S.N. Elansky, L.Yu. Kokaeva, N.V. Statsyuk, Yu.T. Dyakov
Utangulizi
Oomycete Phytophthora infestans (Mont.) De Bary - wakala wa causative wa blight marehemu, ugonjwa muhimu zaidi kiuchumi wa viazi na nyanya - imevutia tahadhari ya karibu ya watafiti kutoka nchi mbalimbali kwa zaidi ya karne na nusu. Ghafla kuonekana Ulaya katikati ya karne ya XNUMX, ilisababisha janga la viazi ambalo limebakia katika kumbukumbu ya vizazi vingi.
Hadi sasa, mara nyingi huitwa "uyoga wa njaa ya Ireland". Karibu miaka mia moja baada ya janga la kwanza, spishi za viazi mwitu za Mexican zinazostahimili ugonjwa wa marehemu ziligunduliwa, njia za kuvuka na viazi zilizopandwa zilitengenezwa (Muller, 1935), na aina za kwanza zinazostahimili blight zilipatikana (Pushkarev, 1937) . Hata hivyo, muda mfupi baada ya kuanza kwa kilimo chao cha kibiashara, jamii za vimelea vya ugonjwa wa blight marehemu, virulent kwa aina sugu, kusanyiko. na jeni mpya za upinzani zilizoletwa katika aina kutoka kwa viazi mwitu wa Mexico zilianza kupoteza ufanisi wao haraka.
Kushindwa kwa matumizi ya upinzani wa monogenic (wima) iliwalazimu wafugaji kutafuta njia ngumu zaidi za kutumia ukinzani usio maalum wa polijeni (mlalo). Katika miaka ya hivi karibuni, katika idadi ya watu binafsi ya vimelea, jamii zenye fujo zimeanza kujilimbikiza, na kusababisha mmomonyoko wa upinzani usio maalum. Kuja kwa aina zinazostahimili viua vimelea kumesababisha matatizo katika matumizi ya kemikali za kulinda viazi.
Kwa sababu ya tofauti kubwa kati ya oomycetes na kuvu katika muundo wa kemikali, muundo wa juu na kimetaboliki, dawa za kuua kuvu, haswa za kimfumo zinazotumiwa kulinda mimea kutokana na magonjwa mengi ya kuvu, hazifanyi kazi dhidi ya oomycetes.
Kwa hiyo, katika ulinzi wa kemikali dhidi ya uharibifu wa marehemu, nyingi (hadi mara 12 kwa msimu au zaidi) kunyunyiza na maandalizi ya mawasiliano ya wigo mpana wa hatua ilitumiwa. Hatua ya mapinduzi ilikuwa matumizi ya phenylamides, ambayo ni sumu kwa oomycetes na kuenea kwa utaratibu katika mimea. Walakini, matumizi yao yaliyoenea haraka yalisababisha mkusanyiko wa aina sugu katika idadi ya kuvu (Davidse et al., 1981), ambayo ilitatiza sana ulinzi wa mmea. P. infestans ni vimelea pekee vya ukanda wa joto, madhara ambayo katika kilimo-hai hayawezi kupunguzwa bila kutumia njia za kemikali za ulinzi (Van Bruggen, 1995).
Hapo juu inaelezea umakini mkubwa unaolipwa na watafiti kutoka nchi tofauti kwa uchunguzi wa idadi ya watu wa P. infestans, mienendo ya wingi wao na muundo wa maumbile, pamoja na mifumo ya kijeni ya kutofautiana.
Mzunguko wa maisha wa R. INFESTANS
Oomycete Phytophthora infestans hukuza mycelium intercellular na haustoria ndani ya majani ya viazi. Kulisha kwenye tishu za majani, husababisha kuundwa kwa matangazo ya giza, ambayo hugeuka nyeusi na kuoza katika hali ya hewa ya mvua. Kwa kushindwa kali, jani zima hufa. Baada ya muda wa kulisha, ukuaji wa nje huundwa kwenye mycelium - sporangiophores - ambayo hukua nje kupitia stomata. Katika hali ya hewa ya mvua, huunda bloom nyeupe karibu na matangazo kwenye sehemu ya chini ya majani. Katika mwisho wa sporangiophores, zoosporangia ya umbo la limao huundwa, ambayo huvunja na kubeba na dawa ya mvua (Mchoro 1). Kuingia kwenye matone ya maji juu ya uso wa jani la viazi, sporangia huota na zoospores 6-8, ambazo, baada ya muda wa harakati, zimezungukwa, zimefunikwa na ganda na kuota na bomba la chipukizi. Chipukizi hupenya kupitia stomata hadi kwenye tishu za jani. Chini ya hali fulani, sporangia inaweza kukua kama mirija ya ukuaji moja kwa moja hadi kwenye tishu za majani. Chini ya hali nzuri, muda kutoka kwa maambukizi hadi kuundwa kwa sporulation mpya ni siku 3-4 tu.
