Upload
magda-no
View
561
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Odporność roślin na pleśń śniegową
Mechanizmy
Uszkodzenia traw i zbóż przez pleśń zależą od:
Warunków pogodowych podczas jesieni
Grubości pokrywy śniegowej i czasu jej zalegania
Grzyby pleśni śniegowejW północnych regionach
1. Sclerotinia borealis - snow scald
2. Typhula ishikariensis - speckled snow mould
3. LTB (sterile low temperature basidiomy-cetes) - cottony snow mould
W krajach o klimacie łagodniejszym
1. Microdochium nivale - pink snow mould
2. Typhula incarnata - grey snow mould
3. Pythium iwayami - snow rot
Objawy chorobowe
Nieregularne białe lub brązowe place na polu zaraz po zejściu śniegu
Zainfekowane rośliny stają się białe lub szare
W przypadku ostrego porażenia około 100% może "wypaść" z uprawy
Pythium na jęczmieniu
Pythium spp. i Typhula incarnata na rajgrasie włoskim
Typhula ishikariensis na pszenicy ozimej
Objawy Microdochium nivale na Festulolium
Zależności pomiędzy odpornością na mróz a odpornością na pleśń
Wyniki wielu badań wykazują brak zależności pomiędzy tymi dwoma parametrami
Subletalna temperatura (-6°C; -8°C) może zwiększyć podatność roślin na pleśń śniegową
Stres wywołany porażeniem przez pleśń obniża odporność na mróz
Niektóre badania wykazują pozytywną korelację pomiędzy mrozoodpornością a odpornością na Sclerotinia borealis
Zależności pomiędzy odpornością na mróz a odpornością na pleśń cd.
Rośliny odporne na mróz akumulują więcej monosacharydów niż fruktanów, natomiast rośliny odporne na pleśń gromadzą więcej fruktanów niż monosacharydów
Rośliny zahartowane na mróz po krótkim okresie ciepła szybko tracą odporność na mróz
Rozhartowane rośliny wykazują wolniejszy spadek odporności na patogeny śniegowe
Struktura fruktanów
Fruktany Fruktany - polimery D-fruktozy (beta-D-fruktofuranozy).
Występują w roślinach dość często, szczególne w rodzinie złożonych (Compositae) i traw (Graminae).
Inuliny - jednostki β-D-fruktozy powiązane są wiązaniami 2-1, cząsteczka sacharozy znajduje się na końcu łańcucha
Fruktany typu phlein - jednostki β-D-fruktozy powiązane są wiązaniami 2-6, cząsteczka sacharozy znajduje się na końcu łańcucha
Neokestozy - sacharoza znajduje się wewnątrz łańcucha, z obu jej stron dobudowywane są cząsteczki β-D-fruktozy 2-1
Fruktany rozgałęzione - poprzednie rodzaje mają przyłączone do grup wodorotlenowych dodatkowe cząsteczki fruktozy.
Właściwości Nie mają zdolności redukcyjnych, skręcają
światło spolaryzowane w lewo, różnią się stopniem rozpuszczalności w zimnej wodzie, w ciepłej dobrze się rozpuszczają.
Są syntetyzowane w bakteriach, glonach, mszakach i u 36 000 gatunków roślin wyższych
Najlepiej rozpoznane są rodziny Compositae, Agavaceae, Liliaceae, Graminaceae
Gromadzą się w blaszkach liściowych, u nasady łodyg, w niedojrzałych nasionach, w bulwach, korzeniach.
Fruktany gromadzą się, gdy zapotrzebowanie na sacharozę spada. Sprzyja temu dobre oświetlenie i niska temperatura, mała zawartość azotu w glebie, niedostateczna wilgotność, grzybicze choroby i częściowa utrata liści.
Krótkoterminowe gromadzenie fruktanów zachodzi głównie w trawach w łodygach. Wykorzystywane są gdy fotosynteza ustaje, w czasie wiosennego ruszenia wegetacji, oraz w czasie odrastania po skoszeniu traw.
Regulują ciśnienie osmotyczne soku komórkowego, obniżają punkt zamarzania.
Występują w dużych ilościach u: mietlicy białawej, zwyczajnej, tymotce łąkowej, mozdze trzcinowatej, wiechlinie łąkowej, kupkówce pospolitej, kostrzewie trzcinowej, stokłosie, jęczmieniu, życicach.
Wzrasta w raz z wiekiem roślin Wcześniej siane rośliny mogą lepiej się rozkrzewić i
zakumulować więcej materiałów zapasowych w węzłach krzewienia od roślin, które wzeszły później
Bardziej odporne rośliny gromadzą więcej związków fizjologicznie aktywnych
Odporność na pleśń wydaje się być warunkowana przez addytywny efekt 2-3 locci, ale liczba genów zaangażowana w odporność jest nieznana
Gaudet et al. (1999) zaproponowali model odporności traw i zbóż ozimych na oba parametry
Odporność roślin na pleśń
Mechanism of defence response to snow mould fungi
chloroplast
starchFructose-1-P
Glucose-6-PSucrose
Vacuole
Fructan
Transport to crowns
FructoseGlucose
HexokinaseSugar sensing
(signal transduction)
Defence response
H2O
w
fungus
Low temperature
Defense responses
resistance gene-for-gene - interaction between plant genotype, including in its genome resistance gene R and pathogen with specific avirulence gene Avr
hypersensitivity response (HR) - apoptosis, programmed cell death, plants kill own cells together with infection cells of pathogen, visible symptoms - rapid necrosis in infection sites, biosynthesis of lignin limiting infection places from healthy tissue
Defense responses
oxidative burst - generation of reactive oxygen species (ROS) peroxiding many organic compounds (nucleic acids, fatty acids, organic acids, proteins)
synthesis of PR (pathogenesis related) proteins - thionins, thaumatine, glucanases, chitynases, peroxidases, lipoxygenase, phenylalanine amonialyase
Infection of several grass species plants(Festuca pratensis, F. arundinacea,
Lolium multiflorum, Festulolium hybrids) by snow mould in Łopuszna (Poland))
Winter 1999/2000
almost 100% plants
Winter 2000/2001
30-40% plants
cultivars: Tur, Mitos, Terros, Rakopan, Felopa, Tetra, Skra without symptoms
Festuca glaucescens infected
Agent of snow mould in Łopuszna
From infected leaves only Microdochium nivale was isolate. This fungus infects only leaves, not roots. Snow mould infection was not any reason of plant death. Infected plants demonstrated very good regrowth in April-May.
Średnia miesięczna temperatura
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
X XI XII I II III IV
months
oC
1999/2000
2000/2001
Średnie miesięczne opady
0
20
40
60
80
100
120
140
X XI XII I II III IVmonths
mm
1999/2000
2000/2001
Liczba dni z pokrywą śniegową
0
5
10
15
20
25
30
35
X XI XII I II III IV
months
nu
mb
er o
f d
ays
wit
h s
no
w c
ov
er
1999/2000
2000/2001
Średnia grubość pokrywy śniegowej
0
5
10
15
20
25
30
35
40
X XI XII I II III IVmonths
cm
1999/2000
2000/2001