PHYTOPHTHORA INFESTANS: EIGENSCHAFTEN, ERNÄHRUNG, SYMPTOME, KONTROLLE - BIOLOGIE - 2025

Phytophthora infestans ist ein phytopathogener Oomycet, der für die als Spätfäule oder Kartoffelmehltau bekannte Krankheit verantwortlich ist und eine der Krankheiten ist, die diese Knolle weltweit befallen. Die Auswirkungen der Pest auf die Ernte können verheerend sein. Ein Beispiel dafür ist die große irische Hungersnot, die sie im 19. Jahrhundert verursacht hat.

Dieses Oozym zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es ein coenozytisches Myzel ohne Septen aufweist. Für den Fall, dass sie es präsentieren, sind sie sehr wenige. Es hat auch verzweigte Konidiophoren, die einem Miniaturbaum ähneln. Es hat ein haploides Erbgut und kann sich sowohl sexuell als auch asexuell vermehren.

Phytophthora infestans befällt eine Kartoffel. Entnommen und bearbeitet von: I. Saček, Senior.

Während der asexuellen Fortpflanzung zeigt es Laubsporangien und eine ovale oder ellipsoide Form; während seine sexuelle Fortpflanzung dadurch gekennzeichnet ist, dass es vom heterothalen Typ ist und Resistenz-Oosporen erzeugt.

Die Chemikalien, die zur Bekämpfung des Ausbruchs der Krankheit verwendet werden, wirken sich neben der Kontamination von Boden und Wasser auch auf die Kartoffelpflanze und anderes Gemüse aus. Daher haben Wissenschaftler verschiedene Formen der biologischen Bekämpfung mit Bakterien und Pilzen getestet. und andere Organismen.

Eigenschaften

Das Myzel von Phytophthora infestans ist spärlich, fein und hat praktisch keine Septen, das heißt, es ist coenocytisch. Es kann sich sowohl sexuell als auch asexuell vermehren. Die Sporangien sind apikal, laubabwerfend, transparent, haben eine Form von abgerundet bis ellipsoid und eine sich verjüngende Spitze. Die Größe dieser überschreitet 36 x 22 um nicht.

Die Sporangiophoren hingegen weisen ein kontinuierliches und sympodiales Wachstum auf, ihre Dicke ist unmittelbar unterhalb des Sporangiums etwas größer.

Das Sporangium kann direkt keimen oder Zoosporen bilden, die einen einzigen Kern haben, nierenförmig und zwei Flagellen (eine lang und peitschenförmig und die andere federartig und kurz).

Taxonomie

Seit seiner Beschreibung hat Phytophthora infestans zahlreiche Umsiedlungen erfahren, nicht nur auf Gattungsebene, sondern sogar auf Königreichsebene, einschließlich der taxonomischen Zwischenkategorien.

Die Gattung Phytophthora gehört zur Klasse der Oomyceten des Königreichs Protista. Es ist erwähnenswert, dass diese Klasse für viele Jahre in die Gruppe der Pilze aufgenommen wurde, von denen sie aufgrund molekularer und biochemischer Studien ausgeschlossen wurden.

Die Familie, zu der es derzeit gehört, heißt Perennosporales und war früher Teil der Pythiales. Nach Ansicht einiger Autoren erfordert dieser Umzug jedoch auch sorgfältige Überprüfungen.

Phytophthora infestans ist die Typusart der Gattung, die 1876 von Bary errichtet wurde. Die erste Beschreibung der Art erfolgte durch Montagne, der sie Botrytis infestans nannte. Anschließend hatte Caspary es in die Gattung Peronospora verlagert.

Biologischer Kreislauf

Phytophthora infestans weist in seinem Lebenszyklus sowohl asexuelle als auch sexuelle Fortpflanzungsmechanismen auf. Die asexuelle Phase wird auch als vegetativ bezeichnet, während die sexuelle Phase auch als reproduktiv bezeichnet wird.

Asexuelle Phase

Im asexuellen Zyklus erfolgt die Produktion von Zoosporen. Innerhalb von 3 bis 10 Tagen nach der Infektion einer Pflanze steigen die Oomyceten-Sporangiophoren durch die Stomata an die Oberfläche der Pflanze.