Mara moja juu ya ardhi na kuchujwa kupitia udongo, sporangia ina uwezo wa kuambukiza mizizi. Mizizi iliyoathiriwa sana huoza wakati wa kuhifadhi; kwa walioathirika dhaifu, maambukizi yanaweza kuendelea hadi msimu ujao. Kwa kuongeza, wakala wa causative wa blight ya marehemu inaweza kuendelea wakati wa baridi kwa namna ya oospores (spores ya ngono ya kupumzika yenye nene) kwenye udongo kwenye uchafu wa mimea na kwenye mbegu za nyanya. Oospores huundwa kwenye viungo vya mimea hai wakati aina tofauti za kupandisha zinakutana na unyevu mwingi. Katika chemchemi, sporulation ya asexual huundwa kwenye mizizi iliyoambukizwa iliyopandwa na kwenye mabaki ya mimea yenye oospores, zoospores huingia kwenye udongo na kusababisha maambukizi ya majani ya chini ya mimea. Katika baadhi ya matukio, mycelium inaweza kukua kutoka kwenye mizizi iliyoambukizwa kwenye sehemu ya kijani ya mmea na kwa kawaida huonekana katika sehemu ya juu ya shina.
Tofauti kubwa kati ya oomycetes na fangasi wengi iko katika kutawala kwa diplophase katika mzunguko wa maisha yao na meiosis ya gametic na kuota kwa zygotes (oospores) bila mgawanyiko wa nyuklia. Kipengele hiki, pamoja na dipolar heterotallism kuchukua nafasi ya jinsia mbili, inaweza kuonekana kuwezesha kutumia oomycetes mbinu zilizotengenezwa kwa ajili ya kusoma idadi ya yukariyoti za juu (uchambuzi wa panmixia na mgawanyiko wa idadi ya watu, mtiririko wa jeni wa ndani na wa kuingiliana, nk.). Hata hivyo, mambo matatu hayaruhusu kuhamisha kabisa mbinu hizi kwa utafiti wa idadi ya P. infestans.
1. Pamoja na oospores ya mseto, oospores ya kujitegemea na parthenogenetic huundwa katika idadi ya watu (Fife na Shaw, 1992; Anikina et al., 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003), na uundaji wa mzunguko wao. inaweza kutosha kuathiri matokeo ya mtihani.
2. Mchakato wa kijinsia katika P. infestans hutoa mchango usio na maana kwa mienendo ya ukubwa wa idadi ya watu, kwa sababu kuvu huzaa hasa na spores za mimea, na kutengeneza kwa zaidi ya 90% ya matokeo ya uchambuzi wa aina ya uzazi kwa njia ya jadi. kwenye lishe ... msimu wa kukua vizazi kadhaa vya sporulation asexual (polycyclic ugonjwa wa maendeleo). Oospores ina jukumu muhimu katika uhifadhi wa viumbe wakati ambapo hakuna mimea ya kijani (wakati wa baridi) na katika maambukizi ya msingi ya miche. Kisha, wakati wa majira ya joto, uzazi wa clonal hutokea na ongezeko au, kinyume chake, kupungua kwa idadi ya clones ya mtu binafsi inayotokana na mchanganyiko wa ngono, ambayo imedhamiriwa hasa na uteuzi wa zaidi ilichukuliwa. Kwa hiyo, uwiano wa clones binafsi katika idadi ya watu mwanzoni na mwisho wa epiphytotics inaweza kuwa tofauti kabisa.
3. Mzunguko ulioelezwa ni wa kawaida kwa wakazi wa asili wa P. infestans katika nchi yao, Amerika ya Kati. Katika maeneo mengine ya ulimwengu, mchakato wa ngono haukujulikana kwa zaidi ya miaka 100; mycelium ya mimea katika mizizi ya viazi iliyoambukizwa ilikuwa hatua ya majira ya baridi. Mzunguko wa maisha ulikuwa wa agamic kabisa, na kuenea kulizingatia asili: maambukizi kutoka kwa mizizi iliyopandwa iliyoambukizwa ilipitishwa kwenye majani, na kutengeneza msingi wa ugonjwa huo, ambao unaweza kuunganisha wakati wa maendeleo makubwa ya ugonjwa huo.
Kwa hivyo, katika baadhi ya mikoa kunaweza kuwa na ubadilishaji wa mizunguko ya ngono na isiyo ya kijinsia, wakati kwa wengine - mzunguko wa kawaida tu.
Asili ya P. INFESTANS
P. infestans walionekana Ulaya mwishoni mwa nusu ya kwanza ya karne ya 1991. Kwa kuwa viazi asili yake ni kaskazini-mashariki mwa Amerika Kusini, ilichukuliwa kuwa vimelea vililetwa kutoka huko hadi Ulaya wakati wa kuongezeka kwa chumvi ya Chile. Hata hivyo, tafiti zilizofanywa katika kituo cha viazi cha Rockefeller Center katika Bonde la Toluca, Mexico zililazimisha mtazamo huu kuangaliwa upya (Niederhauser, 1993, XNUMX).
