Вертицильозне в`янення соняшнику

автор:
источник: Зелені сторінки, Дюпон Україна, 2018 №2

Збудник, Значення і Географія розповсюдження

Вертицильозне в`янення виникає внаслідок ураження рослини грибом Verticillium dahliae Klebahn. Це ґрунтовий збудник з широким діапазоном рослин-господарів, який спричиняє в’янення і передчасну смерть у соняшника. Було виявлено, що V. dahliae може уражувати більше 400 видів рослин, включаючи трав`яні однорічні та багаторічні рослини, та лісові багаторічні рослини (Klosterman et al, 2009). В даний час вертицильозне в`янення є основною хворобою соняшника в Аргентині, Канаді та США та має другорядне значення в Іспанії, Франції, Румунії, Болгарії, Україні та Туреччині (Garcia-Carneros et al., 2014). Проте, останні роки хвороба значно поширилась в країнах Чорноморського регіону, а в деяких регіонах Франції вона стала основним обмеженням для врожаю. Вертицильозне в`янення впливає на продуктивність рослин, зменшуючи висоту, натуру зерна та вміст олії (мал. 1). Якщо ураження починається до цвітіння, зниження врожаю буде значним, і багато рослин можуть загинути. Відсутність ефективного хімічного контролю та стійких гібридів з потенціалом врожаю, що можна порівняти, ускладнюють точність оцінки втрат врожаю, спричинених цим захворюванням. Одне дослідження з ізогібридами (резистентними та чутливими версіями), проведене в Аргентині, зафіксувало зниження врожайності на 30% у чутливих гібридів. (Creus et al., 2007). Стійкий ізогібрид показав більш високий відсоток поглинання сонячної радіації та ефективності її використання. Вплив хвороби на швидкість росту рослин стає очевидним після цвітіння. До цієї фенологічної стадії, ріст листової поверхні, поглинання радіації та швидкість фотосинтезу не відрізнялися між стійкими та чутливими ізогібридами. На малюнку 1 показана типова V. dahliae в полі (мал. 1А) та біологічні наслідки інфікування грибом у чутливому гібриді в порівнянні з тим же гібридом, який не був заражений (мал. 1В).

Симптоми

Хвороба характеризується в’яненням листя, що виникає в наслідок закупорювання провідних судин, починаючи з кореня. Вважається, що гриб утворює токсини, які переміщуються всередині рослини, утворюючи хлоротичні та некротичні ділянки між жилками листків. Симптоми вертицильозного в`янення можуть будити знайдені, як на окремих рослинах так і на групах рослин в одному полі. Симптоми з`являються на дорослих рослинах, як правило, після стадії шести листків. На нижніх листках з’являється плямистість (мал. 2А), симптоми хвороби прогресують вверх по рослині по мірі її дозрівання.(мал. 2В). Тканини між листковими жилками стають жовтими, а потім коричневими, даючи інфікованим листям плямистий вигляд. Заражені листи зрештою в’януть, стають повністю сухими і відмирають (мал. 2С). Така ситуація призводить до зменшення фотосинтетичної поверхні листя та зниження фотоасиміляційної здатності. Часто спостерігається почорніння стебел (мал. 2D), особливо поблизу лінії ґрунту. Уражені рослини пригнічені і дозрівають рано або гинуть до цвітіння. При поперечному розрізі стебла видно, що судинна система інфікованих рослин коричневого або чорного кольору (мал. 2Е) (Sadras et al., 2000; Creus et al., 2007).

