Colletotrichum lindemuthianum - Colletotrichum lindemuthianum

Colletotrichum lindemuthianum
Colletotrichum lindemuthianum.jpg
Colletotrichum lindemuthianum fasulye baklalarına zarar.
bilimsel sınıflandırma Düzenle
Krallık:Mantarlar
Bölünme:Ascomycota
Sınıf:Sordariomycetes
Sipariş:Glomerellales
Aile:Glomerellaceae
Cins:Colletotrichum
Türler:
C. lindemuthianum
Binom adı
Colletotrichum lindemuthianum
(Sacc. Ve Magnus) Briosi ve Cavara, (1889)
Eş anlamlı

Gloeosporium lindemuthianum Sacc. & Magnus, (1878)
Glomerella cingulata f.sp. Phaseoli
Glomerella lindemuthiana Kesme ['lindemuthianum' olarak], (1913)

Colletotrichum lindemuthianum neden olan bir mantardır antraknoz veya fasulye bitkisinin kara leke hastalığı (Phaseolus vulgaris ). Hemibiyotrofik olarak kabul edilir patojen çünkü enfeksiyon döngüsünün bir kısmını bir biyotrof, ev sahibi dışında yaşamak ama ona zarar vermemek, diğer kısmı ise nekrotrof, konak dokulardan besinleri öldürmek ve almak.

Tarih

antraknoz kuru fasulye ilk kez 1875 yılında Almanya Popplesdorf Tarım Enstitüsü'nün meyve ve sebze bahçesinde Lindemuth tarafından tanımlandı.[1] 1878'e gelindiğinde, Saccardo ve Magnus, antraknoz hastalığının nedeni hakkında birçok gözlem yaptı ve sonuçlarını Michelia Ben: 129.[2] Adını verdikleri bir mantardan kaynaklandığı sonucuna vardılar. Gloeosporium lindemuthianum Lindemuth'un kendisinden sonra.[1] Birkaç yıl sonra Briosi ve Cavara, kıl mantar üzerinde, onu cinsten yeniden sınıflandırarak Gloeosporium -e Colletotrichum, bugün kaldığı yer.[1][2] Mantarın dünya çapındaki ortak fasulye popülasyonları üzerinde yarattığı yıkıcı etkinin farkına vararak, hızla yayılmasını kontrol etmenin yollarını araştıran bilim adamları arasında yoğun bir şekilde çalışılan bir konu haline geldi. 1911'de Barrus, her biri çeşitli fasulye bitkilerini enfekte etme kabiliyetinde farklılık gösteren çok sayıda mantar türünün keşfini bildirdi ve Edgerton ve patojenin on bir farklı suşunu bulan, ancak daha fazlasının var olabileceğini teorileştiren Moreland.[1] O zamandan beri, her biri belirli fasulye bitkilerini hedef alan çok sayıda suş tanımlandı. 20. yüzyılın başlarında, sayılarla eşleştirilmiş Yunan alfabesi kullanılarak çeşitli ırklar tanımlandı, ancak 21. yüzyılın başında ikili kod kullanan bir adlandırma sistemi benimsendi.[3] İkili adlandırma sistemi altında, her bitki çeşidine bir ikili sayı verilir ve patojenin belirli bir ırkının kodu, enfekte ettiği çeşitlerin ikili sayılarının toplamı ile belirlenir. [3]

Yaşam döngüsü

Enfeksiyon

Aşılama sonrası biyotrofik birincil hiflerin bir çizimi.

Sporları C. lindemuthianum yağmur sıçramasıyla dağılır ve konağa bulaşması için bitkinin hava kısımlarına hızla bağlanması gerekir.[4] Şiddetli yağış, sporları ev sahibi bitkiden 4,5 metreye kadar yayabilir.[3] Spor daha sonra yeni konakçı üzerinde filizlenecek ve kısa bir germ tüpü oluşturacak ve apressorium veya 'basma' organı.[5] Mikrop tüpü büyüdükçe, sporu ve apressoriumu birlikte çekerek hücre duvarında bir girinti oluşmasına neden olur. Bir enfeksiyon pegi daha sonra apressoriumdan dışarı çıkabilir ve hücre duvarından geçebilir. Hücre duvarından geçtikten sonra enfeksiyon tire büyür ve bir enfeksiyon kesesine dönüşür.[1][6]

Biyotrofik faz

Enfeksiyondan sonraki ilk aşama olarak bilinir biyotrofik evre ve enfeksiyon kesesinden gelişen geniş bir primer hiphadan oluşur. Birincil hipha, mekanik güç kullanarak zaman zaman ek hücre duvarlarından geçer, ancak genellikle enfeksiyon kesesinden çok uzaklaşmaz. Her zaman bir duvar boyunca kalır, öyle ki hifin çevresinin yarısı her zaman hücre duvarı ile temas halindedir. Birincil hipha, konakçı hücrenin plazma zarlarına nüfuz etmez, bunun yerine hücre duvarı ile bunun yerine büyür. Bu nedenle bu hifler kasıtlı olarak herhangi bir hücreyi öldürmez.[1][7] Enfeksiyonun bu erken aşamalarında, proteinler, konağın savunma tepkilerini baskılayan enfeksiyon kesesi tarafından salınır. Böyle bir protein, nitrojen açlığının neden olduğu gen tarafından oluşturulur. CgDN3. Proteinler, mantarın engelsiz büyümesine ve gelişmesine izin vermek için konakçıdan herhangi bir aşırı duyarlılık tepkisini bastırır. Biyotrofik faz sırasında, patojen, monosakkarit-H + simportörleri kullanılarak canlı konakçı hücreden heksozları ve amino asitleri mantara aktararak besin kazanır.[7]

Nekrotrofik faz

Aşılamadan yaklaşık 48–72 saat sonra ortama bağlı olarak biyotrofik faz sona erer ve nekrotrofik faz başlar. İkincil veya nekrotrofik hif olarak bilinen, birincil hif ve enfeksiyon hifinden gelişen birçok ince hifin gelişimi ile işaretlenir. Çok daha büyük birincil hiphaların aksine, bu ikincil hiphalar konakta her yöne serbestçe hareket eder, hücre duvarlarına ve zarlara benzer şekilde nüfuz eder.[7] Ev sahibi dokuda daha kolay dalaşmak için, hifler konukçuya özgü proteinleri parçalayan enzimler salgılar.[6] Bu tür enzimlerden bazıları, kütinaz, proteazlar, pektin ve pektat liyazları içerir. Bir enzim olan endopolygalakturonaz, miselyumun büyümesi için kritik öneme sahip olan, oldukça özelleşmiş bir hücre duvarını parçalayan enzimdir. Endopolygalacturonase normalde meyve veren bitkiler tarafından üretilir ve hücre duvarlarında bulunan poligalakturonanı bozarak meyvenin olgunlaşmasına neden olur. C. lindemuthianum, bu enzimin büyük miktarlarını serbest bırakmakla kalmaz, bu sadece poligalakturonanı kaldırarak hücre duvarını zayıflatmakla kalmaz, bu da diğer enzimler tarafından hücre duvarı bozunması için uygun olan alanı sağlar.[8] Bununla birlikte, hücre duvarının parçalanması birçok oligo ve monosakkariti serbest bıraktığından, tüm bu hücre bozulmasının boşa gitmesine izin verilmez. Bu, çoğunlukla sakarozdan türetilen glikoz ve fruktozdan oluşan biyotrofik fazda bulunandan çok daha geniş bir şeker mevcudiyetidir. Mantarın konağı ne kadar hızlı öldürdüğü nedeniyle, artık tamamen konağın hızlı ölümüne ve patojenin büyümesine bağlı olarak herhangi bir savunma tepkisi önleme proteinini serbest bırakmaz.[7] Ek olarak, miselyum, mantara besin sağlamak için nekrotrofik aşamada hızla yayılması gerektiğinden, daha yumuşak dokuya sahip olan genç fasulye bitkilerinde, eski muadillerine göre daha kolay gelişecektir.[1] İkincil hif gelişiminden önce konakçı hücrelerde çok az renk değişikliği varken, renk değişikliği enfeksiyondan yaklaşık 100 saat sonra hızla belirgin hale gelir.[1] Bitkinin yüzeyinde siyah noktalar oluşmaya başlar ve radyal olarak dışa doğru büyür: antraknoz hastalığının tezahürü. Bunlar, enfekte bir bitkinin ilk görsel belirtileridir ve genellikle yaprağın alt tarafındaki yaprak damarları boyunca meydana gelir. Lezyonlar büyüdükçe, merkezde girintili hale gelirler. Conidia gelişmeye başlar. Bunlar Conidia ilk başta renksizdir, ancak yağmurla yeni konakçılara yayılmaya hazır açık pembe, ten rengi püstüllere dönüşür. Bir fasulye kabuğunun enfeksiyonu durumunda, tohumların filizlenip büyümeye başlayana kadar uykuda kalabilecekleri tohumlarda conidia gelişebilir ve bu noktada mantar genç konakçıda büyümeye başlayacaktır.[9]

Konidiyal anastomoz tüpleri

C. lindemuthianum'da bulunan konidiyal anastomoz tüpleri. Resim (f): füzyon noktası, (b) doğum izi, (c) conidia, (a) CAT'ler

