Sockerrörssmuts
| Sockerrörssmuts | |
|---|---|
 Den svarta piskan som produceras av sockerrörssmuts
| |
| Vanliga namn | lite sockerrör |
| Orsaksmedel | Sporisorium scitamineum |
| Värdar | sockerrör |
| EPPO-kod | USTISC |
| Sockerrörssmuts | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | |
| Division: | |
| Klass: | |
| Beställa: | |
| Släkte: | |
| Arter: |
S. scitamineum
|
| Binomialt namn | |
|
Sporisorium scitamineum (Syd.) M. Piepenbr., M. Stoll & Oberw. 2002
|
|
| Synonymer | |
|
Ustilago scitaminea Syd., 1924 |
|
Sockerrörssmuts är en svampsjukdom hos sockerrör som orsakas av svampen Sporisorium scitamineum . Sjukdomen är känd som culmicolos, vilket beskriver utväxten av svamp från stjälken på käppen. Den angriper flera sockerrörsarter och har rapporterats förekomma på några andra gräsarter också, men inte i en kritisk mängd. Det mest kända kännetecknet för denna sjukdom är en svart eller grå tillväxt som kallas en "smutspiska". Resistens mot sockerrörssmuts är det bästa tillvägagångssättet för hanteringen, men också användningen av sjukdomsfritt utsäde är viktigt. I mindre skala kan behandlingar med varmt vatten och avlägsnande av infekterade växter vara effektiva. Det huvudsakliga sättet att sprida sporer är vinden, men sjukdomen sprider sig också genom användning av infekterade sticklingar. Sockerrörssmuts är en förödande sjukdom i sockerrörsodlingsområden globalt.
Värdar och symtom
Sockerrörssmuts infekterar alla sockerrörsarter om inte arten är resistent. Skadan som orsakas beror på artens mottaglighet. Sockerrörsfält planteras med vegetativa sticklingar från moderväxter så att de har samma genetiska uppbyggnad som moderväxten. Frön används inte vid förökning eftersom sockerrör är en hybrid av flera arter och därför är svår att förädla. Sockerrörssmuts kan också infektera vissa andra gräsarter utanför sockerrör. Men mestadels finns det kvar på växter av släktet Saccharum .
Två till fyra månader efter att svampen har infekterat växten, kommer svarta piskliknande strukturer, istället för ett spindelblad, fram från växtens meristem eller växtpunkt. Den utvecklande piskan är en blandning av växtvävnad och svampvävnad. Piskan når mognad mellan den sjätte och den sjunde månaden. När sporer som finns inuti piskan släpps, stannar piskans kärna kvar och har en halmliknande färg.
Växter som är infekterade med svampen verkar vanligtvis ha tunna stjälkar och är ofta hämmade. Det slutar med att de lutar mycket mer än normalt och det resulterar i löv som är smalare och mycket svagare. De verkar ibland mer gräsliknande än icke-infekterade växter. Mindre vanliga symtom på sjukdomen är stjälk- eller bladgall och förökande knoppar.
Sjukdomscykel
Sockerrörssmuts sprids via teliosporer som produceras i smutpiskan. Dessa teliosporer som finns antingen i jorden eller på växten, gror i närvaro av vatten. Efter groning producerar de promycelium och genomgår meios för att skapa fyra haploida sporidier . Sockerrörssmuts är bipolär och producerar därför två olika parningstyper av sporida. För att infektion ska uppstå måste två sporida från olika parningstyper gå samman och bilda ett dikaryon. Detta dikaryon producerar sedan hyfer som penetrerar knoppfjällen på sockerrörsväxten och infekterar den meristematiska vävnaden. Svampen växer i den meristematiska vävnaden och inducerar bildandet av blommande strukturer som den koloniserar för att producera sina telioporer. De blommande strukturerna, vanligtvis typiska gräspilar, förvandlas till en piska som sorus som växer ut mellan bladslidorna. Till en början är den täckt av ett tunt silvrigt peridium (detta är värdvävnaden) som lätt skalar tillbaka när den torkas för att exponera de sotiga svartbruna teliosporerna. Dessa teliosporer sprids sedan via vinden och cykeln fortsätter. Sporerna är rödbruna, runda och subovoida och kan vara släta till måttligt echinulate. Storleken varierar från 6,5 till 8 um. Sockerrörssorter som är avsedda för distribution till andra geografiska områden bör testas för mottaglighet för S. scitamineum-populationer i varje område.
