Phytophthora fragariae
| Röd stele | |
|---|---|
| Vanliga namn | Lanarkshires sjukdom |
| Orsaksmedel | Phytophthora fragariae |
| Värdar | Jordgubbe , hallon |
| EPPO-kod | PHYTFR |
| Phytophthora fragariae | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | Chromista |
| Provins: | Oomycota |
| Beställa: | Peronosporales |
| Familj: | Peronosporaceae |
| Släkte: | Phytophthora |
| Arter: |
P. fragariae
|
| Binomialt namn | |
|
Phytophthora fragariae
Hickman , (1940)
|
|
Phytophthora fragariae är en svampliknande ( oomycete ) växtpatogen som orsakar röd stele , annars känd som Lanarkshires sjukdom , i jordgubbar . Symtom på röd stele kan inkludera en röd kärna i rötterna, vissnande av löv, minskad blomning, hämning och bitter frukt. Patogenen sprids via zoosporer som simmar genom vatten som finns i jorden och frigörs från sporangier .
Värdar och symtom
Forskare trodde först att det finns två sorter av Phytophthora fragariae : P. fragariae var. fragariae , som syftar på patogenen som angriper jordgubbar, och P. fragariae var. rubi , som syftar på sorten som är hallonpatogenen. Nyligen anses den senare vara en distinkt art, P. rubi .
Oomyceten infekterar inte tomater , äpple , potatis , kålrot , blomkål , kycklinggröt , jordsel eller majsspurry . 1958 rapporterades det att det fanns en ras av P. fragariae var. fragariae som infekterade loganbär . Andra växter har rapporterats vara mottagliga för P. fragariae , och de inkluderar vissa Potentilla- arter, rosaceous växter och Rubus parviflorus . Det är P. fragariae var. fragariae och P. fragariae var. rubi som väcker mest uppmärksamhet och som är mest efterforskade. [ citat behövs ]
Phytophthora - patogenerna i jordgubbar och hallon liknar på många sätt morfologiskt, kulturellt och molekylärt , men har olika tillväxt. Icke desto mindre är de båda varianter av patogenen P. fragariae . Ny forskning tyder dock på att dessa två variationer kanske inte har varit så lika som man en gång uppfattade. En studie gjord för att genetiskt kartlägga dessa patogener avslöjade en sådan skillnad i genomet för dessa två variationer, att de troligen kan betraktas som två helt olika arter. Denna forskning har ännu inte gjort några förändringar i dagens cytologi och taxonomi för denna patogen.
Det finns olika raser av P. fragariae , som förekommer inom varje form (t.ex. var. fragariae , var. rubi ) som endast angriper vissa värdväxtsorter. Beroende på platsen finns det allt från 5 till 18 olika raser som har visat sig infektera jordgubbar. Men det finns för närvarande inget internationellt system för att klassificera skillnaderna mellan dessa raser.
Huvudmålet för denna patogen är rötternas centrala vaskulära cylinder . Det vanliga symptomet som ger P. fragariae smeknamnet "röd kärnröta" är den röda missfärgningen av dessa rötter. På grund av infektionen stele ett vin till tegelrött och börjar förfalla och dö från spetsen och uppåt. Röd färg på rötterna garanterar inte nödvändigtvis närvaron av P. fragariae -infektion. Det mest pålitliga sättet att avgöra om en växt har P. fragariae är närvaron av mikroskopiska oosporer . Ett annat symptom på P. fragariae är dåligt rotade sidorötter , som börjar få en grå eller brun färg. Andra rötter är dåligt utvecklade. Rotsymtom kan observeras med början på senhösten, och unga rötter är särskilt känsliga. [ citat behövs ]
Symtomen på de ovanjordiska delarna av växten börjar i allmänhet inte visa sig förrän sen våren och försommaren. Sammantaget upphör växten att växa, eller hämmas i tillväxt, och visar en nedgång i löparutvecklingen. De yngre växtbladen blir blågröna och äldre blad blir röda eller gula. Växten kommer att vissna och kollapsa. I vissa fall, inte ofta, kommer växten bara att vissna och dö innan synliga symptom kan utvecklas ovanför marken. Växten kan dö före fruktsättning, men om det produceras frukt kommer den sannolikt att vara liten, deformerad eller torr.
Oomycetens aktivitet upphör när symtomen utvecklas i växtens luftdelar. Detta skapar möjligheten för sekundära svampar och oomyceter att maskera den ursprungliga Phytophthora -patogenen. Dessa sekundära organismer har observerats vara arter av Pythium och mindre vanligt Rhizoctonia och andra Phytophthora .
Symtomen på P. fragariae var. rubi ses bäst på våren. Dessa inkluderar små rötter, minskning av antalet rötter och förändring i färg från vitt till mörkt. Borttagning av barken visar en rödaktig missfärgning. Mindre rötter kommer att ruttna helt och växten själv kommer att vissna. Bladverket ser bronserat eller rödbrunt ut långt före den förväntade höstens tidsram. Det produceras inga färska eller nya käppar, och unga käppar vissnar. Vissa fruktkäppar kommer inte att bryta knopp eller kommer att vissna och torka ut. Det kan finnas svartaktiga eller lila lesioner vid basen av växten.
Även om det inte är extremt vanligt, är användningen av PCR för att upptäcka denna sjukdom också ett annat diagnostiskt verktyg. Specifikt studerades PCR för detektion av P. fragariae var. rubi . Det visade sig att användningen av PCR med konventionella Phytophthora -primrar ger mer gynnsamma resultat, är mindre tidskrävande och är mer bekväm än PCR med användning av specifik var. rubi primers. Användning av PCR med primrarna DC1 och DC5 i den andra omgången visade sig också ge gynnsamma resultat för att detektera P. fragariae var. rubi .
