S.N. Elansky, L.Yu. Kokaeva, N.V. Statsyuk, Yu.T. Dyakov
Ifihan
Awọn oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, oluranlowo ti o fa ti blight pẹ, arun ti o ṣe pataki ti ọrọ-aje ti ọdunkun ati tomati, ti fa ifojusi ti awọn oluwadi lati awọn orilẹ-ede oriṣiriṣi fun diẹ ẹ sii ju ọgọrun ọdun ati idaji. Lojiji ti o han ni Yuroopu ni aarin ọdun 19th, o fa ajakale-arun ọdunkun kan ti o wa ninu iranti ọpọlọpọ awọn iran.
Títí di òní olónìí, a sábà máa ń pè é ní “Olú ìyàn Irish.” O fẹrẹ to ọgọrun ọdun lẹhin awọn ajakale-arun akọkọ, awọn eya ọdunkun Mexico ti igbẹ ti o sooro si blight ti pẹ ni a ṣe awari, awọn ọna fun lila wọn pẹlu awọn poteto ti a gbin ni idagbasoke (Muller, 1935), ati pe a gba awọn oriṣi akọkọ ti o ni irẹwẹsi pẹ (Pushkarev, 1937). . Bibẹẹkọ, laipẹ lẹhin ibẹrẹ ti ogbin iṣowo wọn, awọn ere-ije ti arun alakan ti o pẹ ti o jẹ alaiwu si awọn oriṣiriṣi sooro kojọpọ. ati awọn Jiini resistance tuntun ti a ṣe sinu awọn oriṣiriṣi lati awọn poteto Mexico egan bẹrẹ lati padanu imunadoko wọn ni iyara.
Awọn ikuna lilo monogeniki (inaro) resistance fi agbara mu awọn ajọbi lati wa awọn ọna eka pupọ lati lo nilokulo ilodi si polygenic (petele). Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àwọn eré ìje oníjàgídíjàgan ti bẹ̀rẹ̀ sí í kóra jọ sínú àwọn olùgbé kan lára àwọn parasite náà, tí ń fa ogbara ti àní ìtajà tí kò ní pàtó. Ifarahan ti awọn igara sooro fungicide ti fa awọn iṣoro ni lilo awọn ọja aabo ọdunkun kemikali.
Nitori awọn iyatọ nla laarin oomycetes ati elu ni akopọ kemikali, ultrastructure ati ti iṣelọpọ agbara, awọn fungicides, paapaa awọn eto eto, ti a lo lati daabobo awọn irugbin lati ọpọlọpọ awọn arun olu, ko munadoko lodi si oomycetes.
Nitorinaa, ni aabo kemikali lodi si ibalẹ pẹ, ọpọlọpọ (to awọn akoko 12 fun akoko kan tabi diẹ sii) awọn ifunmi pẹlu awọn igbaradi olubasọrọ ti o gbooro ni a lo. Igbesẹ rogbodiyan ni lilo awọn phenylamides, eyiti o jẹ majele si oomycetes ti o pin kaakiri ni awọn irugbin. Bibẹẹkọ, lilo kaakiri wọn ni iyara yori si ikojọpọ awọn igara sooro ni awọn olugbe olu (Davidse et al., 1981), eyiti o ni idiju aabo ọgbin ni pataki. P. infestans jẹ iṣe parasite nikan ti agbegbe iwọn otutu, ibajẹ lati eyiti ko le ṣe yomi ni awọn ipo ogbin Organic laisi lilo awọn ọna kemikali ti aabo (Van Bruggen, 1995).
Eyi ti o wa loke n ṣe alaye ifojusi nla ti awọn oluwadi lati awọn orilẹ-ede ti o yatọ si san si iwadi ti awọn eniyan P. infestans, awọn iyipada ti awọn nọmba wọn ati ẹda-ara, ati awọn ọna-ara-ara ti iyipada.
Aye igbesi aye ti P. INFESTANS
Awọn oomycete Phytophthora infestans ndagba intercellular mycelium pẹlu haustoria inu awọn ewe ọdunkun. Nipa jijẹ lori awọn awọ ewe, o fa idasile ti awọn aaye dudu, eyiti o di dudu ati rot ni oju ojo tutu. Pẹlu ibajẹ nla, gbogbo ewe naa ku. Lẹhin akoko ifunni, awọn igbejade ti dagba lori mycelium - sporangiophores - eyiti o dagba ni ita nipasẹ stomata. Ni oju ojo tutu wọn ṣe ideri funfun ni ayika awọn aaye ti o wa ni isalẹ ti awọn leaves. Ni opin awọn sporangiophores, zoosporangia ti o ni awọ lẹmọọn ti wa ni idasilẹ, eyiti o ya kuro ati ti gbe nipasẹ awọn splashes ti ojo (Fig. 1). Gbigba sinu awọn silė ti omi lori oju ti ewe ọdunkun kan, sporangia dagba sinu awọn zoospores 6-8, eyiti, lẹhin akoko gbigbe, di yika, ti a bo pẹlu ikarahun kan ati ki o dagba sinu tube germ kan. Awọn sprout ti wonu ewe àsopọ nipasẹ awọn stomata. Labẹ awọn ipo kan, sporangium le dagba pẹlu tube germ taara sinu àsopọ ewe. Labẹ awọn ipo ọjo, akoko lati ikolu si dida sporulation tuntun jẹ awọn ọjọ 3-4 nikan.
Lọgan lori ilẹ ati filtered nipasẹ awọn ile, sporangia ni o lagbara ti infecting isu. Awọn isu ti o ni ipa pupọ rot nigba ipamọ; ni awọn agbegbe ti o ni ipalara ti ko lagbara, ikolu naa le duro titi di akoko ti nbọ. Ni afikun, oluranlowo okunfa ti blight pẹ le ye ni igba otutu ni irisi oospores (ogiri ti o nipọn ti o ni isinmi ti ibalopo) ninu ile lori idoti ọgbin ati lori awọn irugbin tomati. Oospores ti wa ni akoso lori ngbe ọgbin awọn ẹya ara nigbati awọn igara ti o yatọ si ibarasun orisi pade pẹlu excess ọrinrin. Ni orisun omi, awọn fọọmu asexual sporulation lori awọn isu ti a gbin ati lori idoti ọgbin pẹlu awọn zoospores wọ inu ile ati fa ikolu ti awọn ewe kekere ti awọn irugbin. Ni awọn igba miiran, mycelium le dagba lati inu isu ti o ni arun pẹlu apakan alawọ ewe ti ọgbin ati nigbagbogbo han ni apa oke ti yio.
Iyatọ to ṣe pataki laarin oomycetes ati awọn elu pupọ julọ ni iṣaju ti diplophase ninu igbesi aye wọn pẹlu meiosis gametic ati germination ti awọn zygotes (oospores) laisi idinku pipin iparun. Ẹya yii, pẹlu dipolar heterothallism, eyiti o rọpo bisexuality, yoo dabi pe o ṣee ṣe lati lo si awọn isunmọ oomycetes ti a dagbasoke fun kikọ awọn olugbe ti eukaryotes ti o ga julọ (itupalẹ ti panmixia ati ipinpin awọn olugbe, intra- ati awọn ṣiṣan jiini interpopulation, ati bẹbẹ lọ). Sibẹsibẹ, awọn ifosiwewe mẹta ṣe idiwọ awọn ọna wọnyi lati jẹ gbigbe patapata si iwadi ti awọn olugbe P. infestans.
1. Pẹlú pẹlu arabara oospores, ara-fertile ati parthenogenetic oospores ti wa ni akoso ninu awọn olugbe (Fife, Shaw, 1992; Anikina et al., 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003), ati awọn igbohunsafẹfẹ ti won Ibiyi. le to lati ni ipa lori awọn abajade idanwo naa.
2. Ilana ibalopo ni P. infestans ṣe ipa ti ko ṣe pataki si awọn iyipada ti awọn eniyan, nitori pe fungus ṣe atunṣe nipataki nipasẹ awọn spores vegetative, ṣiṣe awọn abajade ti iṣiro PCR nipa lilo awọn alakoko pato diẹ sii ju 90% ni ibamu pẹlu awọn abajade ti iṣiro iru ibarasun ni aṣa aṣa. ọna on a onje alabọde . akoko dagba ọpọlọpọ awọn iran ti asexual sporulation (idagbasoke polycyclic ti arun na). Oospores ṣe ipa pataki ninu titọju ohun-ara ni akoko ti ko si awọn irugbin alawọ ewe (igba otutu) ati ni ikolu akọkọ ti awọn irugbin. Lẹhinna, lakoko igba ooru, ẹda clonal waye ati ilosoke tabi, ni ọna miiran, idinku ninu nọmba awọn ere ibeji kọọkan ti o dide nitori abajade isọdọtun ibalopo, eyiti o pinnu nipataki nipasẹ yiyan ti ibamu diẹ sii. Nitorinaa, ipin ti awọn ere ibeji kọọkan ninu olugbe kan ni ibẹrẹ ati ipari ti epiphytoty le jẹ iyatọ patapata.
3. Yiyi ti a ṣe apejuwe jẹ aṣoju fun awọn olugbe abinibi ti P. infestans ni ilẹ-ile wọn - Central America. Ni awọn agbegbe miiran ti agbaye, ilana ibalopọ jẹ eyiti a ko mọ fun diẹ sii ju ọdun 100 lọ; Yiyi igbesi aye jẹ agamous patapata, ati pe itankale naa jẹ idojukọ ni iseda: ikolu lati awọn isu ti o gbin kan ti o ni arun tan si awọn ewe, ti o dagba foci akọkọ ti arun na, eyiti o le dapọ pẹlu idagbasoke nla ti arun na.
Bayi, ni diẹ ninu awọn ẹkun ni o le jẹ ohun alternation ti ibalopo ati asexual iyika, nigba ti ni awọn miran nibẹ ni o le wa nikan ohun asexual ọmọ.
Oti ti P. INFESTANS
P. infestans han ni Yuroopu ni opin idaji akọkọ ti 1991th orundun. Níwọ̀n bó ti jẹ́ pé ìbílẹ̀ àríwá ìlà oòrùn Gúúsù Amẹ́ríkà ni ọ̀pọ̀tọ́ náà ti wá, wọ́n rò pé wọ́n gbé parasite náà wá láti ibẹ̀ wá sí Yúróòpù lákòókò ìlọsíwájú ilẹ̀ Chile. Sibẹsibẹ, awọn ijinlẹ ti a ṣe ni ibudo ọdunkun Rockefeller Center ni afonifoji Toluca (Mexico) fi agbara mu atunyẹwo aaye yii (Niederhauser, 1993, XNUMX).
1. Ni afonifoji Toluca, awọn eya ọdunkun tuberous ti agbegbe (Solanum demissum, S. bulbocastanum, bbl) ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti awọn jiini resistance inaro ni idapo pẹlu ipele giga ti resistance ti ko ni pato, eyiti o tọkasi coevolution igba pipẹ pẹlu parasite. Awọn eya South America, pẹlu awọn poteto ti a gbin, ko ni awọn jiini resistance.
2. Ni afonifoji Toluca, awọn iyasọtọ pẹlu awọn iru ibarasun A1 ati A2 ni a rii, nitori abajade eyi ti awọn eniyan interbred ti P. infestans ni ibigbogbo; lakoko ti o wa ni ilẹ-ile ti awọn poteto ti a gbin, ni South America, parasite ti ntan ni clonally.
3. Àfonífojì Toluca ní ìrírí àìdá àwọn àjàkálẹ̀ àrùn ọdọọdún. Nitorinaa, laarin awọn oniwadi Ariwa Amẹrika (Ile-ẹkọ giga Cornell), imọran ti iṣeto kan wa nipa Mesoamerica (Aarin Amẹrika) bi ilẹ-ile ti blight ti ọdunkun (Goodwin et al., 1994).
Awọn oniwadi South America ko pin ero yii. Wọn gbagbọ pe awọn poteto ti a gbin ati awọn parasites P. infestans ni ile-ile ti o wọpọ - South America Andes. Wọn ṣe atilẹyin oju-ọna wọn pẹlu awọn ijinlẹ molikula lori igbekale DNA polymorphisms ti genome mitochondrial (mtDNA) ati awọn Jiini iparun RAS ati β-tubulin (Gomez-Alpizar et al., 2007). Wọn fihan pe awọn igara ti a gba lati awọn oriṣiriṣi awọn ipo ni ayika agbaye ti ipilẹṣẹ lati awọn idile baba ti o yatọ mẹta, gbogbo eyiti a rii ni South America Andes. Andean haplotypes jẹ awọn ọmọ ti awọn iran meji: awọn iyasọtọ ti idile mtDNA atijọ julọ ni a ri lori awọn alẹ alẹ lati apakan Anarrhicomenum ni Ecuador, awọn iyasọtọ ti idile keji jẹ wọpọ lori ọdunkun, tomati ati awọn alẹ alẹ. Ni Toluca, paapaa awọn haplotypes ti o ṣọwọn jẹ yo lati iran kan ṣoṣo, pẹlu iyatọ jiini ti awọn igara Toluca (igbohunsafẹfẹ kekere ti diẹ ninu awọn aaye oniyipada) ni iyanju ipa oludasilẹ to lagbara nitori iṣipopada aipẹ.
Ni afikun, ẹda tuntun ti P. andina, morphologically ati jiini ti o jọra si P. infestans, ni a rii ni Andes, eyiti, ni ibamu si awọn onkọwe, tọka Andes bi aaye ti o gbona fun iyasọtọ ni iwin Phytophthora. Nikẹhin, ni Yuroopu ati Amẹrika, awọn olugbe ti P. infestans pẹlu awọn idile Andean mejeeji, lakoko ti o wa ni Toluca nikan.
Atejade yii fa esi lati ọdọ ẹgbẹ kan ti awọn oniwadi lati awọn orilẹ-ede oriṣiriṣi ti o ṣe iṣẹ idanwo nla lati ṣe atunyẹwo iwadi iṣaaju (Goss et al., 2014). Ninu iṣẹ yii, ni akọkọ, awọn ilana DNA microsatellite alaye diẹ sii ni a lo lati ṣe iwadi awọn polymorphisms DNA; ẹẹkeji, fun itupalẹ iṣupọ, awọn ipa-ọna ijira, akoko iyatọ ti awọn olugbe, ati bẹbẹ lọ. Awọn awoṣe to ti ni ilọsiwaju diẹ sii ni a lo (F-statistics, awọn isunmọ Bayesian, ati bẹbẹ lọ) ati, ni ẹẹta, a lo lafiwe kii ṣe pẹlu ẹya Andean P. andina nikan, ninu eyiti a ti fi idi ẹda arabara mulẹ (P. infestans x Phytophthora sp.) , ṣugbọn pẹlu pẹlu awọn endemics Mexico P. mirabilis, P. Ipomoeae, ati Phytophthora phaseoli, ti o wa ni ipilẹṣẹ ti o sunmọ P. infestans ati pe o jẹ ti clade kanna (Kroon et al., 2012). Bi abajade awọn itupalẹ wọnyi, o han gbangba pe apakan gbongbo ti igi phylogenetic ti gbogbo awọn eya ti iwin Phytophthora ti a mu sinu iwadi, ayafi fun arabara P. andina, jẹ ti awọn igara Mexico, ati ṣiṣan ijira ni itọsọna Mexico - Andes, ati ki o ko idakeji, ati awọn oniwe-ibẹrẹ coincides pẹlu awọn European colonization ti awọn New World (300-600 odun seyin). Bayi, ifarahan ti awọn eya P. infestans, ti o ṣe pataki fun ibajẹ ọdunkun, waye ni ile-iṣẹ jiini keji ti dida ti tuberous nightshades, i.e. ni Central America.
Jinomii ti P. infestans
Ni ọdun 2009, ẹgbẹ agbaye ti awọn onimọ-jinlẹ ṣe ilana ilana jiini pipe ti P infestans (Haas et al, 2009), iwọn eyiti o jẹ 240 Mb. Eyi jẹ igba pupọ diẹ sii ju ti eya ti o ni ibatan pẹkipẹki P. sojae (95 Mb), eyiti o fa rot rot ti soybean, ati P. Ramorum (65 Mb), eyiti o ni ipa lori iru awọn iru igi ti o niyelori bii oaku, beech ati diẹ ninu awọn miiran. Awọn data ti o gba fihan pe jiini ni nọmba nla ti awọn adakọ ti awọn ilana atunṣe - 74%. Jiini naa ni awọn jiini ifaminsi amuaradagba 17797, pupọ julọ eyiti o jẹ awọn Jiini ti o ni ipa ninu awọn ilana sẹẹli, pẹlu ẹda DNA, transcription ati itumọ awọn ọlọjẹ.
Ifiwera ti awọn Jinomes ti iwin Phytophthora ṣe afihan agbari dani ti jiini, ti o ni awọn ohun amorindun ti awọn ilana jiini ti a fipamọ, ninu eyiti iwuwo jiini jẹ giga pupọ ati akoonu ti awọn atẹle leralera jẹ kekere, ati awọn agbegbe kọọkan pẹlu awọn ilana apilẹṣẹ ti kii ṣe itọju , pẹlu iwuwo jiini kekere ati akoonu giga ti awọn agbegbe tun. Awọn bulọọki ti a fipamọ ṣe iroyin fun 70% (12440) ti gbogbo awọn jiini ifaminsi amuaradagba ni P. infestans. Laarin awọn bulọọki ti a fipamọ, awọn Jiini ti wa ni deede ni pẹkipẹki pẹlu aropin laarin aarin 604 bp. Ni awọn agbegbe laarin awọn bulọọki ti a fipamọ, ijinna intergenic tobi ju (3700 bp) nitori ilosoke ninu iwuwo ti awọn eroja atunwi. Awọn jiini aṣiri ti n yipada ni iyara wa ni awọn agbegbe ti opo jiini kekere.
Onínọmbà ti awọn itọsẹ-ara-ara-ara ti P. infestans fihan pe o fẹrẹ to idamẹta ti ẹda-ara jẹ ti awọn eroja gbigbe. Jiini P. infestans ni awọn idile transposon ti o yatọ pupọ diẹ sii ju awọn genomes miiran ti a mọ. Pupọ julọ awọn transposons ni P. infestans jẹ ti idile Gypsy.
P. infestans jiini ti ṣafihan nọmba nla ti awọn idile jiini kan pato ti o ni ipa ninu pathogenesis. Apakan pataki ninu wọn ṣe koodu awọn ọlọjẹ ti o ni ipa ti o yi ẹya-ara ti ọgbin ogun pada ati ṣe alabapin si ikolu rẹ. Wọn ṣubu sinu awọn isọri gbooro meji: awọn ipa ti apoplastic, eyiti o ṣiṣẹ ni awọn aaye intercellular (apoplasts) ati awọn ipa cytoplasmic, eyiti o wọ awọn sẹẹli nipasẹ haustoria. Awọn ipa Apoplastic pẹlu awọn enzymu hydrolytic ti a fi pamọ gẹgẹbi awọn proteases, lipases ati glycosylases ti o run awọn sẹẹli ọgbin; awọn inhibitors ti awọn ensaemusi olugbeja ogun ọgbin ati awọn majele necrotizing gẹgẹbi awọn ọlọjẹ Nep1-like (NPLs) ati Pcf-bi awọn ọlọjẹ kekere-ọlọrọ cysteine (SCRs).
Awọn Jiini ti o ni ipa ti P. infestans jẹ lọpọlọpọ ati nigbagbogbo tobi ni iwọn ni akawe si awọn Jiini ti ko ni arun. Awọn ipa cytoplasmic ti o mọ julọ jẹ RXLR ati Crinkler (CNR). Awọn ipa cytoplasmic aṣoju fun oomycetes jẹ awọn ọlọjẹ RXLR. Gbogbo awọn Jiini ipa ti RXLR ti a ṣe awari titi di isisiyi ni ẹgbẹ amino-terminal Arg-XLeu-Arg, nibiti X ṣe aṣoju amino acid kan. Iwadi na daba wiwa awọn jiini 563 RXLR ninu jiini ti P. infestans, eyiti o jẹ 60% diẹ sii ju ti P. sojage ati P. ramorum. Ni isunmọ idaji awọn Jiini RXLR ni P. infestans genome jẹ ẹya pato. Awọn olupilẹṣẹ RXLR ni ọpọlọpọ awọn ọkọọkan. Lara wọn, nla kan ati awọn idile kekere 150 ni a mọ. Ni idakeji si proteome mojuto, awọn Jiini ipa ti RXLR wa ni igbagbogbo wa ni talaka-jiini, awọn agbegbe ọlọrọ tun-ara ti jiini. Awọn eroja ti o ṣee ṣe ti o jẹ ki awọn agbegbe wọnyi ni agbara ṣe igbega atundapọ ninu awọn Jiini wọnyi.
Awọn ipa ti Cytoplasmic CRN ni akọkọ ti a damọ ni P. infestans awọn iwe afọwọkọ ti n ṣe koodu peptides ti o fa negirosisi àsopọ ọgbin. Niwon wiwa wọn, diẹ ni a ti mọ nipa idile ti awọn ipa wọnyi. Onínọmbà ti P. infestans genome ṣe afihan idile nla ti awọn Jiini 196 CRN, ti o tobi pupọ ju ti P. sojage (100 CRN) ati P. ramorum (19 CRN). Bii RXLR, awọn CRN jẹ awọn ọlọjẹ apọjuwọn ati pe o ni ipamọ N-terminal LFLAK ti o ga julọ (50 amino acids) ati agbegbe DWL nitosi ti o ni awọn jiini lọpọlọpọ ninu. Pupọ julọ ti CRNs (60%) ni peptide ifihan agbara kan.
Agbara ti ọpọlọpọ awọn CRNs lati ṣe idiwọ awọn ilana cellular ọgbin ti gbalejo ti ni iwadi. Ninu igbekale ti negirosisi ọgbin, yiyọ awọn ọlọjẹ CRN2 jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe idanimọ agbegbe C-terminal ti o ni awọn amino acid 234 (awọn ipo 173-407, agbegbe DXG) ti o fa iku sẹẹli. Onínọmbà ti awọn Jiini P. infestans CRN ṣe afihan awọn agbegbe C-terminal mẹrin mẹrin ti o tun fa iku sẹẹli laarin ọgbin naa. Iwọnyi pẹlu awọn ibugbe DC akọkọ ti a mọ (P. infestans ni awọn jiini 18 ati awọn pseudogenes 49), bakanna bi D2 (14 ati 43) ati awọn ibugbe DBF (2 ati 1), eyiti o jọra si awọn kinases amuaradagba. Awọn ọlọjẹ agbegbe CRN ti a ṣalaye ninu awọn irugbin duro (ni aini awọn peptides ifihan agbara) ninu sẹẹli ọgbin ati mu iku sẹẹli ṣiṣẹ nipasẹ ẹrọ intracellular. Awọn ilana ašẹ 255 CRN miiran ti o ni awọn ilana ko ṣeeṣe ṣiṣẹ bi awọn jiini.
Ilọsoke ninu nọmba ati iwọn ti awọn idile apilẹṣẹ RXLR ati CRN jẹ aigbekele nitori isọdọtun homologous ti kii ṣe allelic ati pidánpidán pupọ. Bíótilẹ o daju pe jiini ni nọmba nla ti awọn eroja transposable ti nṣiṣe lọwọ, ko si ẹri taara ti gbigbe awọn jiini ipa.
Awọn ọna ti a lo ninu ikẹkọ eto olugbe
Iwadi ti igbekalẹ jiini ti awọn olugbe lọwọlọwọ da lori itupalẹ awọn aṣa mimọ ti awọn igara rẹ. Onínọmbà ti awọn olugbe laisi ipinya awọn aṣa mimọ ni a tun ṣe fun awọn idi kan, gẹgẹbi, fun apẹẹrẹ, kikọ ẹkọ ibinu ti olugbe kan tabi wiwa awọn igara-iṣoro fungicide ninu rẹ (Filippov et al., 2004, Derevyagina et al., 1999). Iru iwadii yii jẹ pẹlu lilo awọn ọna pataki, apejuwe eyiti o kọja opin ti atunyẹwo yii. Fun itupalẹ afiwera ti awọn igara, awọn ọna pupọ ni a lo, ti o da lori mejeeji lori itupalẹ ti igbekalẹ DNA ati lori iwadii awọn ifihan phenotypic. Nigbati o ba n ṣe itupalẹ afiwera ti awọn olugbe, ọkan ni lati ṣe pẹlu nọmba nla ti awọn ipinya, eyiti o fa awọn ibeere kan lori awọn ọna ti a lo. Ni deede, wọn yẹ ki o pade awọn ibeere wọnyi (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- jẹ olowo poku, rọrun lati ṣe, ko nilo akoko pataki, ati da lori awọn imọ-ẹrọ ti o wa ni gbangba (fun apẹẹrẹ, PCR);
- gbọdọ ṣe ina nọmba ti o tobi to ti awọn ami ami ami ami idanimọ ominira;
- ni ga reproducibility;
- lo iye ti o kere ju ti ara ti a nṣe ayẹwo;
- jẹ pato si sobusitireti (kokoro ti o wa ninu aṣa ko yẹ ki o kan awọn abajade);
- ko nilo lilo awọn ilana ti o lewu ati awọn kemikali majele pupọ.
Laanu, ko si awọn ọna ti o pade gbogbo awọn ipilẹ ti o wa loke. Fun iwadi afiwera ti awọn igara, awọn ọna ti wa ni bayi ti o da lori igbekale awọn abuda phenotypic: virulence si ọdunkun ati awọn orisirisi tomati (ọdunkun ọdunkun ati awọn ije tomati), iru ibarasun, spectra ti peptidase ati glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, ati igbekale ti Ẹya DNA: Itupalẹ aropin ihamọ polymorphism gigun (RFLP), eyiti o jẹ afikun nigbagbogbo pẹlu iwadii arabara RG 57, itupalẹ atunwi microsatellite (SSR ati InterSSR), imudara pẹlu awọn alakoko laileto (RAPD), imudara ajẹku ihamọ (AFLP), imudara pẹlu awọn alakoko. isokan si awọn itọsẹ nkan ti o le yipada (fun apẹẹrẹ, Inter SINE PCR), ipinnu awọn haplotypes DNA mitochondrial.
