Почервоніння кукурудзи (MR) та її вектори Mária Kölber Elek Rita Zsófia Csömör Genlogs Biodiagnosztika Kft, Будапешт Хевіз, 12 січня 2016 р.

безкоштовно

Структура лекції Про фітоплазми загалом Фітоплазма Столбура Почервоніння кукурудзи: результати досліджень Сербії Угорські результати досліджень (2009-2014) Попередній експеримент з моніторингу комах, Надудвар (2015)

Історія фітоплазм 1603 Карликовий шовковиця: перший опис симптомів фітоплазми Симптом фітоплазми тутового карлика до 1967 р. Патогенами жовтяниці та карликових хвороб вважалися віруси 1967 р. MLO: Мікоплазмоподібні організми 1994 р. Фитоплазма 2004 р. Здорова шовковиця

Характеристика фітоплазм Основні типи симптомів: ложка листя, дрібнолиста, жовтяниця; відсутність цвітіння, кущів, карликів, посадка нирок; деформація врожаю, гумова бульба, в’янення-зневоднення. Поширення: у всьому світі Найбільш поширене в тропічних і субтропічних країнах Сотні різних видів рослин: - культури - дикі деревні та трав'янисті види

Характеристика фітоплазм Бактерії без клітинної стінки (3-шарова клітинна мембрана) Не можна вирощувати на культуральному середовищі Вони мешкають у транспортних тканинах та ситових трубках рослин Повільно поширюються в рослині, розподіл їх нерівномірний

Передача та розповсюдження фітоплазм Передача: - посівом, оком - аранкою та гримучою змією Розповсюдження: - зараженим розмножувальним матеріалом (довгостроково) - переносниками комах, що живляться транспортною тканиною - переносниками: цикадами, листовими блохами Hyalesthes obsoletus Reptalus panzeri R. аффінкуост

Передача фітоплазми з цикадним вектором Поглинання збудника із тканини хребта Слинна залоза Шлунково-кишковий тракт Hyalesthes obsoletus - вектор розмножує збудника - комаха залишається інфекційним протягом усього свого життя - передача фітоплазми потомству без фітоплазми

Столбурська фітоплазма Картопляна стійка (16Sr-XII) Candidatus phytoplasma solani

Історія досліджень фітоплазми Столбура 1949 р. СРСР: Перший опис за симптомами Угорщина: 1956: Картопля, помідори, перець, тютюн, снапи (Szirmai, 1956) 1960-1970: Векторологічні дослідження комах Hyalesthes obsoletus (Sáringer, Kurolió) Епідеміологічні дослідження (Petró, Miloli ) Gáborjányi, Horváth) з 1995 р .: Молекулярне виявлення, ідентифікація Пошук природних рослин-господарів: петрушка, морква, селера, тютюн, бур'яни (MTA NKI, Süle-Viczián-Mergenthaler) Дослідження винограду (Організація захисту рослин SZBKI, Kölber-Lölta) експерименти (Nébih, Gergely) з 2009 року: Картопляні епідеміологічні дослідження (генлоги, людина-столяр-ковер) Дослідження перенесення бульби (Ember-Kölber) Почервоніння кукурудзи (Ember-Kölber)

Економічне значення фітоплазми Столбура 1956-1999: Епідемія культур пасльонових порід кожні 5-10 років 2000-2005: Поширеність та значимість захворювання зростають з кожним роком 2006-2009: Економічна шкода зменшується 2010: Вектори знищуються під час надзвичайних дощів, інфекція лише розсіяний 2011-2015: Кількість переносників зростає з кожним роком, з 2013 року вже розвинулись значні інфекції (картопля, перець, помідори, кукурудза). 2016: Велика кількість векторів та епідемія очікуються в м’яку зиму Молоді рослини більш сприйнятливі до хвороб, рівень зараженості може досягати 80% та спричиняти серйозні економічні збитки Пізня інфекція більше не спричиняє значних втрат урожаю

Рослина-господар Столбурська фітоплазма з сімейства соленових: картопля, помідори, перець, баклажани, тютюн; бур'яни (понад 40 видів, наприклад, Datura stramonium, Solanum nigrum) Географічне поширення: Європа, Азія Інші культурні види рослин лаванда, петрушка, морква, селера, ріпак, виноград, кукурудза, полуниця Дикі види з різних родин: Asteraceaum (Artemisia vulgaris) officinale) Convolulaceae (Convolvulus spp.) Euphorbiaceae (Euphorbia spp.) Fabaceae (Trifolium spp.) Plantaginaceae (Plantago spp.) Poaceae (Dactylis glomerata) Polygonaceae (Polygonum avicularens Raninculace arin.

Почервоніння кукурудзи Опис симптомів кінця 1950-х: - Сербія (Південний Банат), - Румунія - Болгарія Суперечливі припущення: - фізіологічні причини? - збудник? Серйозні втрати врожаю з початку 2000-х років у Сербії: 40% - 90% на рік Ідентифікація збудника молекулярними методами: фітоплазма Столбура (Duduk-Bertaccini, 2006)

Європейський розподіл на основі молекулярних доказів

2012 EPPO Alert List Alarm List Alert List Alert Список попереджень

Результати сербських досліджень д-р Єлена Йовіч та д-р Іво Тошевський Інститут захисту рослин та охорони навколишнього середовища Белград-Земун

Почервоніння кукурудзи Збудник: фітоплазма Столбура, вектор: Reptalus panzeri cicada (Cixiidae) Симптом: почервоніння середньої частини, листя та стебла; потім повне почервоніння і висушування рослини; аномальні, зморщені трубки; неповне формування очей. Симптоми відомі вже 50 років; виявлення збудника і переносника, з’ясування перебігу епідемій лише в останні роки

Роль Reptalus panzeris в етіології симптомів почервоніння Налаштування експериментів з передачі в Белграді-Земуні

Динаміка популяції танків Reptalus та поява симптомів 542 437 310 350 Поява симптомів МР яйцекладки 01 червня 15 червня 28 червня 04 липня 06 липня 07 липня 17 липня 23 липня 31 липня 08 серпня 13 серпня 20 серпня 01 вересня 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Дати збору Кількість зразків на ділянці

Поява та розвиток симптомів почервоніння через 30 днів після зараження

Поява та розвиток симптомів почервоніння 29 днів 34 дні 38 днів

Поява та розвиток симптомів почервоніння

Розвиток симптомів почервоніння

Розвиток симптомів почервоніння через 55 днів після зараження

Життєвий цикл еритеми кукурудзи та її переносник Епідеміологічний цикл еритеми кукурудзи

Розвиток захворювання

Розвиток захворювання

Поширення хвороб та переносників у Сербії

Висновки в Сербії Частота захворюваності та тяжкість захворювання періодично змінюються. Роль факторів навколишнього середовища у появі та тяжкості симптомів захворювання сильна, весна та літо тепліші: симптоми частіші та важкі, оскільки вектор починає заражати раніше, сівозміна кукурудзи сприятливий для більш високого виживання переносників, пізній посів кукурудзи може завдати більшої шкоди молодим стадам більш сприйнятливої ​​стадії. Гібриди, які вони вивчали до цього часу, були сприйнятливими, але є різниця у вираженості симптомів.

Результати угорських досліджень (2009-2014)

Почервоніння кукурудзи в Угорщині Угорсько-сербський двосторонній проект (2009-2011 рр.) Опитування по обидва боки угорсько-сербського кордону: -потенційні вектори -симптомна кукурудза -Молекулярні тести в лабораторії Genlogs Продовження обстеження зі зменшеною кількістю зразків (2012 р.) -2014) Зразки з Транс-Тиси, Позитивне секвенування зразків (2014)

Результат опитування (2009-2014) - виявлення симптомів почервоніння в декількох частинах країни (2009-2014), - Reptalus panzeri не спостерігався у кукурудзи або лише у кількох особин (2009-2103); - Збільшення кількості особин у картоплі та винограді (2014)

Результат опитування (2009-2014) Ідентифікація збудника у деяких кукурудзях, що мають еритему (2009-2014): Картопляний стілець (16Sr-XII-A), тобто послідовність Candidatus phytoplasma solani підтвердила результати ПЛР. Філогенетичний статус угорських ізолятів стовбуру кукурудзи

Попередній експеримент з моніторингу комах у кукурудзі Надудвар, 2015 Ріта Елек Іштван Андраш Берес - Зофія Чемер - Марія Кельбер

Влітку 2014 року 60-80% поголів’я було симптоматичним.Лабораторні дослідження підтвердили наявність фітоплазми стовбуру (фітоплазма стольбуру, 16SrXII-A, Candidatus Phytoplasma solani). 2015: встановлення моніторингу поруч із зараженим полем у попередньому році Площа: 5 га Сорт: Декалб Дата сівби: 04.05.2015 Дата збору врожаю: 25 вересня 2015 р.

