Moniliophthora perniciosa

Moniliophthora perniciosa
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
Царство:
Грибы
Подцарство:
Высшие грибы
Отдел:
Базидиомицеты
Подотдел:
Agaricomycotina
Класс:
Агарикомицеты
Подкласс:
Агарикомицетовые
Порядок:
Агариковые
Семейство:
Негниючниковые
Род:
Moniliophthora
Вид:
Moniliophthora perniciosa
Международное научное название
Moniliophthora perniciosa
(Stahel) Aime & Phillips-Mora, 2005
Синонимы
  • Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer, 1943
  • Crinipellis perniciosa var. perniciosa (Stahel) Singer, 1943
  • Marasmius perniciosus Stahel, 1915

Moniliophthora perniciosa (ранее Crinipellis perniciosa)[1] — гриб семейства Marasmiaceae, фитопатоген какао, вызывает заболевание, известное как болезнь ведьминого помела (англ. Witches' Broom Disease). Главное заболевание какао (Theobroma cacao), тропического дерева с семенами, которые перерабатываются в напиток какао и другие продукты. Ареал патогена M. perniciosa в настоящее время ограничен Южной Америкой, Панамой и островами Карибского бассейна и, возможно, является одним из самых известных заболеваний какао. M. perniciosa предположительно ко-эволюционировал с какао в центре происхождения последнего, который был впервые обнаружен в бразильской Амазонии в 1785 году.

Этот гриб является гемибиотрофным, с двумя характерными фазами: биотрофной (заражающей и распространяющейся на живой ткани) и сапротрофный (продуцирующей базидиоспоры на некротической ткани). Биотрофическая стадия и то, что вызывает её переключение на сапротрофную стадию, до сих пор не ясны.

Растения-хозяева

[править | править код]

Moniliophthora perniciosa может поражать несколько деревьев. Как правило, M. perniciosa заражает тропические растения и растения в верхнем бассейне Амазонки на восточной стороне Анд[2]. В настоящее время известно, что M. perniciosa включает четыре различных биотипа (C, S, L и H), каждый из которых заражает разные растения-хозяева. Экономически важный С-биотип поражает виды Theobroma и Herrania (семейство Malvaceae)[3].

Второй биотип (L-биотип) был обнаружен на лиане в Эквадоре[4]. Впоследствии хозяин был идентифицирован как Arrabidaea verrucosa (Bignoniaceae), но у этого хозяина симптомы болезни ведьминого помела не наблюдались[5]. S-биотип, известный только в Бразилии, вызывает симптомы болезни ведьминого помела у растений семейства Solanaceae[6], включая Solanum rugosum. Однако, в экспериментальных условиях этот биотип также способен вызывать симптомы заболевания на томатах, баклажанах, картофеле, перце и картофеле[7]. Наконец, описанный H-биотип заражает Heteropterys acutifolia (Malpighiaceae), но он был реклассифицирован как отдельный вид, Moniliophthora brasiliensis[8]. Филегенетический анализ собранных в полевых условиях базидиом и культур предполагает существование и других биотипов[9].

Исследование биологии размножения биотипов M. perniciosa показало, что те, которые вызывают симптомы заболевания (C- и S-биотипы), не являются ауткроссерами (первичные гомоталличные, то есть самосовместимые), где одна одноядерная базидиоспора способна завершить свой жизненный цикл[10]. Это имеет важное значение в эпидемиологии заболеваний, поскольку инфекция единственной споры может быть плодовитой. Первичный гомоталлизм весьма необычен среди грибов-агариков, которые скрещиваются, требуя спаривания между мицелиями, полученными из зародышей одной споры (монокарионы), для образования дикариона, способного к образованию базидиома. L-биотип, в отличие от его родственников, обладает бифакториальным механизмом скрещивания[5].

Болезнь ведьминого помела

[править | править код]

Инфекция M. perniciosa на какао вызывает болезнь ведьминого помела, у которой проявляются характерные симптомы гипертрофии и гиперплазии дистальной ткани в месте заражения, потери апикального доминирования, пролиферации вспомогательных побегов и образования аномальных стволов. в результате получается структура, похожая на метлу, называемая зелёной метлой[3]. Заражение цветочных подушек приводит к образованию подушечных веников и снижает способность производить жизнеспособные стручки, вызывая образование стручков без косточек или, другими словами, партенокарпические плоды. Партенокарпия какао обеспечивает питание гриба, который усваивает питательные вещества растения-хозяина при изменении физиологии хозяина, но не вызывая значительную некротическую гибель какао[11]. Через 1—2 месяца после заражения некроз инфицированных тканей происходит дистально от исходного места заражения, образуя структуру, называемую сухой метлой[3]. Болезнь может также привести к гибели растений после последовательных заражений грибком[12]. Признаками инфекции M. perniciosa являются появление зелёной метлы, которая представляют собой структуру, похожую на метлу, которая образуется из стебля, и грибов, сформированных на стручках и поражённой вегетативной ткани, которые представляют собой маленькие розовые базидиоматы, содержащие базидиоспоры[3]. Можно культивировать эти базидиомы в экспериментальных условиях на отрубно-вермикулитовой среде[13].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Aime, M.C.; Phillips-Mora, W. The causal agents of witches' broom and frosty pod rot of cacao (chocolate, Theobroma cacao) form a new lineage of Marasmiaceae (англ.) // Mycologia : journal. — Taylor & Francis, 2005. — Vol. 97, no. 5. — P. 1012—1022. — doi:10.3852/mycologia.97.5.1012. — PMID 16596953.
  2. ↑ Litholder Jr., Ceso; Leal Jr., Gildemberg; Albuquerque, Paulo; Figueria, Antonio. Differential expression of Jasmonate biosynthesis genes in cocao genotypes contrasting for resistance against Moniliophthora perniciosa (англ.) // Plant Cell Rep[англ.] : journal. — 2015. — 14 June. — P. 1747—1759.
  3. ↑ 1 2 3 4 Meinhardt, Lyndel; Rincones, Johana; Bailey, Bryan; Aime, Catherine; Griffith, Gareth; Zhang, Dapeng; Pereira, Gancalo. Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches' broom disease of cacao: what's new from this old foe? (англ.) // Molecular Plant Pathology[англ.] : journal. — 2008. — Vol. 9, no. 5. — P. 577—588. — doi:10.1111/j.1364-3703.2008.00496.x. — PMID 19018989. — PMC 6640444.
  4. ↑ Evans, H.C. Witches' broom disease of cocoa Crinipellis perniciosa) in Ecuador (неопр.) // Annals of Applied Biology. — 1978. — July (т. 89, № 2). — С. 185—192. — ISSN 0003-4746. — doi:10.1111/j.1744-7348.1978.tb07689.x.
  5. ↑ 1 2 GRIFFITH, G. W.; HEDGER, J. N. Spatial distribution of mycelia of the liana (L-) biotype of the agaric Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer in tropical forest (англ.) // New Phytologist[англ.] : journal. — 1994. — June (vol. 127, no. 2). — P. 243—259. — ISSN 0028-646X. — doi:10.1111/j.1469-8137.1994.tb04276.x.
  6. ↑ BASTOS, C. N.; EVANS, H.C. A new pathotype of Crinipellis perniciosa (witches' broom disease) on solanaceous hosts (англ.) // Plant Pathology : journal. — 1985. — June (vol. 34, no. 2). — P. 306—312. — ISSN 0032-0862. — doi:10.1111/j.1365-3059.1985.tb01366.x.
  7. ↑ Griffith, G.W.; Nicholson, J.; Nenninger, A.; Birch, R.N.; Hedger, J.N. Witches' brooms and frosty pods: two major pathogens of cacao (англ.) // New Zealand Journal of Botany : journal. — 2003. — Vol. 41, no. 3. — P. 423—435. — doi:10.1080/0028825X.2003.9512860.
  8. ↑ de Arruda, M.C.C.; Sepulveda Ch., G.F.; Miller, R.N.G.; Ferreira, M.A.S.V.; Santiago, D.V.R.; Resende, M.L.V.; Dianese, J.C.; Felipe, M.S.S. Crinipellis brasiliensis, a new species based on morphological and molecular data (англ.) // Mycologia : journal. — Taylor & Francis, 2017. — Vol. 97, no. 6. — P. 1348—1361. — doi:10.1080/15572536.2006.11832741.
  9. ↑ Artero, A. S.; Silva, J. Q.; Albuquerque, P. S. B.; Bressan, E. A.; Leal, G. A.; Sebbenn, A. M.; Griffith, G. W.; Figueira, A. Spatial genetic structure and dispersal of the cacao pathogen Moniliophthora perniciosa in the Brazilian Amazon (англ.) // Plant Pathology : journal. — 2016. — 23 November (vol. 66, no. 6). — P. 912—923. — ISSN 0032-0862. — doi:10.1111/ppa.12644. Архивировано 2 ноября 2019 года.
  10. ↑ Griffith, G. W; Hedger, J. N. The breeding biology of biotypes of the witches' broom pathogen of cocoa, Crinipellis perniciosa (англ.) // Heredity : journal. — 1994. — March (vol. 72, no. 3). — P. 278—289. — ISSN 0018-067X. — doi:10.1038/hdy.1994.38.
  11. ↑ Melnick, Rachel; Marelli, Jean-Philippe; Sicher, Richard; Strem, Mary; Bailey, Bryan. The interaction of Theobroma cacao and Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches' broom disease, during parthenocarpy (англ.) // Tree Genetics & Genomes : journal. — 2012. — December (vol. 8, no. 6). — P. 1261—1279. — doi:10.1007/s11295-012-0513-8.
  12. ↑ Gramacho, Karina; Luz, Edna; Santos da Silva, Fernanda; Lopes, Uilson. Pathogenic variability of Moniliophthora perniciosa in three agroecological zones of cacao region of Bahia, Brazil (англ.) // Crop Breeding and Applied Biotechnology : journal. — 2016. — Vol. 16. — P. 7—13. — doi:10.1590/1984-70332016v16n1a2.
  13. ↑ Griffith, G. W.; Hedger, J. N. A novel method for producing basidiocarps of the cocoa pathogen Crinipellis perniciosa using a bran-vermiculite medium (англ.) // Netherlands Journal of Plant Pathology : journal. — 1993. — 1 July (vol. 99, no. 4). — P. 227—230. — ISSN 0028-2944. — doi:10.1007/BF01974667.

Ссылки

[править | править код]