Бактериальный ожог хлопка - Bacterial blight of cotton
| Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum | |
|---|---|
|
|
| Бактериальный ожог хлопка | |
| Научная классификация | |
| Королевство: | |
| Тип: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | |
Бактериальный ожог хлопка - это заболевание, поражающее хлопчатник, в результате заражения Xanthomonas axonopodis pathovar malvacearum (Xcm) a грамотрицательная подвижная палочковидная неспорообразующая бактерия с одним полярным жгутиком.
Симптомы
Эти бактерии могут влиять на хлопчатник на всех стадиях роста, заражая стебли, листья, прицветники и коробочек. Это вызывает ожог проростков, пятнистость листьев, черноплодную гниль (на стебле и черешках), черную жилку и коробочную гниль. На семядолях образуются маленькие, зеленые, пропитанные водой округлые (или неправильные) пятна, которые становятся коричневыми. Семядоли могут искривиться, если инфекция будет интенсивной. Черные и удлиненные поражения могут опоясать гипокотили и убить всходы. На листьях маленькие темно-зеленые, пропитанные водой, ареолизированные пятна размером 1-2 мм на нижней поверхности, которые кажутся полупрозрачными в проходящем свете. Пятна увеличиваются в диаметре до 5 мм, становятся угловатыми (из-за жилкования листа), коричневыми, а затем становятся темно-коричневыми или черноватыми, становясь заметными на верхней поверхности. На восприимчивых сортах могут образовываться многочисленные пятна, вызывающие хлороз, некроз и деформацию, а в конечном итоге - дефолиацию. Симптом черной руки характеризуется поражениями от темно-коричневого до черного цвета, которые могут сливаться, а затем расширенный некроз опоясывает стебель с закупоркой сосудистой системы на инфицированных участках, что препятствует перемещению воды и питательных веществ через систему растения. С этим препятствием движению воды и питательных веществ связано опадание листьев. У зараженных растений также наблюдается растрескивание стебля и гуммос. В результате ломается стебель, который обычно свисает как сухая черная веточка, и называется «черной рукой». По имеющимся сведениям, патоген также вызывает почернение жилок и прожилок, что придает типичный вид «гниения».
Физиология и механизмы
Защитные механизмы растений играют важную роль в управлении развитием устойчивости растений к различным болезням, которые угрожают им атаковать. Они обеспечивают самую дешевую и лучшую стратегию борьбы с инфекциями вредителей и болезней, особенно в растениях, выращиваемых в коммерческих целях. Несмотря на преобладающую природу фитофторозных бактерий на хлопковых растениях, некоторые генотипы хлопка обладают защитными механизмами, позволяющими противостоять инфекциям, вызываемым бактериями. Сопротивление характеризуется серией физиологических рядов, механизмов и физических наблюдений.
Наблюдение за хлопковой тканью во время сопротивления показывает; дезорганизация органелл, таких как ядра и хлоропласты, быстро разрушающиеся клетки в областях инфекции и конденсированная цитоплазма (Al-Mousawi et al., 1982). Физиологическое сопротивление осуществляется рядом механизмов; окислительный взрыв, систематическая резистентность, путь оксилипина и накопление сесквитерпеноидов (Martinez et al., 2000).
Окислительный взрыв, который происходит во время удлинения волокна, отвечает за высвобождение активных форм кислорода. Систематическая резистентность - это фаза резистентного ответа (SAR), отмеченная высвобождением салициловой кислоты на инфицированных участках окислительного взрыва. Оксилипиновый путь характеризуется факторами транскрипции этиленового ответа, которые играют важную роль в интеграции сигналов для активации жасмоновой кислоты, которая инициирует устойчивость (Champion et al., 2009). Последняя фаза характеризуется накоплением сесквитерпеноидных фитоалексинов, которые останавливают размножение бактерий.
