Провокатор обычной заболевшей кукурузы (Ustilago maydis [DC.] Corda) - широко распространенный в мире патоген, поражающий как гибриды кормовой, так и сладкой кукурузы, с основным воздействием на сладкую кукурузу.
Инфекция Ustilago maydis, вызывающая головню кукурузы, распространена во всех основных областях выращивания этой культуры. Это сопровождается убылью биомассы, урожайности и качества. При значительном заражении головню кукурузы урожайность зерна может уменьшиться настолько, что единственным выгодным решением станет сбор и силосование урожая.
Ustilago maydis - фитопатогенный гриб бацидиомицет, вызывающий образование крупных опухолей на всех частях растения-хозяина кукурузы. Появление этих характерных симптомов связано с комплексным изменением физиологии растения-хозяина, структуры клеток и развитием органов. Гриб имеет двухфазный жизненный цикл - дрожжеподобную фазу сапрофитного образа жизни, переходящую в нитьевидное патогенное развитие при слиянии гиф. Гриб растет как гаплоидные дрожжи в образе сапрофита. При контакте с соответствующей поверхностью хозяина в ответ на феромонный сигнал начинается образование нитей, что приводит к слиянию двух совместимых клеток. Образовавшийся дикарион представляет собой фактическую патогенную стадию, которая продолжает развиваться в виде нитей.
Распространению головни на кукурузе способствуют неблагоприятные погодные условия, такие как повышенные температуры и засуха в периоды пыльцевания и распространения нитей.
Основными признаками заболевания являются хлороз, некроз, формирование опухолей и опухание. У кукурузы обычной головни обнаруживаются преимущественно в початках в виде грибных образований, называемых опухолями, которые наполнены черными телиоспорами.
Опухоли состоят из тканей гриба и растения-хозяина. Молодые опуholи белые, прочные и покрыты полуглянцевой кожицей. По мере созревания опухолей внутренние ткани становятся полумясистыми, и появляются полосы черных тканей, так как начинают образовываться телиоспоры. В процессе дальнейшего созревания опухоли превращаются в массу черных порошковидных телиоспор, а кожица раскалывается, освобождая споры.
Прямых методов защиты от возбудителя нет, поскольку применение фунгицидов не обеспечивает защиту от заражения головней кукурузы, а методы борьбы ограничиваются преимущественно протравливанием семян.
Защита кукурузы от обычной головни в основном основана на предотвращении. Существует множество методов борьбы с головней кукурузы, таких как поддержание оптимального уровня плодородия почвы, определенного на основе почвенного анализа. Избыток азота в почве, часто сочетающийся с недостатком фосфора, повышает риск заражения головней. Сильная засуха обычно еще более усугубляет ситуацию. Кроме того, важно избегать механических повреждений растений. Ручные инструменты могут вызывать небольшие порезы и раны на листьях и стеблях, которые затем служат входными вратами для гриба. Защита от насекомых также играет важную роль. Это можно обеспечить на ранней стадии развития урожая путем обработки семян инсектицидами.
Тем не менее, ученые из Университета Регенсбурга и Баварского агентства по охране окружающей среды предупреждают, что скоро простых профилактических мер может быть недостаточно: «С усилением глобального потепления анализ моделирования предсказывает увеличение заражений этим патогеном. Однако не существует устойчивых к U. maydis линий кукурузы, а эффективных фунгицидов не существует. Исследователи провели оценку климатических данных для Баварии (Германия) и на тестовых сортах кукурузы при различных температурных режимах, что дало важные данные о влиянии изменений температуры и уровне восприимчивости растений. Даже небольшое повышение температуры усиливает симптомы и вызывает значительное изменение в экспрессии генов. Анализ ассоциации между экспрессией генов инфекции и последующим тестированием in vivo выявил важные факторы инфекции, такие как GIBBERELLIC ACID STIMULATED TRANSCRIPT-LIKE4 (GSL4) и γ-аминомасляную кислоту», - отметили исследователи.
Источник: Университет Регенсбурга.
Фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