Miljö
Sockerrörssmuts är en mycket utbredd sjukdom och förekommer i Central- och Sydamerika, Afrika och Sydvästra Asien. Sockerrörssmuts har rapporterats i alla länder som ligger mellan 20 grader norr och söder om ekvatorn. Patogenen klarar sig bra i varmt torrt väder under större delen av sjukdomscykeln men kräver våta förhållanden för att teliosporer ska gro.
Genexpression
Resistens mot växtsjukdomar är resultatet av samevolution mellan växten och patogenen. Under Ustilago scitaminea-infektion växer svampen i den meristematiska vävnaden och inducerar bildandet av blommande strukturer, som den koloniserar för att producera sina telioporer. De blommande strukturerna, vanligtvis typiska gräsvippor, förvandlas till en piskliknande sorus som växer snabbt och sticker ut mellan bladslidorna. Utvecklingen av sockerrörssmuts beror på samspelet mellan miljön, sockerrörssorten och själva patogenen. Om interaktionen mellan smutsresistenta sorter och patogenen är icke-affinitet, uppstår sjukdomsresistens; men om interaktionen mellan smutskänsliga sorter och patogenen är affinitet, uppstår sjukdomskänslighet. En serie fysiologiska och biokemiska förändringar, tillsammans med det molekylära svaret, inträffar under perioden mellan uppkomsten av stress på växten från invasionen av patogenen och den efterföljande växt-patogen-interaktionen. Framsteg har gjorts i studier av den molekylära grunden för resistens mot sockerrörssmuts. Enligt en studie är typen av resistens en enkel genresistens vid N52/219-genplatsen. Dessutom talade denna studie om flera olika stammar eller raser av Ustilago scitaminea. Trots vad man har lärt sig behövs fler studier om den molekylära interaktionen i detta patosystem för att upptäcka mekanismerna för smutsresistens.
Proteinuttryck
Trots vad man har lärt sig är lite känt om den proteomiska bakgrunden för interaktionen mellan patogen och värd i detta patosystem.
Förvaltning
Hanteringen av sockerrörssmuts görs genom användning av resistenta sorter, svampmedel och användning av sjukdomsfria planteringsmaterial. Bekämpning sker huvudsakligen genom användning av resistenta sorter i områden där sjukdomen förekommer. Fungicider används också för att bekämpa denna sjukdom, men vanligtvis föredras resistenta sorter på grund av kostnaderna för fungicider. I områden där denna sjukdom ännu inte har hittats är det viktigt att använda sjukdomsfritt planteringsmaterial för att inte introducera patogenen. Viktiga bestämmelser implementeras ibland av regeringar för att förhindra spridning av sjukdomen. Karantäner genomförs också i områden som är infekterade.
Betydelse
Historiskt sett noterades sockerrörssmuts först 1877, i Natal-regionen i Sydafrika. Sjukdomen har varit ett problem i nästan alla länder där sockerrör odlas. Sockerrörssmuts kom inte till det västra halvklotet förrän på 1940-talet när det nådde Argentina. Australien var den sista stora producenten av sockerrör som smittades. 1998 infekterades västkusten men de stora produktionscentra för Australien ligger på landets östkust. Nu har infekterade växter hittats på båda sidor av landet, vilket gör sockerrörssmuts till ett problem i alla produktionscentra. Ibland gick sjukdomen obemärkt eller oupptäckt tills den helt skulle utplåna enorma delar av grödan.
Sockerrörssmuts kan orsaka hur mycket förlust som helst för känsliga sorter. Allt från 30 % till totalt missväxt kunde ses. Minskningen av skörden beror huvudsakligen på raserna av den närvarande patogenen, variationen av sockerrör och miljöförhållandena. Sockerrörsväxter är ratoon, vilket betyder att växten återspirer efter att den skördats och ger nästa skörd. På grund av denna fleråriga natur kan ett totalt skördefel leda till att ett fält måste planteras om. Nu är det typiskt att ersätta områden som har infekterats med resistenta sorter av sockerrör.