Awọn apejuwe kukuru ti awọn ọna fun iwadi afiwera ti awọn igara ti a lo ni ṣiṣẹ pẹlu P. infestans
Awọn ami ami Phenotypic
"Ọdunkun" meya
Awọn ere-ije "Ọdunkun" jẹ iwadi nigbagbogbo ati ami lilo. Awọn ere-ije “ọdunkun ti o rọrun” ni jiini virulence ọdunkun kan, awọn ije “eka” ni o kere ju meji. Black et al. , 1953 ati 1 ti o ni akoran awọn eweko pẹlu awọn Jiini R2, R3, R4 ati R1, lẹsẹsẹ, i.e. Ibaraṣepọ laarin parasite ati agbalejo waye ni ibamu si ilana “jiini si jiini”. Siwaju sii, Black, pẹlu ikopa ti Gallegly ati Malcolmson, ṣe awari awọn Jiini resistance R2, R3, R4, R5, R6, R7 ati R8, ati awọn ere-ije ti o baamu (Black, 9; Black & Gallegly, 10; Malcolmson & Black) , 11; Malcolmson, 1954).
Awọn data lọpọlọpọ wa lori akojọpọ ẹda ti pathogen lati ọpọlọpọ awọn agbegbe. Laisi itupalẹ data wọnyi ni awọn alaye, a yoo tọka aṣa gbogbogbo nikan: nibiti a ti lo awọn oriṣiriṣi pẹlu awọn jiini resistance tuntun tabi awọn akojọpọ wọn, ni akọkọ diẹ ninu irẹwẹsi ti blight pẹ, ṣugbọn lẹhinna awọn ere-ije pẹlu awọn jiini virulence ti o baamu han ati yan, ati awọn ibesile ti pẹ blight tun pada lẹẹkansi. Iwa-ara kan pato si awọn Jiini resistance 4 akọkọ (R1-R4) ni a ṣọwọn ni akiyesi ni awọn akojọpọ ti a gba ṣaaju iṣafihan awọn orisirisi pẹlu awọn Jiini wọnyi sinu ogbin, ṣugbọn nọmba awọn igara aarun pọ si ni didasilẹ nigbati pathogen parasitized orisirisi ti o gbe awọn Jiini wọnyi. Genes 5-11, ni ilodi si, ni a rii ni igbagbogbo ni awọn akojọpọ (Shaw, 1991).
Iwadi ti ipin ti awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi jakejado akoko ndagba, ti a ṣe ni awọn ọdun 1980 ti o kẹhin, fihan pe ni ibẹrẹ ti idagbasoke arun na, awọn ere ibeji pẹlu ibinu kekere ati awọn jiini virulence 1-2 bori ninu olugbe.
Siwaju sii, bi blight pẹ ti ndagba, ifọkansi ti awọn ere ibeji akọkọ dinku ati nọmba awọn ere-ije “eka” pẹlu ibinu giga. Iṣẹlẹ ti igbehin de 100% nipasẹ opin akoko naa. Nigbati o ba tọju awọn isu, idinku ninu ibinu ati isonu ti awọn jiini virulence kọọkan. Awọn iyipada ti rirọpo oniye le waye ni oriṣiriṣi ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi (Rybakova & Dyakov, 1990). Bibẹẹkọ, awọn ijinlẹ wa ti a ṣe ni ọdun 2000-2010 fihan pe awọn ere-ije eka ni a rii lati ibẹrẹ ibẹrẹ ti epiphytoty laarin awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn poteto ati awọn tomati mejeeji. Eyi ṣee ṣe nitori awọn iyipada ninu awọn olugbe P. infestans ni Russia.
Ni ọdun 1988-1995, iṣẹlẹ ti “awọn ere-ije nla” ti o ni gbogbo tabi fẹrẹẹ gbogbo awọn jiini ọlọjẹ ni awọn agbegbe pupọ de 70-100%. Ipo yii ni a ṣe akiyesi, fun apẹẹrẹ, ni Belarus, ni Leningrad, awọn agbegbe Moscow, ni North Ossetia ati ni Germany (Ivanyuk et al., 2002a, 2002b; Polityko, 1994; Schober-Butin et al., 1995).
Awọn ere-ije "tomati".
Ninu awọn oriṣi tomati, awọn Jiini meji nikan fun atako blight pẹ ni a rii: Ph2 (Gallegly & Marvell, 1) ati Ph1955 (Al-Kherb, 2). Gẹgẹbi ọran ti awọn ere-ije ọdunkun, ibaraenisepo laarin awọn tomati ati P. infestans waye ni ibamu si ilana “gene for gene”. Ije T1988 ṣe akoran awọn oriṣi ti ko ni awọn jiini resistance (awọn oriṣi ti a lo julọ ti ile-iṣẹ), ije T0 ṣe akoran awọn oriṣi pẹlu jiini Ph1 (Ottawa), ije T1 ṣe akoran awọn oriṣi pẹlu jiini Ph2.
Ni Russia, o fẹrẹ to T0 nikan ni a rii lori poteto; lori awọn tomati, T0 bori ni ibẹrẹ akoko, ṣugbọn nigbamii o rọpo nipasẹ ije T1 (Dyakov et al., 1975, 1994). Lẹhin ọdun 2000, T1 lori poteto bẹrẹ si waye ni ọpọlọpọ awọn olugbe ni ibẹrẹ ti epiphytoty. Ni AMẸRIKA, awọn igara ti kii ṣe pathogenic si tomati, ati awọn ere-ije T0, T1 ati T2, ni a rii lori awọn poteto, lakoko ti T1 ati T2 bori lori awọn tomati (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin et al., 1995).
Ibarasun iru
Lati ṣe iwadii naa, awọn igara idanwo (itọkasi) pẹlu awọn iru ibarasun ti a mọ - A1 ati A2 - nilo. Iyasọtọ idanwo ti wa ni irugbin pẹlu wọn ni awọn orisii ni awọn ounjẹ Petri pẹlu alabọde oat agar. Lẹhin abeabo fun awọn ọjọ mẹwa 10, a ṣe ayẹwo awọn awopọ fun wiwa tabi isansa ti oospores ni alabọde ni agbegbe olubasọrọ ti awọn igara. Awọn aṣayan 4 ṣee ṣe: igara naa jẹ ti iru ibarasun A1 ti o ba ṣẹda oospores pẹlu oluyẹwo A2, si A2 ti o ba ṣẹda oospores pẹlu tester A1, si A1A2 ti o ba jẹ oospores pẹlu awọn oluyẹwo mejeeji, tabi jẹ alaileto (00) ti o ba jẹ ko ṣe awọn oospores ko pẹlu eyikeyi oludanwo (awọn ẹgbẹ meji ti o kẹhin jẹ toje).
Lati ni iyara diẹ sii pinnu awọn iru ibarasun, awọn igbiyanju ni a ṣe lati ṣe idanimọ awọn agbegbe genomic ti o ni nkan ṣe pẹlu iru ibarasun, pẹlu wiwo si lilo wọn siwaju fun ṣiṣe ipinnu iru ibarasun nipasẹ PCR. Awọn oniwadi Amẹrika wa laarin awọn akọkọ lati ṣe idanwo aṣeyọri lati ṣe idanimọ iru aaye kan (Judelson et al., 1995). Lilo ọna RAPD, wọn ni anfani lati ṣe idanimọ agbegbe W16 ti o ni nkan ṣe pẹlu iru ibarasun ninu awọn ọmọ ti awọn ipinya meji ti o kọja ati ṣe apẹrẹ bata ti awọn alakoko 24-nucleotide lati ṣe alekun rẹ (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3') ati W16-2 (5'-GCGTAATGTAGCGTAACAGCTTC-3').
Igbiyanju miiran lati gba awọn asami PCR lati pinnu iru ibarasun jẹ nipasẹ awọn oniwadi Korean (Kim and Lee, 2002). Wọn ṣe idanimọ awọn ọja kan pato nipa lilo ọna AFLP. Bi abajade, bata meji ti awọn alakoko PHYB-1 (siwaju) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3') ati PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGCATTTT-3') ti ni idagbasoke, gbigba imudara yiyan ti agbegbe genome ti o ni nkan ṣe pẹlu A2 ibarasun iru. Lẹhinna, wọn tẹsiwaju iṣẹ yii ati ṣe apẹrẹ awọn alakoko 5'AAGCTATACTGGACAGGGT-3' (INF-1, siwaju) ati 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3' (INF-2), gbigba yiyan yiyan ti agbegbe Mat-A1, ihuwasi ti awọn igara pẹlu ibarasun iru A1. Lilo awọn iwadii PCR ti awọn iru ibarasun fihan awọn abajade to dara ninu iwadi ti awọn olugbe P. infestans ni Czech Republic (Mazakova et al., 2006), Tunisia (Jmour, Hamada, 2006) ati awọn agbegbe miiran. Ninu ile-iyẹwu wa (Mytsa, Elansky, ti a ko tẹjade), awọn igara 34 ti P. infestans ti o ya sọtọ lati awọn ara ti o kan ti ọdunkun ati tomati ni awọn agbegbe oriṣiriṣi ti Russia (Kostroma, Ryazan, Astrakhan, awọn agbegbe Moscow) ni a ṣe atupale. Awọn abajade ti itupalẹ PCR nipa lilo awọn alakoko kan pato ni ibamu pẹlu diẹ sii ju 90% pẹlu awọn abajade ti iṣiro iru ibarasun nipa lilo ọna ibile lori alabọde ounjẹ.
Tabili 1. Iyatọ ti resistance laarin Sib 1 clone (Elansky et al., 2001)
Apeere gbigba ipo | Nọmba awọn ipinya ti a ṣe atupale | Nọmba ti ifarabalẹ (S), sooro alailagbara (SR) ati awọn igara (R) sooro, awọn kọnputa (%) | ||
S | SR | R | ||
Vladivostok | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Chita | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
G. Irkutsk | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
Krasnoyarsk | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
Yekaterinburg ilu | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
O. Sakhalin | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Omsk agbegbe | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Atako Metalaxyl gẹgẹbi ami olugbe
Ni awọn ibẹrẹ 1980, awọn ibesile ti o lagbara ti pẹ blight ti o ṣẹlẹ nipasẹ awọn igara-sooro metalaxyl ti P. infestans ni a royin ni ọpọlọpọ awọn agbegbe. Awọn oko ọdunkun ni ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ti jiya awọn adanu nla (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Lati igbanna, ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ni ayika agbaye ti ṣe abojuto nigbagbogbo iṣẹlẹ ti awọn igara sooro phenylamide ni awọn olugbe P. infestans. Ni afikun si igbelewọn iṣe ti awọn ifojusọna fun lilo awọn oogun ti o ni phenylamide, ṣiṣe eto awọn iwọn aabo ati asọtẹlẹ epiphytoties, atako si awọn oogun wọnyi ti di ọkan ninu awọn ami ami ami ti a lo pupọ fun itupalẹ afiwera ti awọn olugbe ti pathogen. Bibẹẹkọ, lilo resistance si metalaxyl ni awọn iwadii olugbe afiwera yẹ ki o ṣe ni akiyesi otitọ pe: 1 - ipilẹ jiini ti resistance ko ti pinnu ni deede, 2 - resistance si metalaxyl jẹ ami ti o gbẹkẹle yiyan, ti o lagbara iyipada ti o da lori lilo awọn phenylamides, 3 - iyatọ iyatọ ti ifamọ si metalaxyl ti awọn igara laarin laini clonal kan (Table 1).
Isoenzyme spectra
Awọn asami Isoenzyme nigbagbogbo jẹ ominira ti awọn ipo ita, ṣafihan ogún Mendelian ati pe o jẹ codomint, gbigba ọkan laaye lati ṣe iyatọ laarin homo- ati heterozygotes. Lilo awọn ọlọjẹ bi awọn asami jiini jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe idanimọ awọn atunto nla mejeeji ti ohun elo jiini, pẹlu chromosomal ati awọn iyipada jiini, ati awọn aropo amino acid ẹyọkan.
Awọn ijinlẹ elekitiroti ti awọn ọlọjẹ ti fihan pe pupọ julọ awọn enzymu wa ninu awọn ohun alumọni ni irisi awọn ida pupọ ti o yatọ ni arinbo elekitirophoretic. Awọn ida wọnyi jẹ abajade ti fifi koodu sii awọn ọna kika pupọ ti awọn enzymu nipasẹ oriṣiriṣi loci (isozymes tabi isozymes) tabi oriṣiriṣi alleles ti agbegbe kanna (allozymes tabi awọn allozymes). Iyẹn ni, isozymes jẹ awọn ọna oriṣiriṣi ti enzymu kanna. Awọn fọọmu oriṣiriṣi ni iṣẹ ṣiṣe katalitiki kanna, ṣugbọn yatọ diẹ ni awọn aropo amino acid ẹyọkan ninu akopọ peptide ati ni idiyele. Iru awọn iyatọ bẹẹ jẹ ifihan nipasẹ electrophoresis.
Nigbati o ba n ṣe ikẹkọ P. infestans awọn igara, iwoye ti isoenzymes ti awọn ọlọjẹ meji ni a lo: peptidase ati glucose-6-phosphate isomerase (enzymu yii jẹ monomorphic ni awọn olugbe Russia, nitorinaa awọn ọna fun ikẹkọ ko ni fun ni iṣẹ yii). Lati ya wọn sọtọ si awọn isozymes ninu aaye ina, awọn igbaradi amuaradagba ti o ya sọtọ lati awọn ohun alumọni ti a ṣe iwadi ni a lo si awo gel kan ti a gbe sinu aaye ina. Oṣuwọn itankale awọn ọlọjẹ kọọkan ninu gel kan da lori idiyele ati iwuwo molikula, nitorinaa, ninu aaye ina mọnamọna, a ti pin adalu awọn ọlọjẹ sinu awọn ipin ti o yatọ, eyiti a le rii ni lilo awọn awọ pataki.
Iwadi ti peptidase isoenzymes ti wa ni ti gbe jade lori cellulose acetate, sitashi tabi polyacrylamide gels. Ọna ti o rọrun julọ da lori lilo awọn gels acetate cellulose ti a ṣe nipasẹ Helena Laboratories Inc. Ko nilo titobi nla ti awọn ohun elo idanwo, ngbanilaaye ọkan lati gba awọn ẹgbẹ itansan lori gel lẹhin electrophoresis fun awọn loci enzymu mejeeji, ati pe ko nilo akoko pupọ ati owo (Fig. 2).
A gbe nkan kekere ti mycelium lọ si microtube milimita 1,5, ati 1-2 silė ti omi distilled ti wa ni afikun si rẹ. Lẹhin eyi, apẹẹrẹ jẹ isokan (fun apẹẹrẹ, pẹlu adaṣe ina mọnamọna pẹlu asomọ ṣiṣu kan ti o yẹ fun microtube) ati sedimented fun awọn aaya 25 ni centrifuge ni 13000 rpm. Lati microtube kọọkan, 8 µl. supernatant ti wa ni gbigbe si awọn applicator awo.
Geli acetate cellulose ti yọ kuro lati inu apo ifipamọ, ti bajẹ laarin awọn iwe alẹ meji ti iwe àlẹmọ ati gbe pẹlu Layer iṣẹ ti nkọju si oke ipilẹ ṣiṣu ti ohun elo. Ojutu lati awo naa ti gbe nipasẹ ohun elo si gel 2-4 igba. A gbe jeli naa sinu iyẹwu electrophoresis,
Table 2. Tiwqn ti ojutu ti a lo fun kikun cellulose acetate gel nigba ti o ṣe ayẹwo awọn isoenzymes peptidase: kan ju ti kun (bromophenol blue) ti wa ni gbe lori eti gel.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 milimita
Peroxidase, 1000 U/ml 5 silė
o-dianisidine, 4 mg/ml 8 silė
MgCl2, 20 mg/ml 2 silė
Gly-Leu, 15 mg/ml 10 silė
L-amino-acid oxidase, 20 u/ml 2 silė
Electrophoresis ti gbe jade fun iṣẹju 20. ni 200 V. Lẹhin ti electrophoresis, a gbe jeli si tabili kikun ati ki o ya pẹlu ojutu kikun kan (Table 2). 10 milimita ti 1,6% DIFCO agar ti wa ni iṣaaju-yo ni adiro makirowefu, tutu si 60 ° C, lẹhin eyi 2 milimita ti agar ti wa ni idapo pẹlu adalu kun ati ki o dà sori gel. Awọn ila han laarin iṣẹju 15-20. L-amino-acid oxidase reagent ti wa ni afikun lẹsẹkẹsẹ ṣaaju ki o to dapọ ojutu pẹlu agar didà.
Ni awọn olugbe Russia, agbegbe Pep 1 jẹ aṣoju nipasẹ awọn genotypes 100/100 ati 92/100. Homozygote 92/92 jẹ toje pupọ (nipa 0,1%). Locus Pep 2 jẹ aṣoju nipasẹ awọn genotypes mẹta 100/100, 100/112 ati 112/112, ati gbogbo awọn iyatọ 3 jẹ ohun ti o wọpọ (Elanky, Smirnov, 2003, Fig. 2).
Iwadi Jiini
Ihamọ ajẹkù polymorphism ti o tẹle pẹlu arabara (RFLP-RG 57)
Lapapọ DNA jẹ itọju pẹlu henensiamu ihamọ Eco R1, awọn ajẹkù DNA ti yapa nipa lilo gel electrophoresis agarose. DNA iparun tobi pupọ ati pe o ni ọpọlọpọ awọn ilana atunwi, ṣiṣe itupalẹ taara ti ọpọlọpọ awọn ajẹkù ti o gba nipasẹ awọn ensaemusi ihamọ soro. Nitorinaa, awọn ajẹkù DNA ti o yapa ninu jeli ni a gbe lọ si awọ ilu pataki kan ati pe a lo fun isọpọ pẹlu iwadi RG 57, eyiti o ni awọn nucleotides ti a samisi pẹlu awọn aami ipanilara tabi awọn aami fluorescent. Iwadii yii ṣe arabara si awọn ilana atunwi giga ninu jiometirika (Goodwin et al., 1992, Forbes et al., 1998). Lẹhin wiwo awọn abajade ti arabara lori ina- tabi ohun elo ifura ipanilara, profaili hybridization multilocus (fingerprinting) ti gba, ti o jẹ aṣoju nipasẹ awọn ajẹkù 25-29 (Forbes et al., 1998). Awọn ọmọ Asexual (clonal) yoo ni awọn profaili kanna. Nipa ipo ti awọn ẹgbẹ lori elekitirogiramu, awọn ibajọra ati awọn iyatọ ti awọn ohun alumọni ti a ṣe afiwe ni idajọ.
Mitochondrial DNA haplotypes
Ninu ọpọlọpọ awọn sẹẹli eukaryotic, mtDNA ni a ṣe afihan ni irisi moleku DNA ipin meji-okun, eyiti, ko dabi awọn chromosomes iparun ti awọn sẹẹli eukaryotic, ṣe atunṣe ologbele-Konsafetifu ati pe ko ni nkan ṣe pẹlu awọn ohun elo amuaradagba.
Ẹya-ara mitochondrial ti P. infestans ti jẹ lẹsẹsẹ, ati pe nọmba awọn iṣẹ ti a ti yasọtọ si itupalẹ awọn ipari ajẹku ihamọ (Carter et al, 1990, Goodwin, 1991, Gavino ati Fry, 2002). Lẹhin ti Griffith ati Shaw (1998) ṣe agbekalẹ ọna ti o rọrun ati iyara fun ṣiṣe ipinnu awọn haplotypes mtDNA, ami ami yii di ọkan ninu awọn olokiki julọ ninu awọn ẹkọ ti P. infestans Koko ti ọna naa jẹ imudara lẹsẹsẹ ti awọn ajẹkù meji ti DNA mitochondrial (lati ọdọ mitochondrial. Jiini ti o wọpọ) pẹlu awọn alakoko F2-R2 ati F4-R4 (Table 3) ati ihamọ wọn atẹle nipa lilo awọn enzymu ihamọ MspI (ajẹku 1st) ati EcoR1 (ajẹkù keji). Ọna naa gba wa laaye lati ṣe idanimọ awọn haplotypes 2: Ia, IIa, Ib, IIb. Iru II yatọ si iru I nipasẹ ifarahan ti ifibọ 4 bp ati ipo ti o yatọ si awọn aaye ihamọ ni awọn agbegbe P1881 ati P2 (Fig. 4).
Niwon 1996, laarin awọn igara ti a gba ni Russia, awọn haplotypes Ia ati IIa nikan ni a ṣe akiyesi (Elansky et al., 2001, 2015). Wọn le ṣe idanimọ lẹhin iyapa awọn ọja ihamọ pẹlu alakoko F2-R2 ni aaye ina (Fig. 4, 5). Awọn oriṣi mtDNA ni a lo ni awọn itupalẹ afiwera ti awọn igara ati awọn olugbe. Ni nọmba awọn ẹkọ, awọn iru DNA mitochondrial mitochondrial ni a lo lati ṣe idanimọ awọn laini clonal ati ijẹrisi P. infestans isolates (Botez et al., 2007; Shein et al., 2009). Lilo ọna PCR-RFLP, o pari pe mtDNA jẹ orisirisi ni igara P. infestans (Elansky, Milyutina, 2007). Awọn ipo imudara: 1x (500 sec. 94°C), 40x (30 sec. 90°C, 30 sec. 52°C, 90 sec. 72°C); 1x (5 min. 72°C). Adalu ifa: (20 µl): 0,2U Taq DNA polymerase, 1x 2,5 mM MgCl2-Taq buffer, 0,2 mM kọọkan dNTP, 30 pM alakoko ati 5 ng ti igbeyewo DNA, omi deionized - to 20 µl.
Ihamọ ọja PCR ni a ṣe fun awọn wakati 4-6 ni iwọn otutu ti 37 ° C. Adalu ihamọ (20 µl): 10x MspI (2 µl), 10x ihamọ ihamọ (2 µl), omi deionized (6 µl), ọja PCR (10 µl).
Tabili 3. Awọn alakoko ti a lo lati ṣe alekun awọn agbegbe polymorphic mtDNA
Locus | Alakoko | Alakoko ipari ati placement | PCR ọja ipari | Enzymu ihamọ |
---|---|---|---|---|
P2 | F2: 5'- TTCCCTTTGTCCTCTACCGAT | Ọdun 21; 13619-13639 | 1070 | MspI |
R2: 5'- TTACGGCGGTTTAGCACATACA | Ọdun 22; 14688-14667 | |||
P4 | F4: 5'- TGGTCATCCAGAGGTTTATGTT | Ọdun 22; 9329-9350 | 964 | EcoRI |
R4: 5 - CCGATACCGATACCAGCACACA | Ọdun 22; 10292-10271 |
Imudara alakoko alakoko (RAPD)
Nigbati o ba n ṣe RAPD, a lo alakoko kan (nigbakanna ọpọlọpọ awọn alakoko nigbakanna) pẹlu ọna ti nucleotide lainidii, nigbagbogbo 10 nucleotides ni gigun, pẹlu akoonu giga (lati 50%) ti awọn nucleotides GC ati iwọn otutu annealing kekere (nipa 35ºC). Iru awọn alakoko “joko” lori ọpọlọpọ awọn aaye ibaramu ninu jiini. Lẹhin imudara, nọmba nla ti amplicons ni a gba. Nọmba wọn da lori awọn alakoko(s) ti a lo ati awọn ipo ifọkansi (MgCl2 ifọkansi ati iwọn otutu annealing).
Awọn amplicons jẹ ojulowo nipasẹ ṣiṣe lori polyacrylamide tabi gel agarose. Nigbati o ba n ṣe itupalẹ RAPD, o jẹ dandan lati farabalẹ ṣe abojuto mimọ ti ohun elo ti a ṣe itupalẹ, nitori ibajẹ nipasẹ awọn nkan alãye miiran le fa ilosoke pataki ninu nọmba awọn ohun-ọṣọ, eyiti o pọ pupọ paapaa nigba ti n ṣe itupalẹ ohun elo mimọ (Perez et al, 1998). Lilo ọna yii ni kikọ ẹkọ jiini ti P. infestans jẹ afihan ni ọpọlọpọ awọn iṣẹ (Judelson ati Roberts, 1999, Ghimire et al., 2002, Carlisle et al., 2001). Yiyan awọn ipo ifaseyin ati awọn alakoko (51 10-nucleotide alakoko ni a ṣe iwadi) ni a fun ni nkan nipasẹ Abu-El Samen et al., (2003).
Microsatellite atunwi (SSR) onínọmbà
Microsatellite ntun (atunse awọn ọna ti o rọrun, SSRs) jẹ awọn ọna kukuru ti 1-3 (nigbakugba titi di 6) awọn nucleotides ti o wa ninu awọn genomes iparun ti gbogbo awọn eukaryotes. Nọmba awọn atunwi itẹlera le yatọ lati 10 si 100. Microsatellite loci waye pẹlu igbohunsafẹfẹ giga ti iṣẹtọ ati pe o pin diẹ sii tabi kere si ni deede jakejado jiini (Lagercrantz et al., 1993). Polymorphism ti awọn atẹle microsatellite ni nkan ṣe pẹlu awọn iyatọ ninu nọmba awọn atunwi ti idi ipilẹ. Awọn ami ami microsatellite jẹ codomint, eyiti o fun laaye laaye lati lo lati ṣe itupalẹ igbekalẹ olugbe, pinnu ibatan, awọn ipa ọna ijira ti genotypes, ati bẹbẹ lọ. Lara awọn anfani miiran ti awọn asami wọnyi, ọkan yẹ ki o ṣe akiyesi polymorphism giga wọn, isọdọtun ti o dara, aibikita ati iṣeeṣe ti itupalẹ aifọwọyi ati igbelewọn ti microsatellite tun polymorphism ni a ṣe nipasẹ imudara PCR nipa lilo awọn alakoko tobaramu si awọn ilana alailẹgbẹ flanking microsatellite loci. Ni ibẹrẹ, itupalẹ naa ni a ṣe nipasẹ yiya sọtọ awọn ọja ifaseyin lori jeli polyacrylamide kan. Nigbamii, awọn oṣiṣẹ ti ile-iṣẹ Biosystems Applied dabaa lilo awọn alakoko ti o ni aami fluorescently pẹlu wiwa awọn ọja ifaseyin nipa lilo aṣawari lesa adaṣe (Diehl et al., 1990), ati lẹhinna awọn atẹle DNA alaifọwọyi boṣewa (Ziegle et al., 1992). Ifiṣamisi awọn alakoko pẹlu ọpọlọpọ awọn awọ Fuluorisenti jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe itupalẹ ọpọlọpọ awọn asami lori ọna kan ni ẹẹkan ati, ni ibamu, mu iṣelọpọ ti ọna naa pọ si ni pataki ati ilọsiwaju iṣedede ti itupalẹ.
