Neopestalotiopsis spp. - это новые грибные патогены, связанные с пятнистостью листьев, плодовой гнилью, гнилью корневой шейки и корневой гнилью земляники садовой. Несмотря на их эндофитный образ жизни, за последние несколько лет были зарегистрированы глобальные вспышки этих патогенов, что привело к серьезным экономическим потерям в коммерческом производстве клубники. К тому же сообщалось о резистентности к некоторым химическим фунгицидам.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей мексиканских исследователей, представляющих Университет Гуанахуато Экс-Асиенда Эль-Копал, Автономный университет Чапинго, Центр исследований и исследований Avanzados (CINVESTAV-IPN), Центр исследований и перспективных исследований Национального политехнического института Мексики (CINVESTAV-IPN) и др., о новой угрозе для производителей клубники.
Земляника садовая, которую также называют клубникой (Fragaria × ananassa), считается одной из основных экономически важных ягодных культур во всем мире. Этот представитель семейства розоцветных, превосходный источник антиоксидантов, считается ключевым компонентом средиземноморской диеты и широко потребляется из-за своей пищевой ценности.
Клубника богата витамином С, фолиевой кислотой и минералами, такими как магний, кальций, хлорид и фторид, и ценится за свой вкус, текстуру и аромат. Она также содержит мало калорий и сахаров (т. е. сахарозы и глюкозы) и содержит около 90% воды.
Ожидается, что потребление клубники увеличится из-за ее функциональных пищевых свойств во всех формах продукции, включая свежую, обработанную (замороженную или консервированную), а также в составе джемов, соков, шоколада, мороженого и подобных продуктов.
Клубника содержит биоактивные соединения, такие как антоцианы, алкалоиды, флавонолы и эллаготанины, которые способствуют здоровью и хорошему самочувствию. Эти соединения проявляют кардиопротекторные, противовоспалительные и антиоксидантные свойства; смягчают последствия токсичности тяжелых металлов (например, кадмия в легких); показывают многообещающие результаты в лечении рака. При регулярном употреблении польза клубники может быть долгосрочной, поскольку антиоксиданты могут оставаться в кровотоке более месяца.
Выращивание клубники является обширной мировой практикой, причем эта сельскохозяйственная деятельность ведется в более чем 76 странах. Эта практика охватывает широкий спектр систем выращивания, включая традиционные и органические методы, а также открытый грунт и теплицы.
Китай является ведущим производителем, за ним следуют США, Мексика, Турция и Испания.
Клубника процветает в умеренном климате, с оптимальными температурами роста от 26 до 34 °C. В зависимости от их привычек цветения сорта клубники классифицируются как длиннодневные, или ремонтантные (дающие два урожая за сезон), короткодневные (дающие один урожай за сезон) или нейтральные к световому дню, в которых начало цветения зависит от разницы температур.
Сегодня производство клубники сталкивается со значительными проблемами из-за сорняков, вредителей и болезней, которые снижают урожайность, влияют на качество плодов и качество после сбора урожая. В частности, вирусные, грибные и оомицетные заболевания представляют собой серьезную угрозу. Эти патогены вызывают заболевания как в питомниках, так и на полях, поражая корни, корневую систему, сосудистую систему и листья.
Недавно Neopestalotiopsis spp. стали представлять серьезную угрозу для производства клубники во всем мире. Эти патогены характеризуются способностью вызывать гниение листьев, корней, корневой шейки и плодов, а также пятнистость листьев, что приводит к серьезным экономическим потерям.
Вспышки, поражающие более 30% растений после пересадки, были зарегистрированы в Мексике, США, Китае, Тайване и Египте в период с 2018 по 2021 год.
Новые вспышки продолжают происходить по всему миру, чему способствуют быстрое распространение патогенов через инфицированную рассаду, их эндофитный образ жизни и космополитическая природа – эти грибы сохраняются в почве и поражают не только клубнику, но и другие экономически важные культуры, такие как манго, авокадо, голубика, виноград, яблоню и т.д.
Предыстория такова. Гниль плодов клубники, вызванная Pestalotia longisetula, впервые была зарегистрирована во Флориде в 1973 году, где она вызвала серьезные потери как на экспериментальных участках, так и на коммерческих полях.
Ранее гниль плодов Pestalotia, вызванная P. longisetula, была зарегистрирована в Израиле в 1968 году.
Впоследствии была предложена систему классификации для рода Pestalotia на основе количества внутренних споровых клеток на три рода: Pestalotia (шесть клеток), Pestalotiopsis (пять клеток) и Truncatella ( четыре клетки). В результате P. longisetula был переклассифицирован в Pestalotiopsis longisetula.
