Urocystis agropyri
|
|
| Urocystis agropyri (flagga smut) | |
|---|---|
| Flag smut sjukdom cykel | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | |
| Provins: | |
| Klass: | |
| Beställa: | |
| Familj: |
Urocystidiaceae
|
| Släkte: | |
| Arter: |
U. agropyri
|
| Binomialt namn | |
|
Urocystis agropyri (Preuss) AA Fisch. Waldh., (1867)
|
|
| Synonymer | |
|
|
|
Urocystis agropyri är en svampväxtpatogen som orsakar smuts på vete .
Biologi
Flaggsmutsvampen, U. agropyri , är en basidiomycete . Den producerar basidiosporer och teliosporer . Denna patogen finns globalt, men är mest problematisk i Australien och Indien.
Värdar
Urocystis agropyri infekterar vete ( Triticum aestivum L.), bland andra gräsarter. Släktingar till U. agropyri infekterar andra gräs och identifieras ofta som orsaksorganismen för flaggsmuts på vete, men det pågår fortfarande debatt om huruvida de är samma organism eller olika stammar.
Symtom
Flaggsmuts är en systemisk sjukdom som börjar i unga vävnader. Tidiga symtom inkluderar "spetälska" fläckar och böjning eller vridning av koleoptiler . Äldre växtblad har vita ränder som så småningom blir silvergrå, vilket är bevis på patogenens förestående sporbildning . Dessutom kan infekterade växter ha hämmad tillväxt, ökad bladproduktion, sterila frön och misslyckande med att producera huvuden eller ha framgångsrik bladexpansion.
Diagnos
Bladen kommer att se ut streckade med ränder, som är vita, grå eller svarta. Bladets missfärgning beror på svampstrukturer som kallas sori, som är kluster av sporbärande strukturer. Under sporbildning sori genom löv och frigör teliosporer och gör att bladen ser trasiga ut. Dessa sporer är rödbruna, mjukt rundade, och de tenderar att vara i klumpar på 5-6 med sterila celler runt dem. De klumpade sporerna kallas ofta för "sporbollar" och mäter cirka 20-50 mikron. Stora mängder U. agropyri -sporer ser ut som brunt eller svart damm.
Sjukdomscykel
U. agropyri producerar teliosporer, som kan vara vindspridda eller distribueras genom jordar via maskiner eller djur. I jord gror en dikaryot teliospor, meios inträffar, sedan mitos, och detta ger upphov till upp till fyra basidiosporer som var och en innehåller en enda kärna. Basidiosporer gror på plantor, och varje hyfa genomgår plasmogami med en kompatibel hyfa. I detta överförs en kärna till den andra hyfan, vilket återställer svampens dikaryotiska tillstånd. Hyferna bildar appressoria som penetrerar koleoptilen av ett framväxande fröns skott genom epidermal vävnad, sedan växer hyfer mellan kärlknippen av bladen. Vissa hyfalceller ger upphov till smut sori, bärande teliosporer, som dyker upp genom bladvävnaden för vindspridning. Teliosporer kommer till vila i jordar och när förhållandena är rätt ger de upphov till fler basidiosporer, vilket ytterligare sprider infektionen. Alternativt kan teliosporer bildas i frön när mycelet växer i hela växten, i vilket fall de gror inuti fröet för att ge upphov till ny infektion, återigen via basidiosporproduktion. Teliosporer övervintrar i jorden, åldrande växtvävnader och i frön. Dessa sporer bibehåller grobarheten i 3–7 år.
Miljöförhållanden
Denna patogen föredrar torra somrar, måttliga temperaturer och milda vintrar. Flaggsmutssvampar gror i torra jordar när temperaturen varierar från 40-80 °F. Flaggsmuts har rapporterats i Australien, USA, Kanada, Sydafrika, Kina, Japan, Indien, Egypten och Pakistan. Odlingsmetoder som lämnar växtrester på markytor förbättrar U. agropyris framgång, liksom att så vete på vintern snarare än våren. Milda vintrar förbättrar patogenens förmåga att etablera infektioner för frön som sås på hösten eller vintern; vårplanteringar ger svampen mindre möjlighet att etablera sig.
Sjukdomshantering
Generellt sett inkluderar strategier för att förebygga flaggsmuts användning av sjukdomsresistenta sorter, kemiska fröbehandlingar och växtföljd för att minska mängden närvarande inokulat. Eftersom U. agropyri- sporer gror i torra jordar, hjälper bibehållande av blötare jordar till att minska deras livskraft. Karboxin är en vanlig fungicid på frön, som fungerar bra för att förhindra uppkomsten av sjukdomar. Förutom fröbehandlingar är applicering av systemiska fungicider tidigt under växtsäsongen och i låga doser effektivt för att kontrollera sjukdomen. Att så frön ytligt i jorden hjälper också till att minska förekomsten av sjukdomar.
Påverkan
Avkastningsförlust
Förluster från flaggsmuts övervägs vanligtvis från fält för fält. Åker som planterats med mottagliga sorter som råkar bli infekterade kommer i allmänhet att vara totala förluster. Australien är bland en handfull platser som fortfarande lider av förluster till följd av flaggsmuts. De genomsnittliga förlusterna i Australien är större än 50 miljoner USD. Australien upplevde den största förlusten som var känt i början av 1900-talet på grund av mottaglighet för populära vetesorter och brist på svampmedel vid den tiden. På 1960-talet planterades nya sorter, vilket stödde en återuppkomst av sjukdomar. Ibland inträffar fortfarande totala skördeförluster, men det typiska förlustintervallet är 5-20 %. Förluster kan vara antingen direkta eller indirekta, eftersom drabbade växter kan vara mer mottagliga för andra biotiska eller abiotiska påfrestningar. Indien rapporterade förluster från flaggsmuts under 1940-talet till 1970-talet, och detta var i genomsnitt cirka 15 000 ton varje år. Indien och USA har för närvarande låg förekomst av denna sjukdom på grund av utplacering av resistenta sorter. Förekomsten av sjukdomen i USA var begränsad till Pacific Northwest och var resultatet av introduktionen av mottagliga sorter i mitten av nittonhundratalet.
Historisk
Urocystis agropyri är ett globalt problem i veteodlande regioner, särskilt där miljöförhållandena passar svampen. Flaggsmuts rapporterades först från Agropyron spp. i Europa 1848, felaktigt tillskriven Uredo agropyri . Den fanns förmodligen i södra Australien före 1868, känd som "svart rost", men är först definitivt identifierad från och med det året. Den identifierades först av Wolff 1873 som U. occulta , men spormorfologin differentierade den enligt Körnickes uppfattning 1877. Senare identifierade andra länder den som patogenen som introducerades till världens grödor genom handel med frön och infekterade sorter. Utvecklingen av flaggsmuts i Australien under artonhundratalet, följt av USA under nittonhundratalet, beror sannolikt på spridning och utbyte av förorenade frön. Karantänbestämmelser begränsade förflyttningen av infekterade utsäde, agnar och jordbruksmaskiner från endemiska områden. De antogs först i USA på 1900-talet för att effektivt hämma spridningen av sjukdomar. Liknande bestämmelser antogs senare i Belgien, Tyskland, Nederländerna, Storbritannien och många andra länder. Flaggsmuts är utbrett över Australien och var särskilt problematiskt på 1920-talet tills resistenta sorter upptäcktes och togs i bruk. Mellan 1955 och 1971 ökade skador och spridning av flaggsmuts i nordvästra Stilla havet i USA när användningen av flera mottagliga vetesorter kombinerades med djupsådd under tidig höstplantering. Genom användning av resistenta sorter utgör inte längre problem med flaggan i Pacific Northwest ett betydande hot mot avkastningen.