Sjukdomscykel
Phytophthora fragariae överlever i jorden i form av oosporer. Dessa oosporer kan överleva i upp till 4 år; det finns några rapporter om sporer som förblir livskraftiga 13 – 15 år. Osporerna gror och bildar vanligtvis en sporangia . Sporangia gror i närvaro av vatten för att frigöra rörliga zoosporer . Närvaron av vatten är viktig eftersom zoosporerna inte har något sätt att nå en värd utan att simma. Zoosporerna simmar genom vattnet i jorden för att hitta rötter där de kommer in och bildar groningsrör för att infektera växten. Goode 1956 upptäckte att tidigt i infektionsprocessen känner zoosporerna inte bara igen målet – roten – utan vissa delar av dess yta och fäster där. Detta inträffar vanligtvis på senhösten eller tidigt på våren. Tillväxt av sjukdomen sker mestadels i stammen och roten. Hyfer sticker ut ur roten och producerar nya, sekundära sporangier. De sekundära sporangierna produceras vanligtvis under vintermånaderna och processen tar några dagar. Sporangier produceras snabbare i kalla temperaturer. De nya sporangierna rör sig genom vatten i jorden för att infektera nya växter.
Smittan kan spridas från fält till fält med hjälp av osanerade verktyg eller utrustning, översvämningsvatten eller någon annan aktivitet som kommer att flytta infekterad jord. Omplantering av infekterade plantskolor kommer också att sprida infektionen av P. fragariae.
Miljö
Det finns tre huvudkomponenter i miljön som påverkar effektiviteten, hastigheten och förmågan hos P. fragariae att infektera: markfuktighet, temperatur och pH . P. fragariae förekommer ofta i våta, svala jordar. Markfuktighet har visat sig ha störst betydelse. Jordar som får rikligt med stadigt vatten från regn eller smältande snö, samt jordar med dålig vattendränering som blir vattensjuk, ger de idealiska förhållandena. Faktum är att det finns en direkt korrelation mellan markfuktigheten och andelen rötter som var infekterade med P. fragariae . Temperaturen spelar en viktig roll i den miljö som behövs för P. fragariae . Sjukdomen kommer att växa i temperaturintervallet 5–25 °C (41–77 °F). Men när du närmar dig de lägre och högre ändarna av temperaturintervallet utvecklas sjukdomen och sprids långsammare. Det optimala temperaturintervallet för P. fragariae är mellan 10–15 °C (50–59 °F). Effekten av pH är svårare att förstå; oosporer gror bäst i jordar med högre pH. Däremot är jordar med lägre pH bättre lämpade för mycelet och mer mogna delar av oomyceten.
Förvaltning
Den huvudsakliga spridningsformen av P. fragariae är genom infekterat material. Strikta bestämmelser i många länder har införts för transport och bortskaffande. Till exempel Norge ett officiellt uttalande som säger att platsen du planterar inte har varit känd för att vara värd för P. fragariae och att plantorna du planterar inte visar några symptom. Fosetyl-aluminium och fungicider har godkänts för användning mot P. fragariae . Dessa kemikalier, när de appliceras på senhösten strax före infektion av nya rötter, har visat sig vara effektiva mot var. fragariae , men inte var. rubi . Fenylamidhaltiga fungicider har godkänts vid applicering tidigt på våren eller sen höst. Vissa stammar med fenylamidresistens har hittats och har visat sig vara problematiska i Tyskland och Nordamerika . Resistenta växter har fötts upp och är kommersiellt tillgängliga. Resistensen kan vara rasspecifik och används vanligtvis där en stam är dominerande. På grund av vattnets betydelse för groning och infektion kan bra dränering bidra till att minska spridningen av sjukdomen.
Betydelse
P. fragariae observerades första gången 1921 i Skottland . Det faktiska smittämnet identifierades inte förrän 1940 av Clarence James Hickman . Sjukdomen hittades inte i USA förrän 1935 då den rapporterades i östra Illinois . När det upptäcktes gjordes en undersökning för att identifiera andra stater som hade sjukdomen. Den hittades i Maryland , New Jersey , New York och Michigan . Vissa bönder hävdade att de hade observerat sjukdomen så tidigt som 1925, så man tror att denna sjukdom kunde ha utvecklats samtidigt som det skotska utbrottet. Sjukdomen är utbredd och orsakar i många fall förödelse för jordgubbsplantor och jordgubbsproduktion. Lite om exakta siffror har hittats och kanske inte har registrerats. Viss information tyder på att jordbrukare efter ett allvarligt utbrott kunde se skördar så låga som 1 ton per hektar (0,40 långa ton/acre; 0,45 korta ton/acre). I genomsnitt skulle en oinfekterad hektar jordgubbsplantor producera cirka 9 ton (8,9 långa ton; 9,9 korta ton) jordgubbar. En uppskattning rapporterade att bönder i Nova Scotia förlorade 78 % av sina jordgubbar på en säsong. De förlorade nästan 1 500 kanadensiska dollar per hektar (610 dollar/acre). Sjukdomen är extremt förödande för hallon också. Hallonplantager är enorma kapitalinvesteringar som kan ta 10 till 15 års produktion för att tjäna tillbaka den initiala investeringen. Denna sjukdom kan utplåna hela plantager på bara några år, vilket effektivt förstör en startande hallonodling. P. fragariae är viktig överallt där jordgubbar och hallon odlas och där förhållandena är idealiska. De länder som det påverkar mest är USA, Kina , Belgien , Frankrike , Tyskland, Italien , Nederländerna , Ryssland , Schweiz , Norge, Finland och Storbritannien .