Moniliophthora perniciosa
|
|
| Moniliophthora perniciosa | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | Svampar |
| Division: | Basidiomycota |
| Klass: | Agaricomycetes |
| Beställa: | Agaricales |
| Familj: | Marasmiaceae |
| Släkte: | Moniliophthora |
| Arter: |
M. perniciosa
|
| Binomialt namn | |
|
Moniliophthora perniciosa (Stahel) Aime & Phillips-Mora, (2005)
|
|
| Synonymer | |
|
|
|
Moniliophthora perniciosa (tidigare Crinipellis perniciosa ) är en svamp som orsakar " häxkvastsjuka " (WBD) hos kakaoträdet T. cacao . Denna patogen är för närvarande begränsad till Sydamerika, Panama och Karibien och är kanske en av de mest kända kakaosjukdomarna, som tros ha utvecklats tillsammans med kakao i dess ursprungscentrum (registrerades först i den brasilianska Amazonas 1785 ) .
Denna svamp är hemibiotrof , med två karakteristiska faser: biotrofisk (expanderande och infekterande, på levande vävnad) och saprotrofisk (producerar basidiosporer , på nekrotisk vävnad). Det biotrofa stadiet, och vad som utlöser dess övergång till ett saprotrofat stadium, är fortfarande inte förstått.
Värdar och symtom
Moniliophthora perniciosa kan infektera ett antal värdar. Generellt sett M. perniciosa tropiska värdväxter och värdväxter i övre Amazonfloden på den östra sidan av Anderna. Det är nu känt att M. perniciosa omfattar fyra olika biotyper (C, S, L och H), var och en infekterar olika (och obesläktade) värdväxter. Den ekonomiskt viktiga C-biotypen infekterar arter av Theobroma och Herrania (familjen Malvaceae ).
En andra biotyp (L-biotyp) hittades på lianrankor i Ecuador; därefter identifierades värden som Arrabidaea verrucosa ( Bignoniaceae ) men häxkvastsymptom har inte observerats på denna värd. S-biotypen, rapporterad endast från Brasilien, orsakade häxkvastsymptom på värdar inom familjen Solanaceae , inklusive Solanum rugosum ; . Under experimentella förhållanden kan denna biotyp också orsaka häxkvastsymptom på tomat, aubergine, potatis, peppar och potatis. Senast upptäckt är H-biotypen, som infekterar Heteropterys acutifolia ( Malpighiaceae ) men denna har omklassificerats till en separat art, Moniliophthora brasiliensis . Nyligen genomförd fylogenetisk analys av fältinsamlade basidiomer och kulturer tyder på att andra biotyper också kan existera.
Undersökning av avelsbiologin för dessa olika biotyper fann att de som orsakar sjukdomssymtom (C,S) är icke-utkorsande (primär homotaliska ), varvid en enda enkärnig basidiospor kan fullborda sin livscykel. Detta är avgörande i sjukdomens epidemiologi eftersom en enda sporinfektion kan vara fertil. Primär homohallism är högst ovanligt bland svampsvampar som korsar sig ut, vilket kräver parning mellan mycelier som härrör från enstaka sporer ( monokaryoner ) för att bilda ett dikaryon som kan bilda basidiom. L-biotypen, i motsats till sina släktingar, uppvisar en bifaktoriell utkorsningsmekanism.
Infektion av M. perniciosa på T. cacao orsakar Witches' Broom Disease (WBD), som visar distinkta symtom på hypertrofi och hyperplasi av distal vävnad på infektionsstället, förlust av apikala dominans, proliferation av hjälpskott och bildandet av onormala stjälkar vilket resulterar i en kvastliknande struktur som kallas en grön kvast. Infektion av blomkuddar resulterar i bildandet av kuddkvastar och minskar förmågan att producera livskraftiga baljor, vilket orsakar fröfria baljor, eller med andra ord, partenokarpiska frukter. Partenokarpi resulterar i att M. perniciosa riktar in sig på näringsinsamling samtidigt som värdens fysiologi förändras utan att orsaka betydande nekros. Efter 1–2 månader efter infektion uppstår nekros av infekterade vävnader distalt om det ursprungliga infektionsstället, vilket bildar en struktur som kallas en torr kvast. WBD kan också leda till växtdöd efter successiva attacker av M. perniciosa . Tecken på M. perniciosa -infektion är gröna kvastar, som är kvastliknande strukturer som bildas av stjälken, och mycket infektiösa svampar som bildas på baljor och angripen vegetativ vävnad, som är små och rosa. Det är möjligt att odla dessa basidiomata under experimentella förhållanden på ett kli-vermikulitmedium med användning av "pajfat"-metoden för att simulera de vätnings-/torkningsförhållanden som svampen upplever under fältförhållanden.
