PHYTOPHTHORA INFESTANS: KENMERKEN, VOEDING, SYMPTOMEN, CONTROLE - BIOLOGIE - 2025

Phytophthora infestans is een fytopathogene oömyceet die verantwoordelijk is voor de ziekte die bekend staat als Phytophthora of aardappelmeeldauw, een van de ziekten die deze knol over de hele wereld aantast. De effecten van de pest op gewassen kunnen verwoestend zijn, een voorbeeld hiervan is de Grote Ierse Hongersnood die het veroorzaakte in de 19e eeuw.

Dit oozym kenmerkt zich onder meer door het presenteren van een co-enocytisch mycelium zonder septa. In het geval dat ze het presenteren, zijn dat er maar heel weinig. Het heeft ook vertakte conidioforen die op een miniatuurboom lijken. Het heeft een haploïde genetische samenstelling en kan zowel seksueel als aseksueel voortplanten.

Phytophthora infestans die een aardappel aantast. Genomen en bewerkt uit: I. Saček, senior.

Tijdens ongeslachtelijke voortplanting vertoont het bladverliezende sporangia en een ovale of ellipsoïde vorm; terwijl de seksuele voortplanting wordt gekenmerkt doordat het van het heterothale type is en resistentie-oösporen produceert.

De chemicaliën die worden gebruikt om het begin van de ziekte te bestrijden, hebben ook invloed op de aardappelplant en andere groenten, en vervuilen niet alleen de bodem en het water, dus hebben wetenschappers verschillende vormen van biologische bestrijding getest met bacteriën en schimmels. en andere organismen.

kenmerken

Het mycelium van Phytophthora infestans is schaars, fijn en heeft praktisch geen septa, dat wil zeggen, het is co-enocytisch. Het kan zowel seksueel als aseksueel voortplanten. De sporangia zijn apicaal, bladverliezend, transparant, met een vorm die varieert van afgerond tot ellipsvormig en met een taps toelopende top. De grootte hiervan is niet groter dan 36 x 22 µm.

De sporangioforen daarentegen hebben een continue en sympodiale groei, hun dikte is iets groter direct onder het sporangium.

Het sporangium kan direct ontkiemen of zoösporen doen ontstaan, die een enkele kern hebben, niervormig en twee flagellen (een lang en zweepvormig en de andere geveerd en kort).

Taxonomie

Vanaf het moment van de beschrijving tot op heden heeft Phytophthora infestans talrijke verplaatsingen ondergaan, niet alleen op genusniveau, maar zelfs op koninkrijksniveau, inclusief de tussenliggende taxonomische categorieën.

Het geslacht Phytophthora behoort tot de klasse van de Oomyceten van het koninkrijk Protista. Het is vermeldenswaard dat deze klasse jarenlang werd opgenomen in de groep van schimmels, waarvan ze werden uitgesloten op basis van moleculaire en biochemische studies.

De familie waartoe het momenteel behoort, heet Perennosporales, die voorheen deel uitmaakte van de Pythiales. Volgens sommige auteurs vereist deze verhuizing echter ook een zorgvuldige evaluatie.

Phytophthora infestans is het type soort van het geslacht, dat werd opgericht door Bary in 1876. De eerste beschrijving van de soort werd gemaakt door Montagne, die het Botrytis infestans noemde. Vervolgens Caspary had het verplaatst binnen het geslacht Peronospora.

Biologische cyclus

Phytophthora infestans vertoont tijdens zijn levenscyclus zowel aseksuele als seksuele voortplantingsmechanismen. De aseksuele fase wordt ook wel vegetatief genoemd, terwijl de seksuele fase ook wel reproductief wordt genoemd.

Aseksuele fase

In de aseksuele cyclus vindt de productie van zoösporen plaats. Binnen 3 tot 10 dagen nadat een plant is geïnfecteerd, stijgen de oomyceet sporangioforen via de huidmondjes naar de oppervlakte van de plant.

Sporangia ontwikkelen zich aan de top van sporangioforen, hoewel ze ook kunnen ontstaan ​​uit de kiembuis van oösporen.