Awọn atẹjade akọkọ ti o yasọtọ si lilo ti SSR onínọmbà fun iwadi ti P. infestans han ni ibẹrẹ 2000s. (Knapova, Gisi, 2002). Kii ṣe gbogbo awọn ami ti a dabaa nipasẹ awọn onkọwe ṣe afihan iwọn to peye ti polymorphism, sibẹsibẹ, meji ninu wọn (4B ati G11) wa ninu ṣeto awọn ami ami 12 SSR ti Lees et al (2006) dabaa ati lẹhinna gba ni Eucablight nẹtiwọọki iwadi (www.eucablight .org) gẹgẹbi idiwọn fun P. infestans. Awọn ọdun diẹ lẹhinna, a ṣe agbejade iwadi kan lori ẹda ti eto itupalẹ DNA multiplex fun P. infestans ti o da lori awọn ami SSR mẹjọ (Li et al., 2010). Nikẹhin, lẹhin ti o ṣe iṣiro gbogbo awọn ami-ami ti a dabaa tẹlẹ ati yiyan awọn alaye ti o pọ julọ, bakanna bi iṣapeye awọn alakoko, awọn afi fluorescent ati awọn ipo imudara, ẹgbẹ kanna ti awọn onkọwe gbekalẹ eto itupalẹ multiplex-igbesẹ kan pẹlu awọn ami ami 12 (Table 4; Li et al). ., 2013a). Awọn alakoko ti a lo ninu eto yii ni a yan ati aami pẹlu ọkan ninu awọn ami-ami fluorescent mẹrin (FAM, VIC, NED, PET) ki awọn sakani iwọn allele ti awọn alakoko pẹlu awọn aami kanna ko ni lqkan.
Awọn onkọwe ṣe itupalẹ lori PTC200 cycler gbigbona (MJ Iwadi, AMẸRIKA) ni lilo QIAGEN multiplex PCR tabi awọn ohun elo PCR Typeit Microsatellite QIAGEN. Iwọn ti adalu ifaseyin jẹ 12.5 µl. Awọn ipo imudara jẹ bi atẹle: fun QIAGEN multiplex PCR: 95ºC (15 min), 30x (95ºC (20 s), 58ºC (90 s), 72ºC (60 s), 72ºC (20 min); fun QIAGEN Iru-it Microsatellite PCR .
Iyapa ati iworan ti awọn ọja PCR ni a ṣe ni lilo ABI3730 adaṣe adaṣe DNA olutupalẹ (Awọn ohun elo Biosystems).
Table 4. Awọn abuda ti 12 boṣewa asami SSR ti a lo fun genotyping P. infestans (Li et al., 2013a)
Akọle | Nọmba ti alleles | Iwọn iwọn alleles (bp) | Awọn alakoko |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
Pi02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGAACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTTACAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATCTGATCGCAACTGAGGG R: GTTTCAAGATACAACACGTCGCTCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | F: FAM-TCTTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGAGAAAGGCTTC |
Pi04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG R: GTTTCAGGCGGCTGTTTCGAC |
Pi70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTATTTCTTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGCTGAAGTTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Pi63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTCCTGTTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGC R: GTTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAAATAAAGCCTTGGTTCA R: GCAAGCGAGGTTTGTAGATT |
Apeere ti iworan ti awọn abajade itupalẹ jẹ afihan ni Ọpọtọ. 6. Awọn abajade ni a ṣe atupale nipa lilo eto GeneMapper 3.7 nipa ifiwera data ti o gba pẹlu data lati awọn iyasọtọ ti a mọ. Lati dẹrọ itumọ ti awọn abajade idanwo, iwadi kọọkan yẹ ki o pẹlu awọn iyasọtọ itọkasi 1-2 pẹlu genotype ti a mọ.
Ọna iwadi ti a dabaa ni idanwo lori nọmba pataki ti awọn ayẹwo aaye, lẹhin eyi ti awọn onkọwe ṣe awọn ilana iṣedede laarin awọn ile-iṣẹ ti awọn ile-iṣẹ meji, Ile-ẹkọ James Hutton (UK) ati Ile-ẹkọ giga Wageningen & Iwadi (Netherlands), eyiti, pẹlu iṣeeṣe lilo. Awọn kaadi FTA boṣewa fun gbigba irọrun ati gbigbe awọn ayẹwo DNA lati P. infestans gba wa laaye lati sọrọ nipa iṣeeṣe ti lilo iṣowo ti idagbasoke yii. Ni afikun, ọna iyara ati deede ti genotyping P. infestans isolates nipa lilo multiplex SSR onínọmbà ti jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe awọn iwadi idiwon ti awọn olugbe ti yi pathogen lori kan agbaye asekale, ati awọn ẹda ti a agbaye pẹ blight database laarin awọn ilana ti awọn. Eucablight ise agbese (www.eucablight.org), pẹlu , pẹlu awọn esi ti microsatellite onínọmbà, ṣe o ṣee ṣe lati orin awọn ifarahan ati itankale titun genotypes jakejado aye.
Ihamọ pipọ polymorphism gigun (AFLP). AFLP (polymorphism ipari ajeku ti a pọ si) jẹ imọ-ẹrọ fun gbigba awọn asami molikula laileto nipa lilo awọn alakoko kan pato. Ni AFLP, DNA ṣe itọju pẹlu apapo awọn enzymu ihamọ meji. Awọn oluyipada kan pato ti wa ni ligated si awọn opin alalepo ti awọn ajẹkù ihamọ.
Awọn ajẹkù wọnyi yoo jẹ alekun ni lilo awọn alakoko tobaramu si ọna ti nmu badọgba ati aaye ihamọ, ati ni afikun gbigbe ọkan tabi diẹ ẹ sii awọn ipilẹ ti a yan laileto ni opin 3' wọn. Eto ti awọn ajẹkù ti o da lori awọn enzymu ihamọ ati awọn nucleotides ti a yan laileto ni awọn opin 3 'ti awọn alakoko (Vos et al., 1995). AFLP genotyping ni a lo lati ṣe iwadi ni iyara lori iyatọ jiini ti awọn oriṣiriṣi oni-aye.
Apejuwe alaye ti ọna naa ni a fun ni Mueller, Wolfenbarger, 1999, Savelkoul et al., 1999. Iṣẹ pupọ ti ṣe nipasẹ awọn oniwadi Kannada lati ṣe afiwe ipinnu ti awọn ọna AFLP ati SSR. Awọn abuda phenotypic ati genotypic ti 48 P. infestans isolates ti a gba lati awọn agbegbe marun ti Northern China ni a ṣe iwadi. Awọn iwoye AFLP ṣe afihan awọn ẹda DNA oriṣiriṣi mẹjọ, ni idakeji si awọn genotypes SSR, eyiti ko si iyatọ ti a damọ (Guo et al., 2008).
Imudara pẹlu awọn alakoko isokan si awọn ilana elepo ti o ṣee ṣe
Awọn ami-ami ti o wa lati awọn ilana retrotransposon wulo pupọ fun aworan aworan jiini, kikọ ẹkọ oniruuru jiini ati awọn ilana itiranya (Schulman, 2006). Ti o ba ṣe awọn alakoko ti o jẹ ibaramu si awọn ilana iduroṣinṣin ti awọn eroja alagbeka kan, o le ṣe alekun awọn agbegbe genome ti o wa laarin wọn. Ninu awọn iwadii ti oluranlowo okunfa ti blight pẹ, ọna ti iṣamulo ti awọn apakan jiini ni lilo ibaramu alakoko si ọna mojuto ti SINE retropazone (Awọn eroja Nuclear Interspersed Kukuru) ti lo ni aṣeyọri (Lavrova, Elansky, 2003). Lilo ọna yii, a rii awọn iyatọ paapaa ninu awọn ọmọ asexual ti ipinya kanna. Ni iyi yii, o pari pe ọna inter-SINE PCR jẹ pato pato ati iyara gbigbe ti awọn eroja SINE ninu genome Phytophthora jẹ giga.
Awọn idile mejila ti awọn retrotransposons kukuru (SINEs) ni a ti mọ ni awọn genome P. infestans; Pipin eya ti awọn retrotransposons kukuru ni a ṣe iwadi, awọn eroja (SINEs) ti o wa ninu jiini nikan ti P. infestans ni a mọ (Lavrova, 12).
Awọn ẹya ti ohun elo ti awọn ọna fun iwadii afiwera ti awọn igara ni awọn ikẹkọ olugbe
Nigbati o ba n gbero ikẹkọ, o jẹ dandan lati ni oye awọn ibi-afẹde ti o lepa ati lo awọn ọna ti o yẹ. Nitorinaa, diẹ ninu awọn ọna jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe agbejade nọmba nla ti awọn abuda asami ominira, ṣugbọn ni akoko kanna wọn ni isọdọtun kekere ati pe wọn dale gaan lori awọn reagents ti a lo, awọn ipo ifaseyin, ati idoti ti ohun elo ti a ṣe iwadi. Nitorinaa, ninu iwadi kọọkan ti ẹgbẹ kan ti awọn igara o jẹ dandan lati lo awọn iyasọtọ boṣewa (itọkasi) pupọ, ṣugbọn paapaa lẹhinna awọn abajade ti awọn idanwo pupọ nira pupọ lati darapo.
Ẹgbẹ awọn ọna pẹlu RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR. Lẹhin imudara, nọmba nla ti awọn ajẹkù DNA ti awọn titobi oriṣiriṣi ni a gba. O ni imọran lati lo iru awọn imọ-ẹrọ nigba ti o jẹ dandan lati fi idi iyatọ mulẹ laarin awọn igara ti o ni ibatan pẹkipẹki (awọn obi-ọmọ, iru-ẹran-ẹran, ati bẹbẹ lọ), tabi ni awọn ọran nibiti o nilo itupalẹ alaye ti apẹẹrẹ kekere kan. Nitorinaa, ọna AFLP ni lilo pupọ ni maapu jiini ti P. infestans (van der Lee et al., 1997) ati ninu awọn ẹkọ inu eniyan (Knapova, Gisi, 2002, Cooke et al, 2003, Flier et al, 2003). Ko ṣe imọran lati lo iru awọn ọna nigba ṣiṣẹda awọn apoti isura infomesonu igara, nitori O fẹrẹ jẹ soro lati ṣọkan gbigbasilẹ awọn abajade nigba ṣiṣe awọn itupalẹ ni awọn ile-iṣere oriṣiriṣi.
Laibikita ayedero ti o han gbangba ati iyara ti ipaniyan (ipinya DNA laisi isọdi ti o dara, imudara, iworan ti awọn abajade), ẹgbẹ awọn ọna nilo lilo ọna pataki kan fun kikọ awọn abajade: distillation ni jeli polyacrylamide pẹlu aami (radioactive tabi luminescent) awọn alakoko ati itanna ti o tẹle ti ina- tabi ohun elo ifura ipanilara. Aworan gel ethidium bromide agarose ni gbogbogbo ko dara fun awọn ọna wọnyi nitori nọmba nla ti awọn ajẹkù DNA ti awọn titobi oriṣiriṣi le dapọ.
Awọn ọna miiran, ni ilodi si, gba laaye lati ṣẹda nọmba kekere ti awọn ẹya pẹlu atunṣe giga pupọ. Ẹgbẹ yii pẹlu iwadi ti awọn haplotypes DNA mitochondrial (awọn haplotypes meji nikan Ia ati IIa ni a ṣe akiyesi ni Russia), iru ibarasun (ọpọlọpọ awọn ipinya ti pin si awọn oriṣi 2: A1 ati A2, SF ara-fertile jẹ toje) ati iwoye ti awọn isoenzymes peptidase meji loci Pep1 ati Pep2, ti o ni awọn isozymes meji kọọkan) ati glucose-6-phosphate isomerase (ni Russia ko si iyipada ninu iwa yii, biotilejepe polymorphism pataki ni a ṣe akiyesi ni awọn orilẹ-ede miiran ti agbaye). O ni imọran lati lo awọn ẹya wọnyi nigbati o ba n ṣe itupalẹ awọn akojọpọ ati ṣiṣe akojọpọ awọn apoti isura infomesonu lori iwọn agbegbe ati agbaye. Ninu ọran ti itupalẹ awọn isoenzymes ati awọn haplotypes ti DNA mitochondrial, o ṣee ṣe lati ṣe laisi awọn igara boṣewa lapapọ, lakoko ti o wa ninu itupalẹ awọn iru ibarasun, awọn iyasọtọ idanwo meji pẹlu awọn iru ibarasun mọ nilo.
Awọn ipo ifaseyin ati awọn reagents le ni ipa lori itansan ọja nikan lori elekitirogira;
Lọwọlọwọ, ọpọlọpọ awọn olugbe ni apakan Yuroopu ti Russia jẹ aṣoju nipasẹ awọn igara ti awọn iru ibarasun mejeeji (Table 6), laarin wọn awọn ipinya wa pẹlu awọn oriṣi Ia ati IIa ti DNA mitochondrial (awọn iru mtDNA miiran ti a rii ni agbaye ko ti rii ni Russia lẹhin 1993). Awọn iwoye ti peptidase isoenzymes jẹ aṣoju nipasẹ awọn genotypes meji ni agbegbe Pep1 (100/100, 92/92 ati heterozygote 92/100, pẹlu 92/92 genotype jẹ toje pupọ (<0,3%)) ati awọn genotypes meji ni Pep 2 locus (100/100, 112/112 ati heterozygote 100/112, ati genotype 112/112 jẹ kere wọpọ ju 100/100, sugbon tun oyimbo wọpọ).
Ko si iyipada ninu awọn spekitiriumu ti glukosi-6-phosphate isomerase isoenzymes ti a ṣe akiyesi lẹhin 1993 (ipalara ti US-1 clonal laini);
Ẹgbẹ kẹta ti awọn ọna jẹ ki o ṣee ṣe lati gba ẹgbẹ ti o to ti awọn abuda asami ti ominira pẹlu isọdọtun giga. Loni, ẹgbẹ yii pẹlu apẹẹrẹ RFLP-RG57, eyiti o ṣe agbejade awọn ajẹkù DNA 25-29 ti awọn titobi oriṣiriṣi. RFLP-RG57 le ṣee lo mejeeji nigba itupalẹ awọn ayẹwo ati nigbati o ba n ṣajọ awọn apoti isura data. Bibẹẹkọ, ọna yii jẹ gbowolori pupọ ju awọn ti iṣaaju lọ, nilo akoko pupọ, o nilo iye nla ti DNA ti a sọ di mimọ gaan. Nitorinaa, oluwadii ti fi agbara mu lati ṣe idinwo iwọn didun ohun elo ti idanwo.
Idagbasoke ti RFLP-RG57 ni ibẹrẹ awọn ọdun 90 ni pataki awọn iwadii olugbe ti o pọ si ti pathogen blight pẹ. O di ipilẹ ọna ti o da lori ipinya ati igbekale ti "Awọn ila Clonal" (wo isalẹ). Pẹlú RFLP-RG57, iru ibarasun, DNA fingerprinting (ọna RFLP-RG57), spectra ti peptidase ati glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, ati iru DNA mitochondrial ni a lo lati ṣe idanimọ awọn laini clonal. O ṣeun fun u, o ṣe afihan nipasẹ al., 1994), rirọpo awọn olugbe atijọ nipasẹ awọn tuntun (Drenth et al, 1993, Sujkowski et al, 1994, Goodwin et al, 1995a), ati awọn laini clonal ti o bori ni ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ti aye won damo. Awọn ẹkọ-ẹkọ ti awọn igara Ilu Rọsia ni lilo ọna yii ṣe afihan polymorphism genotypic giga ti awọn igara ni apakan Yuroopu ati monomorphism ti awọn olugbe ni awọn agbegbe Asia ati Ila-oorun ti Russia (Elansky et al, 2001). Ati nisisiyi ọna yii wa ni akọkọ nigbati o n ṣe awọn iwadi ti awọn eniyan ti P. infestans. Sibẹsibẹ, lilo rẹ ni ibigbogbo jẹ idilọwọ nipasẹ idiyele giga rẹ ati imuse aladanla.
Ọna miiran ti o ni ileri ti a ko lo ni lilo pupọ ni iwadii P. infestans jẹ iṣiro atunwi microsatellite (SSR). Lọwọlọwọ, ọna yii jẹ lilo pupọ lati ya sọtọ awọn laini clonal. Fun itupalẹ awọn igara, awọn ami ami ami phenotypic gẹgẹbi wiwa awọn jiini virulence fun awọn oriṣiriṣi ọdunkun (Avdey, 1995, Ivanyuk et al., 2002, Ulanova et al., 2003) ati tomati ti ni lilo pupọ (ati tẹsiwaju lati lo ). Titi di oni, awọn jiini virulence fun awọn oriṣiriṣi ọdunkun ti padanu iye wọn bi awọn ami ami ami fun awọn ẹkọ olugbe nitori ifarahan ti o pọju (tabi sunmọ rẹ) nọmba awọn jiini ti o ni agbara ni ọpọlọpọ awọn ipinya. Ni akoko kanna, Jiini virulence T1 fun awọn oriṣi tomati ti o gbe jiini Ph1 ti o baamu jẹ ṣi lo ni aṣeyọri bi ami ami ami (Lavrova et al., 2003, Ulanova et al., 2003).
Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ lo resistance fungicide bi ami ami ami kan. Iwa yii ko ni imọran lati lo ninu awọn iwadii olugbe nitori iṣẹlẹ irọrun ti o rọrun ti awọn iyipada resistance ni awọn laini clonal lẹhin ohun elo metalaxyl- (tabi mefenoxam-) ti o ni awọn fungicides si aaye naa. Fun apẹẹrẹ, awọn iyatọ pataki ni ipele ti resistance ni a ti han laarin idile ti Sib1 clonal (Elansky et al., 2001).
Nitorinaa, awọn ẹya asami ti o fẹ fun ṣiṣẹda awọn banki data ati awọn igara isamisi ni awọn akojọpọ jẹ iru ibarasun, peptidase isoenzyme spectrum, iru DNA mitochondrial, RFLP-RG57, SSR. Lati ṣe afiwe awọn apẹẹrẹ ti o lopin, ti o ba jẹ dandan lati lo nọmba ti o pọju ti awọn abuda asami, o le lo AFLP, RAPD, InterSSR, Inter-SINE PCR (Table 5). Sibẹsibẹ, o yẹ ki o ranti pe awọn ọna wọnyi ko ni atunṣe, ati ninu idanwo kọọkan kọọkan (ampilifaya electrophoresis ọmọ) o jẹ dandan lati lo awọn iyasọtọ itọkasi pupọ.
Tabili 5. Ifiwera awọn ọna oriṣiriṣi fun ikẹkọ awọn igara P. Infestans
Idiwọn | ТС | Isoenzymes | MtDNA | RFLP-RG57 | RAPD | ISSR | SSR | AFLP | Rev |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Iye ti alaye | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Atunse | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Seese ti onisebaye | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
iye owo ti | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Agbara iṣẹ | Н | Н | Н | В | NS* | NS* | Н | С | NS* |
Iyara itupalẹ *** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Akiyesi: H - kekere, C - alabọde, V - giga; NS * - agbara iṣẹ kekere nigba lilo gel agarose tabi adaṣe
genotype, alabọde - nigbati distilled ni jeli polyacrylamide pẹlu awọn alakoko ti o ni aami,
** - kii ṣe kika akoko ti o lo lori idagbasoke mycelium lati ya sọtọ DNA.
Eto olugbe
Clonal ila
Ni isansa ti isọdọkan tabi ilowosi ti ko ṣe pataki si eto olugbe, olugbe ni nọmba kan ti awọn ere ibeji, awọn paṣipaarọ jiini laarin eyiti o ṣọwọn pupọju.
Ninu iru awọn eniyan bẹẹ, o jẹ alaye diẹ sii lati ṣe iwadi kii ṣe awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn jiini kọọkan, ṣugbọn awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn genotypes ti o ni ipilẹṣẹ ti o wọpọ (awọn ila-ila ti clonal) ati pe o yatọ nikan ni awọn iyipada aaye. Awọn ijinlẹ olugbe ti arun ajakalẹ arun ti o pẹ ati igbekale ti awọn laini clonal ti ni iyara pupọ lati igba dide ti ọna RFLP-RG57 ni awọn ibẹrẹ 90s ti ọrundun to kọja. Paapọ pẹlu RFLP-RG57, iru ibarasun, spectra ti peptidase ati glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, ati iru DNA mitochondrial ni a lo lati ṣe idanimọ awọn laini clonal. Awọn abuda ti awọn laini clonal ti o wọpọ julọ ni a fun ni Tabili 6.
US-1 oniye jẹ gaba lori awọn olugbe nibi gbogbo titi di opin awọn ọdun 80, lẹhin eyi o bẹrẹ lati rọpo nipasẹ awọn ere ibeji miiran ati pe o padanu lati Yuroopu ati Ariwa America. Bayi o wa ni Iha Iwọ-oorun (Philippines, Taiwan, China, Japan, Korea, Koh et al., 1994, Mosa et al., 1993), ni Afirika (Uganda, Kenya, Rwanda, Goodwin et al., 1994, Vega-Sanchez et al., 2000; Ochwo et al., 2002) ati ni South America (Ecuador, Brazil, Peru, Forbes et al., 1997, Goodwin et al., 1994). Ko si awọn igara ti o jẹ ti idile US-1 ti a ṣe idanimọ ni Australia nikan. Nkqwe, P. infestans isolates de ni Australia ni miran igbi ti ijira (Goodwin, 1997).
US-6 oniye losi lati ariwa Mexico si California ni pẹ 70s ati ki o ṣẹlẹ ajakale ni poteto ati awọn tomati nibẹ lẹhin 32 ọdun ti aisan isansa. Nitori ibinu giga rẹ, o rọpo ẹda oniye US-1 o si di alaga ni etikun iwọ-oorun ti Amẹrika (Goodwin et al., 1995a).
Genotypes US-7 ati US-8 ni a ṣe awari ni Amẹrika ni ọdun 1992 ati pe o ti tan kaakiri ni Amẹrika ati Kanada ni ọdun 1994. Lakoko akoko aaye kan, oniye US-8 ni anfani lati fẹrẹ paarọ ẹda oniye US-1 ni awọn igbero ọdunkun lakoko ti o ni akoran pẹlu awọn ere ibeji mejeeji ni awọn ifọkansi dogba (Miller ati Johnson, 2000).
Clones BC-1 si BC-4 ni a ṣe idanimọ ni Ilu Gẹẹsi Columbia ni nọmba kekere ti awọn ipinya (Goodwin et al., 1995b). US-11 oniye tan kaakiri ni Amẹrika ati rọpo US-1 ni Taiwan. Clones JP-1 ati EC-1, pẹlu oniye US-1, ti pin ni Japan ati Ecuador, lẹsẹsẹ (Koh et al., 1994; Forbes et al., 1997).
SIB-1 jẹ ẹda oniye ti o jẹ pataki julọ ni Russia lori agbegbe nla lati agbegbe Moscow si Sakhalin. A ṣe awari ni agbegbe Moscow ni ọdun 1993, pẹlu diẹ ninu awọn olugbe aaye ti o ni awọn igara ti laini clonal yii ti o ni sooro gaan si metalaxyl. Lẹhin 1993, itankalẹ ti ẹda oniye yii dinku ni pataki. Ni ikọja Urals ni 1997-1998, SIB-1 ni a ri nibi gbogbo ayafi ti Khabarovsk Territory (SIB-2 oniye ti wa ni ibigbogbo nibẹ). Iyapa aaye ti awọn ere ibeji ti o ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti ibarasun yọkuro ilana ibalopọ ni agbegbe ti Siberia ati Iha Iwọ-oorun. Ni agbegbe Moscow, laisi Siberia, awọn olugbe jẹ aṣoju nipasẹ ọpọlọpọ awọn ere ibeji; fere gbogbo ipinya ni o ni a oto multilocus genotype (Elansky et al., 2001, 2015). Oniruuru yii ko le ṣe alaye nikan nipasẹ iṣafihan awọn igara olu lati oriṣiriṣi awọn ẹya ni agbaye pẹlu awọn ohun elo irugbin ti o wọle. Niwọn igba ti awọn iru ibarasun mejeeji waye ninu olugbe, o ṣee ṣe pe iyatọ rẹ tun jẹ nitori atunlo. Bayi, ni British Columbia, awọn farahan ti genotypes BC-2, BC-3 ati BC-4 ti wa ni ti ro nitori awọn arabara ti awọn ere ibeji BC-1 ati US-6 (Goodwin et al., 1995b). O ṣee ṣe pe awọn igara arabara tun wa ni awọn olugbe Moscow. Fun apẹẹrẹ, awọn igara MO-4, MO-8 ati MO-11 heterozygous fun agbegbe PEP le jẹ awọn arabara laarin awọn igara MO-12, MO-21, MO-22, eyiti o ni iru ibarasun A2 ati pe o jẹ homozygous fun ọkan allele ti PEP agbegbe ati igara MO-8, nini ibarasun iru A1 ati homozygous fun miiran allele ti awọn agbegbe. Ati pe ti eyi ba jẹ bẹ, ati ninu awọn olugbe ode oni ti P. infestans o wa ifarahan lati mu ipa ti ilana ibalopo, lẹhinna iye alaye ti iṣiro ti awọn clones multilocus yoo dinku (Elansky et al., 2001, 2015).