Miljö
M. perniciosa har utvecklats från Amazonas och dess mottagliga värdar är tropiska växter som ligger i regnskogar. Gynnsamma förhållanden för att sjukdomen ska spridas är fuktigt, varmt tropiskt väder. Sporerna , men måste landa i vatten för att gro . Som en konsekvens sprider det sig främst under regniga perioder. I de flesta kakaoproduktionsområden varierar den totala nederbörden och temperaturen mellan 1300 och 3000 mm och 30 till 33 °C. Dessa förhållanden är idealiska för WBD-utveckling.
Sjukdomshantering
Generellt finns det fyra huvudstrategier som kan användas för sjukdomsbekämpning av Häxkvast. En strategi är fytosanitering, vilket är att avlägsna och förstöra sjuka växtdelar. Detta kan endast göras under torra perioder, annars riskerar man att sprida sjukdomen ytterligare. Andra strategier för kontroll är kemisk kontroll, genetisk resistens och biologisk kontroll. Genetisk resistens forskas för närvarande. För att uppnå varaktig resistens mot en specifik patogen krävs omfattande kunskap om genetiken för specifik värd-patogen interaktion. Värd-patogen-interaktion för M. perniciosa är inte helt känd. Vissa av dessa strategier kan vara tråkiga och dyra, till exempel krävs 95 % fytosanitation för att uppnå 50 % minskning av baljans förlust. Bland de endofytiska svamparna som förknippas med kakao finns många arter av Trichoderma . Flera arter av Trichoderma har isolerats från kakao och är en av de mest använda biofungiciderna. Ett av isolaten, T. stromaticum , parasiterar det saprotrofa mycelet och basidiocarps av M. perniciosa, vilket minskar bildningen av basidiocarps med 99% när kvastar är i kontakt med jord och 56% i kvastar som finns kvar på träd. Det kan minska podinfektion med 31 %. Denna biofungicid har visat varierande prestanda på grund av miljöförhållanden med hög luftfuktighet och fukt från nederbörd, vilket är idealiskt för sjukdomsutveckling, men inte nödvändigtvis idealiskt för att optimera biokontrolleffektiviteten.
Betydelse
M. perniciosa -infektion gör att unga baljor blir deformerade (dessa kallas chirimoyas på spanska), medan infektion av mer mogna baljor orsakar nekros av frön och gör baljan värdelös. Detta påverkar till stor del kakaoproduktionen i sydamerikanska länder där deras kassaskörd är kakaobönor. 1989 introducerades WBD till den kakaoproducerande delstaten Bahia i Brasilien , där produktionen minskade från 380 000 ton per år till 90 000 ton i slutet av 1990-talet. På grund av denna sjukdom gick Bahia, Brasilien från att vara den tredje största exportören av kakaobönor till en nettoimportör. Brist på kakaobönor skulle kunna öka priset för importerande länder, och även för alla kakaoprodukter. USA importerar för närvarande 100 miljoner dollar i kakaobönor årligen.
T. cacao L. är en tropisk växt under våningen , och kakaotillväxten i undervåningen bidrar till att bevara livsmiljön för många djur- och fågelarter i dessa regioner. Med produktionsförlusterna som är förknippade med WBD tvingas tropiska markägare att konvertera sin mark till andra produktionssystem som vanligtvis kräver förstörelse av skogstäcket. WBD påverkar inte bara tillgången på kakao, utan påverkar också till stor del bevarandet av den tropiska miljön där kakao odlas.