Вялость Стюарта - Stewart's wilt

Увядание Стюарта
Cornfleabeetle.jpg
Кукурузы блоха жук является вектором увядания Стюарта
Возбудители Pantoea stewartii
Хосты кукуруза
Векторы кукурузная блоха ( Chaetocnema pulicaria )
Кодекс ЕОКЗР ERWIST

Увядание Стюарта
Научная классификация
Домен:
Тип:
Класс:
Заказ:
Семья:
Род:
Биномиальное имя
Pantoea stewartii
( Smith 1898)
Mergaert et al. 1993 г.
Подвиды

П. с. subsp. stewartii
P. s. subsp. индологены

Синонимы

Pseudomonas stewarti ( так в оригинале ) Smith 1898
Bacterium stewarti (Smith 1898) Smith 1911
Aplanobacter stewarti (Smith 1898) McCulloch 1918
Phytomonas stewarti (Smith 1898) Bergey et al. 1923
Xanthomonas stewarti (Smith 1898) Dowson 1939
Pseudobacterium stewarti (Smith 1898) Красильников 1949
Erwinia stewartii (Smith 1898) Краситель 1963 г.

Увядание Стюарта - серьезное бактериальное заболевание кукурузы, вызываемое бактерией Pantoea stewartii . Эта бактерия поражает растения , особенно такие виды кукурузы , как сладкая, кремень, вмятина, мука и попкорн. Заболевание, также известное как бактериальное увядание или бактериальный ожог листьев, вызывает серьезные проблемы у сладкой кукурузы. Заболевание является эндемическим в регионах средней Атлантики и долины реки Огайо, а также в южной части кукурузного пояса.

Хозяева и симптомы

Увядание Стюарта может быть серьезным заболеванием многих видов кукурузы, включая сладкую, вмятину, кремневую, мучную и попкорн. Сорта сладкой кукурузы и попкорна более восприимчивы к увяданию Стюарта, чем полевая (вмятина) кукуруза, но некоторые инбреды и гибриды вмятины более восприимчивы. Производство факторов вирулентности может быть вызвано системой связи между бактериями, известной как определение кворума . Увядание Стюарта вызывает снижение урожайности из-за уменьшения размера кукурузного древостоя или ограничения его производства, что приводит к уменьшению количества початков и уменьшению их размера.

Заболевание наблюдается в некоторых частях Арканзаса, Делавэра, Иллинойса, Индианы, Кентукки, Мэриленда, Миссури, Нью-Джерси, Нью-Йорка, Огайо, Пенсильвании, Теннесси, Вирджинии и Западной Вирджинии. У стюарта есть две фазы симптомов: фаза увядания и фаза фитофтороза. На обеих фазах симптомы сначала проявляются в виде поражений листьев, которые возникают из-за шрамов от кормления кукурузных блох. Сначала поражения на листьях кажутся длинными и неправильной формы, от светло-зеленого до желтого, а затем соломенного цвета. У взрослых растений вдоль жилок листа проходят желтоватые полосы с волнистыми краями. Эта фаза фитофтороза часто преобладает после удаления метелок, и симптомы похожи на повреждение морозом, засуху, нарушение питательных веществ, северный ожог листьев кукурузы (вызываемый Exserohilum turcicum ) и особенно увядание Госса (вызываемое Clavibacter michiganensis ssp. Nebraskensis ). Хороший способ определить, есть ли у кукурузы симптомы увядания Стюарта, - это посмотреть на ткань листа под микроскопом. Если в бактериальном иле присутствуют не желтые, не образующие спор, палочковидные бактерии, вероятность увядания Стюарта велика.

Кукуруза блоха жук питается кукурузной ткани листьев и затем передает P. stewartii бактерии в растение. При питании больших популяций кукурузных блох может произойти скелетирование листьев и гибель всходов.

В большинстве случаев фаза увядания происходит на всходах, но для некоторых типов кукурузы (например, сладкой кукурузы) более зрелые растения могут увядать. Фаза увядания носит системный характер, что означает, что большая часть растения заражена через перемещение бактерий и колонизацию сосудистой системы растения. Когда бактерия распространяется по растению, листья начинают увядать и могут погибнуть. Растения отстают в росте, и иногда все растение может увядать и погибать. Обычны обесцвеченные, обесцвеченные кисточки. Часто у растений с симптомами увядания также наблюдаются симптомы фитофтороза.