Iyatọ ni awọn ila ti clonal
Titi di awọn 90s ti ọrundun 20th, laini clonal US-1 jẹ ibigbogbo ni agbaye. Pupọ julọ aaye ati awọn olugbe agbegbe ni iyasọtọ ti awọn igara pẹlu genotype US-1. Sibẹsibẹ, awọn iyatọ tun ṣe akiyesi laarin awọn ipinya, o ṣee ṣe julọ nipasẹ ilana iyipada kan. Awọn iyipada waye ni iparun mejeeji ati DNA mitochondrial ati fowo, laarin awọn ohun miiran, ipele ti resistance si awọn oogun phenylamide ati nọmba awọn jiini virulence. Awọn ila ti o yatọ si awọn genotypes atilẹba nipasẹ awọn iyipada jẹ apẹrẹ nipasẹ awọn nọmba afikun lẹhin aami ti o tẹle orukọ ti genotype atilẹba (fun apẹẹrẹ, laini mutant US-1.1 ti laini clonal US-1). Awọn ika ọwọ DNA ti awọn ila US-1.5 ati US-1.6 ni awọn ila ẹya ara ẹrọ ti awọn titobi oriṣiriṣi (Goodwin et al., 1995a, 1995b); iran clonal US-6.3 tun yato si US-6 nipasẹ iran afikun kan (Goodwin, 1997, Tabili 7).
Nigbati o nkọ DNA mitochondrial, o wa ni pe iru 1b nikan ti DNA mitochondrial ni a rii ni laini clonal US-1 (Carter et al., 1990). Bibẹẹkọ, nigba ti n ṣe ayẹwo awọn igara ti idile clonal yii lati Perú ati Philippines, a ṣe akiyesi awọn iyasọtọ ti awọn iru DNA mitochondrial yatọ si 1b nipasẹ wiwa awọn ifibọ ati awọn piparẹ (Goodwin, 1991, Koh et al., 1994).
Table 6. Multilocus genotypes ti diẹ ninu awọn clonal lineages ti P. infestans
Akọle | Ibarasun iru | Isoenzymes | Awọn ika ọwọ DNA | MtDNA iru | |
GPI | PEP | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010110011E + 24 | Ib |
US-2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111000000011E + 24 | - |
US-4 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111110010011E + 24 | IIb |
US-7 | A2 | 100/111 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
US-8 | A2 | 100/111/122 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
US-9 | A1 | 100/100 | 83/100 | * | - |
US-10 | A2 | 111/122 | 100/100 | - | - |
US-11 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0101110010011E + 24 | IIb |
US-12 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | - |
US-14 | A2 | 100/122 | 100/100 | 1.0000000000011E + 24 | - |
US-15 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
US-16 | A1 | 100/111 | 100/100 | 1.0001100010011E + 24 | - |
US-17 | A1 | 100/122 | 100/100 | 1.0100010000011E + 24 | - |
US-18 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
US-19 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0101010000011E + 24 | Ia |
EC-1 | A1 | 90/100 | 96/100 | 1.1111010010011E + 24 | IIa |
SIB-1 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000110011E + 24 | IIa |
SIB-2 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000010011E + 24 | IIa |
SIB-3 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.1001010100011E + 24 | IIa |
MO-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000110011E + 24 | IIa |
MO-2 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
MO-3 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101000010011E + 24 | IIa |
MO-4 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0101110110011E + 24 | IIa |
MO-5 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001010010011E + 24 | IIa |
MO-6 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010010011E + 24 | Ia |
MO-7 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000110011E + 24 | IIa |
MO-8 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0101100010011E + 24 | IIa |
MO-9 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | IIa |
MO-10 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101100000011E + 24 | Ia |
MO-11 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0101010010011E + 24 | Ia |
MO-12 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010010011E + 24 | Ia |
MO-13 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011E + 24 | Ia |
MO-14 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.01010010011E + 22 | Ia |
MO-15 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.101110010011E + 23 | Ia |
MO-16 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000000011E + 24 | IIa |
MO-17 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1.0101010110011E + 24 | Ib |
MO-18 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101110010011E + 24 | IIa |
MO-19 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011E + 24 | IIa |
MO-20 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011E + 24 | IIa |
MO-21 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011E + 24 | IIa |
Akiyesi: * ko si data.
Table 7. Multilocus genotypes ati awọn won mutant ila
Akọle | Ibarasun iru | | Awọn ika ika DNA (RG57) | Awọn akọsilẹ | |
GPI | PEP-1 | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Jinotype atilẹba 1 |
US-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | Iyipada ninu PEP |
US-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | Iyipada ni RG57 |
US-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | Iyipada ni RG57 |
US-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Iyipada ni RG57 ati PEP |
US-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | Iyipada ni RG57 |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Jinotype atilẹba 2 |
US-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | Iyipada ninu PEP |
US-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | Iyipada ni RG57 |
US-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | Iyipada ni RG57 |
US-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Iyipada ni RG57 ati PEP |
US-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | Iyipada ni RG57 |
BR-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Jinotype atilẹba 3 |
BR-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | Iyipada ni RG57 |
Awọn iyipada tun wa ninu iwoye ti isoenzymes. Gẹgẹbi ofin, wọn fa nipasẹ didenukole ti ohun-ara ni ibẹrẹ heterozygous fun enzymu yii sinu awọn homozygous. Ni ọdun 1993, a ṣe idanimọ igara lori awọn eso tomati pẹlu awọn abuda abuda ti US-1: RG57 itẹka, iru DNA mitochondrial ati genotype 86/100 fun glucose-6-phosphate isomerase, ṣugbọn o jẹ homozygous (100/100) fun peptidase akọkọ. locus dipo heterozygotes aṣoju fun laini clonal yii jẹ 92/100. A lorukọ genotype ti igara yii MO-17 (Table 6). Awọn laini mutant US-1.1 ati US-1.4 tun yatọ si US-1 nipasẹ awọn iyipada ni agbegbe peptidase akọkọ (Table 7).
Awọn iyipada ti o yori si awọn ayipada ninu nọmba awọn jiini virulence ni ọdunkun ati awọn oriṣi tomati waye ni igbagbogbo. Wọn ti royin laarin awọn ipinya ti idile clonal US-1 ni awọn olugbe lati Netherlands (Drenth et al., 1994), Perú (Goodwin et al., 1995a), Polandii (Sujkowski et al., 1991), ati ariwa ariwa America (Goodwin ati al., 1995., 7). Awọn iyatọ ninu nọmba awọn jiini virulence ọdunkun ni a tun ṣe akiyesi laarin awọn iyasọtọ ti US-8 ati US-1995 clonal lineages ni Canada ati USA (Goodwin et al., 1a), laarin awọn iyasọtọ ti idile SIB-2001 ni apakan Asia. ti Russia (Elansky et al., XNUMX).
Awọn iyasọtọ pẹlu awọn iyatọ ti o lagbara ni awọn ipele ti resistance si awọn oogun phenylamide ni a mọ ni awọn olugbe aaye monoclonal, gbogbo eyiti o jẹ ti idile Sib-1 clonal (Elansky et al, 2001, Table 1). O fẹrẹ to gbogbo awọn igara ti iran clonal US-1 ni ifaragba gaan si metalaxyl, ṣugbọn awọn ipinya ti o tako pupọ ti idile yii ti ya sọtọ ni Philippines (Koh et al., 1994) ati Ireland (Goodwin et al., 1996).
Modern olugbe ti P. infestans
Central America (Mexico)
Awọn olugbe ti P. infestans ni Ilu Meksiko yatọ ni pataki lati awọn olugbe agbaye miiran, eyiti o jẹ akọkọ nitori ipo itan rẹ. Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti iye eniyan yii ati awọn eya ti o ni ibatan ti Phytophthora clade si P. infestans, bakanna bi awọn eya agbegbe ti iwin Solanum, ti yori si ipari pe itankalẹ ti pathogen ni aringbungbun Mexico waye ni apapo pẹlu itankalẹ ti awọn irugbin ogun. ati pe o ni nkan ṣe pẹlu atunṣe ibalopo (Grünwald, Flier, 2005). Awọn iru ibarasun mejeeji jẹ aṣoju ninu olugbe, ati ni awọn iwọn dogba, ati niwaju awọn oospores ninu ile, lori awọn irugbin ati isu ti poteto ati awọn eya ti o ni ibatan egan ti Solanum jẹrisi wiwa ilana ibalopọ ninu olugbe (Fernández-Pavía). et al., 2002). Awọn ijinlẹ aipẹ ni ati ni ayika Toluca Valley (aarin ti a fura si ti ipilẹṣẹ ti pathogen) ti jẹrisi iyatọ ti jiini giga ti awọn olugbe P. infestans ti agbegbe (134 multilocus genotypes ni apẹẹrẹ ti 176 accessions) ati wiwa ti ọpọlọpọ awọn subpopulations iyatọ ti o yatọ ni agbegbe (Wang et al., 2017). Awọn okunfa ti o ṣe alabapin si iyatọ yii pẹlu ipinya aye ti awọn olugbe agbegbe ti iwa ti awọn agbegbe oke-nla ti aarin ilu Mexico, awọn iyatọ ninu awọn ipo ogbin ati awọn oriṣiriṣi ọdunkun ti a lo ninu awọn afonifoji ati awọn oke-nla, ati wiwa ti awọn ẹya Solanum ti o ni isu igbo ti o le ṣe bi awọn ogun yiyan. (Fry et al., 2009).
O yẹ ki o ṣe akiyesi, sibẹsibẹ, pe awọn eniyan ti P. infestans ni Ariwa Mexico jẹ diẹ clonal ni iseda ati diẹ sii si awọn olugbe Ariwa Amerika, eyiti o le ṣe afihan awọn genotypes titun (Fry et al., 2009).
Ariwa Amerika
Awọn olugbe Ariwa Amerika ti P. infestans nigbagbogbo ni eto ti o rọrun pupọ ati pe a ti fi idi ihuwasi clonal wọn mulẹ ni pipẹ ṣaaju lilo itupalẹ microsatellite. Titi di ọdun 1987, ti idile clonal US-1 jẹ gaba lori ni Amẹrika ati Kanada (Goodwin et al., 1995). Ni aarin awọn ọdun 70, nigbati awọn fungicides ti o da lori metalaxyl di wa, ẹda oniye yii bẹrẹ lati rọpo nipasẹ miiran, awọn genotypes ti o ni sooro diẹ sii ti o ṣilọ lati Ilu Meksiko (Goodwin et al., 1998). Nipa opin ti awọn 90s. US-8 genotype rọpo patapata genotype US-1 ni Amẹrika ati pe o di iran ti clonal ti o ga julọ ni ọdunkun (Fry et al., 2009; Fry et al., 2015). Ipo naa yatọ pẹlu awọn tomati, nibiti ọpọlọpọ awọn laini clonal wa nigbagbogbo, ati pe akopọ wọn yipada lati ọdun de ọdun (Fry et al., 2009).
Ni ọdun 2009, ajakale-arun nla kan ti o pẹ lori awọn tomati ti bẹrẹ ni Amẹrika. Iyatọ ti ajakaye-arun yii fẹrẹ bẹrẹ ni igbakanna ni ọpọlọpọ awọn aaye ni apa ariwa ila-oorun ti Amẹrika, ati pe o ni nkan ṣe pẹlu awọn tita nla ti awọn irugbin tomati ti o ni arun ni awọn ile-iṣẹ ọgba nla (Fry et al., 2013). Awọn adanu irugbin na jẹ nla. Itupalẹ Microsatellite ti awọn ayẹwo ti o kan fi han pe igara ajakaye-arun naa jẹ ti idile clonal US-22 ti iru ibarasun A2. Ni 2009, ipin ti genotype yii ni awọn olugbe Amẹrika ti P. infestans de 80% (Fry et al., 2013). Ni awọn ọdun to nbọ, ipin ti awọn genotypes ibinu US-23 (nipataki lori awọn tomati) ati US-24 (lori poteto) ninu olugbe ti pọ si ni imurasilẹ, sibẹsibẹ, lẹhin ọdun 2011, igbohunsafẹfẹ wiwa ti US-24 dinku ni pataki, ati titi di oni. , nipa 90% ti olugbe pathogen ni AMẸRIKA jẹ aṣoju nipasẹ genotype US-23 (Fry et al., 2015).
Ni Canada, bi ninu awọn USA, ni awọn ti pẹ 90s. awọn ti ako genotype US-1 ti a rọpo nipasẹ US-8, ti ako ipo wà unhable titi 2008. Ni 2009-2010. Ni Ilu Kanada, awọn ajakale-arun to ṣe pataki ti blight pẹ ti o ni nkan ṣe pẹlu tita awọn irugbin tomati ti o ni arun, ṣugbọn wọn fa nipasẹ genotypes US-23 ati US-8 (Kalischuk et al., 2012). Ohun akiyesi ni iyasọtọ ti agbegbe ti awọn genotypes wọnyi: US-23 jẹ gaba lori ni awọn agbegbe iwọ-oorun ti Canada (68%), lakoko ti US-8 jẹ gaba lori ni awọn agbegbe ila-oorun (83%). Ni awọn ọdun ti o tẹle, US-23 tan si awọn agbegbe ila-oorun, ṣugbọn lapapọ ipin rẹ ninu olugbe dinku diẹ nitori hihan ti US-22 ati US-24 genotypes ni orilẹ-ede naa (Peters et al., 2014). Titi di oni, US-23 n ṣetọju ipo ti o ga julọ jakejado Ilu Kanada; US-8 wa ni British Columbia, ati US-23 ati US-24 wa ni Ontario (Peters, 2017).
Nitorinaa, awọn olugbe Ariwa Amẹrika ti P. infestans ṣe aṣoju awọn idile ti clonal nipataki. Ni awọn ọdun 40 sẹhin, nọmba awọn genotypes clonal ti a ṣe awari ti de 24. Bíótilẹ o daju wipe igara ti awọn mejeeji ibarasun orisi wa ni bayi ni olugbe, awọn iṣeeṣe ti awọn farahan ti titun genotypes bi kan abajade ti ibalopo recombination si maa wa oyimbo kekere. Bibẹẹkọ, ni awọn ọdun 20 to kọja, ọpọlọpọ awọn ọran ti ifarahan ti awọn olugbe recombinant ephemeral ti gbasilẹ (Gavino et al., 2000; Danies et al., 2014; Peters et al., 2014), ati ninu ọran kan abajade ti Líla jẹ genotype US-11, ti iṣeto wiwa to lagbara ni Ariwa America fun ọpọlọpọ ọdun (Gavino et al., 2000). Titi di ọdun 2009, awọn ayipada ninu eto awọn olugbe ni nkan ṣe pẹlu ifarahan ti titun, awọn genotypes ibinu diẹ sii pẹlu iṣiwa ti o tẹle wọn ati iṣipopada ti awọn iṣaaju ti o jẹ gaba lori tẹlẹ. O ṣẹlẹ ni ọdun 2009-2010. Ni AMẸRIKA ati Kanada, awọn epiphytoties fihan fun igba akọkọ pe ni akoko ti agbaye, awọn ajakale arun tun le ni nkan ṣe pẹlu itankale ti nṣiṣe lọwọ ti awọn genotypes tuntun lakoko tita awọn ohun elo gbingbin ti o ni arun.
South America
Titi di aipẹ, awọn iwadii ti awọn olugbe South America ti P. infestans kii ṣe deede tabi iwọn-nla. O jẹ mimọ pe eto ti awọn olugbe wọnyi rọrun pupọ ati pẹlu awọn laini clonal 1-5 fun orilẹ-ede kan (Forbes et al., 1998). Nitorinaa, nipasẹ ọdun 1998, awọn genotypes US-1 (Brazil, Chile) BR-1 (Brazil, Bolivia, Urugue, Paraguay), EC-1 (Ecuador, Colombia, Perú ati Venezuela), AR-1, AR ti ṣe awari lori poteto - 2, AR-3, AR-4 ati AR-5 (Argentina), PE-3 ati PE-7 (guusu Perú). Iru ibarasun A2 wa ni Ilu Brazil, Bolivia ati Argentina ati pe a ko rii ni ikọja aala Bolivian-Peruvian ni agbegbe Lake Titicaca, kọja eyiti A1-type EC-1 genotype jẹ gaba lori ni Andes. Ninu tomati, US-1 wa ni genotype ti o ga julọ jakejado South America.
Ipo naa diẹ sii tabi kere si tẹsiwaju ni awọn ọdun 2000. Ojuami pataki ni wiwa ti ila tuntun A2-iru clonal EC-2 lori awọn ibatan ọdunkun egan (S. brevifolium ati S. tetrapetalum) ni Northern Andes (Oliva et al., 2010). Awọn ẹkọ-ẹkọ Phylogenetic ti fihan pe idile yii ko ni aami patapata si P. infestans, biotilejepe o ni ibatan si i, ati nitori naa a ṣe iṣeduro lati ṣe akiyesi rẹ, bakannaa iran miiran, EC-3, ti o ya sọtọ lati S. betaceum tomati tomati. igi ti o dagba ni Andes titun kan ti a npè ni P. andina; sibẹsibẹ, awọn ipo ti yi eya (ohun ominira eya tabi a arabara ti P. infestans pẹlu diẹ ninu awọn bi sibẹsibẹ aimọ iran) si maa wa koyewa (Delgado et al., 2013).
Lọwọlọwọ, gbogbo awọn olugbe South America ti P. infestans jẹ clonal. Pelu wiwa ti awọn iru ibarasun mejeeji, ko si awọn olugbe atunkopọ ti a rii. US-1 genotype ti wa ni ibi gbogbo lori awọn tomati, ti o han gedegbe nipo kuro ni poteto nipasẹ awọn igara agbegbe, ipilẹṣẹ gangan eyiti ko jẹ aimọ. Ni Brazil, Bolivia ati Urugue, genotype BR-1 wa; ni Perú, pẹlu US-1 ati EU-1, nibẹ ni o wa ni ọpọlọpọ awọn miiran agbegbe genotypes. Ni awọn Andes, awọn ti ako ipo ti wa ni idaduro nipasẹ awọn clonal lineage EC-1, awọn ibasepọ ti eyi ti pẹlu awọn laipe awari P. andina si maa wa unexplored. Awọn nikan "riru" ibi ibi ti fun awọn akoko 2003-2013. pataki olugbe ayipada lodo, Chile di (Acuña et al., 2012), ibi ti ni 2004-2005. olugbe pathogen bẹrẹ si ni ijuwe nipasẹ resistance si metalaxyl ati haplotype tuntun ti DNA mitochondrial (Ia dipo Ib ti o wa tẹlẹ). Lati 2006 si 2011 awọn olugbe jẹ gaba lori nipasẹ genotype 21 (gẹgẹ bi SSR), ipin ti o de 90%, lẹhin eyi ti ọpẹ kọja si genotype 20, awọn igbohunsafẹfẹ ti eyi ti ni awọn tókàn odun meji wà ni nipa 67% (Acuña, 2015).
Yuroopu
Ninu itan ti Yuroopu, o kere ju awọn igbi omi meji ti ijira ti P. infestans lati Ariwa America: ni ọdun 1th. (HERB-1) àti ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún ogún (US-70). Lilo ibigbogbo ti awọn fungicides ti o ni metalaxyl ni awọn ọdun 1. yori si nipo ti awọn ti ako US-XNUMX genotype ati awọn oniwe-fidipo nipa titun genotypes. Bii abajade, ni pupọ julọ awọn orilẹ-ede Iwọ-oorun Yuroopu, awọn olugbe pathogen jẹ aṣoju ni akọkọ nipasẹ awọn ila ti clonal pupọ.
Lilo itupalẹ microsatellite lati ṣe itupalẹ awọn olugbe pathogen jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe idanimọ awọn ayipada to ṣe pataki ti o waye ni Iha iwọ-oorun Yuroopu ni ọdun 2005, laini clonal tuntun ti ṣe awari ni UK, ti a pe ni 2008_A2005 (tabi “Blue 13”) ati ti a ṣe afihan. nipasẹ iru ibarasun A2, ibinu giga ati resistance si phenylamides (Shaw et al., 13). A ri genotype kanna ni awọn ayẹwo ti a gba ni ọdun 2 ni Fiorino ati Ariwa France, ni iyanju ijira si UK lati continental Yuroopu, o ṣee ṣe nipasẹ awọn irugbin poteto (Cooke et al., 2007). Iwadii ti jiini ti awọn aṣoju ti laini clonal yii ṣe afihan iwọn giga ti polymorphism ni ọkọọkan rẹ (nipasẹ 2004, nọmba awọn iyatọ subclonal rẹ ti de 2007) ati iwọn pataki ti iyatọ ninu ipele ti ikosile pupọ, pẹlu. awọn Jiini ipa lakoko ikolu ọgbin (Cooke et al., 2016; Cooke, 340). Awọn ẹya wọnyi, pẹlu akoko ti o pọ si ti ipele biotrophic, le fa ibinu ti o pọ si ti 2012_A2017 ati agbara rẹ lati kọlu paapaa awọn oriṣi ọdunkun ti ko ni ibaje pẹ.
Ni awọn ọdun diẹ ti o nbọ, genotype ni kiakia tan kaakiri awọn orilẹ-ede ti Ariwa-Iwọ-oorun Yuroopu (Great Britain, Ireland, France, Belgium, Netherlands, Germany), lakoko ti o npa awọn genotypes ti o ni agbara tẹlẹ 1_A1, 2_A1, 8_A1 (Montarry et al). ., 2010; Gisi et al., 2011; Gẹgẹbi aaye ayelujara www.euroblight.net, ipin ti 2011_A2015 ninu awọn olugbe ti awọn orilẹ-ede ti a mẹnuba de 2017-13% ati ga julọ; Iwaju genotype yii tun ti gbasilẹ ni diẹ ninu awọn orilẹ-ede ti Ila-oorun ati Gusu Yuroopu. Sibẹsibẹ, ni 2-60. 80_A2009 padanu ipo ti o ga julọ ni Ilu Gẹẹsi nla ati Faranse, ti o fun laini 2012_A13 (ni Ireland - 2_A6), ati ni Fiorino ati Bẹljiọmu o ti rọpo apakan nipasẹ awọn genotypes 1_A8, 1_A1 ati 1_A6 (Cooke et al., 1; Cooke). , 33; Stellingwerf, 2).
Titi di oni, nipa 70% ti awọn olugbe Iwọ-oorun Yuroopu ti P. infestans jẹ monoclonal. Gẹgẹbi oju opo wẹẹbu www.euroblight.net, awọn genotypes ti o ga julọ ni awọn orilẹ-ede ti Ariwa iwọ-oorun Yuroopu (Great Britain, France,
Fiorino, Bẹljiọmu) wa, ni isunmọ awọn iwọn dogba, 13_A2 ati 6_A1, ati pe igbehin ko ṣee rii ni ita agbegbe ti a sọ pato (ayafi Ireland), ṣugbọn tẹlẹ ni o kere ju 58 subclones (Cooke, 2017). Awọn iyatọ 13_A2 wa ni awọn nọmba ti o ṣe akiyesi ni Germany, ati pe a tun ṣe akiyesi lẹẹkọọkan ni awọn orilẹ-ede ti Central ati Gusu Yuroopu. Genotype 1_A1 jẹ apakan pataki ti awọn olugbe Belgium ati awọn apakan ti Netherlands ati Faranse. 8_A1 genotype ti diduro ni awọn olugbe Yuroopu ni ipele ti 3-6%, laisi Ireland, nibiti o ti da ipo oludari duro ati pe o ti pin si awọn subclones meji (Stellingwerf, 2017). Nikẹhin, ni ọdun 2016, ilosoke ninu igbohunsafẹfẹ ti iṣẹlẹ ti titun genotypes 36_A2 ati 37_A2, akọkọ ti a forukọsilẹ ni 2013-2014; titi di oni, awọn genotypes wọnyi wa ni Fiorino ati Bẹljiọmu ati awọn apakan ti France ati Germany, ati ni apa gusu ti Great Britain (Cooke, 2017). O fẹrẹ to 20-30% ti awọn olugbe Iwọ-oorun Yuroopu jẹ aṣoju fun ọdun kọọkan nipasẹ awọn genotypes alailẹgbẹ.
Ko dabi Oorun Yuroopu, nipasẹ akoko genotype 13_A2 ti han, awọn olugbe ti Ariwa Yuroopu (Sweden, Norway, Denmark, Finland) kii ṣe aṣoju nipasẹ awọn laini clonal, ṣugbọn nipasẹ nọmba nla ti awọn genotypes alailẹgbẹ (Brurberg et al.,
Ọdun 2011). Lakoko akoko itankale ti nṣiṣe lọwọ ti 13_A2 jakejado Iha iwọ-oorun Yuroopu, wiwa genotype yii ni Scandinavia ko ṣe akiyesi titi di ọdun 2011, nigbati a ṣe awari akọkọ ni Northern Jutland (Denmark), nibiti o kun awọn oriṣi ọdunkun ile-iṣẹ ti dagba pẹlu lilo nṣiṣe lọwọ ti metalaxyl. -ti o ni awọn fungicides (Nielsen et al., 2014). Gẹgẹbi www.euroblight.net, genotype 13_A2 ni a tun rii ni ọpọlọpọ awọn ayẹwo lati Norway ati Denmark ni 2014 ati ni ọpọlọpọ awọn apẹẹrẹ Norwegian ni 2016; Ni afikun, ni ọdun 2013, wiwa genotype 6_A1 ni awọn iwọn kekere ni a ṣe akiyesi ni Finland. Idi akọkọ fun ikuna ti 13_A2 ati awọn laini clonal miiran ni iṣẹgun ti Scandinavia ni a gba pe o jẹ awọn iyatọ oju-ọjọ ti agbegbe yii lati awọn orilẹ-ede ti Iwọ-oorun Yuroopu.
Ni afikun si otitọ pe awọn igba ooru tutu ati awọn igba otutu tutu ṣe igbelaruge iwalaaye ti oospores ju vegetative mycelium (Sjöholm et al., 2013), didi ti ile ni igba otutu (eyiti kii ṣe deede ni awọn orilẹ-ede igbona ti Iha Iwọ-oorun Yuroopu) ṣe igbega. Amuṣiṣẹpọ ti germination oospore ati dida poteto, eyiti o mu ipa wọn lagbara bi orisun ti akoran akọkọ (Brurberg et al., 2011). O yẹ ki o tun ṣe akiyesi pe ni awọn ipo ariwa, idagbasoke ti ikolu lati oospores wa niwaju idagbasoke ti ikolu tuber, eyiti o ṣe idiwọ agbara ti paapaa ibinu diẹ sii, ṣugbọn nigbamii ni idagbasoke awọn laini clonal (Yuen, 2012). Ilana ti awọn eniyan ti a ṣe iwadi julọ ti P. infestans ni awọn orilẹ-ede Ila-oorun Yuroopu (Poland, awọn ipinlẹ Baltic) jẹ iru kanna si ti Scandinavia.
Nibi, paapaa, awọn iru ibarasun mejeeji wa ati pe ọpọlọpọ awọn genotypes ti pinnu nipa lilo itupalẹ SSR jẹ alailẹgbẹ (Chmielarz et al., 2014; Runno-Paurson et al., 2016). Gẹgẹbi ni Ariwa Yuroopu, itankale awọn laini clonal (nipataki genotype 13_A2) ni iṣe ko kan awọn olugbe agbegbe ti pathogen, eyiti o ṣetọju ipele giga ti oniruuru pẹlu isansa ti awọn laini ti o jẹ gaba lori.
Iwaju 13_A2 ni a ṣe akiyesi lẹẹkọọkan ni awọn aaye pẹlu awọn oriṣi ọdunkun iṣowo. Ni Russia, ipo naa jẹ iru. Microsatellite igbekale ti P. infestans isolates gbà ni 2008-2011. ni 10 orisirisi awọn ẹkun ni ti awọn European apa ti Russia, fihan kan to ga ìyí ti genotypic oniruuru ati ki o kan pipe aini ti ni lqkan pẹlu European clonal lineages (Statsyuk et al., 2014). Awọn ọdun diẹ lẹhinna, iwadi ti awọn ayẹwo P. infestans ti a gba ni agbegbe Leningrad ni 2013-2014 ṣe afihan awọn iyatọ nla laarin wọn ati awọn genotypes lati agbegbe yii ti a mọ ni iwadi iṣaaju. Ninu awọn ẹkọ mejeeji, ko si awọn genotypes Western European ti a rii (Beketova et al., 2014; Kuznetsova et al., 2016).
Iyatọ ti jiini giga ti awọn olugbe Ila-oorun Yuroopu ti P. infestans ati isansa ti awọn ila ti clonal ti o ni agbara ninu wọn le jẹ nitori awọn idi pupọ. Ni akọkọ, bii ni Ariwa Yuroopu, awọn ipo oju-ọjọ ti awọn orilẹ-ede ti a gbero ṣe alabapin si dida awọn oospores bi orisun akọkọ ti ikolu (Ulanova et al., 2010; Chmielarz et al., 2014). Keji, ipin pataki ti iṣelọpọ ọdunkun ni awọn orilẹ-ede wọnyi ni a dagba lori awọn oko ikọkọ kekere, nigbagbogbo yika nipasẹ awọn igbo tabi awọn idena miiran si gbigbe ọfẹ ti awọn ohun elo aarun (Chmielarz et al., 2014). Gẹgẹbi ofin, awọn poteto ti o dagba ni iru awọn ipo ni a ko ṣe itọju pẹlu awọn kemikali, ati yiyan ti awọn oriṣiriṣi da lori aibikita pẹ wọn, ie. ko si titẹ yiyan fun ibinu ati resistance si metalaxyl, eyiti o fa awọn genotypes sooro, bii 13_A2, awọn anfani lori awọn genotypes miiran (Chmielarz et al., 2014). Lakotan, nitori iwọn kekere ti awọn igbero ilẹ, awọn oniwun wọn nigbagbogbo ko ṣe adaṣe yiyi irugbin, dagba awọn poteto ni aaye kanna fun awọn ọdun, eyiti o ṣe alabapin si ikojọpọ ti inoculum Oniruuru oniye (Runno-Paurson et al., 2016; Elansky, 2015; Elansky et al., 2015).
Esia
Titi di aipẹ, eto olugbe ti P. infestans ni Asia wa ni oye ti ko dara. O ti mọ pe o jẹ aṣoju ni pataki nipasẹ awọn laini clonal, ati pe ipa ti isọdọtun ibalopo lori ifarahan ti awọn genotypes tuntun kere pupọ. Nitorina, fun apẹẹrẹ, ni 1997-1998. ni apa Asia ti Russia (Siberia ati Ila-oorun Ila-oorun), olugbe pathogen jẹ aṣoju nipasẹ awọn genotypes mẹta nikan pẹlu iṣaju ti SIB-1 genotype (Elansky et al., 2001). Iwaju awọn ila ti clonal ti pathogen ti han ni awọn orilẹ-ede bii China, Japan, Korea, Philippines ati Taiwan (Koh et al., 1994; Chen et al., 2009). Awọn iran clonal US-1 jẹ gaba lori agbegbe nla ti Asia ni ipari awọn ọdun 90 - ibẹrẹ 2000s. fere nibi gbogbo bẹrẹ lati rọpo nipasẹ awọn genotypes miiran, eyiti, ni ọna, fi ọna si awọn tuntun. Ni ọpọlọpọ awọn ọran, awọn iyipada ninu eto ati akopọ ti awọn olugbe ni awọn orilẹ-ede Asia ni nkan ṣe pẹlu ijira ti awọn genotypes tuntun lati ita. Nitorinaa, ni Japan, pẹlu ayafi ti JP-3 genotype, gbogbo awọn genotypes Japanese miiran ti o han lẹhin US-1 (JP-1, JP-2, JP-3) ni diẹ sii tabi kere si ti ipilẹṣẹ ita ti a fihan (Akino et al. , 2011). Ni Ilu China, lọwọlọwọ awọn olugbe akọkọ mẹta ti pathogen, pẹlu awọn ipin agbegbe ti o han gbangba; ko si tabi ṣiṣan jiini ti ko lagbara pupọ laarin awọn olugbe wọnyi (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Genotype 13_A2 farahan ni Ilu China ni awọn agbegbe gusu rẹ (Yunnan ati Sichuan) ni ọdun 2005-2007, ati ni ọdun 2012-1014. tun ṣe akiyesi ni ariwa ila-oorun ti orilẹ-ede naa (Li et al., 2013b). Ni India, 13_A2 farahan ni aigbekele ni akoko kanna bi ni China, o ṣeese pẹlu awọn irugbin poteto ti o ni arun (Chowdappa et al., 2015), ati ni 2009-2010. ti o fa ipalara nla ti o pẹ lori tomati ni guusu ti orilẹ-ede naa, lẹhin eyi o tan si poteto ati ni ọdun 2014 ti o fa ipalara ti o ti pẹ ni West Bengal, ti o fa iparun ati igbẹmi ara ẹni ti ọpọlọpọ awọn agbe agbegbe (Fry, 2016).
Afirika
Titi di ọdun 2008-2010. Ko si awọn iwadi eto ti P. infestans ni awọn orilẹ-ede Afirika. Ni akoko yii, awọn olugbe Afirika ti P. infestans ni a le pin si awọn ẹgbẹ meji, ati pe pipin yii jẹ kedere ni nkan ṣe pẹlu gbigbe wọle ti awọn irugbin poteto lati Europe.
Ni Ariwa Afirika, eyiti o ṣe agbewọle awọn irugbin poteto lati Yuroopu, iru ibarasun A2 jẹ aṣoju pupọ ni gbogbo awọn agbegbe, eyiti o pese iṣeeṣe imọ-jinlẹ fun ifarahan ti awọn genotypes tuntun nitori abajade isọdọtun ibalopo (Corbière et al., 2010; Rekad et al., 2017). Ni afikun, ni Algeria, wiwa awọn genotypes 13_A2, 2_A1 ati 23_A1 ni a ṣe akiyesi pẹlu aṣẹ ti o sọ ti akọkọ ninu wọn, bakanna bi idinku mimu ni ipin ti awọn genotypes alailẹgbẹ titi di piparẹ pipe (Rekad et al., 2017) . Ni idakeji si iyoku agbegbe, ni Tunisia (ayafi ti iha ariwa ila-oorun ti orilẹ-ede naa) awọn olugbe pathogen jẹ aṣoju julọ nipasẹ iru ibarasun A1 (Harbaoui et al., 2014).
Laini clonal ti o ga julọ nibi ni NA-01. Ni gbogbogbo, ipin ti awọn laini clonal ninu olugbe jẹ 43% nikan. Ni Ila-oorun ati Gusu Afirika, nibiti awọn agbewọle gbigbe irugbin jẹ kekere (Fry et al., 2009), P. infestans wa ni ipoduduro nipasẹ awọn idile clonal meji-Iru A1 nikan, US-1 ati KE-1, pẹlu igbehin ti n ṣiṣẹ ni ipadabọ ti iṣaaju ninu poteto (Pule et al., 2012; Njoroge et al., 2016). Titi di oni, mejeeji ti awọn genotypes wọnyi ni iye akiyesi ti awọn iyatọ subclonal.
Australia
Iroyin akọkọ ti pẹ blight lori poteto ni Australia ọjọ pada si 1907, ati awọn akọkọ epiphytoty, aigbekele ṣẹlẹ nipasẹ eru ojo ninu ooru osu, lodo wa ni 1909-1911. (Drenth et al., 2002). Ni gbogbogbo, sibẹsibẹ, pẹ blight kii ṣe pataki pataki eto-ọrọ fun orilẹ-ede naa. Awọn ajakale-arun ti pẹ, ti o fa nipasẹ awọn ipo oju ojo ti o pese ọriniinitutu giga, ko waye diẹ sii ju ẹẹkan lọ ni gbogbo ọdun 5-7 ati pe o wa ni agbegbe ni pataki ni ariwa Tasmania ati aringbungbun Victoria. Ni asopọ pẹlu eyi ti o wa loke, ko si awọn atẹjade ti o yasọtọ si iwadi ti eto ti olugbe ilu Ọstrelia ti P. infestans. Alaye tuntun ti o wa fun 1998-2000. (Drenth et al., 2002). Gẹgẹbi awọn onkọwe, olugbe Fikitoria jẹ ti idile clonal US-1.3, eyiti o jẹrisi ni aiṣe-taara ijira ti genotype yii lati Amẹrika. Awọn ayẹwo Tasmania ni a pin si iru AU-3, yatọ si awọn genotypes ti o wa ni akoko yẹn ni awọn ẹya miiran ti agbaye.
Awọn ẹya ti idagbasoke ti blight pẹ ni Russia
Ni Yuroopu, inoculum akọkọ lori poteto ni a gba pe o jẹ akoran ti a ṣafihan pẹlu awọn isu irugbin ti o ni arun, awọn oospores ti o bori ninu ile, ati zoosporangia ti afẹfẹ mu wa lati awọn irugbin ti o dagba lati awọn isu ti o bori ni awọn aaye ọdun to kọja (awọn ohun ọgbin “iyọọda”) , tabi lori okiti ti a danu eweko fun isu. Ninu awọn wọnyi, orisun ti o lewu julo ti ikolu ni a kà si awọn eweko ti a gbin lori awọn okiti ti awọn isu ti a kọ silẹ, nitori nibẹ nọmba awọn isu ti o hù nigbagbogbo jẹ pataki, ati zoosporangia lati wọn le ṣee gbe ni awọn ijinna pipẹ. Awọn orisun miiran (oospores, awọn eweko "iyọọda") ko lewu pupọ, nitori Ko ṣe aṣa lati dagba awọn irugbin ni awọn aaye kanna diẹ sii ju ẹẹkan lọ ni gbogbo ọdun 3-4. Ikolu lati awọn isu irugbin ti o ni arun tun jẹ iwonba nitori awọn eto iṣakoso didara irugbin to dara.
Ni gbogbogbo, iye inoculum ni awọn olugbe Ilu Yuroopu ni opin, ati nitori naa idagba ti ajakale-arun naa lọra pupọ ati pe o le ṣakoso ni aṣeyọri pẹlu iranlọwọ ti awọn oogun fungicidal kemikali. Iṣẹ akọkọ ni awọn ipo Yuroopu ni lati koju ikolu ni ipele nigbati pipinka nla ti zoosporangia lati awọn irugbin ti o kan bẹrẹ.
Ni Russia ipo naa yatọ patapata. Pupọ julọ awọn irugbin ọdunkun ati awọn tomati ni a gbin ni awọn ọgba ikọkọ kekere; Awọn ọna aabo boya ko ṣe lori wọn rara, tabi awọn itọju fungicidal ni a ṣe ni awọn iwọn ti ko to ati bẹrẹ lẹhin hihan ti arun pẹ lori awọn oke. Bi abajade, awọn ọgba ikọkọ ṣe bi orisun akọkọ ti ikolu ti zoosporangia lati ọdọ wọn ni afẹfẹ gbe lọ si awọn gbingbin iṣowo. Eyi ni idaniloju nipasẹ awọn akiyesi taara wa ni Ilu Moscow, Bryansk, Kostroma, ati awọn agbegbe Ryazan: ibajẹ si awọn irugbin ni awọn ọgba ikọkọ ni a ṣe akiyesi paapaa ṣaaju ibẹrẹ ti itọju awọn gbingbin iṣowo pẹlu awọn fungicides. Lẹhinna, ajakale-arun ni awọn aaye nla ni iṣakoso nipasẹ lilo awọn oogun fungicidal, lakoko ti o wa ninu awọn ọgba ikọkọ o wa ni idagbasoke iyara ti blight pẹ.
Ninu ọran ti ko tọ tabi awọn itọju “isuna” ti awọn gbingbin iṣowo, foci ti blight pẹ han ni awọn aaye; ni ojo iwaju wọn ni idagbasoke ti nṣiṣe lọwọ, yiya awọn agbegbe ti o tobi julọ (Elansky, 2015). Awọn akoran ti o dagbasoke ni awọn ọgba ikọkọ ni ipa pataki lori awọn ajakale-arun ni awọn aaye iṣowo. Ni gbogbo awọn agbegbe ti o dagba ọdunkun ti Russia, agbegbe ti o wa nipasẹ awọn poteto ni awọn ọgba ikọkọ jẹ ọpọlọpọ igba ti o tobi ju agbegbe ti awọn aaye ti awọn olupilẹṣẹ nla lọ. Ni iru awọn ipo bẹ, awọn ọgba Ewebe ikọkọ ni a le gba bi orisun inoculum agbaye fun awọn aaye iṣowo. Jẹ ki a gbiyanju lati ṣe idanimọ awọn ohun-ini wọnyẹn ti o jẹ ihuwasi ti awọn genotypes ti awọn igara ni awọn ọgba ikọkọ.
Gbingbin poteto poteto ti ko kọja irugbin ati iṣakoso ipinya, awọn irugbin tomati ti a gba lati ọdọ awọn olupilẹṣẹ ajeji ajeji, ogbin igba pipẹ ti awọn poteto ati awọn tomati ni awọn agbegbe kanna, itọju aibojumu pẹlu awọn fungicides tabi isansa pipe wọn yori si awọn epiphytoties lile ni eka aladani, Abajade ni free Líla, hybridization ati Ibiyi ti oospores ni ikọkọ Ọgba. Bi abajade, iyatọ ti o ga pupọ ti genotypic ti pathogen jẹ akiyesi, nigbati o fẹrẹ jẹ pe gbogbo igara jẹ alailẹgbẹ ninu genotype rẹ (Elansky et al., 2001, 2015). Gbingbin irugbin poteto ti awọn orisun jiini oriṣiriṣi jẹ ki o ko ṣeeṣe pe awọn laini clonal ti o ni amọja lati kọlu orisirisi kan pato yoo farahan. Awọn igara ti a yan ninu ọran yii jẹ iyatọ nipasẹ isọdi wọn ni ibatan si awọn oriṣiriṣi ti o kan; Eyi yatọ pupọ si eto ti “awọn laini clonal” aṣoju ti awọn aaye nla ti awọn ajọ ogbin pẹlu eto aabo ti a fi sori ẹrọ daradara lodi si aarun pẹ. "Awọn laini clonal" (nigbati gbogbo awọn igara ti awọn pathogens ti o pẹ ni aaye jẹ aṣoju nipasẹ ọkan tabi diẹ ẹ sii genotypes) wa ni ibi gbogbo ni awọn orilẹ-ede nibiti o ti dagba ọdunkun ni a ṣe ni iyasọtọ nipasẹ awọn oko nla: USA, Netherlands, Denmark, bbl Ni England, Ireland, Polandii, nibiti ogbin ile tun ti dagba ọdunkun ti o wọpọ ni aṣa, iyatọ genotypic ti o ga tun wa ni awọn ọgba aladani. “Awọn laini clonal” ni opin ọrundun 20th jẹ ibigbogbo ni awọn agbegbe Asia ati Ila-oorun ti Russia (Elansky et al., 2001), eyiti, ni gbangba, jẹ nitori lilo awọn iru kanna fun dida ni iyasọtọ ti iṣelọpọ ile. poteto. Laipẹ, ipo ti o wa ni awọn agbegbe wọnyi tun ti bẹrẹ lati yipada si jijẹ oniruuru genotypic ti awọn olugbe.
Aisi awọn itọju aladanla pẹlu awọn igbaradi fungicidal ni omiiran, abajade taara - ko si ikojọpọ ti awọn igara sooro ninu awọn ọgba. Lootọ, awọn abajade wa fihan pe awọn igara-sooro metalaxyl ni a ṣe idanimọ ni pataki kere si nigbagbogbo ni awọn ọgba ikọkọ ju awọn gbingbin iṣowo lọ.
Isunmọ isunmọ ti ọdunkun ati awọn gbingbin tomati, aṣoju fun awọn ọgba ikọkọ, ṣe irọrun ijira awọn igara laarin awọn irugbin wọnyi, nitori abajade eyiti, ni ọdun mẹwa to kọja, laarin awọn igara ti o ya sọtọ lati poteto, ipin ti awọn igara ti o gbe jiini resistance si Awọn oriṣi tomati ṣẹẹri (T1), iwa iṣaaju nikan ti “awọn igara tomati. Awọn igara pẹlu jiini T1 ni ọpọlọpọ awọn ọran tan jade lati jẹ ibinu pupọ si awọn poteto ati awọn tomati.
Ni awọn ọdun aipẹ, blight pẹ lori awọn tomati ti bẹrẹ lati han ni ọpọlọpọ awọn ọran ni iṣaaju ju lori poteto. Orisun ti ikolu ti awọn irugbin tomati le jẹ oospores ninu ile tabi awọn oospores ti o wa ninu tabi ti o faramọ awọn irugbin tomati (Rubin et al., 2001). Ni awọn ọdun 15 sẹhin, nọmba nla ti awọn irugbin ti ko gbowolori, ti a ko wọle ni pataki, ti han ni awọn ile itaja, ati ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ kekere ti yipada si lilo wọn. Awọn irugbin le ni awọn igara pẹlu awọn genotypes aṣoju ti awọn agbegbe nibiti wọn ti dagba. Lẹhinna, awọn genotypes wọnyi wa ninu ilana ibalopọ ni awọn ọgba ikọkọ, eyiti o yori si ifarahan ti awọn genotypes tuntun patapata.
Nitorinaa, a le sọ pe awọn ọgba ikọkọ jẹ “ikoko yo” agbaye kan ninu eyiti, nitori abajade ti paṣipaarọ awọn ohun elo jiini, awọn genotypes ti o wa tẹlẹ ti ni ilọsiwaju ati pe awọn tuntun tuntun han. Ni akoko kanna, yiyan wọn waye labẹ awọn ipo ti o yatọ pupọ si awọn ti a ṣẹda fun awọn poteto lori awọn oko nla: isansa ti titẹ fungicidal, isomọ ti awọn irugbin, ipo pataki ti awọn irugbin ti o ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn fọọmu ti gbogun ti ati kokoro arun, isunmọtosi si awọn tomati ati awọn alẹ alẹ, irekọja ti nṣiṣe lọwọ ati iṣelọpọ oospore, iṣeeṣe fun awọn oospores lati ṣiṣẹ bi orisun ti akoran fun ọdun to nbọ.
Gbogbo eyi yori si oniruuru genotypic ti o ga pupọ ti awọn olugbe ibugbe. Labẹ awọn ipo epiphytotic, ibalẹ pẹ ti tan kaakiri ni awọn ọgba ẹfọ ati awọn iwọn nla ti awọn spores ti tu silẹ, ti n fo si awọn gbingbin iṣowo ti o wa nitosi. Bibẹẹkọ, ni ẹẹkan lori awọn aaye iṣowo pẹlu eto ti o pe ti imọ-ẹrọ ogbin ati aabo kemikali, awọn spores ti o de ni ko ni aye lati ṣe ipilẹṣẹ epiphytoty lori aaye, eyiti o jẹ nitori aini awọn laini clonal ti o ni aabo fungiciide ti a ṣe amọja fun orisirisi ti o gbin.
Orisun miiran ti inoculum akọkọ le jẹ awọn isu ti o ni aisan ti a ṣe sinu awọn gbingbin iṣowo pẹlu awọn ohun elo irugbin. Awọn isu wọnyi ni a dagba, gẹgẹbi ofin, ni awọn aaye pẹlu imọ-ẹrọ ogbin to dara ati aabo kemikali to lekoko. Awọn genotypes ti awọn ipinya ti o kan awọn isu ti ni ibamu si idagbasoke lori oriṣiriṣi wọn. Awọn igara wọnyi lewu pupọ fun awọn gbingbin iṣowo ju inoculum ti o wa lati awọn ọgba ikọkọ. Awọn abajade ti iwadii wa tun ṣe atilẹyin arosinu yii. Awọn eniyan ti o ya sọtọ lati awọn aaye nla pẹlu aabo kemikali ti a ṣe ni deede ati imọ-ẹrọ ogbin ti o dara ko ṣe iyatọ nipasẹ oniruuru genotypic giga. Nigbagbogbo iwọnyi jẹ awọn laini clonal pupọ ti o jẹ ibinu pupọ.
Awọn igara lati awọn ohun elo irugbin ti iṣowo le wọ inu awọn eniyan ni awọn ọgba ẹfọ ati ki o kopa ninu awọn ilana ti o waye ninu wọn. Bibẹẹkọ, ninu ọgba, ifigagbaga wọn yoo dinku ni pataki ju ni aaye iṣowo, ati pe wọn yoo dawọ lati wa laipẹ bi laini clonal, ṣugbọn awọn jiini wọn le ṣee lo ni olugbe “ọgba”.
Ikolu ti o ndagba lori awọn irugbin “oluyọọda” ati lori awọn okiti isu ti a kọ lakoko ikore ko ṣe pataki fun Russia, nitori Ni awọn agbegbe akọkọ ti ndagba ọdunkun ti Russia, didi ile igba otutu ni a ṣe akiyesi, ati awọn irugbin lati awọn isu ti o bori ninu ile ṣọwọn dagbasoke. Pẹlupẹlu, bi awọn adanwo wa ṣe fihan, pathogen blight ti o pẹ ko ye ni awọn iwọn otutu kekere paapaa lori awọn isu ti o wa dada. Ni agbegbe ogbele, nibiti o ti ṣe adaṣe ogbin ọdunkun kutukutu, irẹjẹ pẹ jẹ toje pupọ nitori igba gbigbẹ ati akoko gbigbona.
Nitorinaa, lọwọlọwọ a n ṣakiyesi pipin ti awọn olugbe P. infestans si awọn olugbe “aaye” ati “ọgba”. Sibẹsibẹ, ni awọn ọdun aipẹ, awọn ilana ti a ti ṣe akiyesi ti o yori si isọdọkan ati ibaraenisepo ti awọn genotypes lati awọn olugbe wọnyi.
Lara wọn, a le ṣe akiyesi ilosoke gbogbogbo ninu imọwe ti awọn olupilẹṣẹ kekere, ifarahan ti awọn idii kekere ti ifarada ti awọn irugbin poteto, pinpin awọn igbaradi fungicidal ni awọn idii kekere, ati isonu ti iberu ti “kemistri” laarin awọn olugbe.
Awọn ipo dide nigbati, o ṣeun si iṣẹ ti nṣiṣe lọwọ ti olupese kan, gbogbo awọn abule rii ara wọn ti a gbin pẹlu awọn isu irugbin ti ọpọlọpọ kanna ati pese pẹlu awọn idii kekere ti awọn ipakokoropaeku kanna. O ṣee ṣe pupọ lati ro pe awọn poteto ti awọn oriṣiriṣi kanna yoo tun han lori awọn gbingbin iṣowo nitosi.
Ni apa keji, diẹ ninu awọn ile-iṣẹ iṣowo ipakokoropaeku ṣe igbega awọn ilana itọju kemikali “iye owo kekere”. Ni idi eyi, nọmba awọn itọju ti a ṣe iṣeduro ti wa ni aibikita ati awọn fungicides ti o kere julọ ni a funni, ati pe itọkasi kii ṣe lori idilọwọ idagbasoke idagbasoke ti o ti pẹ titi di aaye ti mowing awọn oke, ṣugbọn lori diẹ ninu idaduro ni epiphytoty lati le mu ki o pọ sii. So eso. Iru awọn ero bẹẹ jẹ idalare nipa ọrọ-aje nigbati o ba n dagba awọn poteto ọjà lati awọn ohun elo irugbin kekere, nigbati ni ipilẹ ko si ibeere ti gbigba ikore giga. Bibẹẹkọ, ninu ọran yii, ko dabi awọn olugbe ọgba, ipilẹ jiini ti o ni ipele ti awọn poteto ṣe alabapin si yiyan ti awọn ere-idaraya ti ẹkọ-ara kan pato, eyiti o lewu pupọ fun ọpọlọpọ ti a fun.
Ni gbogbogbo, awọn aṣa si ọna isọdọkan ti awọn ọna “ọgba” ati “aaye” ti iṣelọpọ ọdunkun dabi si wa ni eewu pupọ. Lati yago fun awọn abajade odi wọn ni ile ati awọn apakan iṣowo, mejeeji yoo jẹ pataki lati ṣakoso awọn oriṣiriṣi ti awọn irugbin poteto ati sakani ti awọn fungicides ti a funni si awọn oniṣowo aladani ni apoti kekere, ati ṣe abojuto awọn eto aabo ọdunkun ati lilo awọn igbaradi fungicidal ni eka iṣowo.
Ni awọn agbegbe aladani, idagbasoke aladanla kan wa ti kii ṣe pẹ blight nikan, ṣugbọn tun Alternaria. Pupọ awọn oniwun ti awọn igbero ile ikọkọ ko ṣe awọn igbese pataki lati daabobo lodi si blight Alternaria, ni aiṣedeede idagbasoke ti Alternaria blight fun wiwọ adayeba ti awọn oke tabi idagbasoke ti blight pẹ. Nitorinaa, pẹlu idagbasoke nla ti Alternaria lori awọn oriṣiriṣi ifaragba, awọn igbero ile tun le jẹ orisun ti inoculum fun awọn gbingbin iṣowo.
Awọn ọna ẹrọ iyipada
Ilana iyipada
Niwọn igba ti iṣẹlẹ ti awọn iyipada jẹ ilana laileto ti n waye pẹlu igbohunsafẹfẹ kekere, iṣẹlẹ ti awọn iyipada ni eyikeyi agbegbe da lori igbohunsafẹfẹ iyipada ti agbegbe yii ati iwọn olugbe. Nigbati o ba n ṣe ikẹkọ igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada ti awọn igara P. infestans, nọmba awọn ileto ti o dagba lori media ti o yan lẹhin itọju pẹlu kemikali tabi mutagens ti ara ni a maa n pinnu. Gẹgẹbi a ti le rii lati data ti a gbekalẹ ni Tabili 8, igbohunsafẹfẹ ti iyipada ti igara kanna ni oriṣiriṣi loci le yatọ nipasẹ awọn aṣẹ titobi pupọ. Igbohunsafẹfẹ giga ti awọn iyipada ti resistance si metalaxyl le jẹ ọkan ninu awọn idi fun ikojọpọ awọn igara sooro si rẹ ni iseda.
Igbohunsafẹfẹ lẹẹkọkan tabi awọn iyipada ti o fa, ti a ṣe iṣiro lori ipilẹ ti awọn adanwo yàrá, ko nigbagbogbo ni ibamu si awọn ilana ti o waye ni awọn olugbe adayeba fun awọn idi wọnyi:
1. Pẹlu awọn ipin iparun asynchronous, ko ṣee ṣe lati ṣe iṣiro igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada fun iran iparun. Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn adanwo n pese alaye taara taara nipa igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada, laisi iyatọ laarin awọn iṣẹlẹ iyipada meji ati iṣẹlẹ kan ti o tẹle mitosis.
2. Awọn iyipada-igbesẹ kan maa n dinku iwọntunwọnsi ti jiini, nitorina, pẹlu gbigba ohun-ini tuntun kan, amọdaju gbogbogbo ti ara-ara dinku. Pupọ julọ awọn iyipada ti a gba idanwo ti dinku ibinu ati pe a ko gbasilẹ ni awọn olugbe adayeba. Nitorinaa, olùsọdipúpọ ibamu laarin iwọn resistance ti P. infestans mutanti si awọn fungicides phenylamide ati iwọn idagba lori alabọde atọwọda jẹ ni apapọ (-0,62), ati resistance si awọn fungicides ati ibinu lori awọn ewe ọdunkun (-0,65) (Derevyagina et al. Awọn iyipada ti resistance si dimethomorph tun wa pẹlu idinku didasilẹ ni ṣiṣeeṣe (Bagirova et al., 1993).
3. Pupọ lẹẹkọkan ati awọn iyipada ti o fa ni ipadasẹhin ati pe ko ṣe afihan ara wọn ni iyalẹnu ni awọn adanwo, ṣugbọn jẹ ibi ipamọ ti o farapamọ ti iyatọ ninu awọn olugbe adayeba. Awọn igara ẹda ti o ya sọtọ ninu awọn adanwo ile-iyẹwu gbe agbara tabi awọn iyipada ologbele-olori (Kulish ati Dyakov, 1979). Nkqwe, diploidity ti awọn ekuro ṣe alaye awọn igbiyanju ti ko ni aṣeyọri lati gba awọn mutanti labẹ ipa ti itanna UV ti o jẹ apaniyan lori awọn orisirisi ti o lodi si iṣaaju (McKee, 1969). Gẹgẹbi awọn iṣiro onkọwe, iru awọn iyipada le waye pẹlu igbohunsafẹfẹ ti o kere ju 1: 500000. Iyipada ti awọn iyipada ipadasẹhin si homozygous kan, ipo ti a fihan ni apejuwe le waye nitori ibalopọ tabi isọdọkan asexual (wo isalẹ). Bibẹẹkọ, paapaa ninu ọran yii, iyipada le jẹ boju-boju nipasẹ awọn alleles ti o ga julọ ti iru egan-iru egan ni coenotic (multinucleate) mycelium ati pe o wa ni ipilẹ phenotypically nikan lakoko dida awọn zoospores mononuclear.
Tabili 8. Igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada ti P. infestans si awọn nkan inhibitory idagba labẹ ipa ti nitrosomethylurea (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova et al., 2001)
Agbo | Iyipada iyipada |
Oxytetracycline | 6,9 x 10-8 |
Blasticidin S | 7,2 x 10-8 |
Streptomycin | 8,3 x10-8 |
Trichothecin | 1,8 x 10-8 |
Cycloheximide | 2,1 x 10-8 |
Daconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | 6,3 x 10-7 |
Metalaxyl | 6,9 x 10-6 |
Awọn iwọn olugbe tun ṣe ipa ipinnu ni iṣẹlẹ ti awọn iyipada lẹẹkọkan. Ni awọn eniyan ti o tobi pupọ, ninu eyiti nọmba awọn sẹẹli jẹ N> 1 / a, nibiti a jẹ iyipada iyipada, iyipada da duro lati jẹ lasan lasan (Kvitko, 1974).
Awọn iṣiro fihan pe pẹlu apapọ infestation ti aaye ọdunkun kan (awọn aaye 35 lori ọgbin kan), 8x1012 spores ni a ṣẹda lojoojumọ lori hektari kan (Dyakov, Suprun, 1984). Nkqwe, ni iru awọn olugbe gbogbo awọn iyipada laaye nipasẹ iru paṣipaarọ waye ni agbegbe kọọkan. Paapaa iyipada ti o ṣọwọn ti o waye pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 10-9 yoo gba nipasẹ ẹgbẹrun eniyan kọọkan ninu awọn miliọnu ti ngbe lori saare kan ti aaye ọdunkun. Fun awọn iyipada ti o waye ni ipo igbohunsafẹfẹ ti o ga julọ (fun apẹẹrẹ, 10-6), orisirisi awọn iyipada ti o ni meji-meji (ni awọn loci meji nigbakanna) le waye lojoojumọ ni iru olugbe, i.e. awọn iyipada ilana yoo ropo recombination.
Awọn aṣikiri
Awọn oriṣi akọkọ meji ti ijira ni a mọ fun P. infestans: lori awọn ijinna kukuru (laarin aaye ọdunkun tabi awọn agbegbe agbegbe) nipasẹ pipinka zoosporangia nipasẹ ṣiṣan afẹfẹ tabi awọn ṣiṣan ojo, ati ni awọn ijinna pipẹ - pẹlu awọn isu gbingbin tabi awọn eso tomati ti a gbe. Ọna akọkọ ṣe idaniloju imugboroja ti aifọwọyi ti arun na, keji - ẹda ti foci titun ni awọn aaye ti o jina lati akọkọ.
Itankale ikolu pẹlu awọn isu tomati ati awọn eso kii ṣe iranlọwọ nikan si ifarahan arun na ni awọn aaye tuntun, ṣugbọn tun jẹ orisun akọkọ ti oniruuru jiini ti awọn olugbe. Awọn poteto ti a mu lati awọn agbegbe oriṣiriṣi ti Russia ati Iha iwọ-oorun Yuroopu ti dagba ni agbegbe Moscow. Awọn eso tomati ni a mu lati awọn ẹkun gusu ti Russia (agbegbe Astrakhan, agbegbe Krasnodar, North Caucasus). Awọn irugbin tomati, eyiti o tun le ṣiṣẹ bi awọn orisun ti ikolu (Rubin et al., 2001), tun wa lati awọn ẹkun gusu ti Russia, China, awọn orilẹ-ede Yuroopu ati awọn orilẹ-ede miiran.
Gẹgẹbi awọn iṣiro nipasẹ E. Mayr (1974), awọn iyipada jiini ninu olugbe agbegbe ti o fa nipasẹ awọn iyipada ṣọwọn ko kọja 10-5 fun agbegbe kan, lakoko ti o wa ni awọn eniyan ṣiṣi, paṣipaarọ nitori ṣiṣan jiini ko kere ju 10-3 - 10-4 .
Iṣilọ ni awọn isu ti o ni arun jẹ iduro fun titẹsi P. infestans sinu Yuroopu ati itankale rẹ jakejado gbogbo awọn agbegbe ti agbaye nibiti awọn poteto ti dagba; wọn fa awọn iyipada olugbe to ṣe pataki julọ. Ibanujẹ pẹ lori awọn poteto han lori agbegbe ti Ijọba Russia fẹrẹẹ ni nigbakannaa pẹlu irisi rẹ ni Iwọ-oorun Yuroopu.
Niwọn igba ti a ti ṣe akiyesi arun na ni akọkọ ni 1846-1847 ni awọn ipinlẹ Baltic ati ni awọn ọdun to tẹle nikan tan si Belarus ati awọn ẹkun Ariwa-Iwọ-oorun ti Russia, orisun Iwọ-oorun Yuroopu rẹ han gbangba. Ni igba akọkọ ti orisun ti pẹ blight ni Old World ni ko bẹ kedere. Idaniloju ti o ni idagbasoke nipasẹ Fry et al., 1992; Fry, Goodwin, 1995, Goodwin et al., 1994 ni imọran pe parasite naa wa lati Mexico ni akọkọ si Ariwa America, nibiti o ti tan nipasẹ awọn irugbin, ati lẹhinna ti gbe lọ si Oorun Yuroopu (Ọpọtọ) 7).
Bi abajade ti iṣipopada leralera (ipa igo ilọpo meji), awọn ere ibeji kan wọ Yuroopu, iru-ọmọ eyiti o fa ajakaye-arun jakejado gbogbo agbegbe ti Agbaye atijọ, nibiti awọn poteto ti dagba. Gẹgẹbi ẹri fun idawọle yii, awọn onkọwe tọka, ni akọkọ, iṣẹlẹ ti ibigbogbo ti iru ibarasun kan ṣoṣo (A1) ati, keji, isokan ti awọn genotypes ti awọn igara ti a ṣe iwadi lati awọn agbegbe oriṣiriṣi (gbogbo wọn ni ibamu si awọn ami ami molikula, pẹlu 2). isoenzyme loci, awọn ilana ika ika DNA ati ilana ti DNA mitochondrial jẹ aami kanna ati pe o ni ibamu si oniye US-1 ti a ṣalaye ni AMẸRIKA). Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn data ṣe iyemeji lori o kere ju diẹ ninu awọn ipese ti idawọle ti a sọ. Onínọmbà ti DNA mitochondrial ti P. infestans, ti o ya sọtọ lati awọn ayẹwo herbarium ti awọn poteto ti o ni ikolu lakoko epiphytoty akọkọ ti awọn 40s ti ọdun 1th, fihan pe ninu ilana ti DNA mitochondrial wọn yatọ si oniye US-2001, eyiti, nitorinaa, wa ni o kere kii ṣe orisun nikan ti ikolu ni Yuroopu (Ristaino et al, XNUMX).
Awọn ipo pẹlu pẹ blight buru si lẹẹkansi ni 80. Awọn ayipada wọnyi ti ṣẹlẹ:
1) Apapọ ibinu ti olugbe ti pọ si, eyiti o yorisi, ni pataki, si itankale kaakiri ti fọọmu ipalara ti o pẹ - ibajẹ si awọn petioles ati awọn eso.
2) Iyipada kan wa ni akoko hihan ti blight pẹ lori poteto - lati opin Keje si ibẹrẹ Keje ati paapaa si opin Oṣu Keje.
3) Iru ibarasun A2, ti ko si tẹlẹ ni Agbaye atijọ, bẹrẹ lati wa nibi gbogbo.
Awọn ayipada ni iṣaaju nipasẹ awọn iṣẹlẹ meji: lilo ibigbogbo ti metalaxyl fungicide tuntun (Schwinn ati Staub, 1980) ati ifarahan Mexico bi olutaja agbaye ti poteto (Niederhauser, 1993). Ni ibamu pẹlu eyi, awọn idi meji fun awọn iyipada olugbe ni a ti fi siwaju: iyipada ti iru ibarasun labẹ ipa ti metalaxyl (Ko, 1994) ati ifihan nla ti awọn igara tuntun pẹlu awọn isu ti o ni arun lati Mexico (Fry and Goodwin, 1995). Botilẹjẹpe awọn ibaraẹnisọrọ ti awọn iru ibarasun labẹ ipa ti metalaxyl ni a gba kii ṣe nipasẹ Ko nikan, ṣugbọn tun ni iṣẹ ti a ṣe ni yàrá ti Ile-ẹkọ giga ti Ilu Moscow (Savenkova, Chherepennicova-Anikina, 2002), ile-itumọ keji jẹ o dara julọ. Pẹlú pẹlu ifarahan ti iru ibarasun keji, awọn iyipada to ṣe pataki waye ninu awọn genotypes ti awọn igara Russia ti P. infestans, pẹlu ninu awọn jiini didoju (isoenzyme ati RFLP loci), ati ni iṣeto ti DNA mitochondrial. Awọn eka ti awọn ayipada wọnyi ko le ṣe alaye nipasẹ iṣe ti metalaxyl dipo, agbewọle nla ti awọn igara tuntun wa lati Ilu Meksiko, eyiti o jẹ ibinu diẹ sii (Kato et al., 1997), rọpo awọn igara atijọ (US-1) , di ako ni awọn olugbe. Iyipada ninu akopọ ti awọn olugbe Ilu Yuroopu waye ni akoko kukuru pupọ - lati 1980 si 1985 (Fry et al., 1992). Ni agbegbe ti USSR atijọ, “awọn igara tuntun” ni a ṣe awari ni awọn ikojọpọ lati Estonia ni ọdun 1985, iyẹn ni, ṣaaju ni Polandii ati Germany (Goodwin et al., 1994). Igba ikẹhin ti “igara US-1 atijọ” ni Russia ti ya sọtọ lati awọn tomati ti o ni akoran ni agbegbe Moscow ni ọdun 1993 (Dolgova et al., 1997). Paapaa ni Ilu Faranse, awọn igara “atijọ” ni a rii ni awọn gbingbin tomati titi di ibẹrẹ 90s, iyẹn ni, lẹhin igbati wọn ti sọnu lati awọn poteto (Leberton, Andrivon, 1998). Awọn iyipada ninu awọn igara P. infestans ni ipa lori ọpọlọpọ awọn abuda, pẹlu awọn ti o ṣe pataki iwulo pataki, ati alekun ipalara ti blight pẹ.
Ibalopo atunda
Ni ibere fun isọdọtun ibalopo lati ṣe alabapin si iyipada, o jẹ dandan, akọkọ, fun wiwa awọn iru ibarasun meji ninu awọn eniyan ni ipin ti o sunmọ 1: 1, ati, keji, fun ifarahan akọkọ iyipada ninu awọn olugbe.
Awọn ipin ti ibarasun orisi yatọ gidigidi ni orisirisi awọn olugbe ati paapa ni orisirisi awọn odun ni kanna olugbe (Tables 9,10, 90). Awọn idi fun iru awọn iyipada nla ni awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn iru ibarasun ni awọn olugbe (bii, fun apẹẹrẹ, ni Russia tabi Israeli ni ibẹrẹ awọn 2002s ti ọrundun to kọja) jẹ aimọ, ṣugbọn o gbagbọ pe eyi jẹ nitori iṣafihan diẹ sii ifigagbaga. awọn ere ibeji (Cohen, XNUMX).
Diẹ ninu awọn data aiṣe-taara tọka si iṣẹlẹ ti ilana ibalopọ ni awọn ọdun kan ati ni awọn agbegbe kan:
1) Awọn ijinlẹ ti awọn eniyan lati agbegbe Moscow fihan pe ni awọn olugbe 13 ninu eyiti ipin ti iru ibarasun A2 ko kere ju 10%, lapapọ iyatọ ti jiini ti a ṣe iṣiro lati isoenzyme loci mẹta jẹ 0,08, ati ni awọn olugbe 14 ninu eyiti ipin ti ipin ti A2 kọja 30%, oniruuru jiini jẹ ilọpo meji bi giga (0,15) (Elansky et al., 1999). Nitorinaa, iṣeeṣe ti ibalopọ ibalopo ti o ga julọ, ti iyatọ jiini ti olugbe pọ si.
2) Ibasepo laarin ipin ti awọn iru ibarasun ni awọn olugbe ati kikankikan ti iṣelọpọ oospore ni a ṣe akiyesi ni Israeli (Cohen et al., 1997) ati ni Holland
(Flier et al., 2004). Awọn ẹkọ wa fihan pe ninu awọn eniyan ti o ya sọtọ pẹlu iru ibarasun A2 ṣe iṣiro fun 62, 17, 9 ati 6%, awọn oospores ni a rii ni 78, 50, 30 ati 15% ti awọn ewe ọdunkun ti a ṣe itupalẹ (pẹlu awọn aaye 2 tabi diẹ sii), lẹsẹsẹ.
Awọn ayẹwo pẹlu 2 tabi awọn aaye diẹ sii ti o wa ninu awọn oospores ni pataki diẹ sii ju awọn ayẹwo pẹlu aaye 1 (32 ati 14% ti awọn ayẹwo, lẹsẹsẹ) (Apryshko et al., 2004).
Oospores jẹ pataki diẹ sii wọpọ ni awọn ewe ti aarin ati isalẹ ti awọn irugbin ọdunkun (Mytsa et al., 2015; Elansky et al., 2016).
3) Ni diẹ ninu awọn agbegbe, a ṣe awari awọn genotypes alailẹgbẹ, iṣẹlẹ eyiti o ni nkan ṣe pẹlu isọdọtun ibalopo. Bayi, ni Polandii ni 1989 ati ni France ni 1990, awọn igara homozygous fun glucose-6-locus ni a ṣe awari.
isomerase fosifeti (GPI 90/90). Niwọn igba ti awọn heterozygotes 10/90 nikan ni a pade laarin ọdun mẹwa, a sọ pe homozygosity si isọdọkan ibalopo (Sujkowski et al., 100). Ni Ilu Columbia (AMẸRIKA), awọn ipinya apapọ A1994 pẹlu GPI 2/100 ati A110 pẹlu GPI 1/100 jẹ wọpọ, ṣugbọn ni opin akoko 100 (Oṣu Kẹjọ 1994 ati Oṣu Kẹsan Ọjọ 16), awọn igara pẹlu awọn genotypes recombinant (A9 GPI 1/100). ) ṣe awari ati A110 GPI 2/100) (Miller et al., 100).
4) Ni diẹ ninu awọn olugbe lati Polandii (Sujkowski et al., 1994) ati North Caucasus (Amatkhanova et al., 2004), pinpin DNA loci ika ika ati allozyme protein loci ni ibamu si pinpin Hardy-Weinberg, eyiti o tọkasi.
nipa ilowosi giga ti isọdọtun ibalopo si iyatọ ti awọn eniyan. Ni awọn agbegbe miiran ti Russia, ko si ifọrọranṣẹ si pinpin Hardy-Weinberg ni awọn olugbe, ṣugbọn wiwa ti aiṣedeede asopọ ni a fihan, ti n tọka si iṣaaju ti ẹda clonal (Elansky et al., 1999).
5) Oniruuru jiini (GST) laarin awọn igara pẹlu awọn iru ibarasun oriṣiriṣi (A1 ati A2) kere ju laarin awọn olugbe oriṣiriṣi (Sujkowski et al., 1994), eyiti o tọkasi awọn irekọja ibalopọ.
Ni akoko kanna, idasi ti isọdọtun ibalopo si iyatọ olugbe ko le ga pupọ. A ṣe iṣiro ilowosi yii fun awọn olugbe ti agbegbe Moscow (Elansky et al., 1999). Gẹgẹbi awọn iṣiro ti Lewontin (1979), “atunṣe, eyiti o le gbe awọn iyatọ tuntun lati awọn loci meji pẹlu igbohunsafẹfẹ ti ko kọja ọja ti heterozygosities wọn, di imunadoko nikan ti awọn iye heterozygosity fun awọn alleles mejeeji ti ga tẹlẹ.”
Pẹlu ipin deede ti awọn iru ibarasun meji fun agbegbe Moscow jẹ 4: 1, igbohunsafẹfẹ atunṣe yoo jẹ 0,25. Iṣeeṣe pe awọn igara ti o kọja yoo jẹ heterozygous fun meji ninu mẹta ti a ṣe iwadi isoenzyme loci ninu awọn eniyan ti a ṣe iwadi jẹ 0,01 (2 igara ninu 177). Nitoribẹẹ, iṣeeṣe ti iṣẹlẹ ti awọn heterozygotes ilọpo meji nitori abajade isọdọtun ko yẹ ki o kọja ọja wọn ni isodipupo nipasẹ iṣeeṣe ti irekọja (0,25x0,02x0,02) = 10-4, i.e. Awọn atunkopọ ibalopọ nigbagbogbo ko pẹlu ninu ayẹwo ti a ṣe iwadi ti awọn igara. Awọn iṣiro wọnyi ni a ṣe fun awọn olugbe lati agbegbe Moscow, ti a ṣe afihan nipasẹ iyatọ ti o ga julọ. Ni awọn eniyan monomorphic bi awọn Siberian, ilana ibalopọ, paapaa ti o ba waye ninu awọn eniyan kọọkan, ko le ni ipa lori iyatọ jiini wọn.
Ni afikun, P. infestans jẹ ijuwe nipasẹ awọn irufin loorekoore ti ipinya chromosome ni meiosis, eyiti o yori si aneuploidy (Carter et al., 1999). Iru idamu bẹ dinku irọyin ti awọn arabara.
Iṣatunṣe parasexual, iyipada apilẹṣẹ mitotic
Ninu awọn adanwo lori idapọ ti P. infestans awọn igara pẹlu awọn iyipada ti resistance si awọn inhibitors ti o yatọ si idagbasoke, ifarahan ti awọn ipinya ti o tako si awọn inhibitors mejeeji ni a ṣe awari (Shattock, Shaw, 1975; Dyakov, Kuzovnikova, 1974; Kulish, Dyakov,
Ọdun 1979). Awọn igara ti o lodi si awọn inhibitors idagbasoke meji dide bi abajade heterokaryotization ti mycelium, ati ninu ọran yii wọn pin lakoko ẹda nipasẹ awọn zoospores mononuclear (Judelson, Ge Yang, 1998), tabi ko pin si awọn ọmọ-ọmọ monozoospore, nitori wọn ni tetraploid (lati igba naa awọn iyasọtọ atilẹba jẹ diploid) awọn arin (Kulish, Dyakov, 1979). Heterozygous diploids ti ya sọtọ ni iwọn kekere pupọ nitori haploidization, chromosome nodisjunction, ati mitotic Líla lori (Poedinok et al., 1982). Igbohunsafẹfẹ awọn ilana wọnyi le pọ si nipasẹ awọn ipa kan lori awọn diploids heterozygous (fun apẹẹrẹ, itanna UV ti spores germinating).
Botilẹjẹpe dida awọn hybrids vegetative pẹlu ilopo meji ko waye kii ṣe ni fitiro nikan, ṣugbọn tun ni awọn isu ọdunkun ti o ni akoran pẹlu adalu awọn eniyan (Kulish et al., 1978), o nira pupọ lati ṣe iṣiro ipa ti atunbi parasexual ni iran ti titun genotypes ni olugbe. Awọn igbohunsafẹfẹ ti dida awọn ipin nitori haploidization, chromosome nodisjunction ati mitotic Líla laisi awọn ipa pataki jẹ aifiyesi (kere ju 10-3).
Ifarahan ti awọn ipin homozygous ti awọn igara heterozygous le da lori mejeeji mitotic Líla lori ati iyipada jiini mitotic, eyiti ninu P. sojage waye pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 3 x 10-2 si 5 x 10-5 fun agbegbe, da lori igara naa ( Chamnanpunt et al., 2001).
Botilẹjẹpe igbohunsafẹfẹ ti iṣẹlẹ ti heterokaryons ati heterozygous diploids ti jade lati jẹ giga lairotẹlẹ (mimọ awọn mewa ti ogorun), ilana yii waye nikan nigbati awọn aṣa mutant ti o gba lati igara kanna jẹ idapọ. Nigbati o ba nlo awọn igara oriṣiriṣi ti o ya sọtọ lati iseda, heterokaryotization ko waye (tabi waye pẹlu iwọn kekere pupọ) nitori wiwa aiṣedeede ti ewe (Poedinok, Dyakov, 1981; Anikina et al., 1997b; Cherepennikova-Anikina et al., 2002 ). Nitoribẹẹ, ipa ti isọdọtun parasexual le dinku nikan si isọdọtun intraclonal ni awọn ekuro heterozygous ati iyipada ti awọn jiini kọọkan si ipo homozygous laisi ilana ibalopọ. Ilana yii le jẹ pataki ti ajakale-arun ninu awọn igara ti o ni ipadasẹhin tabi ipadasẹhin ipakokoro ipakokoro ipakokoropaeku. Iyipo rẹ si ipo homozygous kan nitori abajade ilana parasexual yoo ṣe alekun resistance ti awọn ti ngbe iyipada (Dolgova, Dyakov, 1986).
Jiini iforo
Heterothallic Phytophthora eya ni o lagbara ti interbreeding lati dagba arabara oospores (wo Vorobyova ati Gridnev, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). Arabara adayeba ti awọn ẹya Phytophthora meji jẹ ibinu pupọ ti o pa ẹgbẹẹgbẹrun awọn alders run ni Ilu Gẹẹsi nla (Brasier et al., 1999). P. infestans le waye pẹlu awọn eya miiran ti iwin (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum, bbl) lori awọn ohun ọgbin ile-iṣẹ ti o wọpọ ati ni ile, ṣugbọn alaye diẹ wa ninu awọn iwe-iwe ti o ṣeeṣe ti awọn hybrids interspecific ti o waye. . Awọn arabara laarin P. infestans ati P. Mirabilis ni a gba labẹ awọn ipo yàrá (Goodwin ati Fry, 1994).
Tabili 9. Ipin ti awọn igara P. infestans pẹlu iru ibarasun A2 ni awọn orilẹ-ede oriṣiriṣi agbaye ni akoko lati 1990 si 2000 (gẹgẹbi awọn orisun iwe-iwe ṣiṣi ati awọn oju opo wẹẹbu www.euroblight.net, www.eucablight.org)
orilẹ-ede | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Belarus | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Belgium | 15 (49 *) | 6 (66) | 20 (86) | ||||||||
Ecuador | 0 (13) | 0 (12) | 0 (19) | 0 (21) | 12 (41) | 25 (39) | 15 (75) | 22 (73) | 25 (68) | 0 (35) | |
Estonia | 8 (12) | ||||||||||
England | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
Finland | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
France | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
Hungary | 72 (32) | ||||||||||
Ireland | 4 (145) | ||||||||||
Ariwa Ireland | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Netherlands | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Norway | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Perú | 0 (34, ọdun 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Poland | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Ilu Scotland | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Sweden | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
Wales | 0 (16) | 7 (97) | 0 (48) | 0 (25) | |||||||
Korea | 36 (42) | 10 (130) | 15 (98) | ||||||||
China | 20 (142, 1995-98) | 0 (6) | 0 (8) | 0 (35) | |||||||
colombia | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
Urugue | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Ilu Morocco | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Serbia | 76 (37) | ||||||||||
Mexico (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Table 10. Ipin ti P. infestans igara pẹlu A2 mating iru ni orisirisi awọn orilẹ-ede ti aye lati 2000 to 2011
orilẹ-ede | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Austria | 65 (83) | ||||||||||
Belarus | 42 (78) | ||||||||||
Belgium | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Switzerland | 89 (19) | ||||||||||
Czech Republic | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Germany | 95 (53) | ||||||||||
Denmark | 48 (52) | ||||||||||
Ecuador | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
Estonia | 54 (25) | 0 (24) | 33 (62) | 45 (140) | 25 (100) | 12 (103) | |||||
England | 4 (47) | 10 (96) | 31 (55) | 55 (790) | 68 (862) | 70 (552) | 68 (299) | ||||
Finland | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
France | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
Hungary | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
Ariwa Ireland | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Netherlands | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Norway | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Perú | 0 (36) | ||||||||||
Poland | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Ilu Scotland | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Sweden | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Slovakia | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Wales | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
Korea | 46 (26) | ||||||||||
Brazil | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
China | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
Vietnam | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
Uganda | 0 (8) |
Yiyipo ti genotypic tiwqn ti awọn olugbe
Awọn iyipada ninu akopọ genotypic ti awọn olugbe P. infestans le waye labẹ ipa ti ijira ti awọn ere ibeji tuntun lati awọn agbegbe miiran, awọn iṣe ogbin (iyipada ti awọn oriṣiriṣi, lilo awọn fungicides) ati awọn ipo oju ojo. Awọn ipa ti ita ni ipa awọn ere ibeji ni oriṣiriṣi ni awọn ipele oriṣiriṣi ti igbesi aye, nitorinaa, awọn eniyan n gba awọn ayipada cyclic lododun ni awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn Jiini koko ọrọ si yiyan, nitori iyipada ninu ipa pataki ti fiseete jiini ati yiyan.
Ipa ti orisirisi
Awọn oriṣiriṣi tuntun pẹlu awọn jiini resistance inaro ti o munadoko (R-jiini) jẹ ifosiwewe yiyan ti o lagbara ti o yan awọn ere ibeji pẹlu awọn jiini virulence ibaramu ni awọn olugbe P. infestans. Ti o ba jẹ pe orisirisi ọdunkun ko ni atako ti ko ni iyasọtọ ti o ṣe idiwọ idagbasoke ti olugbe pathogen, ilana ti yiyipada awọn ere ibeji ti o jẹ agbaju ninu olugbe waye ni iyara pupọ. Nitorinaa, lẹhin itankale oriṣiriṣi Domodedovo, eyiti o ni jiini resistance R3, ni agbegbe Moscow, igbohunsafẹfẹ ti awọn ere ibeji ti o lagbara fun ọpọlọpọ yii pọ si lati 0,2 si 0,82 ni ọdun kan (Dyakov, Derevjagina, 2000).
Sibẹsibẹ, awọn iyipada ninu awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn jiini virulence (patotypes) ninu awọn olugbe waye kii ṣe labẹ ipa ti awọn orisirisi ọdunkun ti a gbin. Fun apẹẹrẹ, ni Belarus, titi di ọdun 1977, awọn ere ibeji pẹlu awọn Jiini virulence 1 ati 4 ti jẹ gaba lori, eyiti o ṣẹlẹ nipasẹ ogbin ti awọn orisirisi ọdunkun pẹlu awọn Jiini resistance R1 ati R4 (Dorozhkin ati Belskaya, 1979). Bibẹẹkọ, ni opin awọn ọdun 70 ti ọrundun ifoya, awọn ere ibeji han pẹlu oriṣiriṣi awọn jiini virulence ati awọn akojọpọ wọn, ati pe awọn jiini ibaramu wọn ko lo ninu ibisi ọdunkun (awọn jiini virulence afikun) (Ivanyuk et al., 2002). Idi fun hihan iru awọn ere ibeji jẹ nkqwe nitori ijira ti ohun elo aarun lati Ilu Meksiko pẹlu isu ọdunkun si Yuroopu. Ni ile, awọn ere ibeji wọnyi ni idagbasoke kii ṣe lori awọn poteto ti o gbin nikan, ṣugbọn tun lori awọn eya egan ti o gbe ọpọlọpọ awọn jiini resistance, nitorinaa apapọ ọpọlọpọ awọn jiini virulence ninu jiini jẹ pataki fun iwalaaye ni awọn ipo wọnyẹn.
Bi fun awọn orisirisi pẹlu resistance ti ko ni pato, wọn, nipa idinku oṣuwọn ti ẹda ti pathogen, ṣe idaduro itankalẹ ti awọn eniyan rẹ, eyiti, gẹgẹbi a ti sọ tẹlẹ, jẹ iṣẹ ti awọn nọmba. Niwọn igba ti ibinu jẹ polygenic, awọn ere ibeji ti o ni nọmba ti o pọ julọ ti awọn jiini “ibinu” ṣajọpọ ni iyara ti iwọn olugbe ga. Nitorinaa, awọn ere-ije ibinu ti o ga julọ kii ṣe ọja ti aṣamubadọgba si awọn oriṣiriṣi ti a gbin pẹlu resistance ti ko ni pato, ṣugbọn, ni ilodi si, a kuku rii ni awọn gbingbin ti awọn orisirisi ti o ni ifaragba, eyiti o jẹ ikojọpọ ti awọn spores parasite.
Nitorinaa, ni Russia, awọn olugbe ibinu pupọ julọ ti P. infestans ni a rii ni awọn agbegbe ti awọn epiphytoties lododun (awọn olugbe lati Sakhalin, Leningrad, awọn agbegbe Bryansk). Ibanujẹ ti awọn olugbe wọnyi yipada lati ga ju ti Mexico lọ (Filippov et al., 2004).
Ni afikun, awọn oospores diẹ ni a ṣẹda ninu awọn ewe ti awọn oriṣiriṣi sooro ju awọn ti o ni ifaragba (Hanson ati Shattock, 1998), iyẹn ni, atako aiṣedeede ti ọpọlọpọ tun dinku awọn agbara isọdọtun ti parasite ati iṣeeṣe ti awọn ọna igba otutu miiran.
Ipa ti fungicides
Fungicides ko nikan din awọn nọmba ti phytopathogenic elu, i.e. ni ipa awọn abuda pipo ti awọn olugbe wọn, ṣugbọn tun le yi awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn genotypes kọọkan pada, ie. ni ipa lori akojọpọ agbara ti awọn olugbe. Lara awọn afihan pataki julọ ti awọn olugbe ti o yipada labẹ ipa ti awọn fungicides ni atẹle yii: awọn iyipada ninu resistance si awọn fungicides, awọn iyipada ibinu ati ailagbara, ati awọn iyipada ninu awọn eto ẹda.
Ipa ti awọn fungicides lori resistance ati ibinu ti awọn olugbe
Iwọn iru ipa bẹẹ ni a pinnu, ni akọkọ, nipasẹ iru fungicide ti a lo, eyiti o le pin si aaye pupọ, oligo-site ati mono-site.
Awọn tele pẹlu julọ olubasọrọ fungicides. Resistance si wọn (ti o ba ti ṣee ṣe ni gbogbo) ti wa ni dari nipasẹ kan ti o tobi nọmba ti gidigidi lagbara kosile Jiini. Awọn ohun-ini wọnyi pinnu isansa ti awọn ayipada ti o han ni resistance ti olugbe lẹhin atọju rẹ pẹlu awọn fungicides (botilẹjẹpe ni diẹ ninu awọn idanwo a gba diẹ ninu resistance). Olugbe olu ti o tọju lẹhin sisọ pẹlu awọn fungicides olubasọrọ ni awọn ẹgbẹ meji ti awọn igara:
1) Awọn igara ti a fipamọ ni awọn agbegbe ti awọn irugbin ti a ko tọju pẹlu oogun naa. Niwọn igba ti ko si olubasọrọ pẹlu fungicides, ibinu ati resistance ti awọn igara wọnyi ko yipada.
2) Awọn igara ti o wa si olubasọrọ pẹlu fungicide kan, ifọkansi eyiti eyiti o wa ni awọn aaye olubasọrọ wa ni isalẹ apaniyan. Gẹgẹbi a ti sọ loke, resistance ti apakan yii ti olugbe tun ko yipada, sibẹsibẹ, nitori ipa ibajẹ apakan ti fungicide, paapaa ni awọn ifọkansi sublethal, lori iṣelọpọ ti sẹẹli olu, amọdaju gbogbogbo ati paati parasitic rẹ - ibinu - dinku (Derevyagina, Dyakov, 1990).
Nitorinaa, paapaa apakan ti ko ku ti olugbe ti o farahan si olubasọrọ pẹlu fungicide naa ni ibinu ailagbara ati pe ko le jẹ orisun ti epiphytoty. Nitorinaa, itọju iṣọra, eyiti o dinku igbohunsafẹfẹ ti ipin ti olugbe ti ko ni ibatan pẹlu fungicide, jẹ ipo fun aṣeyọri awọn igbese aabo. Atako si awọn fungicides oligosite jẹ iṣakoso nipasẹ ọpọlọpọ awọn jiini aropo.
Iyipada ti jiini kọọkan nyorisi ilosoke diẹ ninu resistance, ati iwọn gbogbogbo ti resistance jẹ ipinnu nipasẹ afikun iru awọn iyipada. Nitorina, ilosoke ninu resistance waye ni awọn ipele. Apeere ti ilosoke igbese-igbesẹ ni resistance ni awọn iyipada ti resistance si dimethomorph fungicide, eyiti o jẹ lilo pupọ lati daabobo awọn poteto lati aarun pẹlẹ. Resistance si dimethomorph jẹ polygenic ati aropo. Iyipada-igbesẹ kan diẹ mu resistance pọ si.
Iyipada kọọkan ti o tẹle dinku iwọn ibi-afẹde ati, nitori naa, igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada ti o tẹle (Bagirova et al., 2001). Ilọsoke ni apapọ resistance ti olugbe lẹhin awọn itọju ti o leralera pẹlu fungicide oligosite kan waye ni ipele-igbesẹ ati laiyara. Iwọn ilana yii jẹ ipinnu nipasẹ o kere ju awọn ifosiwewe mẹta: igbohunsafẹfẹ ti awọn iyipada ti awọn jiini resistance, olùsọdipúpọ resistance (ipin iwọn lilo apaniyan ti igara sooro ti o ni ibatan si ọkan ti o ni itara) ati ipa ti awọn iyipada ti awọn jiini resistance lori amọdaju.
Igbohunsafẹfẹ iṣẹlẹ ti iyipada atẹle kọọkan kere ju ti iṣaaju lọ, nitorinaa ilana naa ti dinku (Bagirova et al., 2001). Sibẹsibẹ, ti awọn ilana isọdọtun (ibalopo tabi parasexual) waye ninu olugbe, lẹhinna o ṣee ṣe lati darapo awọn iyipada oriṣiriṣi ti awọn obi ni igara arabara ati mu ilana naa pọ si. Nitorinaa, awọn olugbe panmix gba resistance yiyara ju awọn agamic lọ, ati ni igbehin, awọn olugbe ti ko ni awọn idena ti aiṣedeede eweko, yiyara ju awọn olugbe ti o pin nipasẹ iru awọn idena. Ni iyi yii, wiwa ni awọn olugbe ti awọn igara ti o yatọ si awọn iru ibarasun mu ilana ti gbigba resistance si awọn fungicides oligosite.
Awọn ifosiwewe keji ati kẹta ko ṣe alabapin si ikojọpọ iyara ti awọn igara ti o tako dimethomorph ninu awọn olugbe. Iyipada kọọkan ti o tẹle ni isunmọ ilọpo meji resistance, eyiti ko ṣe pataki, ati ni akoko kanna dinku iwọn idagba mejeeji ni agbegbe atọwọda ati ibinu (Bagirova et al., 2001; Stem ati Kirk, 2004). Eyi le jẹ idi ti laarin awọn igara adayeba ti P. infestans, paapaa awọn ti a gba lati awọn gbingbin ọdunkun ti a tọju pẹlu dimethomorph, ko si awọn ti o ni sooro.
Olugbe ti a tọju pẹlu fungicide oligosite yoo tun ni awọn ẹgbẹ meji ti awọn igara: awọn ti ko ni ibatan si fungicide ati nitorinaa ko yi awọn abuda akọkọ pada (ti a ba rii awọn igara sooro laarin ẹgbẹ yii, wọn kii yoo ṣajọpọ nitori awọn aapọn. ibinu ti o ga julọ ati ifigagbaga ti awọn igara ifarabalẹ), ati awọn igara ti o farahan si awọn ifọkansi abele ti ipakokoropaeku. O wa laarin awọn igbehin pe ikojọpọ ti awọn igara sooro ṣee ṣe, nitori nibi wọn ni awọn anfani lori awọn ti o ni itara.
Nitorinaa, nigba lilo awọn fungicides oligosite, ohun ti o ṣe pataki kii ṣe itọju ṣọra pupọ bi ifọkansi giga ti oogun naa, ni ọpọlọpọ igba ti o ga ju iwọn lilo apaniyan lọ, nitori pẹlu mutagenesis stepwise resistance akọkọ ti awọn igara iyipada jẹ kekere.
Lakotan, awọn iyipada resistance si awọn fungicides monosite jẹ asọye pupọ, afipamo pe iyipada kan le funni ni awọn ipele giga ti resistance titi di ipadanu ifamọ pipe. Nitorinaa, ilosoke ninu resistance olugbe waye ni iyara pupọ.
Awọn apẹẹrẹ ti iru awọn fungicides jẹ phenylamides, pẹlu metalaxyl fungicide ti o wọpọ julọ. Awọn iyipada ti resistance si rẹ waye pẹlu igbohunsafẹfẹ giga, ati iwọn ti resistance ninu awọn ẹda eniyan ga pupọ - o kọja igara ifura nipasẹ ẹgbẹrun tabi diẹ sii ni igba (Derevyagina et al., 1993). Botilẹjẹpe oṣuwọn idagbasoke ati ibinu ti awọn alabọsi sooro dinku lodi si ẹhin iku ti awọn igara ifura lati inu eto fungiciide kan, nọmba awọn olugbe sooro n dagba ni iyara ati, ni akoko kanna, ibinu rẹ n pọ si. Nitorinaa, lẹhin awọn ọdun pupọ ti lilo fungicide kan, ibinu ti awọn igara sooro ko le dọgba si ibinu ti awọn igara ifura nikan, ṣugbọn paapaa kọja rẹ (Derevyagina, Dyakov, 1992).
Ipa lori ibalopo recombination
Niwọn igba ti iṣẹlẹ loorekoore ti iru ibarasun A2 ni awọn olugbe P. infestans ṣe deede pẹlu lilo itunra ti metalaxyl lodi si blight pẹ, a dabaa pe metalaxyl fa iyipada ti awọn iru ibarasun. Ninu eya P. parasitica, iru iyipada labẹ ipa ti chloroneb ati metalaxyl ni a fihan ni idanwo (Ko, 1994). Ọna kan lori alabọde kan pẹlu ifọkansi kekere ti metalaxyl yori si ifarahan ti awọn ipinya homothallic lati igara ironaxyl-sensitive P. infestans pẹlu iru ibarasun A1 (Savenkova, Cherepnikova-Anikina, 2002). Lakoko awọn ọrọ ti o tẹle lori media pẹlu ifọkansi giga ti metalaxyl, ko ṣee ṣe lati rii ipinya kan ṣoṣo pẹlu iru ibarasun A2, sibẹsibẹ, ọpọlọpọ awọn ipinya, nigbati o ba kọja pẹlu awọn ipinya A2, dipo awọn oospores, ti ṣẹda awọn iṣupọ ilosiwaju ti mycelium ati pe wọn jẹ aibikita. . Awọn ọna ti igara sooro pẹlu iru ibarasun A2 lori media pẹlu ifọkansi metalaxyl giga jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣawari awọn ọna mẹta ti awọn ayipada ninu iru ibarasun: 1) ailesabiyamo pipe nigbati o ba kọja pẹlu awọn ipin A1 ati A2; 2) homothallism (Ibiyi ti oospores ni monoculture); 3) iyipada ti iru ibarasun A2 si A1. Nitorinaa, metalaxyl le jẹ idi ti awọn iyipada ninu awọn iru ibarasun ni awọn olugbe P. infestans ati, nitori naa, iṣẹlẹ ti isọdọtun ibalopọ ninu wọn.
Ipa lori isọdọtun vegetative
Diẹ ninu awọn Jiini resistance aporo ṣe alekun igbohunsafẹfẹ heterokaryotization ti hyphae ati diploidization ti awọn ekuro (Poedinok ati Dyakov, 1981). Gẹgẹbi a ti ṣe akiyesi ni iṣaaju, heterokaryotization ti hyphae lakoko isọpọ ti awọn oriṣiriṣi awọn igara ti P. infestans waye ni ṣọwọn nitori iṣẹlẹ ti aiṣedeede eweko ninu fungus yii. Sibẹsibẹ, awọn jiini resistance si diẹ ninu awọn egboogi le ni awọn ipa ẹgbẹ ti o ja si bibori aiṣedeede eweko. Jiini resistance streptomycin ti mutant 1S-1 ni ohun-ini yii. Iwaju iru awọn eniyan mutanti ni awọn olugbe aaye ti Phytophthora le mu sisan jiini pọ si laarin awọn igara ati mu isọdọtun ti gbogbo olugbe pọ si awọn oriṣi tuntun tabi awọn fungicides.
Diẹ ninu awọn fungicides ati awọn apakokoro le ni ipa lori igbohunsafẹfẹ ti isọdọtun mitotic, eyiti o tun le yi awọn igbohunsafẹfẹ ti genotypes ninu awọn olugbe pada. Benomyl fungicide ti o gbajumo ni asopọ si beta-tubulin, amuaradagba lati eyiti a ti kọ awọn microtubules ti cytoskeleton, ati nitorinaa dabaru awọn ilana ti ipinya chromosome ni anaphase ti mitosis, jijẹ igbohunsafẹfẹ ti isọdọtun mitotic (Hastie, 1970).
para-fluorophenylalanine fungicide, ti a lo lati ṣe itọju elms lati arun Dutch, ni ohun-ini kanna. Para-fluorophenylalanine tun pọ si igbohunsafẹfẹ ti atunda ni heterozygous diploids ti P. infestans (Poedinok et al., 1982).
Awọn iyipada cyclic ni akojọpọ genotypic ti awọn olugbe ni igbesi-aye igbesi aye ti P. infestans
Iwọn idagbasoke ti Ayebaye ti P. infestans ni agbegbe iwọn otutu ni awọn ipele mẹrin.
1) Ipele ti idagbasoke olugbe exponential (ipele polycyclic) pẹlu awọn iran kukuru. Ipele yii nigbagbogbo bẹrẹ ni Oṣu Keje ati ṣiṣe awọn oṣu 1,5-2.
2) Ipele ibi ti idagba olugbe duro nitori idinku didasilẹ ni ipin ti ara ti ko ni ipa tabi ibẹrẹ ti awọn ipo oju ojo ti ko dara. Ni awọn oko ti o gbe jade ni kutukutu ṣaaju iṣaju ikore ti awọn oke, ipele yii ṣubu ni ita awọn ọmọ ọdọọdun.
3) Awọn ipele overwintering ni isu, de pelu a significant idinku ninu olugbe nitori ikolu lairotẹlẹ ti isu, awọn lọra idagbasoke ti ikolu ninu wọn, awọn isansa ti tun-ikolu ti isu labẹ deede ipamọ awọn ipo, rotting ati discarding ti fowo isu. .
4) Ipele ti idagbasoke ti o lọra ni ile ati lori awọn irugbin (alakoso monocyclic), ninu eyiti iye akoko iran le de oṣu kan tabi diẹ sii (pẹ May - ibẹrẹ Keje). Nigbagbogbo ni akoko yii, awọn ewe ti o ni arun nira lati rii paapaa pẹlu awọn akiyesi pataki.
Apejuwe idagbasoke olugbe ti o ṣe pataki (apakan polycyclic)
Awọn akiyesi pupọ (Pshedetskaya, Kozubova, 1969; Borisenok, 1969; Osha, 1969; Dyakov, Suprun, 1984; Rybakova, Dyakov, 1990) fihan pe ni ibẹrẹ ti epiphytoty, kekere-virulent ati alailagbara ibinu, eyi ti o ti rọpo awọn clones ti o kẹhin. nipasẹ diẹ sii ti o ni ipalara ati awọn ibinu, Pẹlupẹlu, oṣuwọn ti idagbasoke ti ibinu eniyan jẹ ti o ga julọ, ti o kere si sooro awọn orisirisi ọgbin ọgbin jẹ.
Bi awọn olugbe ti n dagba, ifọkansi ti awọn Jiini pataki yiyan ti a ṣe sinu awọn oriṣiriṣi iṣowo (R1-R4) ati yiyan awọn didoju (R5-R11) pọ si. Nitorinaa, ni awọn olugbe ti o wa nitosi Ilu Moscow ni ọdun 1993, ipadasẹhin apapọ lati opin Keje si aarin Oṣu Kẹjọ pọ si lati 8,2 si 9,4, pẹlu ilosoke ti o ga julọ ti a ṣe akiyesi fun jiini virulence aibikita yiyan ti R5 (lati 31 si 86% ti awọn ere ibeji virulent) (Smirnov, Ọdun 1996).
Idinku ninu oṣuwọn idagbasoke olugbe jẹ atẹle pẹlu idinku ninu iṣẹ ṣiṣe parasitic ti olugbe. Nitorinaa, ni awọn ọdun irẹwẹsi, mejeeji lapapọ nọmba awọn ere-ije ati ipin ti awọn ere-ije ti o lagbara pupọ ni o kere ju ni awọn ọdun epiphytotic (Borysenok, 1969). Ti, ni giga ti epiphytoty, awọn ipo oju ojo yipada si aifẹ fun blight pẹ ati infestation ọdunkun dinku, lẹhinna ifọkansi ti virulent pupọ ati awọn ere ibeji ibinu tun dinku (Rybakova et al., 1987).
Ilọsiwaju ninu awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn Jiini ti o ni ipa lori ipanilaya ati ibinu ti olugbe kan le jẹ nitori yiyan ti diẹ ẹ sii ti o ni irẹwẹsi ati awọn ere ibeji ibinu ni eniyan ti o dapọ. Lati ṣe afihan yiyan, ọna kan fun itupalẹ awọn iyipada didoju ti ni idagbasoke ati pe o ti lo ni aṣeyọri ninu awọn olugbe chemostat ti iwukara (Adams et al., 1985) ati Fusarium graminearum (Wiebe et al., 1995).
Awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn mutanti sooro si blasticidin S ni awọn olugbe aaye ti P. infestans dinku ni afiwe si ilosoke ninu ibinu ti olugbe, eyiti o tọkasi iyipada ninu awọn ere ibeji ti o ni agbara ninu ilana idagbasoke olugbe (Rybakova et al., 1987). .
Overwintering alakoso ni isu
Lakoko igba otutu ni isu ọdunkun, ipanilaya ati ibinu ti awọn igara P. infestans dinku, ati idinku ninu virulence waye diẹ sii laiyara ju ni ibinu (Rybakova, Dyakov, 1990). O han ni, labẹ awọn ipo ti n ṣe igbega idagbasoke olugbe ni kiakia (aṣayan r-aṣayan), "afikun" awọn jiini virulence ati ibinu ti o ga julọ jade lati jẹ iwulo, nitorina idagbasoke ti epiphytoty wa pẹlu yiyan ti awọn ere ibeji ti o lagbara julọ ati ibinu. Labẹ awọn ipo ti itẹlọrun ti agbegbe, nigbati kii ṣe iwọn ti ẹda ti o ṣe ipa pataki, ṣugbọn itẹramọṣẹ ti aye ni awọn ipo ti ko dara (aṣayan K), awọn Jiini virulence “afikun” ati ibinu dinku amọdaju, ati awọn ere ibeji ti o ni awọn wọnyi. Jiini ni akọkọ lati ku jade, ki awọn apapọ ibinu ati awọn virulence ti awọn olugbe dinku.
Eweko ipele ninu ile
Ipele yii jẹ ohun ijinlẹ pupọ julọ ninu igbesi aye (Andrivon, 1995). Iwalaaye rẹ ti wa ni ikede ni iyasọtọ - nitori aini alaye nipa ohun ti o ṣẹlẹ si pathogen fun igba pipẹ (nigbakan diẹ sii ju oṣu kan) - lati ifarahan ti awọn irugbin ọdunkun si hihan awọn aaye akọkọ ti arun na. wọn. Da lori awọn akiyesi ati awọn idanwo, ihuwasi ti fungus ni akoko igbesi aye yii ni a tun ṣe (Hirst, Stedman, 1960; Boguslavskaya, Filippov, 1976).
Sporulation ti fungus le dagba lori awọn isu ti o ni arun ninu ile. Abajade spores dagba nipasẹ hyphae, eyiti o le jẹ ewe ni ile fun igba pipẹ. Ni akọkọ (ti a ṣẹda lori awọn isu) ati Atẹle (lori mycelium ninu ile) awọn spores dide si dada ile nipasẹ awọn ṣiṣan capillary, ṣugbọn gba agbara lati ṣe akoran poteto nikan lẹhin awọn ewe kekere wọn sọkalẹ ki o wa si olubasọrọ pẹlu ilẹ ile. Awọn iru ewe bẹẹ (eyun, awọn aaye akọkọ ti arun na ni a rii lori wọn) ko dagba lẹsẹkẹsẹ, ṣugbọn lẹhin idagbasoke igba pipẹ ati idagbasoke ti awọn oke ọdunkun.
Nitorinaa, ipele ọgbin saprotrophic kan le tun wa ninu igbesi-aye igbesi aye ti P. infestans. Ti o ba wa ni ipele parasitic ti igbesi aye ibinu ibinu jẹ ẹya pataki julọ ti amọdaju, lẹhinna ninu yiyan alakoso saprotrophic ni ifọkansi lati dinku awọn ohun-ini parasitic, gẹgẹ bi a ti ṣe afihan idanwo fun diẹ ninu awọn elu phytopathogenic (wo Carson, 1993). Nitorinaa, ni ipele yii ti iyipo, awọn ohun-ini ibinu yẹ ki o padanu ni itara julọ. Ṣugbọn titi di isisiyi, ko si awọn adanwo taara ti a ṣe lati jẹrisi awọn arosinu ti a ṣe.
Awọn iyipada akoko ni ipa kii ṣe awọn ohun-ini pathogenic ti P. infestans nikan, ṣugbọn tun koju si awọn fungicides, eyiti o pọ si ni ipele polycyclic (lakoko epiphytoties) ati dinku lakoko ipamọ igba otutu (Derevyagina et al., 1991; Kadish, Cohen, 1992). Ilọ silẹ ni pataki ni resistance si metalaxyl ni a ṣe akiyesi ni akoko laarin dida awọn isu ti o kan ati hihan awọn aaye akọkọ ti arun na ni aaye.
Intraspecific pataki ati itankalẹ rẹ
P. infestans fa awọn ajakale-arun ni awọn irugbin pataki meji ti iṣowo, awọn poteto ati awọn tomati. Epiphytoties lori poteto bẹrẹ ni kete lẹhin ti fungus ti wọ awọn agbegbe titun. Ijagun ti tomati ni a tun ṣe akiyesi ni kete lẹhin ti ikolu naa han lori poteto, ṣugbọn awọn epiphytoties lori tomati ni a ṣe akiyesi nikan ni ọgọrun ọdun lẹhinna - ni aarin ọgọrun ọdun. Eyi ni ohun ti wọn kọ nipa ijatil ti awọn tomati ni AMẸRIKA nipasẹ Gallegly ati Niederhauser
(1962): “Fun nǹkan bii 100 ọdun lẹhin ti epiphytoty lilekoko ti 1845, diẹ tabi ko si igbiyanju ti a ṣe lati ṣe agbekalẹ awọn iru tomati ti ko lera. Bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé wọ́n kọ́kọ́ ṣàkọsílẹ̀ àrùn yòókù lórí àwọn tòmátì lọ́dún 1848, kò di ohun àfiyèsí gbígbóná janjan ti àwọn tí ń ṣe irúgbìn lórí ohun ọ̀gbìn yìí títí tí àrùn náà fi bẹ̀rẹ̀ sí í gbóná janjan ní 1946.” Ni Russia, tomati pẹ blight ti forukọsilẹ pada ni ọdun 60th. “Fun igba pipẹ, awọn oniwadi ko ṣe akiyesi arun yii, nitori ko fa ibajẹ eto-ọrọ pataki. Sugbon ni awọn 70-1979s. Ni ọrundun XNUMXth, awọn epiphytoties pẹ lori awọn tomati ni a tun ṣe akiyesi ni Soviet Union, ni pataki ni agbegbe Lower Volga, Ukraine, North Caucasus, ati Moldova…” (Balashova, XNUMX).
Lati igbanna, arun tomati ti di iṣẹlẹ ti ọdọọdun, ti ntan kaakiri gbogbo agbegbe ile-iṣẹ ati ogbin ile ati nfa ibajẹ ọrọ-aje nla si irugbin na. Kini o ti ṣẹlẹ? Kini idi ti irisi akọkọ ti parasite lori poteto ati ibajẹ epiphytotic si irugbin na waye ni akoko kanna, lakoko ti o gba ọgọrun ọdun kan fun ibajẹ epiphytotic lati waye lori tomati? Awọn iyatọ wọnyi ṣe ojurere fun Ilu Meksiko kan dipo orisun orisun ti South America kan. Ti eya Phytophthora infestans ti o ṣẹda bi parasite ti awọn ẹya tuberous Mexico ti iwin Solanum, lẹhinna o han gbangba idi ti awọn poteto ti a gbin, eyiti o jẹ ti apakan kanna ti iwin gẹgẹbi eya Mexico, ni ipa pupọ, ṣugbọn nitori aini aini. ti coevolution pẹlu parasite, wọn ko ṣe agbekalẹ awọn ọna ṣiṣe ti pato ati aibikita aiṣedeede.
Awọn tomati jẹ ti apakan ti o yatọ ti iwin, iru ti iṣelọpọ agbara yato si pataki lati oriṣi tuberous, nitorinaa, bi o ti jẹ pe tomati ko wa ni ita iyasọtọ ounjẹ ti P. infestans, kikankikan ti ibajẹ rẹ ko to lati fa pataki aje adanu.
Iṣẹlẹ ti awọn epiphytoties lori tomati jẹ nitori awọn iyipada jiini to ṣe pataki ninu parasite, eyiti o pọ si amọdaju rẹ (pathogenicity) lakoko parasitism. A gbagbọ pe fọọmu tuntun, amọja fun parasitism lori tomati, jẹ ere-ije T1 ti a ṣalaye nipasẹ M. Gallegly, eyiti o fa awọn oriṣi tomati ṣẹẹri (Red Cherry, Ottawa), sooro si ije T0 ti o wọpọ lori poteto (Gallegly, 1952). Nkqwe, iyipada (tabi lẹsẹsẹ ti awọn iyipada) ti o yi ere-ije T0 pada si ere-ije T1 yori si ifarahan ti awọn ere ibeji ti o ni ibamu pupọ si ibajẹ tomati. Gẹgẹbi igbagbogbo ti o ṣẹlẹ, ilosoke ninu pathogenicity si ogun kan ni a tẹle pẹlu idinku ninu rẹ si omiiran, iyẹn ni, ibẹrẹ, ko ti pari, iyasọtọ intraspecific dide - si poteto (ije T0) ati tomati (ije T1).
Ẹri wo ni o ṣe atilẹyin arosinu yii?
- Iṣẹlẹ lori poteto ati awọn tomati. Lori awọn ewe tomati, ije T1 bori, lakoko ti o wa lori ọdunkun o jẹ toje. Gẹgẹbi S.F. Bagirova ati T.A. Oreshonkova (kii ṣe atẹjade) ni agbegbe Moscow ni 1991-1992, iṣẹlẹ ti ije T1 ni awọn irugbin ọdunkun jẹ 0%, ati ni awọn irugbin tomati - 100%; ni 1993-1995 – 33% ati 90%, lẹsẹsẹ; ni 2001 - 0% ati 67%. Awọn data ti o jọra ni a gba ni Israeli (Cohen, 2002). Awọn idanwo pẹlu ikolu ti isu ọdunkun pẹlu awọn ipinya ti ije T1 ati adalu T0 ati T1 ti o ya sọtọ fihan pe awọn ipinya T1 ti wa ni ipamọ ti ko dara ni isu ati pe o rọpo nipasẹ awọn ipinya ti ije T0 (Dyakov et al., 1975; Rybakova, 1988). .
2) Yiyi ti ije T1 ni tomati plantings. Ikolu akọkọ ti awọn ewe tomati ni a ṣe nipasẹ awọn ipinya ti ere-ije T0, eyiti o jẹ gaba lori itupalẹ ikolu ni awọn aaye akọkọ ti a ṣẹda lori awọn ewe. Eyi jẹrisi ilana ijira gbogbogbo ti SAAW: Ara akọkọ ti ikolu lati poteto jẹ T0 ije, sibẹsibẹ, nọmba kekere ti awọn ere ibeji ti T1 ti a fipamọ sinu poteto, ni ẹẹkan lori tomati kan, gbe ije T0 kuro ki o ṣajọpọ si opin opin awọn epiphytoty. O tun ṣee ṣe pe orisun miiran ti ikolu ti awọn tomati pẹlu ije T1, ko lagbara bi isu ọdunkun ati awọn ewe, ṣugbọn igbagbogbo. Nitorinaa, orisun yii ko ni ipa diẹ lori eto jiini ti olugbe ti o ni akoran tomati, ṣugbọn lẹhinna pinnu ikojọpọ ti ije T1 (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994).
3) Aggressiveness si ọna poteto ati awọn tomati. Ikolu atọwọda ti awọn tomati ati awọn ewe ọdunkun pẹlu awọn iyasọtọ ti awọn meya T0 ati T1 fihan pe iṣaaju jẹ ibinu pupọ fun poteto ju fun tomati lọ, ati igbehin jẹ ibinu pupọ fun tomati ju ọdunkun lọ. Awọn iyatọ wọnyi jẹ afihan ni iṣipopada ti awọn iyasọtọ ti oriṣiriṣi oriṣiriṣi lati awọn eniyan ti o dapọ nigba awọn ọrọ lori awọn leaves ni eefin kan (Dyakov et al., 1975) ati ni awọn igbero aaye (Leberton et al., 1999); awọn iyatọ ti o kere ju fifuye àkóràn, akoko idaduro, iwọn awọn aaye àkóràn ati iṣelọpọ spore (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994; Legard et al., 1995; Forbes et al., 1997; Oyarzun et al., 1998; Leberton et al., 1999; Vega-Sanchez et al., 2000; Knapova, 2002;
Ibanujẹ ti ere-ije T1 ya sọtọ si awọn oriṣi tomati ti ko ni awọn jiini resistance jẹ giga ti awọn ipinya wọnyi wa lori awọn ewe bi lori alabọde ounjẹ laisi negirosisi ti àsopọ ti o ni arun (Dyakov et al., 1975; Vega-Sanchez et al., 2000).
4) Virulence fun poteto ati awọn tomati. Ije T1 ṣe akoran awọn oriṣi tomati ṣẹẹri ti o ni jiini resistance Ph1, lakoko ti ije T0 ko lagbara lati ṣe akoran awọn oriṣi wọnyi, i.e. ni o ni a dín virulence. Ni ibatan si differentiators
Awọn Jiini Ọdunkun R ṣe afihan ibatan onidakeji, i.e. awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn ewe tomati ko kere ju awọn igara “ọdunkun” lọ (Table 11).
5) Awọn aami aiduro. Aṣayan intraspecific Multidirectional tun jẹ ẹri nipasẹ itupalẹ awọn ami didoju ni awọn olugbe ti P. infestans parasitizing ọdunkun ati tomati. Ni awọn olugbe Brazil ti P. infestans, awọn iyasọtọ lati awọn ewe tomati jẹ ti idile ti US-1 clonal, ati lati awọn ewe ọdunkun si idile BR-1 (Suassuna et al., 2004). Ni Florida (AMẸRIKA), lati ọdun 1994, ẹda US-90 bẹrẹ lati jẹ gaba lori awọn poteto (diẹ sii ju 8% iṣẹlẹ), ati lori tomati, awọn ere ibeji US-11 ati US-17, ati awọn ipinya ti igbehin jẹ ibinu diẹ sii fun tomati ju fun poteto (Weingartner, Tombolato, 2004). Awọn iyatọ ti o ṣe pataki ni awọn igbohunsafẹfẹ genotype (awọn ika ọwọ DNA) laarin ọdunkun ati awọn iyasọtọ tomati ni a ṣeto fun 1200 P. infestans igara ti a gba ni AMẸRIKA lati 1989 si 1995 (Deahl et al., 1995).
Lilo ọna AFLP jẹ ki o ṣee ṣe lati ya awọn igara 74 ti a gba lati inu ọdunkun ọdunkun ati awọn tomati ni ọdun 1996-1997. ni France ati Switzerland, sinu 7 awọn ẹgbẹ. Awọn igara ọdunkun ati awọn tomati ko ṣe iyatọ ni kedere, ṣugbọn awọn igara "ọdunkun" wa jade lati jẹ iyatọ diẹ sii ju awọn igara "tomati". Awọn tele ni a rii ni gbogbo awọn iṣupọ meje, ati igbehin - nikan ni mẹrin, eyiti o tọka si jiini pataki diẹ sii ti igbehin (Knapova ati Gisi, 2002).
6) Awọn ilana ipinya. Ti awọn olugbe parasite lori awọn ẹya ọgbin agbalejo meji ti dagbasoke ni itọsọna ti iyasọtọ idinku si agbalejo “wọn”, lẹhinna ọpọlọpọ awọn ilana iṣaaju ati lẹhin-meiotic dide ti o ṣe idiwọ awọn paṣipaarọ jiini interpopulation (Dyakov ati Lekomtseva, 1984).
Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti ṣe ayẹwo ipa ti orisun ti awọn igara obi lori iṣẹ ṣiṣe ti arabara. Nigbati o ba n kọja awọn igara ti o ya sọtọ lati oriṣiriṣi oriṣi ti iwin Solanum ni Ecuador (Oliva et al., 2002), a rii pe awọn igara pẹlu iru ibarasun A2 lati egan Solanaceae (laini clonal EC-2) ti rekọja daradara julọ pẹlu awọn igara lati tomati ( ila EC -3), ki o si ti wa ni julọ fe ni rekoja pẹlu kan ọdunkun igara (EC-1).
Gbogbo awọn arabara wa ni ti kii-pathogenic. Awọn onkọwe gbagbọ pe ipin kekere ti arabara ati idinku ninu pathogenicity ninu awọn arabara jẹ nitori awọn ilana ifiweranṣẹ-meiotic ti ipinya ibisi ti awọn olugbe.
Ninu awọn idanwo ti Bagirova et al. Ọra ti o ga julọ ni awọn irekọja ti awọn igara T1998xT0 ti o ya sọtọ lati awọn tomati (awọn oospores 1 ni aaye wiwo ti maikirosikopu, 1% ti germination oospore), ti o kere julọ ni awọn irekọja ti awọn ere-ije T1xT36 ti o ya sọtọ lati oriṣiriṣi awọn ogun (nọmba kekere ti dida ati dagba. oospores, ipin giga ti iṣẹyun ati awọn oospores ti ko ni idagbasoke). Imudara ti awọn irekọja laarin awọn iyasọtọ ere-ije T44 ti o ya sọtọ lati awọn poteto tan-jade lati jẹ agbedemeji. Niwọn igba akọkọ ti awọn igara ti ere-ije T0 ṣe akoran awọn poteto, o ni orisun igbẹkẹle ti overwintering - awọn isu ọdunkun, nitori abajade eyiti pataki ti awọn oospores bi awọn iwọn ajakalẹ-arun overwintering fun awọn olugbe ọdunkun jẹ kekere. "Fọọmu tomati" ti a ṣe atunṣe ni anfani lati bori lori awọn tomati ni irisi oospores (wo isalẹ) ati nitorina n ṣetọju iṣelọpọ ti o ga julọ ti ilana ibalopo. Nitori irọyin giga, T1 gba agbara ominira fun ikolu akọkọ lori tomati. Awọn abajade ti o gba nipasẹ Knapova et al. Awọn agbelebu ti awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn poteto pẹlu awọn igara lati tomati fun nọmba ti o ga julọ ti oospores - 0 fun sq. mm. ayika (pẹlu iwọn 0-1) ati ipin agbedemeji ti germination oospore (2002 pẹlu iwọn 13,8-5). Awọn irekọja ti awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn tomati ṣe agbejade ipin ti o kere julọ ti oospores (19 pẹlu iwọn 6,3-0) pẹlu ipin ti o ga julọ ti germination (24). Awọn irekọja laarin awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn poteto fun nọmba agbedemeji ti oospores (7,6 pẹlu iwọn giga ti data - 4-12) ati ipin ti o kere julọ ti germination oospore (10,8). Nitorinaa, awọn igara ọdunkun ko ni ilora ju awọn igara tomati, ṣugbọn awọn irekọja laarin olugbe ko mu awọn abajade ti o buru ju awọn irekọja inu olugbe lọ. Boya awọn iyatọ pẹlu data ti o wa loke nipasẹ Bagirova et al. Ṣe alaye nipasẹ otitọ pe awọn oniwadi Ilu Rọsia ṣiṣẹ pẹlu awọn igara ti o ya sọtọ ni ibẹrẹ 8,6s ti ọrundun ogun, ati awọn oniwadi Swiss ṣiṣẹ pẹlu awọn igara ti o ya sọtọ ni awọn 0s ti o kẹhin.
Irọyin kekere le da lori awọn igara heteroploidy. Ti o ba wa ni awọn olugbe Mexico, nibiti ilana ibalopo ati ikolu akọkọ pẹlu awọn ọmọ oosporic jẹ deede, ọpọlọpọ awọn iṣiro ti a ṣe iwadi ti P. infestans jẹ diploid, lẹhinna ni awọn orilẹ-ede ti Old World intrapopulation polymorphism of ploidy (di-, tri- ati tetraploid igara, bi daradara bi heterokaryotic igara pẹlu heteroploid ekuro) , ati awọn igara nini orisirisi orisi ti ibarasun, i.e. ọlọra fun ara wa, yatọ ni ploidy iparun (Therrien et al., 1989, 1990; Whittaker et al., 1992; Ritch ati Daggett, 1995). Heteroploidy ti awọn ekuro ni antheridia ati oogonia le jẹ idi ti irọyin kekere.
Bi fun awọn paṣipaarọ iparun laarin hyphae lakoko awọn anastomoses, eyi ni idiwọ nipasẹ aiṣedeede Ewebe, eyiti o pin awọn olugbe asexual si ọpọlọpọ awọn ere ibeji ti o ya sọtọ (Poedinok ati Dyakov, 1987; Gorbunova et al., 1989; Anikina et al., 1997b).
7) Ijọpọ ti awọn eniyan. Awọn data ti o wa loke fihan pe isọdọkan laarin awọn igara "ọdunkun" ati "tomati" ti P. infestans ṣee ṣe. Atun-kokoro ti awọn ọmọ ogun ti o yatọ tun ṣee ṣe, botilẹjẹpe pẹlu ibinu ti o dinku.
Iwadii ti awọn asami olugbe ni awọn ipinya lati awọn ọdunkun ti o wa nitosi ati awọn aaye tomati ni ọdun 1993 fihan pe isunmọ idamẹrin ti awọn ipinya ti o ya sọtọ lati awọn ewe tomati ni a gbe lati aaye ọdunkun adugbo (Dolgova et al., 1997). Ni imọ-jinlẹ, a le ro pe iyatọ ti awọn olugbe lori awọn ọmọ-ogun meji yoo pọ si ati yorisi ifarahan ti awọn fọọmu amọja intraspecific (f.sp. poteto ati f.sp. tomati), paapaa nitori awọn oospores le wa ni ipamọ ninu awọn idoti ọgbin (Drenth). et al., 1995; Bagirova, Dyakov, 1998) ati awọn irugbin tomati (Rubin et al., 2001). Nitoribẹẹ, awọn tomati lọwọlọwọ ni orisun orisun isọdọtun orisun omi ni ominira lati awọn isu ọdunkun.
Sibẹsibẹ, ohun gbogbo ṣẹlẹ otooto. Igba otutu pẹlu awọn oospores gba laaye parasite lati yago fun ipele ti o dín julọ ninu igbesi aye rẹ - ipele monocyclic ti eweko ninu ile, lakoko eyiti awọn ohun-ini parasitic dinku, n bọlọwọ laiyara ni igba ooru ni ipele polycyclic.
Tabili 11. Awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn jiini virulence fun awọn iyatọ iyatọ ọdunkun ni awọn igara P. infestans
orilẹ-ede | Odun | Nọmba apapọ ti awọn jiini virulence ninu awọn igara | onkowe | |
lati poteto | lati tomati | |||
France | 1995 | 4.4 | 3.3 | Leberton ati al., ọdun 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Leberton, Andrivon, ọdun 1998 | |
France, Switzerland | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Knapova, Gisi, ọdun 2002 |
United States | 1989-94 | 5 | 4.8 | Goodwin et al., 1995 |
USA, Oorun Washington | 1996 | 4.6 | 5 | Dorrance ati al., 1999 |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
Ecuador | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | Oyarzun ati al., 1998 |
Israeli | 1998 | 7 | 4.8 | Cohen, 2002 |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
Russia, Moscow agbegbe | 1993 | 8.9 | 6.7 | Smirnov, ọdun 1996 |
Russia, orisirisi awọn agbegbe | 1995 | 9.4 | 8 | Kozlovskaya et al. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Zoosporangia akọkọ ati awọn zoospores pẹlu eyiti awọn oospores dagba ni iwọn giga ti iṣẹ ṣiṣe parasitic, paapaa ti awọn oospores ba ṣẹda parthenogenetically labẹ ipa ti awọn pheromones lati igara pẹlu iru ibarasun idakeji. Nitorinaa, ohun elo aarun lori awọn irugbin tomati ti o dagba lati awọn irugbin ti o ni arun pẹlu oospores jẹ pathogenic pupọ fun awọn tomati ati ọdunkun.
Awọn ayipada wọnyi yori si atunto olugbe miiran, ti a fihan ni awọn ayipada atẹle ti o ṣe pataki lati oju iwo ajakale-arun:
- Awọn irugbin tomati ti o ni akoran ti di orisun pataki ti ikolu akọkọ ti poteto (Filippov, Ivanyuk, awọn ibaraẹnisọrọ ti ara ẹni).
- Epiphytoties lori poteto bẹrẹ lati ṣe akiyesi tẹlẹ ni Oṣu Karun, nipa oṣu kan ṣaaju ju igbagbogbo lọ.
- Ninu awọn gbingbin ọdunkun, ipin-ije T1, eyiti a ti rii tẹlẹ nibẹ ni awọn iwọn kekere, ti pọ si (Ulanova et al., 2003).
- Awọn igara ti o ya sọtọ lati awọn ewe tomati ko tun yatọ si awọn igara ọdunkun ni virulence lori awọn iyatọ ọdunkun ti awọn jiini virulence ati bẹrẹ si kọja awọn igara “ọdunkun” ni ibinu kii ṣe lori tomati nikan, ṣugbọn tun lori poteto (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al. , 2003).
Nitorinaa, dipo iyatọ, iṣipopada olugbe waye, pẹlu ifarahan ti olugbe kan lori awọn ohun ọgbin agbalejo meji pẹlu ipaya giga ati ibinu si awọn ẹya mejeeji.
ipari
Nitorinaa, pelu diẹ sii ju ọdun 150 ti iwadii aladanla ti P. infestans, pupọ wa aimọ ni isedale, pẹlu isedale olugbe ti oluranlowo okunfa ti awọn arun ti o ṣe pataki julọ ti awọn irugbin alẹ alẹ ti gbin. Ko ṣe afihan bii ọna ti awọn ipele ẹni kọọkan ti igbesi aye ṣe ni ipa lori eto ti awọn olugbe, kini awọn ọna jiini ti iyatọ ti ailagbara ti ibinu ati virulence, kini ibatan laarin ibalopo ati awọn eto ibisi clonal ni awọn eniyan adayeba, bawo ni aibikita vegetative ti jogun, kini ipa ti poteto ati awọn tomati ni akoran akọkọ ti awọn irugbin wọnyi ati ninu kini ipa wọn lori eto awọn olugbe parasite. Awọn ọran ti o ṣe pataki fun awọn iṣẹ ṣiṣe, gẹgẹbi awọn ọna jiini ti awọn ayipada ninu ibinu ti parasite tabi iparun ti resistance ti awọn poteto, ko ti ni ipinnu sibẹsibẹ. Bi iwadi sinu pẹlẹbẹ ọdunkun ti n jinlẹ ti o si gbooro sii, parasite naa ṣe awọn italaya tuntun fun awọn oniwadi. Sibẹsibẹ, ilọsiwaju ti awọn agbara idanwo ati ifarahan ti awọn ọna ọna tuntun si ifọwọyi awọn jiini ati awọn ọlọjẹ gba wa laaye lati nireti fun ojutu aṣeyọri si awọn ọran ti o dide.
A ṣe atẹjade nkan naa ninu iwe akọọlẹ “Idaabobo Ọdunkun” (No. 3, 2017)