Болезнь травянистых побегов сахарного тростника - Sugarcane grassy shoot disease - Wikipedia

Болезнь травянистых побегов сахарного тростника
Амит Ядав SCGS 040620093043.jpg
Типичные симптомы болезни сахарного тростника Grassy Shoot (SCGS)
Общие именаSCGS, болезнь побегов сахарного тростника; GSD, болезнь травяного побега
ВозбудителиФитоплазма
ХостыСахарный тростник (Saccharum officinarum L. )
Векторыцикадки (Saccharosydne saccharivora, Matsumuratettix hiroglyphicus,Дельтоцефал обыкновенный и Yamatotettix flavovittatus )
Кодекс ЕОКЗРPHYP48
РаспределениеЮго-Восточная Азия и Индия

Болезнь травянистых побегов сахарного тростника (SCGS), вызванный Candidatus фитоплазма которые маленькие, плеоморфный[необходимо разрешение неоднозначности ], патогенный бактерии, которые способствуют потере урожая от 5% до 20% в сахарный тростник. Эти потери выше у ратонов. Более высокая частота SCGS была зарегистрирована в некоторых частях Юго-Восточная Азия и Индия, что приводит к 100% потере урожая тростника и сахар производство.[1][2][3]

Симптомы болезни SCGS

Полный хлороз листьев при болезни SCGS
Оперон рРНК фитоплазмы[4]

У растений сахарного тростника, инфицированных фитоплазмой, наблюдается рост побегов, которые придают им типичный травянистый вид, отсюда и название болезни травяных побегов. Листья зараженных растений не производят хлорофилл и поэтому выглядят белыми или кремово-желтыми. Листовые жилки сначала становятся белыми, поскольку фитоплазма находится во флоэме листа. Симптомы на ранней стадии жизненного цикла растения включают лист хлороз, преимущественно на центральной мутовке листа. Зараженные растения не могут производить пищу при отсутствии хлорофилл, в результате чего не образуется трость. Эти симптомы отчетливо видны на стерня. Глаз или боковые почки ростки до нормального времени на растущем тростнике. Обзор различных областей западной Махараштра показал, что травянистый побег с хлоротичными или кремово-белыми листьями был наиболее распространенным фенотипом у растений сахарного тростника, инфицированных SCGS.

Причинный организм

SCGS болезнь вызвано Фитоплазма ‘Candidatus Фитоплазма сахаристая ’ [5]), что является одним из деструктивных патогены из сахарный тростник (Saccharum officinarum L). В Индия, Фитоплазмы SCGS распространяются с угрожающей скоростью, что отрицательно сказывается на урожайности сахарного тростника.[1][2][3] Фитоплазмы раньше назывались микоплазма -подобные организмы (MLO ), представляют собой большую группу облигатных, внутриклеточных паразитов без клеточной стенки, классифицируемых в рамках класса Молликуты.[2][3] Фитоплазмы связаны с болезнями растений и, как известно, вызывают более 600 заболеваний у нескольких сотен видов растений, включая злаковый сорняки и хлопья.[6][7][8] Симптомы, проявляемые инфицированными растения включают: отбеливание или пожелтение листья, сокращение междоузлия (что приводит к задержке роста), более мелкие листья и чрезмерное разрастание побегов, что приводит к появлению метлы фенотип и потеря апикальный доминирование.[6]

Передача инфекции

Сахарный тростник - это вегетативно размножаемый урожая, поэтому возбудитель передается через семя материал и флоэма -кормление цикадка векторов.[9][10] Saccharosydne saccharivora,[11] Matsumuratettix hiroglyphicus,[12] Дельтоцефал обыкновенный[13] и Yamatotettix flavovittatus[14] были подтверждены как переносчики фитоплазмы в сахарном тростнике. Неподтвержденные отчеты также предполагают распространение через стальные лезвия (мачете ) используется для уборки сахарного тростника ..

Обнаружение

Сахарный тростник, инфицированный фитоплазмой, можно распознать по визуальным симптомам, но есть ограничения.[1] Визуальные симптомы появляются только после значительного роста, обычно через две-три недели после посадки.[1] Если не наблюдать внимательно, может возникнуть путаница в различиях между симптомами болезни SCGS и дефицита железа. В дополнение к вышесказанному, слабая связь между симптомами и наличием фитоплазмы была подтверждена более ранними выводами о том, что сами по себе симптомы не являются надежными индикаторами инфекции или идентичности. Это подчеркивает важность использования тестов, таких как молекулярные тесты, для проверки связи между фитоплазмой и предполагаемыми симптомами болезни. Кроме того, это предполагает, что неспособность распознать бессимптомный сахарный тростник, укрывающий фитоплазму, может привести к непреднамеренному воздействию на сахарный тростник потенциального источника заболевания.[15] Точный диагноз поэтому необходим для эффективного выявления болезней и борьбы с ними. Хотя надежный, Гибридизация ДНК,[16] электронная микроскопия[10] и ПЦР[4] методы требуют специального оборудования и обученных человеческие ресурсы. Среди этих, ПЦР это точный, экономичный и удобный метод, позволяющий анализировать образцы в короткие сроки.

В последние годы регионы рРНК оперон из прокариотический и эукариотический организмы были последовательный и используются для разработки ПЦР обнаружение на основе анализы. Эти последовательности очень специфичны для инфицирования организм.

В рибосомная ДНК содержит один транскрипционный блок с кластер из гены кодирование для 18S, 5,8S и 28S рРНК и две внутренние транскрибированные области спейсера, ИТС1 и ИТС2[17] у эукариот и для 16S, 5S и 23S у прокариот. Предыдущие исследования продемонстрировали, что сложные ITS-регионы полезны для измерения близких генеалогический отношения, потому что они обнаруживают большие межвидовые различия, чем меньшие и большие субъединицы генов рРНК.[8] Использование специфических зондов в качестве селективных праймеров для ПЦР предлагает впечатляющий подход для быстрой идентификации большого количества фитоплазм. изолирует.[1][8][4][18][19][20]

Урожай сахарного тростника показывает дефицит железа
Межжелковый хлороз из-за дефицита железа

Контроль

При заболевании SCGS первоочередная задача - предотвратить заболевание, а не лечить его. Большое количество зараженных фитоплазмой семян, используемых фермерами, обычно вызывает быстрое распространение болезни SCGS. В качестве посадочного материала рекомендуется использовать здоровые, сертифицированные «свободные от болезней» наборы сахарного тростника. Если симптомы болезни видны в течение двух недель после посадки, такие растения можно заменить здоровыми. Выкорчеванные зараженные растения сахарного тростника необходимо утилизировать путем сжигания.

Для борьбы с инфекцией рекомендуется обработка наборов влажным горячим воздухом.[21] перед посадкой. Это снижает процент заболеваемость, но вызывает снижение процента прорастания почек. Сообщения о том, что болезнь распространяется через стальные лезвия, используемые для уборки сахарного тростника, не подтверждены, но обработка ножей дезинфицирующим средством (Лизол ) или погрузив их на некоторое время в кипящую воду в качестве меры предосторожности.

Фитоплазменная инфекция также распространяется через насекомые-векторы; поэтому важно контролировать их. Общее полевое наблюдение сообщает ратун имеет более высокий процент заболеваемости, чем исходная посевная (основная) культура. Когда заболеваемость превышает 20%, рекомендуется прекратить этот цикл урожая. Всегда разумно приобретать сертифицированный посадочный материал у официальных семеноводов, что гарантирует отсутствие болезней посадочного материала.

Дефицит железа сахарного тростника и болезнь SCGS

Симптомы недостаток железа (межжелковый хлороз) очень похожи на таковые при SCGS. Листья кремовые, но нет хлороз встречается в жилках листьев, и они остаются зелеными. В случае тяжелого дефицита железа вены могут терять хлорофилл при отсутствии утюг и похоже на болезнь SCGS.[22][23]Дефицит железа вызван недостатком утюг питательные вещества в почве; поэтому можно наблюдать несколько растений с симптомами дефицита железа на локальных участках поля. Однако растения, инфицированные фитоплазмой, могут встречаться в любом месте поля в более случайном распределении. Обработка 0,1% сульфат железа, либо путем распыления, либо путем подачи через удобрение лечит дефицит железа, но зараженный фитоплазмой сахарный тростник не поддается никакому лечению. Выращивание растений, инфицированных фитоплазмой in vitro проявлять чувствительность к тетрациклин.[22][23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Насаре К., Ядав, Амит., Сингх, А. К., Шивашаранаппа, К. Б., Неркар, Ю. С. и Редди, В. С. Молекулярный анализ и анализ симптомов показывают наличие новых фитоплазм, связанных с болезнью побегов сахарного тростника в Индии. (2007). Болезнь растений. 91: 1413-1418.[1].
  2. ^ а б c Рао, Г. П. и Форд, Р. Э. (2000) Переносчики вирусных и фитоплазменных болезней сахарного тростника: обзор. В: Патология сахарного тростника, Vol. III. Вирусные и фитоплазменные болезни, Г.П. Рао, Р. Ford, M. Tosic и D.S. Teakle (Eds) Science Publishers, Hamshere, USA, Pg: 265-314.
  3. ^ а б c Рао, Г. П. и Дхумал, К. Н. (2002) Болезнь травянистых побегов сахарного тростника. В: Управление посевами сахарного тростника Сингх С., Рао Г. и Ишватнамурти С. Публикации SCI TECH, США. Стр. 208-222.
  4. ^ а б c Смарт, С.Д., Шнайдер, Б., Бломквист, К., Герра, Л.Дж., Харрисон, Н.А., Аренс, У., Лоренц, К.Х., Зеемюллер, Э. и Киркпатрик, Британская Колумбия. Спейсерные последовательности 16S / 23S рРНК. (1996). Appl. Environ. Microbiol. 62: 2988-2993.
  5. ^ Кирдат К., Тиварекар Б., Торат В., Сате С., Шуш Й., Ядав А. «Candidatus Phytoplasma sacchari», новый таксон, связанный с болезнью побегов сахарного тростника (SCGS). Int J Syst Evol Microbiol. 8 декабря 2020 г. Выход на печать EPUB. PMID 33289626. [doi: 10.1099 / ijsem.0.004591]
  6. ^ а б Ли И. М., Дэвис Р. Э. и Гундерсен-Риндал Д. Э. (2000) Phytoplasma: Phytopathogenic mollicutes. Анну. Rev. Microbiol. 54: 221-255.
  7. ^ Ли И. М., Дэвис Р. Э. и Гундерсен-Риндал Д. Э. и Бертаччини А. (1998) Фитоплазма: экология и геномное разнообразие. Фитопатология. 88: 1359-1366.
  8. ^ а б c Ли И.М., Хаммонд Р.В., Дэвис Р.Э. и Гандерсон Д. (1993) Универсальная амплификация и анализ 16SrDNA патогена для классификации и идентификации микоплазмоподобных организмов. Molecular Plant Pathol. 83 (8): 834-842.
  9. ^ Shomi, T. и Sugiura, M. Группировка микоплазмоподобных организмов, передаваемых вектором цикадки, Macrosteles orientalis Virvaste, на основе диапазона хозяев. (1984). Анна. Фитопатолол. Soc. Jpn. 50: 149-157.
  10. ^ а б Кавакита, Х., Сайки, Т., Мицухаши, В., Ватанабе, К. и Сато, М. (2000) Идентификация фитоплазмы тутового карлика в гениталиях и яйцах цикадки Hishimonoides sellatiformis. Батериология. 90: 909-914.
  11. ^ Ароча, Ю., Лопес, М., Фернандес, Б., Пинол, Д., Орта, Д., Перальта, Р., Алмейда, О., Пикорнелл, С., Уилсон, М., Джонс, П. (2005). a Фитоплазма желтых листьев сахарного тростника, созданная личинкой растения Delphacid Saccharosydne saccharivora, новым переносчиком синдрома желтых листьев сахарного тростника. Патология растений. 54: 634-642.
  12. ^ Шанбунсонг Ю., Чхосай С., Паньим С. и Дамак С. (2002). Трансовариальная передача фитоплазмы белых листьев сахарного тростника у насекомых-переносчиков Matsumuratettix hiroglyphicus (Matsumura). Молекулярная биология насекомых. 11 (1): 97–103
  13. ^ Шривастава С., Сингх В., Гупта П. С., Синха О. К. и Байта А. Анализ гнездовой ПЦР для обнаружения фитоплазмы побегов сахарного тростника травянистого тростника в векторе цикадки Deltocephalus vulgaris - первое сообщение. (2006). Завод Патол. 22: 25-28.
  14. ^ HANBOONSONG Y., RITTHISON W., CHOOSAI C., SIRITHORN P. Передача фитоплазмы белых листьев сахарного тростника с помощью Yamatotettix flavovittatus, нового переносчика цикадок (2006). Журнал экономической энтомологии. 99 (5): 1531-1537. ISSN 0022-0493
  15. ^ Бланш, К. Р., Тран-Нгуен, Т. Т., и Гибб, К. С. 2003. Обнаружение, идентификация и значение фитоплазмы в травах в северной Австралии. Завод Патол. 52: 505-512.
  16. ^ Уэбб Д.Р., Бонфлиоли Р.Г., Карраро Л., Ослер Р. и Саймонс Р.Х. Олигонуклеотид как зонды гибридизации для локализации фитоплазм в растениях-хозяевах и в переносчиках насекомых. (1998). Фитопатология. 89: 894-901.
  17. ^ Уайт, Т. Дж., Т. Брунс, С. Ли и Дж. У. Тейлор. (1990). Амплификация и прямое секвенирование генов грибных рибосомных РНК для филогенетики. В: Протоколы ПЦР: Руководство по методам и приложениям, под ред. Innis, M. A., D. H. Gelfand, J. J. Sninsky и T. J. White. Academic Press, Inc., Нью-Йорк. Стр. 315-322.
  18. ^ Намба, С., Като С., Иванами, С., Ояидзу, Х., Сидзава, Х. и Цучизаки, Т. (1993) Выявление и дифференциация патогенных микоплазмоподобных организмов с использованием Полимеразной цепной реакции. Фитопатология. 83: 786-791.
  19. ^ Ahrens, U., and Seemüller, E. (1992) Обнаружение ДНК растительных патогенных микоплазмоподобных организмов с помощью полимеразной цепной реакции, которая амплифицирует последовательность гена 16S рРНК. Фитопатология. 82: 828-832.
  20. ^ Гундерсен, Д., Ли, И. М., Ренер, С., Дэвис, Р. и Кингсбери Д. (1994) Филогения микоплазмоподобных организмов (фитоплазмы): основа для их классификации. Журнал бактериологии. 176: 5244-5254.
  21. ^ Вишванатан, Р. Травяной побег. В: Руководство по болезням сахарного тростника. П. Ротт, Р.А. Бейли, Дж.К. Комсток, Б.Дж. Крофт и А.С. Saumtally, (Eds) France: CIRAD ISSCT. (2000). Стр .: 215-220.
  22. ^ а б Даметие, Т. Мамо, А. Зеллеке (1995) Исследования железного хлороза сахарного тростника (Saccharum officinarum L.) в Метахаре, Эфиопия: характеристика почвы и растений и эффективность различных источников железа. Журнал агрономии и растениеводства 175 (5), 317-324.
  23. ^ а б Пал Р., Д. П. Мотирамани, С. Б. Гупта и Б. С. Бхаргава (1990). Хлороз сахарного тростника: связанные свойства почвы, минеральный состав листьев и реакция растений на железо и марганец. Журнал «Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах» 22 (3) 129-136.

внешняя ссылка

дальнейшее чтение

  • Болезни сахарного тростника; Авторы: А. Сиванесан, Дж. М. Валлер, Микологический институт Содружества при CAB International (1986).
  • Справочник по болезням сахарного тростника; Авторы: Филипп Ротт, Р.А. Бейли, А. Саумталли, Международное общество технологов сахарного тростника (ISSCT), 1999.
  • Патология сахарного тростника: вирусные и фитоплазменные заболевания; Авторы: Г.П. Рао, Р. Форд, М. Тошич и Д.С. Тикл (ред.), ISBN  978-1-57808-128-8; 2001.
  • Сахарный институт Васантдада, деревня Манджари, Пуна, Махараштра, Индия
  • Институт селекции сахарного тростника, Коимбатур, Тамилнад, Индия
  • Индийский институт исследования сахарного тростника, Лакхнау, Уттар-Прадеш, Индия