Дальнейшая классификация основывалась на морфологических характеристиках, в частности, на цвете срединных споровых клеток (разноцветные или одноцветные). Сегодня Pestalotiopsis делится на три рода: Pestalotiopsis, Neopestalotiopsis и Pseudopestalotiopsis .
Заражение грибами обычно происходит, когда растения травмированы или находятся в состоянии стресса, особенно на листьях.
Распространенными причинами повреждения являются повреждение насекомыми, механическое повреждение инструментами, солнечные ожоги и обработка во время сбора урожая. Однако заражение может также происходить без повреждения тканей через распыление спор на листьях.
Бесполая стадия этих грибов является основным источником инокулята, поскольку мало что известно об их половой стадии.
На сегодняшний день описаны только две половые стадии: Pestalosphaeria и Neobroomella. Успешное заражение зависит от условий окружающей среды, включая высокую влажность (>80%), теплые температуры (от 20 °C до 30 °C), длительное время увлажнения (более 72 часов) и восприимчивость хозяина. Распространению спор способствуют инфицированные побеги, загрязненные инструменты для питомника, дождь и ветер.
В отличие от других патогенов клубники или оомицетов, таких как Phytophthora spp., которые демонстрируют более постепенный процесс заражения, виды Neopestalotiopsis вызывают быстрые и агрессивные инфекции, например, за шесть дней.
Neopestalotiopsis spp. наносят значительный экономический ущерб растениям клубники, что приводит к снижению урожайности, гибели растений и послеуборочным заболеваниям. Споры могут распространяться ветром и дождем, выступая в качестве вторичного инокулята, который может заражать близлежащие питомники и сохраняться в почве и остатках урожая более года.
Симптомы и признаки заражения, вызванного Neopestalotiopsis spp., различаются в зависимости от тканей растения:
на листьях развиваются небольшие темно-коричневые пятна с пикнидами и конидиями, которые концентрически прогрессируют и вызывают фитофтороз листьев; на черешках у основания образуются вдавленные темно-коричневые поражения, которые поражают корону и вызывают увядание листьев; на корневой шейке появляются нерегулярные покрасневшие области с темно-коричневыми краями, а на корнях зараженные области становятся темно-коричневыми.Тяжелые инфекции могут остановить рост растения и привести к гибели в течение месяца. Симптомы на плодах включают сухие, светло-коричневые, слегка вдавленные поражения, которые покрываются черными пикнидами, в конечном итоге поражая весь плод.
Neopestalotiopsis spp. является критическим патогеном, который вызывает серьезные экономические потери, сокращая как популяцию побегов на гектар, так и общую урожайность.
Сообщения об инфицировании Neopestalotiopsis spp. голубики и клубники поступают по всему миру. Мексика, США и Китай входят в число наиболее пострадавших стран-производителей клубники.
Заражение клубничных культур видами Neopestalotiopsis зависит от нескольких факторов, включая восприимчивость сорта, использование здоровых растений из питомников и эффективные методы управления полем производителями.
Ключевые стратегии включают удаление зараженных растительных остатков, обеспечение покупки здоровой рассады и, в случае производителей, выращивающих собственные побеги, тестирование этих побегов в надежных и уполномоченных лабораториях. Координация со специалистами фитопатологами также имеет решающее значение.
Раннее обнаружение и диагностика могут сэкономить деньги и растения, позволяя быстро отреагировать на лечение. Недавние исследования показали, что споры Neopestalotiopsis spp. могут выживать в почве и растительных остатках даже на грядках, покрытых черной мульчей, и вспаханной почве после нескольких сезонов сбора урожая клубники.
Хотя Neopestalotiopsis spp. может переносить высокие температуры (≤40 °C), предпосадочная фумигация почвы может эффективно снизить количество инокулята почвы.
В этом контексте были предложены обработки почвы альтернативами бромистому метилу, такими как 1,3-дихлорпропен, хлорпикрин, дазомет, метам натрий и метам калий. Другие методы включают соляризацию, паровую обработку, анаэробную дезинфекцию почвы и покровные культуры. Эти подходы не только нацелены на грибковые патогены, но и помогают бороться с вредителями, такими как тля, чешуекрылые листовертки, долгоносики, клопы-лигусы, паутинные клещи и трипсы.
С другой стороны, липидные наноэмульсии, инкапсулированные в эфирное масло корицы, подавляли рост даже при высоких разбавлениях (до 500 раз) из исходных растворов (200 или 400 мкг/мл), как по отдельности, так и в сочетании с другими эфирными маслами.
Эфирное масло корицы уменьшило появление пятнистости листьев клубники на 79% в течение 7 дней обработки при 500-кратном разбавлении (200 мкг/мл), предотвращая заболевание, не вызывая фитотоксичности.
Экстракты гвоздики и куркумы в концентрации 10 000 мг/л полностью подавили рост Neopestalotiopsis spp. и Pseudopestalotiopsis spp., выделенных из клубники и других фруктов.
Экстракт гвоздики в концентрации 1000 мг/л также привел к 100% ингибированию грибов, подобных Pestalotiopsis, тогда как экстракты имбиря, лимонника и розеллы привели к более чем 75% ингибированию при той же концентрации.
По пестицидам, ученые оценили 30 коммерческих фунгицидов in vitro против Neopestalotiopsis spp. и сообщили, что флудиоксонил, флуазинам, дифеноконазол, флуотриафол, миклобутанил, пропиконазол, тетраконазол и трифлумизол (в концентрации 1 и 100 мкг/мл), а также каптан, тирам и хлороталонил (в концентрации 100 и 1000 мкг/мл) были наиболее эффективными в подавлении роста грибов.
Полевые испытания показали, что чередование ципродинила и флудиоксонила с тирамом является надежной программой для борьбы с плодовой гнилью, вызванной Neopestalotiopsis sp.
Однако использование этих фунгицидов на коммерческих полях требует тщательного рассмотрения, поскольку некоторые фунгициды не зарегистрированы для программ борьбы с вредителями клубники или ограничены использованием в питомниках.
При этом исследователи отметили, что фунгицидов с ингибитором внешнего хинона (QoI), таких как азоксистробин, следует избегать из-за резистентности, обусловленной мутацией G143A в гене cytb.
Пропинеб и карбендазим + манкоцеб снизили заболеваемость на 78,03% и 74,39% соответственно в исследовании in vivo . Однако карбендазим следует использовать с осторожностью, поскольку ученые идентифицировали мутацию в гене β-тубулина в изолятах Pestalotiopsis sp., которая придает устойчивость к этому фунгициду.
Профилактическое погружение корней с комбинациями пидифлуметофена + флудиоксонила, ципродинила + флудиоксонила и прохлораза + тирама может снизить поражение и смертность растений.
Биологические агенты контроля, такие как Trichoderma asperellum и T. koningiopsis, также могут быть включены в программы управления, как по отдельности, так и в сочетании с синтетическими фунгицидами в тепличных условиях.
В дополнение к Trichoderma spp., бактерии, такие как Bacillus cereus, тоже могут рассматриваться как вариант биоконтроля.
Общее мнение исследователей таково, что необходимо больше отчетов по оценке химических фунгицидов, ботанических фунгицидов и биологических средств борьбы в полевых условиях во всем мире, чтобы рассмотреть их при борьбе с болезнями Neopestalotiopsis spp.
Контроль Neopestalotiopsis spp. необходимо решать как в питомниках, так и в полевых условиях.
В контексте питомников эффективные стратегии надзора и управления болезнями имеют первостепенное значение. В частности, при импорте необходимо обеспечить покупку материала, свободного от болезней.
На сегодняшний день Neopestalotiopsis spp. не классифицируются как карантинные вредители мировыми органами по охране здоровья растений. Поэтому производителям необходимо проводить испытания в сертифицированных лабораториях, чтобы гарантировать введение здоровых растений.
Аналогичным образом, крайне важно дезинфицировать как лотки для размножения, так и используемый субстрат.
Важно, чтобы побеги обрабатывались химическими фунгицидами, а затем эффективными биологическими препаратами, которые были тщательно оценены в реальных полевых условиях.
Внедрение точных стратегий управления по всей цепочке производства клубники обеспечит повышение урожайности и минимизацию экономических потерь для производителя.
Одной из самых важных проблем, с которыми сталкивается отрасль клубники, является разработка сортов, устойчивых к инфекции Neopestalotiopsis. Пока такие сорта не станут широкодоступными, обеспечение того, чтобы растения из коммерческих питомников были свободны от болезней, первая линия защиты для предотвращения существенных экономических потерь. Хотя некоторые сорта были оценены на устойчивость или восприимчивость, для удовлетворения потребностей рынка в качестве и безопасности фруктов необходим комплексный подход к управлению болезнями, включающий биологический контроль.
На заглавном изображении симптомы, вызванные Neopestalotiopsis spp. на посевах земляники садовой: бессимптомное растение (A); пятна на листьях с размытым черным ореолом вокруг светло-коричневого центра (B, F); некроз и увядание листьев (C); гибель зараженного растения (D); гниль плодов (E), корней (G) и корневой шейки (H).