Olgunlaşan koloniler Colletotrichum lindemuthianum, üretmek konidiyal anastomoz tüpleri (CAT'ler) konakçıdan ayrılmadan önce ve çimlenmeden önce conidia arasında,[10] genetik model mantarın aksine Neurospora crassa (ekmek kalıbı), çimlenme sırasında conidia ve konidial germ tüplerinden konidial anastomoz tüpleri üreten.[11] Diğer Colletotrichum türler de konidiyal anastomoz tüpleri üretir.[10] CAT'lerin ilk karakterizasyonu bu bitki patojeninde 2003 yılında Roca ve diğerleri tarafından yapılmıştır. Brezilya'da.[10][12] CAT'ler ilk olarak meyve veren vücut gelişiminin başlamasından 15 gün sonra oluşur ve conidia'dan büyür. Büyüdükçe, füzyon noktalarının gösterdiği gibi diğer CAT'lerle kaynaşabilirler veya başka bir konidyumla doğrudan temas kurabilirler. Her conidium CAT'ler oluşturduğundan, sonuç, hepsi birbirine bağlı bir conidia ağıdır. CAT ağı, genellikle ilk CAT bağlantısından sonraki 1 saat içinde çok hızlı bir şekilde geliştirilir. Bu bağlantı ağının kesin amacı belirsizdir, ancak sitoplazma, proteinler, organellerin ve hatta konidia arasında çekirdeklerin serbest akışına izin verir. Cinsel aşama olmadığından, bu CAT'lerin genetik rekombinasyonda bir rol oynayıp oynayamayacağı açık değildir. C. lindemuthianum doğada bulundu.[10]

Ekonomik etkiler

Yeşil Fasulye Mahsulü, Storeton

Kuru fasulye, ilk olarak 7000 yıl önce evcilleştirilen eski bir üründür ve hala dünya çapında temel bir üründür.[3] Bugün, en büyük fasulye üreten ülkeler Brezilya, Hindistan, Çin, Meksika, Amerika Birleşik Devletleri, Myanmar, Kanada, ve Arjantin. Tüm bu ülkelerde, antraknoz, bir plantasyonun veriminin% 95'ine kadarını yok edebildiği gibi büyüme ve gelişme oranlarını da tehdit edebilen en istilacı ve yıkıcı kuru fasulye hastalıklarından biri olarak kabul edilir. Bu nedenle üreticilerin, genellikle gibi kurak bölgelerde üretilen hastalıksız sertifikalı tohumlara sahip olması çok önemlidir. Idaho bağıl nemin spor çimlenmesi için gerekli% 92'yi geçmediği yerlerde. Daha fazla önlem, genellikle mantar öldürücüler uygulayan üreticiler tarafından alınır. Azoksistrobin, fluodioksonil veya metalaxyl-m. Hektar kuru fasulye mahsulü başına 125 gramlık bir konsantrasyonda uygulanan azoksistrobinin, fasulye verimini% 20'ye kadar artırdığı gösterilmiştir.[3]

Kültürde büyümek

Bir süredir mantarın bir ortamda yetiştirilebileceği biliniyordu. kültür. Mantar, apressoriumun suda çözünürlüğü nedeniyle genellikle suda çimlenmekte zorlandığından kültür genellikle besin açısından zengin bir agardan yapılır. Optimum büyüme için kültür, 0-34 ° C arasındaki sıcaklıklarda ve 3-11 arasındaki pH seviyelerinde yetiştirilebilmesine rağmen, kültür 22 ° C'de ve 8 pH'ta tutulmalıdır.[1]

Mantar hastalıkları

1975'te İngiliz mikolog Rawlinson, çift sarmallı RNA olarak tanımladığı birçok izometrik, tek tip boyutlu parçacıkların bulgularını yayınladı. virüsler α5 mantar ırkının ekstraktında. Α5 ırkı, kültürlerde alışılmadık derecede zayıf sporlanması ve zayıf patojenitesi ile dikkat çekiyor. Rawlinson, bu özelliklerin gözlemlenen viral partiküllerden kaynaklandığını varsaydı.[13] Bununla birlikte, parçacıkların mantardan ayrılamaz olduğu kanıtlandı ve bu da etkili bir kontrolün elde edilmesini zorlaştırdı. Bunun yerine, α5 ırkının büyümesini, patojenitesini ve morfolojisini diğer ırklarla karşılaştırdı. C. lindemuthianum bulaşmamış. Patojenin enfekte olan ve olmayan ırkları arasında önemli bir fark gözlenmedi, ancak tüm α ırklarının yüksek derecede patojenik olmadığı kanıtlandı, düzenli olarak 5 puanlık patojenite ölçeğinde 1'in altında puan aldı, oysa ırkları gibi diğer ırklar patojeniteye sahipti. 5 puanlama Virüsün mantar üzerinde gözlemlenebilir bir olumsuz etkisi olmasa da, amacı veya mantarı nasıl enfekte ettiği hala bilinmemektedir.[13]