Sporangien entwickeln sich an der Spitze von Sporangiophoren, obwohl sie sich auch aus dem Keimrohr von Oosporen entwickeln können.

Umgebungsbedingungen, hauptsächlich die Temperatur, bestimmen das Auftreten und die Wirkung von Sporangien. Der optimale Temperaturbereich für die Entwicklung von Phytophthora infens liegt zwischen 18 und 22 °. Wenn die Umgebungstemperatur in diesem Bereich oder darüber liegt, keimen die Sporangien direkt.

Oospora von Phytophthora infiziert. Entnommen und bearbeitet von: Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. Fk angenommen (basierend auf Urheberrechtsansprüchen). .

Suboptimale Temperaturen stimulieren das Auftreten von Zoosporen. Jedes Sporangium kann wenige Zoosporen produzieren (6-8), aber jede Zoospore kann eine Läsion produzieren, und jede dieser Sporen kann bis zu 300.000 Sporangien produzieren, was die Explosivität der Samenverteilung erklärt.

Eine andere Form der Verbreitung des Erregers erfolgt direkt durch das Sporangium. Wenn es reif ist, ist es laubabwerfend und kann vom Wind bis zu Entfernungen von mehr als 30 km zerstreut werden.

In diesen Fällen keimt das Sporangium direkt, wenn die Temperatur höher als 20 ° ist, aber bei niedrigen Temperaturen entstehen zwischen 10 und 20 Zoosporen. Diese Zoosporen sind mehrere Stunden beweglich und können keimen, wenn sie ein geeignetes Substrat finden. Außerdem können sie über Blätter, Stängel oder Knollen in die Kartoffelpflanze eindringen.

In Abwesenheit einer Kartoffelpflanze kann Phytophora infens in anderen Wirtsarten wie Tomaten und Auberginen sowie einigen Unkrautarten überleben.

Sexualzyklus

Die sexuelle Reproduktion von Phytophthora infestans ist vom heterothalen Typ, dh jede Hyphe produziert nur eine Art von Gametangium, entweder männlich (Antheridium) oder weiblich (Oogonium). Wenn die Mycelien verschiedener Organismen zusammenwachsen, können sie jeweils eine andere Struktur entwickeln.

Während dieser Art der Fortpflanzung passiert das Oogonium das Antheridium und es findet eine Befruchtung statt, wonach das Oogonium zu einer Oospore wird, die direkt keimen kann, aber unter widrigen Bedingungen im Ruhezustand bis zu 10 Jahre überleben kann, bis günstige Bedingungen wiederherstellen.

Wenn dies auftritt, kann die Oospore keimen und ein Keimrohr bilden, aus dem ein apikales Sporangium gebildet wird, das wiederum direkt keimen oder Zoosporen freisetzen kann, die eine Wirtsinfektion auslösen. Diese Art der Fortpflanzung garantiert die genetische Vielfalt der Art und ermöglicht ihr Überleben unter widrigen Bedingungen.

Ernährung

Phytophthora infiziert hat wenig Resistenz im freien Leben, wo es als Saprophyt wirkt und Enzyme sekretiert, um eine extrazelluläre Verdauung von zersetzendem organischem Material durchzuführen.

Als Parasit ist es hemibiotroph und in den frühen Stadien seines Lebenszyklus dringt das Myzel in das Gewebe des Wirts ein und absorbiert Nährstoffe, ohne es abzutöten, verursacht dann aber den Tod von Zellen und Gewebe.

Symptome

Die Krankheitssymptome variieren je nach Impfort.

Blätter

Erste Symptome sind unregelmäßige Flecken von heller bis dunkelgrüner Farbe, feuchtem Aussehen und nekrotisierend, die sich von braun nach schwarz ändern und manchmal von einem gelblichen oder hellgrünen Heiligenschein umgeben sind. Diese Läsionen, die zuerst an der Spitze und den Rändern des Blattes auftreten, sind nicht durch die Venen begrenzt.