При заражении бактериальными бактериями (1 и 3) бактериальные клетки вводят эффекторы, созданные для развития генов устойчивости в ядрах хозяина. Когда белки R хозяина распознают бактерии, через сигнальные пути активируются некоторые специфические механизмы. Гены группы ERF IX3 транскрибируются параллельно продукции АФК (t = 3 ч; 2: локализация H2O2 в устойчивых листьях). Накопление салициловой кислоты на стадии систематической резистентности достигает кульминации после вспышки, ведущей к активации гена 9- или 13-Lox (t = 9h), транскрипции генов факторов транскрипции этиленового ответа (ERF) и синтезу OPDA / JA ( t = 12ч). В то же время высвобождаются флавоноиды и общая пероксидазная активность, помогая противостоять бактериям. Устойчивость направлена на остановку роста бактерий (7: зеленая линия) по сравнению с ростом восприимчивых растений (7: синяя линия), и ему предшествует коллапс клеток (6: конденсация цитоплазмы клеток HR), завершающий цикл HR. (Jalloul et al., 2015).
Устойчивость к бактериальным болезням хлопчатника является одной из основных задач селекционеров хлопчатника. Хотя устойчивость растений хлопка может быть к определенной расе Xcm, это показывает, как физиологические характеристики растений могут эффективно способствовать устойчивости растений к болезням и атакам вредителей. Клонирование генов R можно использовать для развития множественной генетической устойчивости. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на установлении взаимосвязи между белками хлопка R и эффекторами Xcm. Это станет основой для разработки хлопка, устойчивого к Xcm, увеличения производства и снижения затрат.
использованная литература
.
.
.
.
.
- ↑ Аль-Мусави, Али Х. (1982). «Ультраструктурные исследования совместимого взаимодействия между Xanthomonas campestrispv.malvacearumand Cotton» . Фитопатология . 72 (9): 1222. DOI : 10,1094 / фито-72-1222 . ISSN 0031-949X .
- ^ ЧЕМПИОН, АНТОНИ; ХЕБРАРД, ЭЖЕНИ; ПАРРА, БЕНУА; БУРНО, КЭРОЛАЙН; МАРМИ, ФИЛИПП; ТРАНЧАНТ, КРИСТИНА; НИКОЛЬ, МИШЕЛЬ (июль 2009 г.). «Молекулярное разнообразие и экспрессия генов факторов транскрипции ERF хлопка показывают, что члены группы IXa реагируют на жасмонат, этилен и Xanthomonas» . Молекулярная патология растений . 10 (4): 471–485. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2009.00549.x . ISSN 1464-6722 . PMC 6640365 . PMID 19523101 .
- ^ Delannoy, E .; Lyon, BR; Marmey, P .; Jalloul, A .; Daniel, JF; Montillet, JL; Essenberg, M .; Николь, М. (сентябрь 2005 г.). «Устойчивость хлопка к Xanthomonas campestris pv. Malvacearum» . Ежегодный обзор фитопатологии . 43 (1): 63–82. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.43.040204.140251 . ISSN 0066-4286 . PMID 16078877 .
- ^ ХАЛЛОУЛ, Аида; САЕГ, Маджд; ЧЕМПИОН, Антоний; НИКОЛЬ, Мишель (12 апреля 2015 г.). «Бактериальный ожог хлопка» . Phytopathologia Mediterranea . 54 (1). DOI : 10,14601 / Phytopathol_Mediterr-14690 .
- ^ Мартинес, Кристель; Бакку, Жан-Клод; Брессон, Эстель; Байсак, Ив; Даниэль, Жан-Франсуа; Джаллул, Айгда; Монтилье, Жан-Люк; Гейгер, Жан-Поль; Ассигбетсе, Коми; Николь, Мишель (2000-03-01). «Салициловая кислота, опосредованная окислительным взрывом, является ключевой молекулой в местных и системных ответах хлопка, вызванном невирулентной расой Xanthomonas campestris pvmalvacearum» . Физиология растений . 122 (3): 757–766. DOI : 10.1104 / pp.122.3.757 . ISSN 0032-0889 .