Omgevingsomstandigheden, voornamelijk temperatuur, bepalen het uiterlijk en de werking van sporangia. Het optimale temperatuurbereik voor de ontwikkeling van Phytophthora infens ligt tussen 18 en 22 °. Wanneer de omgevingstemperatuur binnen dit bereik of daarboven ligt, ontkiemen de sporangia direct.

Oospora van Phytophthora infecteert. Genomen en bewerkt vanuit: geen machineleesbare auteur opgegeven. Fk veronderstelde (op basis van auteursrechtclaims). .

Suboptimale temperaturen stimuleren het verschijnen van zoösporen. Elk sporangium kan enkele zoösporen produceren (6-8), maar elke zoöspore heeft het vermogen om een ​​laesie te veroorzaken en elk van deze kan tot 300.000 sporangia produceren, wat de explosiviteit van zaadverspreiding verklaart.

Een andere vorm van verspreiding van de ziekteverwekker is rechtstreeks via het sporangium. Als het volwassen is, is het bladverliezend en kan het door de wind worden verspreid tot afstanden van meer dan 30 km.

In deze gevallen, als de temperatuur hoger is dan 20 °, zal het sporangium direct ontkiemen, maar bij lage temperaturen produceert het tussen de 10 en 20 zoösporen. Deze zoösporen zijn enkele uren mobiel en als ze een geschikt substraat vinden kunnen ze ontkiemen. Daarnaast kunnen ze via blad, stengel of knol de aardappelplant binnendringen.

Bij afwezigheid van een aardappelplant kunnen Phytophora infectns overleven in andere gastheersoorten, zoals tomaat en aubergine, evenals in sommige onkruidsoorten.

Seksuele cyclus

De seksuele voortplanting van Phytophthora infestans is van het heterothale type, dat wil zeggen dat elke hypha slechts één type gametangium produceert, hetzij mannelijk (antheridium) hetzij vrouwelijk (oogonium). Wanneer de mycelia van verschillende organismen samen groeien, kunnen ze elk een andere structuur ontwikkelen.

Tijdens dit type reproductie passeert het oogonium het antheridium en vindt bevruchting plaats, waarna het oogonium een ​​oospore wordt, die direct kan ontkiemen maar onder ongunstige omstandigheden tot 10 jaar in een slapende toestand kan overleven, totdat herstel gunstige omstandigheden.

Wanneer dit gebeurt, kan de oospore ontkiemen en een kiembuis vormen waaruit een apicale sporangium wordt gevormd, die op zijn beurt direct kan ontkiemen of zoösporen kan vrijgeven die de gastheerinfectie initiëren. Dit type reproductie garandeert de genetische diversiteit van de soort en maakt het ook mogelijk om in ongunstige omstandigheden te overleven.

Voeding

Phytophthora infens heeft weinig weerstand in het vrije leven, waar het als een saprofiet fungeert en enzymen afscheidt om een ​​extracellulaire vertering van ontbindend organisch materiaal uit te voeren.

Als parasiet is het hemibiotroof en in de vroege stadia van zijn levenscyclus dringt het mycelium de weefsels van de gastheer binnen en absorbeert het voedingsstoffen zonder het te doden, maar veroorzaakt vervolgens cel- en weefselsterfte.

Symptomen

De symptomen van de ziekte zullen variëren afhankelijk van de plaats van inenting.

Bladeren

De eerste symptomen zijn onregelmatige vlekken die licht- tot donkergroen van kleur zijn, vochtig van uiterlijk en necrotiserend, veranderend van bruin naar zwart, soms omgeven door een gelige of lichtgroene halo. Deze laesies, die het eerst op de punt en randen van het blad verschijnen, worden niet beperkt door de nerven.

Laesies kunnen zich voortzetten om het gehele oppervlak van het blad te bedekken en naar de bladsteel toe gaan. Als de laesie op de bladsteel de hele diameter van de bladsteel bedekt, valt het blad eraf. Als de luchtvochtigheid geschikt is, zal er aan de onderkant van het blad een valse meeldauw verschijnen, die wordt gevormd door sporangia en sporangioforen.