Läsionen können fortschreiten, die gesamte Oberfläche des Blattes zu bedecken und sich zum Blattstiel hin zu entwickeln. Wenn die Läsion am Blattstiel den gesamten Durchmesser des Blattstiels bedeckt, fällt das Blatt ab. Wenn die Feuchtigkeitsbedingungen geeignet sind, erscheint auf der Unterseite des Blattes ein Falscher Mehltau, der aus Sporangien und Sporangiophoren besteht.

Stängel und Blattstiele

Die Läsionen sind nekrotisch, von glasartiger Konsistenz und im Allgemeinen im distalen Drittel der Sohle verteilt. Die betroffenen Bereiche werden zerbrechlich und wenn die Läsion den gesamten Durchmesser des Stiels oder Blattstiels erreicht, bricht sie leicht. Bei hoher Luftfeuchtigkeit können sich in diesem Bereich Sporangien bilden.

Knollen

Bei Knollen sind die äußeren Symptome leicht eingefallene, unregelmäßige, feucht erscheinende Bereiche. Die Peridermis nimmt einen rötlichen Farbton an. Darunter befinden sich einige Erweiterungen, die in Richtung Innenraum vorrücken.

Mit fortschreitender Krankheit wird unter der Oberfläche der Knolle eine trockene, körnig aussehende, hell- bis dunkelbraune Fäule beobachtet. Diese Läsionen können bis zu einigen Wochen nach der Ernte der Knolle auftreten. Sekundärfäule kann gelegentlich aufgrund anderer opportunistischer Pilze auftreten.

Phytophthora infiziert angreifende Tomaten. Entnommen und bearbeitet von: Rasbak.

Chemische und biologische Kontrolle

Chemische Kontrolle

Für die chemische Bekämpfung von Phytophthora infens werden Produkte verwendet, die den Keimungsprozess der Sporen hemmen, sowie Fungizide, die sie abtöten, und Produkte, die in der Lage sind, eine Art Kontrolle nach der Infektion durchzuführen. Diese Produkte werden klassifiziert als: Kontakt, systemisch und translaminar.

Kontaktfungizide wirken auf die Oberfläche der Pflanze und verhindern die Keimung und das Eindringen des Erregers, wodurch die ursprünglichen Krankheitsquellen verringert werden. Sie werden auch als schützende oder restliche Fungizide bezeichnet. Beispiele für diese Produkte sind Kupfer (II) und Dithiocarbamate.

Systemische Chemikalien wirken innerhalb der Pflanze, nachdem sie von den Blättern und Wurzeln absorbiert wurden, und hemmen die Stoffwechselprozesse des Erregers. Letztere können eine Resistenz gegen die Wirkung dieser Verbindungen entwickeln. Dies ist der Fall bei den systemischen der Phenylamidfamilie, wie beispielsweise Benalaxyl oder Metalaxyl.

Die Translaminare hingegen können sich durch das Blatt bewegen, jedoch nicht zwischen den Blättern, so dass neue Triebe bis zum erneuten Besprühen gegen den Befall des Pilzes schutzlos sind.

Biologische Kontrolle

Um die unerwünschten Auswirkungen der chemischen Bekämpfung wie Kontamination und toxische Wirkungen auf andere Organismen als den Erreger zu vermeiden, haben Forscher verschiedene Arten untersucht, die eine biologische Kontrolle auf den Erreger ausüben könnten.

Die untersuchten Organismen gehören hauptsächlich zu den Gruppen von Pilzen und Bakterien, einschließlich Aktinomycetalen. Unter den bewerteten Gattungen sind Trichoderma, Pseudomonas, Methylobacterium, Streptomyces, Serratia, Bacillus und Streptosporangium.

Die Wirkmechanismen dieser biologischen Controller umfassen Mykoparasitismus, Konkurrenz, Antibiose und Induktion einer Wirtsresistenz gegen den Parasiten.

Allelopathische Substanzen, die von verschiedenen Pflanzenarten produziert werden, sowie von Bakterien produzierte Biotenside wurden ebenfalls bewertet, um ihre biokontrollierende Wirkung auf Phytophthora infens zu überprüfen. Einige dieser Biotenside waren zumindest bei ihrem Angriff auf Tomaten als Biocontroller der Spätfäule wirksam.

Verweise

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