogenen att spridas genom att växa genom rötterna på en potatisplanta till de utvecklande knölarna och orsaka infektion. H. solani conidia finns på utsidan av potatisknölar, och hyferna kommer in i knölen för att orsaka sjukdom. Patogenen kan komma in i vävnaden genom sår eller naturliga öppningar, såväl som att kunna penetrera peridermen direkt med hjälp av ett appressorium och penetrationspinn. Svampen finns i potatisens yttre lager och kan inte infektera särskilt djupt in i knölen. Missfärgningen på potatisens periderm bildas av förlust av pigmentering orsakad av extrem torrhet i cellen och suberinavlagring . För närvarande är inte mycket känt om de molekylära aspekterna av mekanismen för spridning och infektion av sjukdomen, men det pågår för närvarande forskning om denna patogen för att få en bättre förståelse.

Sjukdomskontroll

Kemisk kontroll

Fungicider bekämpar många växtsjukdomar effektivt, men mycket begränsade typer av fungicider är effektiva mot silverskurfpatogenen. Fungicider appliceras vanligtvis på jord eller fröknölar före odling.

Tiabendazol (TBZ) fungicid

TBZ har använts flitigt som behandling efter skörd på potatis sedan början av 1970-talet. Silverskurf på knölar kan reduceras med den systemiska bredspektrumfungiciden TBZ. TBZ har låg toxicitet och används för att förebygga eller kontrollera silverskurf under en kort tidsperiod, t.ex. flera månader, utan effekt på kvalitet eller kvarhållande av rester.

TBZ-resistenta H. solani- isolat

TBZ-fungiciden brukade vara mycket effektiv fram till 1977 då TBZ-resistenta H. solani- isolat hittades i potatisförråd, som behandling efter skörd. TBZ-resistens i H. solani resulterade från en punktmutation av en enda bas vid kodon 198 från glutaminsyra till glutamin, eller alanin, i b-tubulin. Denna mutation fungerar för att undvika TBZ och andra bensimidazolfungicider från att binda till H. solani b-tubulingenen resulterar således i TBZ-resistenta fenotyper.

Fungicider förutom TBZ

Eftersom frekvensen av resistenta isolat mot TBZ ökar, har vissa andra fungicider testats för att kontrollera silversurf, såsom imazalil, prokloraz och propiconazol -fungicider, som alla klassificeras i konazol, DMI ( demetyleringshämmare ). Imazalil- och prokloraz-fungicider används ofta vid fröbehandling, medan propiconazol-fungicider vanligtvis används för bladbehandling.

Värdmotstånd

En av de främsta anledningarna till den ökande ekonomiska betydelsen av silverskurf är bristen på höga nivåer av resistens hos potatissorter.

Interspecifika korsningar med vilda Solanum -arter har använts för att öka sjukdomsresistensen hos sorter av S. tuberosum . Gener från de vilda knölbärande arterna Solanum demissum , Solanum chacoense och Solanum aculae , som har låg sporbildning av H. solani , har införlivats i bakgrunden av vissa kanadensiska potatissorter. Dessa interspecifika korsningar och avancerade urval screenas för resistens mot olika sjukdomar inklusive silverskurf. dock inga sorter som är resistenta mot silverskurv av Solanum tuberosum identifierats. Det saknas rapporter om silverskurfresistenta potatissorter.

Undertryckande jordar

Jordtyperna påverkade utvecklingen av silversurf i stor utsträckning, både under skördesäsongen och den efterföljande tremånaders lagringsperioden. Vissa jordar visade undertryckande på olika nivåer. Resultaten från experimentella prövningar avslöjade en signifikant negativ korrelation mellan sjukdomens svårighetsgrad och NO 3 -halt i jorden och tillgänglighet av Fe. NO 3 hade tidigare varit negativt korrelerad med silverskurfsjukdom. Detta ger en möjlig undertryckande effekt av dessa två jordkomponenter. NO 3 är en effektiv kvävekälla som används av H. solani . Därför är det inte troligt att en direkt negativ effekt mellan silversurf och NO 3 inträffar. En trolig förklaring till denna observation är att NO 3 skulle kunna fungera på andra jordmikroorganismer som möjligen fungerar som H. solani- antagonister. Dessa resultat indikerade att mikrobiella antagonister kan vara nyckelkomponenterna som bidrar till markundertryckande och deras antagonister kan leda till effektiv biologisk kontroll av silverskurf.

Biologisk kontroll

Biologisk bekämpning anses vara ett attraktivt alternativ till kemikalier för effektiv, pålitlig och miljösäker bekämpning av växtpatogener.