Когда бактерии достигают стеблей кукурузы, сосудистые пучки становятся коричневыми и некротическими. Хорошим индикатором того, заразили ли бактерии стебли, является то, сочатся ли желтые массы бактерий из сосудистых пучков. У некоторых гибридов сладкой кукурузы желтая слизистая слизь накапливается на шелухе внутреннего уха и / или покрывает зерна кукурузы. Ядра также могут иметь сероватые поражения с темными краями или могут быть неправильной формы и карликовыми. Другой распространенный симптом бактерий - образование открытых полостей в ткани стебля. В то время как растения слабые и уязвимые, грибы гнили стеблей могут еще больше проникнуть в кукурузу.

Цикл болезни

Chaetocnema pulicaria , главный переносчик P. stewartii , зимует во взрослом состоянии и рано весной начинает питаться проростками кукурузы. Зимует бактерия в кишечнике взрослых кукурузных блох. Более теплые зимние температуры позволяют увеличить выживаемость жуков и, по сути, увеличить их численность весной. Вылупляющиеся весной жуки переносят бактерии в ткань листьев кукурузы через питание. Кукурузные блохи повреждают лист и заражают раны фракцией насекомых(экскрементами), которые дополнительно содержат бактерии. Попав внутрь растения, бактерии размножаются и заполняют ксилему и межклеточные пространства листьев. Степень размножения сильно зависит от восприимчивости сорта. Высокочувствительные растения становятся системно инфицированными и сталкиваются с такими симптомами, как задержка роста, увядание и смерть. В менее тяжелых случаях у растения могут быть длинные поражения листьев неправильной формы. Некоторые генотипы способны сильно ограничивать рост патогенов. У таких растений поражения листьев короткие, незначительные или даже могут отсутствовать. Зерна некоторых сортов кукурузы могут быть инфицированы позже в вегетационный период после цветения. Хотя зерна кукурузы могут быть источником инокулята, передача через семена встречается довольно редко.

Окружающая среда и контроль

Количество блох, выходящих весной из спячки, зависит от суровости зимних температур. Теплые зимние температуры способствуют выживанию блох-переносчиков и повышают риск болезни Стюарта. Число появляющихся взрослых особей можно оценить, рассчитав индекс зимней температуры путем усреднения средних температур за декабрь, январь и февраль. Если среднее значение средней температуры составляет 90 ° F (32 ° C) или выше, жуки выживут в большом количестве и риск заболевания высок; если среднее значение составляет от 85 до 90 ° F (от 29 до 32 ° C), риск от умеренного до высокого; От 80 до 85 ° F (от 27 до 29 ° C), от умеренного до низкого; а среднее значение ниже 80 ° F (27 ° C) представляет низкий риск.

Блошиные жуки не выживают в северной половине штата Иллинойс из-за низких зимних температур. Те, что встречаются в конце весны или летом, мигрировали с юга. Снежный или другой зимний покров, по-видимому, не обеспечивает достаточного укрытия для увеличения выживаемости зимующих блох-жуков. Продолжительные периоды влажной летней погоды неблагоприятны для размножения и питания жуков, тогда как сухая погода благоприятна. Следовательно, хотя эта болезнь была обнаружена во всем мире, бактерия никогда не выживала и не распространялась, кроме Северной Америки, потому что болезнь зависит от того, где встречается C. pulicaria . В Северной Америке увядание Стюарта встречается в средней части Атлантического океана и в долине реки Огайо, а также в южной части кукурузного пояса. Этот регион включает части Коннектикута, Делавэра, Иллинойса, Индианы, Айовы, Кентукки, Мэриленда, Миссури, Нью-Джерси, Нью-Йорка, Огайо, Пенсильвании, Род-Айленда, Вирджинии и Западной Вирджинии. Увядание Стюарта также можно найти в штатах Восточного и Среднего Запада и некоторых частях Канады, но это зависит от того, переживут ли кукурузные блошки зимы. Кукурузные блохи могут переносить бактерии на север летом, но если насекомые-переносчики не могут пережить суровые зимние температуры, бактерии не могут распространяться. Зубчатая блоха жук , взрослая 12-пятнистая огурец жук , семена кукурузы личинки , пшеница проволочник , белый опарыш и личинки блошки длинноусых может также нести P. stewartii от одного растения к другому в течение лета. Эти вредители не могут перезимовать и передать болезнь.