Stengels en bladstelen

De laesies zijn necrotisch, van glasachtige consistentie, meestal verdeeld in het distale derde deel van de zool. De aangetaste gebieden worden kwetsbaar en wanneer de laesie de volledige diameter van de stengel of bladsteel bereikt, breekt deze gemakkelijk. Als de luchtvochtigheid hoog is, kunnen in dit gebied sporangia ontstaan.

Knollen

Bij knollen zijn de uitwendige symptomen enigszins verzonken, onregelmatige, vochtige gebieden. De peridermis krijgt een roodachtige tint. Daaronder bevinden zich enkele uitbreidingen die naar binnen gaan.

Naarmate de ziekte voortschrijdt, wordt onder het oppervlak van de knol een droge rot, korrelig van uiterlijk en licht tot donkerbruin van kleur waargenomen. Deze laesies kunnen optreden tot enkele weken nadat de knol is geoogst. Secundaire rot kan af en toe optreden als gevolg van andere opportunistische schimmels.

Phytophthora infecteert aanvallende tomaat. Genomen en bewerkt uit: Rasbak.

Chemische en biologische bestrijding

Chemische bestrijding

Voor de chemische bestrijding van Phytophthora infens worden producten gebruikt die het kiemingsproces van de sporen remmen, evenals fungiciden die ze doden en producten die in staat zijn om een ​​of andere vorm van post-infectiebestrijding uit te voeren. Deze producten zijn geclassificeerd als: contact, systemisch en translaminair.

Contactfungiciden werken op het oppervlak van de plant en voorkomen de ontkieming en penetratie van de ziekteverwekker, waardoor de eerste bronnen van de ziekte worden verminderd. Ze worden ook wel beschermende of resterende fungiciden genoemd. Voorbeelden van deze producten zijn koper (II) en dithiocarbamaten.

De systemische chemicaliën werken in de plant nadat ze zijn opgenomen door de bladeren en wortels en remmen de metabolische processen van de ziekteverwekker. De laatste kunnen resistentie ontwikkelen tegen de werking van deze verbindingen. Dit is het geval met de systemische uit de fenylamidefamilie, zoals bijvoorbeeld benalaxyl of metalaxyl.

De translaminaries daarentegen kunnen door het blad bewegen, maar niet tussen de bladeren, zodat nieuwe scheuten weerloos zijn tegen de aantasting van de schimmel tot een nieuwe aspersie.

Biologische bestrijding

Om de ongewenste effecten van chemische bestrijding, zoals besmetting en toxische effecten op andere organismen dan de ziekteverwekker, te vermijden, hebben onderzoekers verschillende soorten geëvalueerd die een biologische controle op de ziekteverwekker zouden kunnen uitoefenen.

De onderzochte organismen behoren voornamelijk tot de groepen schimmels en bacteriën, waaronder actinomycetalen. Onder de geëvalueerde geslachten zijn Trichoderma, Pseudomonas, Methylobacterium, Streptomyces, Serratia, Bacillus en Streptosporangium.

De werkingsmechanismen van deze biologische controllers omvatten mycoparasitisme, competitie, antibiose en inductie van gastheerresistentie tegen de parasiet.

Allelopathische stoffen geproduceerd door verschillende plantensoorten, evenals biosurfactants geproduceerd door bacteriën, zijn ook geëvalueerd om hun biocontrolerende effect op Phytophthora infens te verifiëren. Sommige van deze biosurfactants zijn effectief geweest als biocontrollers van Phytophthora, althans bij de aanval op tomaten.

Referenties

1. DC Erwin (1983). Phytophthora: zijn biologie, taxonomie, ecologie en pathologie. American Phytopathological Society Press.
2. Phytophthora infestans. Op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org
3. Phytophthora infestans. In het Argentijnse nationale systeem voor ongediertebewaking en -monitoring. Hersteld van: sinavimo.gov.ar.
4. D. Andrivon (1995). Biologie, ecologie en epidemiologie van aardappelziekte Phytophthora irifestans. Fytopathologie.
5. J. Parker & O. Navia (1991). Chemische bestrijdingsstrategieën voor aardappelziekte (Phytophthora infestans). Latin American Potato Magazine.
6. Phytophthora infestans. Levensgeschiedenis en reproductie. Hersteld van: bioweb.uwlax.edu.