En svamp av släktet Cephalosporium (nu omdöpt till Acremonium strictum ) kunde minska spridningen av silverskörv i lager. Cephalosporium har visat förmågan att signifikant minska sporbildning, sporgroning och myceltillväxt av H. solani . Cephalosporium minskar dock inte silverskurf på tidigare infekterad potatis.

I laboratorieförsök var isoleringar från potatisodlingsjord och rhizosfären hos potatisväxter under groning, Trichoderma hamatum , Trichoderma koningii , Trichoderma polysporum , Trichoderma harzianum och Trichoderma viride de mest hämmande mikroorganismerna för H. solani- tillväxt in vitro .

Achromobacter piechaudii , Bacillus cereus , Cellulomonadaceae fimi , Pseudomonas chlororaphis , Pseudomonas fluorescens , Pseudomonas putidaputida och Streptomyces griseus kunde hämma myceltillväxt och/eller partiellt orsakade en fullständigt och fullständigt ansvarig för produktionen av anti-eller groning av mycel och/eller partiellt för att deras konidiala spiring var fullkomligt ansvarig. onism av H. solani .

Biobekämpningsmedel

Serenade ASO (en formulering av Bacillus subtilis ) har visat sig undertrycka silversurf, minskat både förekomsten och svårighetsgraden av silversurf under lågt sjukdomstryck och försenat början av silversurf i förvaring i fem månader. [ citat behövs ]

Relevans

När silversurf först hittades i Moskva 1871 ansågs det vara en mindre växtsjukdom. Efter en ökning av förekomsten av silverskurf från Amerika, Europa, Mellanöstern, Afrika, Kina och Nya Zeeland sedan 1968, ansågs sjukdomen senare vara en patogen av stor betydelse. Även om sjukdomen inte orsakade förluster av potatisavkastning och bara påverkade knölens kosmetiska utseende, hade den en enorm inverkan på potatismarknaden. Med växande konsumentkrav på attraktivt utseende i färska marknadssorter har silverskurf på potatis med fläckar och missfärgning avvisats av industrin. Dessutom orsakar silverskurvan vattenförlust vilket gör det svårt att skala knölarna. Den överflödiga knölkrympningen orsakar också viktminskning hos knölarna. Från den kosmetiska effekten, uttorkningen och viktminskningen av knölarna, står färskmarknaden inför stora ekonomiska förluster från sjukdomen än idag. Till exempel förlorade potatisindustrin i Idaho cirka 7 till 8,5 miljoner dollar på grund av silversurfsjukan. Kostnaden kommer inte bara från att avvisa potatis med silverskörfsjuka, utan det kommer också från en ökning av den tid som behövs för att sortera och inspektera varje potatis.