Малюнок 1. Поле значно інфіковане Verticillium (A) та порівняння рослин чутливого гібриду, штучно інфікованої та неінфікованої в умовах контролю (В)

Життєвий цикл хвороби та епідеміологія

Інфікування відбувається за рахунок мікросклероцій при проростанні їх в ґрунті та проникненні в коріння соняшнику. Проростання стимулюється кореневими виділеннями рослини-господаря. Гриб проникає в корінь чутливої рослини в зоні видовження і колонізує кортекс. З кортекса, гіфи проникають в судини ксилеми, де утворюються конідії. Колонізація судинної системи відбувається за рахунок переміщення конідій по рослині разом з водою. Судинна система закупорюється продуктами діяльності гриба та продуктами реакції рослини, що перешкоджає потраплянню води в верхні частини рослини, навіть при перезволоженому ґрунті. Симптоми в’янення та хлороз листя швидко проявляються на позбавлених води листі та стеблі. По мірі старіння ураженої рослини, гриб продукує мікросклероції (мал. 2F), які потрапляють на землю з відмерлими частинами рослини. В подальшому мікрослероції потрапляють в ґрунт в результаті обробітку ґрунту. Гриб зберігається протягом багатьох років в цій сплячій формі (Sadras et al., 2000). На малюнку 3 представлений життєвий цикл V. dahliae.

Малюнок 2. Деталізовані симптоми вертицильозного в`янення:
Початкові симптоми у нижній частині рослини (A); типова симптоматика рослини, інфікованої Verticillium dahliae перед дозріванням (B); суха рослина, що інфікована патогеном (С); почорніння стебел в сухих рослинах (D); колонізація судинної системи грибом (Е); і шматок стебла, зрізаний у поздовжньому напрямку, демонструючий мікрослекроції (F).

Патоген може розповсюджуватися в полях через поверхневі води, переміщенням ураженого ґрунту, або з насінням. Між ротаціями соняшника на полі патоген вертицильозного в’янення може зберігатись у вигляді сплячих мікросклероцій на протязі 10-15 років. До того ж патоген має великий спектр польових рослин-носіїв, більше ніж 350 видів (Creus et al., 2007; Klosterman et al, 2009; Sadras et al, 2000). Сприятливими умовами для появи і розвитку хвороби є вологий ґрунт і температура в діапазоні 20-25°C.

Малюнок 3. Життєвий цикл Verticillium dahliae

Методи контролю

Система контролю вертицильозного в’янення базується в основному на використанні толерантних гібридів (мал. 4). Через наявність різних рас патогену (Garcia-Ruiz et al., 2014), можливо, що гібриди з високою толерантністю для однієї області, не поводяться однаково в іншому регіоні. Компанія Піонер вивчає расову структуру V. dahliae у найбільш проблемних регіонах для розробки гібридів з адекватними профілями толерантності в кожному регіоні. Дотримання сівозміни може бути ефективним, але довга сівозміна (більше 5 років) без повернення культури, не завжди може бути використана.

      Бібліографія
  • Klosterman SJ, Atallah ZK, Vallad GE, Subbarao KV (2009) Diversity, Pathogenicity, and Management of Verticillium Species. Annu. Rev. Phytopathol 47:39–62
  • Sadras V, Quiroz F, Echarte L, Escande A, Pereyra V (2000) Effect of Verticillium dahliae on photosynthesis, leaf expansion and senescence of field-grown sunflower. Ann. Bot. 86, 1007–1015.
  • Creus C, Bazzalo ME, Grondona M, Andrade F, Leon AJ (2007) Disease Expression and Ecophysiological Yield Components in Sunflower Isohybrids with and without Verticillium dahliae Resistance. Crop Sci 47:703–710
  • Garcia-Carneros AB, Garcia-Ruiz R, Molinero-Ruiz L (2014) Genetic and Molecular Approach to Verticillium dahliae Infecting Sunflower. Helia 37: 205–214.
  • Garcia-Ruiz R, Garcia-Carneros AB, Molinero-Ruiz L (2014). A new race of Verticillium dahliae causing leaf mottle of sunflower in Europe. Plant Disease 98: 1435.

Источник:
Информационный бюллетень
компании "Дюпон"
Зелені сторінки, березень 2018 р.

Поделиться: