Диагностика двух видов возбудителя голландской болезни ильмовых пород




Дата канвертавання27.04.2016
Памер43.18 Kb.
ДИАГНОСТИКА ДВУХ ВИДОВ

ВОЗБУДИТЕЛЯ ГОЛЛАНДСКОЙ

БОЛЕЗНИ ИЛЬМОВЫХ ПОРОД

В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ

Г.В. Калько Производственно-технологический центр «Спецтранс»
Панфитотия голландской болезни вязов длится с начала прошлого столетия до настоящих дней. Она послужила причи­ной гибели миллионов деревьев в разных странах северного полушария. Установлено, что приблизительно до 1940-х гг. де­ревья гибли от трахеомикоза, вызываемого сумчатым грибом Ophiostoma ulmi (Buisman) Nannf. (синонимы Ceratocystis ulmi (Buisman) C. Moreau и Ceratostomella ulmi Buisman). Вторую волну панфитотии вызвал микромицет О. novo-ulmi. Его с на­чала 1970-х выделяли как «агрессивные штаммы» в популяци­ях О. ulmi. В 1991 г. агрессивный штамм этого вида был описан как новый вид О. novo-ulmi Brasier (Brasier, 1991). Виды О. ulmi и О. novo-ulmi различают по степени патогенности в опытах с искусственным заражением видов и клонов вяза и ряду физи­ологических и молекулярно-биологических признаков (Brasier, 1991).

Гриб О. novo-ulmi распространяется из двух центров: вос­точно-европейского (Румыния-Молдавия-Украина - евразий­ская раса или подвид, обозначаемый EAN) и северо-американ-ского (южная часть региона Великих Озер ~ северо-американ-ская раса или подвид - NAN).

Фитопатогенный гриб О. himal-ulmi Brasier et M. D. Mehrotra был описан в 1995 г. Этот микромицет не поражает азиатские вязы, однако он является патогеном для европей­ских видов (Brasier, Mehrotra, 1995).

Таким образом, на территории России усыхание вязов мо­гут вызывать три вида родственных грибов, один из которых (О. ulmi) считают слабым патогеном. Их точная диагностика особенно важна для оптимизации комплекса мер, замедляю­щих распространение болезни в крупных городах.

Все три вида микромицетов обладают сложными жизнен­ными циклами.

Каждый из этих видов грибов в гаплоидной стадии спосо­бен образовывать несколько типов конидиального спороноше-ния. Зарубежные авторы описывают гифальное спороношение Sporothrix и синнему (коремии) Graphium. Российские авторы также отмечают полиморфизм у этой группы грибов. Миколо­гическую идентификацию возбудителей голландской болезни осложняет наличие сходных спороношений у грибов, относя­щихся к другим таксонам, например, спороношение, сходное с Graphium, имеют грибы из порядков Microascales (Microascus singularis, Petriella guttulata и др.) и Sphaeriales (Chaetosphaeria sp.) (Seifert, Okada, 1993).

Морфологическое определение офиостомовых грибов про­водят по ряду характеристик половой и бесполой стадий (Wolfaardt et al, 1992). Идентификацию гриба, принадлежаще го к комплексу О. ulmi, проводят по критериям, описанным Brasier (1991) и Brasier, Mehrotra (1995). Хотя зарубежные ав­торы изначально и отмечали корреляцию морфологии колоний (пушистость) с агрессивностью штаммов (Gibbs, Brasier, 1973), в дальнейшем от этого критерия отказались, поскольку на большинстве сред (исключая 2% Oxoid malt extract agar) мор­фология колоний О. ulmi и О. novo-ulmi сходная (Gibbs et al., 1979).

Виды О. ulmi, О. novo-ulmi и О. himal-ulmi и расы О. novo-ulmi, по литературным данным, различаются полимор­физмом фрагментов рестрикции ядерной ДНК, митохондри-альной ДНК и секвенсами гена, кодирующего токсин церато-ульмин. Еще больший полиморфизм отмечен у видов, рас и штаммов патогенов при использовании метода RAPD-PCR ге­номной ДНК.

Преимуществами молекулярных методов идентификации возбудителей голландской болезни являются: быстрота и точ­ность определения вида и расы возбудителя; возможность оп­ределения патогена без выделения гриба в чистую культуру; принципиальная возможность идентификации сопутствующих грибных, вирусных, бактериальных и микоплазменных орга­низмов.

В 2007 г. из увядающих вязов Ulmus laevis и U. pumila на­ми было выделено несколько изолятов грибов, способных обра­зовывать коремии на искусственных питательных средах. Экс­тракцию ДНК проводили октанол-хлороформным методом (Yli-Mattila et al, 1996) или методом со ЦТАБ (СТАВ) (O'Donnell, Cigelnik, 1997) из мицелия 4-6-суточных культур гриба. Для определения рода Ophiostoma использовали анализ полимор­физма фрагментов рестрикции малой субъединицы ядерной рибосомальной ДНК (Kim et al., 1999). Для определения вида грибов комплекса О. ulmi использовали пару праймеров SC1/SC2 (Paoletti et al., 2005), с помощью которой амшшфици-руется фрагмент МАТ-2 (МАТ-В) гена, отличающийся по величине у видов Ophiostoma ulmi, О. novo-ulmi и О. himal-ulmi (458, 516-534 и 574 соответственно).

По результатам использования последнего метода был сделан вывод, что из деревьев вяза гладкого были выделены изоляты вида О. ulmi, тип спаривания В. Из вяза перисто-вет­вистого были выделены изоляты вида О. novo-ulmi, тип спари­вания В (рис. 1).


Таким образом, на территории северной части Санкт-Пе­тербурга были обнаружены два вида возбудителя голландской болезни вязов - О. ulmi и О. novo-ulmi.

Для радикального повышения эффективности защитных мероприятий в Санкт-Петербурге необходимо картирование очагов распространения агрессивного вида возбудителя болез­ни О. novo-ulmi и очагов слабопатогенного вида О. ulmi. Это позволит рационально проводить санитарные рубки, в первую очередь ликвидируя очаги распространения агрессивного вида, и оптимизировать применение биопрепаратов. По литератур­ным данным, биологические агенты достаточно эффективны для профилактики и лечения вязов, зараженных слабым патогеном О. ulmi, и способны предотвращать заражение деревьев агрессивным видом О. novo-ulmi. Они более эффективны на ус­тойчивых к голландской болезни видах и гибридах вяза. Важ­ны также своевременные меры по обнаружению и ликвидации очагов заболонников.



Литература

  1. Brasier CM Ophiostoma novo-ulmi sp. nov., causative agent of current Dutch elm disease pandemics // Mycopathologia. 1991. Vol. 115. P. 151-161.

  2. Brasier СМ., Mehrotra M.D. Ophiostoma himal-ulmi sp. nov., a new species of Dutch elm disease fungus endemic to the Himalayas // Мус. Res. 1995. Vol. 99, N 2. P. 105-115.

  3. Gibbs J.N., Brasier CM. Correlation between Cultural Characters and Pathogenicity in Ceratocystis ulmi from Britain, Europe and America // Nature. 1973. Vol. 241. P. 381-383.

  4. Gibbs J.N., Houston D.R., Smalley E B. Agressive and Non-aggressive Strains of Ceratocystis ulmi in North America // Phytopathology. 1979. Vol. 69, N 11. P. 1215-1219.

  5. Kim S.H., Han A., Kronstad J., Breuil С Differentiation of sapstain fungi by restriction fragment length polymorphism patterns in nuclear small subunit ribosomal DNA // FEMS Microbiol. Letters. 1999. Vol. 177, N 1. P. 151-157.

  6. O'Donnell K., Cigelnik E. Two divergent intragenomic rDNA ITS2 types within a monophyletic lineage of the fungus Fusarium are nonorthologous // Mol Phylogenet. Evol. 1997. Vol. 7. P. 103-116.

  7. Paoletti M., Buck K.W., Brasier CM. Cloning and sequence analysis of the MAT-B (MAT-2) genes from the three Dutch elm disease pathogens Ophiostoma ulmi, O. novo-ulmi, and O. himal-ulmi // Mycol. Res. 2005. Vol. 109, N 9. P. 983-991.

  8. Seifert K.A., Okada G. Graphium anamorphs of Ophiostoma species and similar anamorphs of other Ascomycetes // Ceratocystis and Ophiostoma: taxon­omy, ecology and pathogenicity. Eds M. J. Wingfield et al.St. Paul, Minnesota: APS Press, 1993. P. 27-41.

  9. Wolfaardt J.F., Wingfield M.J., Kendrick W.B. Synoptic key and comput­er database for identification of species of Ceratocystis sensu lato // S. Afr. J. Bot. 1992. Vol. 58, N 4. P. 277-285.

10. Yli-Mattila T, Paavanen S., Hannukkala A., Parikka P., Tahvonen R.,
Karjalainen R. Isozyme and RAPD-PCR analyses of Fusarium avenaceum strains
from Finland // Plant Pathol. 1996. Vol. 45. P. 126-134.


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка