Phytophthora infestans ist ein oomycete, der die ernste Kartoffelkrankheit verursacht, die als späte Fäule oder Kartoffelfäule bekannt ist. (Frühe Fäule, die durch Alternaria solani verursacht ist, wird auch häufig "Kartoffelfäule" genannt). Späte Fäule war ein Hauptschuldiger in den 1840er Jahren europäisch, die 1845-Irländer und 1846 Hochlandkartoffelhungersnot. Der Organismus kann auch Tomaten und einige andere Mitglieder von Solanaceae anstecken.

Biologie

Die Sporen dieses oomycete Überwinters auf angesteckten Knollen, besonders diejenigen, die im Boden nach der Ernte des vorherigen Jahres verlassen werden; in Ausschuss-Stapeln, Boden oder angesteckten freiwilligen Werken und werden schnell in warmen und nassen Bedingungen ausgebreitet. Das kann verheerende Effekten durch das Zerstören kompletter Getreide haben.

Sporen entwickeln sich auf den Blättern, sich durch das Getreide ausbreitend, wenn Temperaturen oben sind und Feuchtigkeit mehr als 75 %-80 % seit 2 Tagen oder mehr ist. Regen kann Sporen in den Boden waschen, wo sie junge Knollen anstecken. Sporen können auch lange Entfernungen auf dem Wind reisen.

Die frühen Stufen der Fäule werden leicht verpasst, und nicht alle Werke werden sofort betroffen. Symptome schließen das Äußere von dunklen Flecken auf Blatt-Tipps und Pflanzenstämmen ein. Weiße Form wird unter den Blättern in feuchten Bedingungen erscheinen, und das ganze Werk kann schnell zusammenbrechen. Angesteckte Knollen entwickeln graue oder dunkle Flecke, die unter der Haut rötlichbraun sind, und schnell zu einem übelriechenden durch die Plage von sekundären weichen Bakterienfäule verursachten Brei verfallen. Anscheinend gesunde Knollen können später wenn im Laden faulen.

Beanspruchungen

Bis zu den 1970er Jahren gab es nur einen Typ der Fäule (A1) im Vereinigten Königreich, und das war unfähig, widerstandsfähige Sporen zu erzeugen, die den Winter überleben konnten. Es gibt jetzt zwei Typen (A1 und A2), der sich vermählen kann, und nachdem das widerstandsfähige Sporen erzeugt, obwohl die Anzeigen bis jetzt darin bestehen, dass das selten, wenn jemals, im Vereinigten Königreich geschieht. Paarung kann nur zwischen Formen von verschiedenen Paarungstypen vorkommen und ist für die Produktion von widerstandsfähigen Sporen erforderlich.

Genetik

2009 haben Wissenschaftler den sequencing des Genoms von P. infestans vollendet. Es wurde gefunden, dass das Genom (240 Mb) im Vergleich zu anderen Arten Phytophthora beträchtlich größer ist, deren Genome sequenced gewesen sind; Phytophthora sojae hat ein 95-Mb-Genom, und Phytophthora ramorum hatte ein 65-Mb-Genom. Es hat auch eine verschiedene Vielfalt von transposons und vieler Genfamilienverschlüsselung für Effektor-Proteine enthalten, die am Verursachen pathogenicity beteiligt werden. Diese Proteine werden in zwei Hauptgruppen je nachdem gespalten, ob sie durch die Wasserform im symplast (innerhalb von Pflanzenzellen) oder im apoplast (zwischen Pflanzenzellen) erzeugt werden. Im symplast erzeugte Proteine haben RXLR Proteine eingeschlossen, die einen arginine X leucine arginine enthalten (wo X jede Aminosäure sein kann) die Folge an der amino Endstation des Proteins. RXLR Proteine sind avirulence Proteine, bedeutend, dass sie vom Werk entdeckt werden und zu einer überempfindlichen Antwort führen können, den oomycete tötend. P. wie man fand, hat infestans um ungefähr 60 % mehr von diesen Proteinen enthalten als andere Arten Phytophthora, und das kann ihm erlauben, Gastgeber-Verteidigungen schneller zu überwinden. Diejenigen, die im apoplast gefunden sind, schließen hydrolytic Enzyme ein, die, lipases und glycosylases Spaß pro-machen, die handeln, um Pflanzengewebe, Enzym-Hemmstoffe zu erniedrigen, um gegen Gastgeber-Verteidigungsenzyme und necrotizing Toxine zu schützen. Insgesamt, wie man fand, hatte das Genom einen äußerst hohen mehrmaligen Inhalt (ungefähr 74 %) und hatte einen ungewöhnlichen Genvertrieb darin einige Gebiete enthalten viele Gene, wohingegen andere sehr wenige enthalten.

Management

P. infestans ist noch eine schwierige Krankheit, um heute durch gewöhnliche Methoden zu kontrollieren. Es gibt viele Optionen in der Landwirtschaft für die Kontrolle sowohl des Schadens am Laub als auch der Infektionen des Knollens. Kartoffeln wachsen im Laufe der Jahreszeit, aber es wird geschätzt, dass die Knollen aufhören zu wachsen, als 75 % des Baldachins zerstört worden sind. Um die Welt verursacht die Krankheit ungefähr $ 6 Milliarden des Schadens an Getreide jedes Jahr.

Gentechnologie

In den letzten Jahren ist ein gegen alle bekannten Beanspruchungen der Fäule wirksames Widerstand-Gen identifiziert und erfolgreich von einem wilden Verwandten der Kartoffel, Solanum bulbocastanum kopiert, und ins Genom von Kulturvarianten der Kartoffel eingeführt worden. Das ist ein Beispiel der cisgenic Gentechnologie.

Quellen von inoculum

Fäule kann durch das Begrenzen der Quelle von inoculum kontrolliert werden. Nur gute bei beglaubigten Lieferanten erhaltene Qualitätssamen-Kartoffeln sollten gepflanzt werden. Häufig können verworfene Kartoffeln von der vorherigen Jahreszeit und selbstgesäte Knollen als Quellen von inoculum handeln.

Umweltbedingungen

Es gibt mehrere Umweltbedingungen, die P. infestans förderlich sind. Während der wachsenden 2009-Jahreszeit, die kälter war als Durchschnitt, und mit dem größeren als durchschnittlicher Niederschlag, gab es eine Hauptplage von Tomate-Werken in den östlichen Vereinigten Staaten. Durch das Verwenden von Wetterprognosesystemen, wie BLITECAST, wenn die folgenden Bedingungen vorkommen, weil schließt der Baldachin des Getreides, dann wird der Gebrauch von Fungiziden empfohlen, eine Epidemie zu verhindern.

• Eine Periode von Beaumont ist eine Periode von 48 Konsekutivstunden, in von dem mindestens 46 die stündlichen Lesungen der Temperatur- und relativen Feuchtigkeit an einem gegebenen Platz weniger nicht gewesen sind als und 75 % beziehungsweise.
• Eine Schmied-Periode ist mindestens zwei Konsekutivtage, wo Minute-Temperatur ist oder oben und an jedem Tag mindestens 11 Stunden, wenn die relative Feuchtigkeit größer ist als 90 %. woyhugv

Kartoffelvarianten

Kartoffelvarianten ändern sich in ihrer Empfänglichkeit für die Fäule. Frühste Varianten sind sehr verwundbar; sie sollten früh gepflanzt werden, so dass das Getreide vor Fäule-Anfängen (gewöhnlich im Juli) reif wird. Viele alte Getreide-Varianten, wie Kartoffel von König Edward sind auch sehr empfindlich, aber werden angebaut, weil sie gewerblich gewollt werden. Varianten von Maincrop, die sehr langsam sind, um Fäule zu entwickeln, schließen Cara, Stirling, Teena, Torridon, Remarka und Romano ein. Einige so genannte widerstandsfähige Varianten können einigen Beanspruchungen der Fäule und nicht anderer widerstehen, so kann sich ihre Leistung ändern, abhängig von dem ringsherum sind. Diese Getreide haben polygenic Widerstand gehabt, der in sie geboren ist, und sind als "widerstandsfähiges Feld" bekannt. Neue Varianten wie Sarpo Mira und Sarpo Axona zeigen großen Widerstand, um sogar in Gebieten der schweren Plage zu vereiteln. Verteidiger ist ein amerikanischer cultivar, dessen Abkunft Ranger Rostbraune und polnische gegen die späte Fäule widerstandsfähige Kartoffeln einschließt. Es ist ein langer weiß-häutiger cultivar sowohl mit foliar als auch mit Knollen-Widerstand gegen die späte Fäule. Verteidiger wurde 2004 befreit. Diese Varianten werden wahrscheinlich große Beliebtheit gewinnen, weil Verbraucher zunehmend organisch erzeugte Getreide umarmen und Nahrungsmittelsachen zurückweisen, die mit Fungiziden und anderen Chemikalien angebaut worden sind. Forscher arbeiten zurzeit, um eine Vielfalt von Kartoffeln zu entwickeln, die widerstandsfähige sowohl späte als auch frühe Fäule sein werden. Forscher haben gefunden, dass die wilden Kartoffelarten Solanum verrucosum der späten Fäule-Krankheit widerstehen. Sie haben zum Ziel, kultivierte Kartoffeln widerstandsfähig zu machen, um spät zu vereiteln, indem sie die wilde, widerstandsfähige Beanspruchung mit der verwundbaren, bebauten Beanspruchung durchqueren. Zusätzlich dazu durchqueren Forscher Solanum verrucosum mit einer anderen wilden Kartoffelart, die gegen die frühe Fäule widerstandsfähig ist, eine Hybride machend, die sowohl gegen die späte als auch gegen frühe Fäule widerstandsfähig ist. Sie planen, die Hybride mit Kulturkartoffeln zu durchqueren, um beide widerstandsfähigen Gene auf die Kulturarten zu passieren.

Gebrauch von Fungiziden

Fungizide für die Kontrolle der Kartoffelfäule werden normalerweise nur auf eine vorbeugende Weise vielleicht in Verbindung mit der Krankheitsvorhersage verwendet. In empfindlichen Varianten manchmal können Fungizid-Anwendungen wöchentlich erforderlich sein. Ein früher Spray ist am wirksamsten. Metalaxyl ist ein Fungizid, das für den Gebrauch gegen P. infestans auf den Markt gebracht wurde, aber ernste Widerstand-Probleme, wenn verwendet, selbstständig ertragen hat. Es wird stark empfohlen, metalaxyl zusammen mit Carbamate-Zusammensetzungen oder die besonders wirksame synergistische Kombination von Cymoxanil und Mancozeb zu verwenden, weil es beim Handhaben metalaxyl widerstandsfähige Beanspruchungen wirksam ist.

In der Vergangenheit wurde Kupfersulfat-Lösung (genannt 'Kupfervitriol') verwendet, um Kartoffelfäule zu bekämpfen. Kupferschädlingsbekämpfungsmittel bleiben im Gebrauch in seltenen Beispielen auf organischen Getreide.

Kontrolle der Knollen-Fäule

Ridging wird häufig verwendet, um Knollen-Verunreinigung durch die Fäule zu reduzieren. Das schließt normalerweise sich anhäufenden Boden oder Mistbedeckung um die Stämme der Kartoffelfäule ein, die bedeutet, dass der pathogen weiter reisen muss, um zum Knollen zu kommen.

Der Baldachin kann auch ungefähr 5 Wochen vor der Ernte zerstört werden. Das kann über ein Kontakt-Herbizid getan werden oder Schwefelsäure verwendend, um das Laub abzubrennen.

Historischer Einfluss

Die Effekten von Phytophthora infestans in Irland in 1845-57 waren einer der Faktoren, die mehr als eine Million veranlasst haben, zu Tode zu hungern, und weitere zwei Millionen gezwungen haben, von betroffenen Ländern zu emigrieren. Meistens Verweise angebracht ist die Große irische Hungersnot, während des Endes der 1840er Jahre.

Eine Theorie weist darauf hin, dass der Ursprung von Phytophthora infestans zu einem Tal in den Hochländern des zentralen Mexikos verfolgt werden kann. Diese Theorie ist von vielen Autoren herausgefordert worden, und neue Arbeit deutet einen Ursprung von Andean für die Krankheit an. Die ersten registrierten Beispiele der Krankheit waren in den Vereinigten Staaten, in Philadelphia und New York City Anfang 1843. Winde breiten dann die Sporen aus, und 1845 wurde es von Illinois Nova Scotia, und von Virginia nach Ontario gefunden. Es hat den Atlantischen Ozean mit einer Sendung von Samen-Kartoffeln für belgische Bauern 1845 durchquert.

Verwenden Sie als eine biologische Waffe

Frankreich, Kanada, die USA und die Sowjetunion haben P. infestans als eine biologische Waffe in den 1940er Jahren und 50er Jahren erforscht. Kartoffelfäule war einer von mehr als 17 Agenten, die die Vereinigten Staaten als potenzielle biologische Waffen erforscht haben, bevor die Nation sein biologisches Waffenprogramm aufgehoben hat.

Weiterführende Literatur

Außenverbindungen

• USAblight ein nationales Webportal auf der späten Fäule
• Internationales Kartoffelzentrum
• Phytophtora Online-Bibliografie
• Phytophthora funktionelle Genomics Datenbank
• Phytophthora infestans Mitochondrial Genom-Projekt
• USDA-BARC Seite von Phytophthora infestans
• Übersicht von Phytophthora, ausführlich berichtete Entwicklungsstufen, Lebenszyklus-Image an MetaPathogen
• Organische Alternativen für die späte Fäule-Kontrolle in Kartoffeln, von ATTRA
• Die Google Karte der Tomate-Kartoffelfäule riskiert täglich über NE USA
• Art-Profil - Späte Fäule (Phytophthora infestans), Nationales Angreifendes Art-Informationszentrum, Landwirtschaftliche Nationale USA-Bibliothek. Listen allgemeine Information und Mittel für die Späte Fäule.