Referanslar

  1. ^ a b c d e f g h ben Leach, Julian Gilbert. 1922: colletotrichum lindemuthianum'un asalaklığı. Minnesota Universitesi. Alındı ​​Mart 30 2014
  2. ^ a b Stoneman, Bertha. 1898. Bazı antraknozların geliştirilmesinin karşılaştırmalı bir çalışması. Botanik Gazetesi 26 (2) (Ağustos 1898).
  3. ^ a b c d e Pynenburg, Gerard Martin. 2010. Kuru fasulyede yoğun haşere yönetiminin argonomik ve ekonomik değerlendirmesi. Yüksek Lisans, Guelph Üniversitesi. Alındı ​​4 Nisan 2014
  4. ^ Mercure, E.W .; H. Kunoh; R.L. Nicholson (Aralık 1994). "Colletotrichum graminicola conidia'nın mısır yapraklarına yapışması, hastalık gelişimi için bir gereklilik". Fizyolojik ve Moleküler Bitki Patolojisi. 45 (6): 407. doi:10.1016 / S0885-5765 (05) 80039-6.
  5. ^ Bailey, J.A. (1992). Colletotrichum: biyoloji, patoloji ve kontrol. s. 88. Arşivlenen orijinal 2014-04-13 tarihinde. Alındı 2013-05-08.
  6. ^ a b Dean, Ralph; VanKan, Jan A. L .; Pretorius, Zacharias A .; Hammond-Kosack, Kim E .; Di Pietro, Antonio; Spanu, Pietro De .; Rudd, Jason J .; Dickman, Marty; Kahmann, Regine; Ellis, Jeff; Foster, Gary D. (2012). Moleküler bitki patolojisinde ilk 10 mantar patojeni. Moleküler Bitki Patolojisi. s. 414. 31 Mart 2014 erişildi.
  7. ^ a b c d Munch, Steffen, Ulrike Lingner, Daniela S. Floss, Nancy Ludwig, Norbert Sauer ve Holger B. Deising. 2008. colletotrichum türlerinin hemibiotrofik yaşam tarzı. Elsevier(165): 41.
  8. ^ Acosta-Rodríguez, Ismael, Carlos Piñón-escobedo, Ma Guadalupe Zavala-páramo, Everardo López-romero ve Horacio Cano-camacho. 2005. Fasulye-patojenik mantar colletotrichum lindemuthianum tarafından selüloz bozunması. selüloz indüksiyonu ile hücre dışı selülolitik enzimlerin üretimi. Antonie van Leeuwenhoek 87, (4), (05): 301-10
  9. ^ Saettler, A. 01 Şubat 1983. Fasulye antraknozu Colletotrichum lindemuthianum mantarının neden olduğu tohumla bulaşan hastalık .. Uzantı bülteni E - Kooperatif Uzatma Servisi, Michigan Eyalet Üniversitesi. Hayır. 1671, (27 Mart 2014 erişildi).
  10. ^ a b c d Roca M., M.G .; Davide, L.C .; Mendes-Costa, M.C .; Tekerlekler, A. (2003). "Konidiyal anastomoz tüpleri Colletotrichum". Mantar Genetiği ve Biyolojisi. 40 (2): 138–145. doi:10.1016 / S1087-1845 (03) 00088-4. PMID  14516766.
  11. ^ Roca, M.G .; Arlt, J .; Jeffree, C.E .; Okuyun, N.D. (2005). "Konidiyal anastomoz tüplerinin hücre biyolojisi Neurospora crassa". Ökaryotik Hücre. 4 (5): 911–919. doi:10.1128 / EC.4.5.911-919.2005. PMC  1140100. PMID  15879525.
  12. ^ Glass, N.L .; Fleissner, A. (2006). "Ağın yeniden kablolanması: filamentöz mantarlarda anastomozun işlev mekanizmasını anlamak." Kues, U .; Fisher, R. (editörler). Büyüme, Farklılaşma ve Cinsellik (The Mycota. Mycota. 1. Springer. s. 123–139. ISBN  978-3-540-28134-4.
  13. ^ a b RAWLINSON, CJ. 1975. COLLETOTRICHUM-LINDEMUTHIANUM'DA ÇİFT HALATLI RNA VİRÜSÜ. İngiliz Mikoloji Derneği'nin İşlemleri 65, no. Ekim, (01 Nisan 2014'te erişildi).

daha fazla okuma

Roca M., M. Gabriela; Davide, Lisete C .; Mendes-Costa, Maria C. Sitogenetik Colletotrichum lindemuthianum (Glomerella cingulata f. sp. Phaseoli) Fitopatologia brasileira, cilt. 28 hayır. 4 Brasília Temmuz / Ağustos. 2003

Dış bağlantılar