Все сорта сладкой кукурузы подвержены увяданию на стадии первых листьев. Восприимчивость снижается, и по мере взросления растений достигается естественный контроль. Внешняя борьба с болезнями проводится путем опрыскивания инсектицидами, чтобы остановить раннее кормление зимующих блох-жуков. Инсектициды следует распылять, как только кукуруза впервые коснется поверхности почвы. При установлении мер контроля следует повторить опрыскивание несколько раз, чтобы ограничить присутствие инсектицидных продуктов на поле. Обычными инсектицидами, используемыми для борьбы с увяданием Стюарта, являются клотианидин , имидаклоприд и тиаметоксам . Эти инсектициды наиболее эффективно используются при норме 1,25 (мг действующего вещества на ядро), при этом наиболее эффективным является клотианидин. Нормы внесения на этикетках могут немного отличаться, поэтому соблюдайте нормы расхода для каждого инсектицида. Лучшие результаты достигаются при опрыскивании семян перед прорастанием. При опрыскивании по бороздам и после всходов листовое опрыскивание может оказаться неэффективным.

Хотя инсектициды эффективны, устойчивые гибриды - лучшее средство борьбы с болезнями. Гибридные сорта сладкой кукурузы также доступны для борьбы. Гибриды дент-кукурузы более устойчивы к заболеванию, чем сладкая кукуруза, поэтому не требуют инсектицидов.

Важность

Потери сладкой кукурузы столь же значительны, как и у гибридных сортов, но используются только на периодической основе. У восприимчивых сортов потери составляют от 40 до 100% при заражении до пятилистной стадии. Потери составляют 15–35% и 3–15% для семилепестковой и девятилистной стадий соответственно. Влечение Стюарта может привести к дополнительным затратам на фитосанитарные правила со стороны торговых партнеров. Такие правила в первую очередь влияют на торговлю семенами, предотвращая экспорт семян или создавая дополнительные расходы на фитосанитарные проверки перед экспортом. Во время эпидемий 1990-х годов увядание Стюарта было серьезной экономической проблемой для индустрии семян кукурузы из-за логистики торговли и обмена большими объемами семян полевой кукурузы по всему миру. Увядание Стюарта также создает косвенные издержки для производителей семян - так же, как и любое серьезное заболевание, - поскольку необходимо использовать ресурсы для скрининга зародышевой плазмы и селекции кукурузы на устойчивость к увяданию Стюарта, чтобы вывести гибриды, которые эффективно и действенно контролируют болезнь. В Кентукки болезнь приносит огромные убытки производителям кукурузы. Воздействие увядания Стюарта включает сокращение насаждений, производство меньшего количества колосьев и их меньшего размера, а также повышенную восприимчивость зараженных увяданием растений к поражению стеблями гниющих организмов.

Источник

Впервые увядание Стюарта заметил Т.Дж. Беррилл в конце 1880-х годов, изучая ожоги на кукурузных полях в южном Иллинойсе. Беррилл связал обнаруженные им симптомы с засушливой погодой и повреждением чинчинками , но указал, что причиной болезни могут быть бактерии. Тем не менее, ему не удалось выполнить постулаты Коха для определения возбудителя болезни.

Затем, в 1895 году, Стюарт заметил увядание растений сахарной кукурузы в Лонг-Айленде , штат Нью-Йорк. Завершив постулаты Коха о бактериях сладкой кукурузы, Стюарт дал точное описание симптомов и назвал патоген Pseudomonas stewartii в 1898 году. С помощью своих коллег Стюарт пришел к выводу, что бактерии легко распространяются через семена. Еще 25 лет спустя кукурузная блоха Chaetocnema pulicaria была определена как основной переносчик, ответственный за распространение болезни в середине сезона.

Таксономия патогена обсуждалась на протяжении полувека, когда в 1963 году DW Dye назвал его Erwinia stewartii . Краситель сделал это, потому что патоген тесно связан с другими бактериями в комплексе Erwinia herbicola - Enterobacter agglomerans . Недавно комплекс был отнесен к роду Pantoea, что не согласуется с результатами анализа последовательности 16S РНК. Из-за этой разницы патоген был назван Erwinia stewartii, а совсем недавно - Pantoea stewartii .

Вильт Стюарт был в первую очередь ответственен за развитие первого широко выращиваемого однопереходного гибрида «Golden Cross Bantam». В 1923 году Гленн Смит, ученый Министерства сельского хозяйства США, работающий в Университете Пердью, создал гибрид двух разных линий обычного восприимчивого «Золотого бантама». Гибрид был протестирован во время одной из самых разрушительных эпидемий увядания Стюарта в северной Индиане. После успешного выступления гибрид был легализован и получил название «Golden Cross Bantam». Через несколько лет 70–80% консервированной сладкой кукурузы в США было этим сортом.

Рекомендации

Внешние ссылки