E C A B D Осіння пшениця вирощувалась на відстежуваній ділянці в 2014 році (A); на сусідній панелі праворуч була кукурудза (В), де за нею слідувало тритикале в сівозміні в 2015 році; на лівій панелі також була кукурудза в 2014 і 2015 роках (С); На вузькій стороні відстежуваної ділянки поруч із сільською дорогою, паралельно їй, є кордон із бур’яновим тереном (D); На протилежному вузькому боці поля є зрошувальний канал для бур’янів (E).

Шукати зимуючих личинок потенційних переносників комах Личинки Reptalus panzeri на коренях озимих злаків зимують у сухому пухкому ґрунті (номер піску) Личинки Hyalesthes obsoletus на корінні бур’янів (кропива, барвінок) зимують сланці, пухкі текстуровані грунти

Личинка гіалестесу обсолету Гніздо гіалесту

Ідентифікація потенційних векторних цикадів Вид Hyalesthes obsoletus: проста ідентифікація дорослих видів Reptalus на основі репродуктивних органів дорослих самців Reptalus panzeri Reptalus quinquecostatus Reptalus spp.

РЕЗУЛЬТАТИ МОНІТОРИНГУ NÁDUDVAR, 2015 р. Види у великій кількості: Reptalus quinquecostatus (359 шт.) Гіалестес обособлений: 1 шт. Reptalus cuspidatus: 1 шт. Reptalus panzeri: екземплярів не знайдено.

Крива рою Reptalus quinquecostatus Nádudvar, 2015

Гендерний розподіл популяції Reptalus quinquecostatus Nádudvar, 2015

Напрямок популяції Reptalus quinquecostatus - Nádudvar, 2015

Частка рослин із симптомами Надудвар, 2015 р. 10-20% 10% 40-80% 80-90%

Симптоми почервоніння кукурудзи (MR) Nádudvar, 2015

Симптоми почервоніння кукурудзи (MR) Nádudvar, 2015

Результати молекулярних випробувань Молекулярний аналіз переносників комах: У 14 з 20 обстежених Reptalus quinquecostatus була виявлена ​​фітоплазма стольбуру (16SrXII-A, Candidatus Phytoplasma solani) .1 Досліджений Reptalus cuspidatus також дав позитивний результат стовбуру. Молекулярне обстеження рослин. зразки: Раннє висихання рослин із сильною посухою Збір зразків рослин не вдався Після збору врожаю досліджували 10 сухих пробірок, з яких 3 могли виявити збудника.

Виявлення фітоплазми Столбура в зернах кукурудзи Молекулярний аналіз у 3 різні часові моменти: Не виявляється відразу після збору врожаю через 1 місяць після збору Врожай виявляється за 1 зразком через 2 місяці після збору Враховується з 3 зразків Спочатку занадто велика кількість інгібіторної речовини перешкоджає виявленню? Інфекція також присутня в абсолютно сухих очах?

Еритема кукурудзи в Угорщині Висновки Хвороба присутня і поширюється в Угорщині. Фітоплазма Столбуру така ж патогенна, як і в Сербії. Reptalus panzeri, сербський переносник, мешкає в Угорщині в незначній кількості, на кукурудзі не виявлено жодних зразків. В Угорщині Reptalus quinquecostatus, ймовірно, є переносником, який присутній у великій кількості. Reptalus quinquecostatus зустрічається в надзвичайно великих кількостях на кущах терну. Збудник хвороби можна виявити в зернах навіть через кілька місяців після збору врожаю! Самовивіз? Рекомендації Потрібне багаторічне обстеження для визначення поширеності хвороби та фітоплазматичних штамів, що виникають. Для визначення вітчизняних переносних та потенційних переносних видів необхідні багаторічні експерименти з моніторингу та передачі. Важливо знайти місце зимівлі R. quinquecostatus. Слід визначити диких господарів як джерело зараження. Рослина з зараженого насіння необхідно обстежити на наявність інфекції. Потрібні порівняльні дослідження для пошуку толерантних гібридів/ліній