  1. ^ a b c d e f g h i Errampalli, D.; Saunders, JM; Holley, JD (2001). "Uppkomsten av silverskurf ( Helminthosporium solani ) som en ekonomiskt viktig sjukdom hos potatis". Växtpatologi . 50 (2): 141. doi : 10.1046/j.1365-3059.2001.00555.x .
  2. ^ a b Shetty, Kiran. "University of Idaho Extension" (PDF) . Silversurf av potatis . Hämtad 2015-10-21 .
  3. ^ a b c d e f g h i j    Avis, TJ; Martinez, C.; Tweddell, RJ (2010-09-02). "Minireview/Minisynthèse Integrated management of potatis silver scurf ( Helminthosporium solani )". Canadian Journal of Plant Pathology . 32 (3): 287–297. doi : 10.1080/07060661.2010.508627 . ISSN 0706-0661 . S2CID 49177264 .
  4. ^   Olivier, Claudia; Loria, Rosemary (1998-11-01). "Detektion av Helminthosporium solani från jord- och växtvävnad med artspecifika PCR-primers" . FEMS mikrobiologibrev . 168 (2): 235–241. doi : 10.1111/j.1574-6968.1998.tb13279.x . ISSN 1574-6968 .
  5. ^ "Faktablad för Silver Scurf of Potato" . vegetablemdonline.ppath.cornell.edu . Hämtad 2015-10-20 .
  6. ^ Fahn A, red., 1982. Växtanatomi. Exeter, Storbritannien: Wheaton.
  7. ^ a b MÉRIDA, CL, LORIA, R., & HALSETH, DE (1994). Effekter av potatissorter och skördetid på hur allvarliga silverskurfarna är. Plant Dis. , 78, 146-149.
  8. ^ Hamm, PB (augusti 2007). "Silverskurfhantering i potatis" (PDF) . {{ citera journal }} : Citera journal kräver |journal= ( hjälp )
  9. ^ Errampalli, D; Saunders, J. (2001). "Uppkomsten av silverskurf ( Helminthosporium solani ) som en ekonomiskt viktig sjukdom hos potatis". Växtpatologi . 50 (2): 141–153. doi : 10.1046/j.1365-3059.2001.00555.x .
  10. ^ a b c d e   Errampalli, D.; Saunders, JM; Holley, JD (2001-04-01). "Uppkomsten av silverskurf ( Helminthosporium solani ) som en ekonomiskt viktig sjukdom hos potatis". Växtpatologi . 50 (2): 141–153. doi : 10.1046/j.1365-3059.2001.00555.x . ISSN 1365-3059 .
  11. ^ a b Hide GA, Hirst JM, Griffith RL, 1969a. Bekämpning av potatisknölsjukdomar med systemiska fungicider. I: Proceedings of the Fifth British Insecticide and Fungicide Conference, Brighton. Croydon, Storbritannien: British Crop Protection Council, 310-4.
  12. ^   Hide, GA; Hall, Sharon M.; Boorer, Kathryn J. (1988-09-01). "Resistens mot tiabendazol i isolat av Helminthosporium solani , orsaken till silversurfsjukdom hos potatis". Växtpatologi . 37 (3): 377–380. doi : 10.1111/j.1365-3059.1988.tb02088.x . ISSN 1365-3059 .
  13. ^   MKay, G (1997). "En PCR-baserad metod för att karakterisera och identifiera benzimidazolresistens i Helminthosporium solani" . FEMS mikrobiologibrev . 152 (2): 371–378. doi : 10.1016/s0378-1097(97)00229-2 . PMID 9231430 .
  14. ^ RODRIGUEZ, DA (1994). Studier om epidemiologi och hantering av silversurf av potatis. Doktorsavhandling. North Dakota State University, Fargo, ND.
  15. ^ De Jong H, Tarn TR, 1984. Använda groddplasma i potatisavel i Kanada. Canadian Agriculture 30, 12-4.
  16. ^ a b Murphy AM, De Jong H, Proudfoot KG, 1999. En multipel sjukdomsresistent potatisklon utvecklad med klassisk avelsmetodik. Canadian Journal of Plant Pathology 21, 207–12.
  17. ^ Kurowski C, Manzer F, 1992. Omvärdering av Solanum artaccessioner som visar resistens mot bakteriell ringröta. American Potato Journal 69, 289-97.
  18. ^ a b c d Martinez, C; Michaud, M; Bélanger, R.R; Tweddell, R. J (2002-12-01). "Identifiering av jordar som är undertryckande mot Helminthosporium solani , orsaksmedlet för potatissilverskurf". Markbiologi och biokemi . 34 (12): 1861–1868. doi : 10.1016/S0038-0717(02)00199-2 .
  19. ^ a b ADAMS, AP, SANDAR, N., & NELSON, DC (1970). Vissa egenskaper hos jordar som påverkar rödskorpa och silverskurv av potatis. Am. Potatis J ., 47, 49–57.
  20. ^ SINGH, A. (1968). Studier av Helminthosporium solani , orsaksorganismen för silversurf av potatis. Doktorsavhandling, North Dakota State University, Fargo, ND.
  21. ^ a b    Rivera-Varas, Viviana V.; Freeman, Thomas A.; Gudmestad, Neil C.; Secor, Gary A. (2007-09-17). "Mycoparasitism av Helminthosporium solani av Acremonium strictum " . Fytopatologi . 97 (10): 1331–1337. doi : 10.1094/PHYTO-97-10-1331 . ISSN 0031-949X . PMID 18943692 .
  22. ^ Kurzawinska, Halina, 2006: En interaktion mellan svampar i potatisgrödor och svampar som är ansvariga för knölytliga sjukdomar. Journal of Plant Protection Research 46(4): 339-346
  23. ^ Martinez, Carole; Avis, Tyler J.; Simard, Jean-Nicolas; Labonté, Jessica; Bélanger, Richard R.; Tweddell, Russell J. (2006). "Antibiosens roll i antagonismen av olika bakterier mot Helminthosporium solani , orsaksmedlet för potatissilverskurf" . Fytoskydd . 87 (2): 69. doi : 10.7202/013975ar .
  24. ^ Franc, Gary. "Silverskurf av potatis" (PDF) . Wyoming förlängning . University of Wyoming . Hämtad 21 okt 2015 .
  25. ^ Shetty, Kiran; Franzier, Mary. "Silverskurf av potatis" (PDF) . Kimberly Research and Extension Center . University of Idaho . Hämtad 11 nov 2015 .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Helminthosporium_solani&oldid=1116043361 "