1. Katika Bonde la Toluca, spishi za viazi za kiasili (Solanum demissum, S. bulbocastanum, n.k.) zina seti tofauti za jeni za upinzani wima pamoja na kiwango cha juu cha upinzani usio maalum, ambayo inaonyesha mageuzi ya muda mrefu na vimelea. . Aina za Amerika Kusini, pamoja na viazi vya mazao, hazina jeni za upinzani.
2. Katika Bonde la Toluca, pekee na aina za kupandisha A1 na A2 zinapatikana, kwa sababu hiyo idadi ya watu waliounganishwa ya P. infestans imeenea; wakati katika nchi ya asili ya viazi zinazolimwa, Amerika ya Kusini, vimelea huenea kwa clonally.
3. Katika Bonde la Toluca, kuna milipuko mikali ya kila mwaka ya ugonjwa wa blight. Kwa hivyo, kati ya watafiti wa Amerika Kaskazini (Chuo Kikuu cha Cornell), maoni kuhusu Mesoamerica (Amerika ya Kati) kama mahali pa kuzaliwa kwa phytophthora ya viazi yameanzishwa (Goodwin et al., 1994).
Watafiti wa Amerika Kusini hawashiriki maoni haya. Wanaamini kwamba viazi zilizopandwa na vimelea vyake vya P. infestans wana nchi ya kawaida - Andes ya Amerika Kusini. Waliunga mkono maoni yao kwa tafiti za Masi juu ya uchanganuzi wa upolimishaji wa DNA wa jenomu ya mitochondrial (mtDNA) na jeni za nyuklia RAS na β-tubulin (Gomez-Alpizar et al., 2007). Walionyesha kwamba matatizo yaliyokusanywa kutoka sehemu mbalimbali za dunia yalitoka kwa mistari mitatu tofauti ya mababu ambayo (yote matatu) hupatikana katika Andes ya Amerika Kusini. Andea haplotipi ni wazao wa mistari miwili: watenganishaji wa ukoo kongwe zaidi wa mtDNA hupatikana kwenye Solanaceae mwitu kutoka sehemu ya Anarrhicomenum nchini Ekuado, huku sehemu za pekee za mstari wa pili zinapatikana kwenye viazi, nyanya na vivuli vya kulalia mwitu. Katika Toluca, hata haplotiipu adimu zimetokana na ukoo mmoja tu, huku utofauti wa kijeni wa aina kutoka Toluca (masafa ya chini ya aleli ya baadhi ya tovuti zinazobadilika) unapendekeza athari kubwa ya mwanzilishi kutokana na kusogea hivi karibuni.
Kwa kuongeza, aina mpya ya P. andina ilipatikana katika Andes, morphologically na genetically sawa na P. infestans, ambayo, kulingana na waandishi, inaashiria Andes kama sehemu ya moto ya speciation katika Phytophthora ya jenasi. Hatimaye, katika Ulaya na Marekani, P. infestans idadi ya watu ni pamoja na Andean nasaba, wakati katika Toluca moja tu.
Chapisho hili lilisababisha upinzani kutoka kwa kundi la watafiti kutoka nchi mbalimbali, ambao walifanya kazi nyingi za majaribio kurekebisha utafiti uliopita (Goss et al., 2014). Katika kazi hii, kwanza, mlolongo wa habari zaidi wa microsatellite DNA ulitumiwa kujifunza polymorphisms za DNA; pili, kwa uchambuzi wa nguzo, njia za uhamiaji, tofauti za wakati wa idadi ya watu, nk. mifano ya hali ya juu zaidi ilitumiwa (F-takwimu, makadirio ya Bayesian, nk.) na, tatu, kulinganisha hakutumiwa tu na aina ya Andean P. andina, ambayo asili ya mseto ilianzishwa (P. infestans x Phytophthora sp.) , lakini pia na spishi endemic za Mexican P. mirabilis, P. Ipomoeae, na Phytophthora phaseoli - genemic close P. infestans zilizojumuishwa katika clade sawa (Kroon et al., 2012). Kama matokeo ya uchambuzi huu, ilionyeshwa bila utata kwamba sehemu ya mizizi ya mti wa filojenetiki ya aina zote za jenasi Phytophthora iliyochukuliwa katika utafiti, isipokuwa kwa mseto wa P. andina, ni ya aina za Mexico, na mtiririko wa uhamiaji una mwelekeo Mexico - Andes, na si kinyume chake, na mwanzo wake unafanana na ukoloni wa Ulaya wa Dunia Mpya (miaka 300-600 iliyopita). Kwa hiyo, kuibuka kwa aina ya P. infestans, maalumu kwa kushindwa kwa viazi, ilitokea katika kituo cha sekondari cha maumbile ya malezi ya nightshades ya tuberous, i.e. katika Amerika ya Kati.
Jenomu ya P. INFESTANS
Mnamo 2009, timu ya kimataifa ya wanasayansi ilipanga jenomu kamili ya P infestans (Haas et al, 2009), ambayo ukubwa wake ulikuwa 240 MB. Hii ni mara kadhaa zaidi kuliko katika spishi zinazohusiana kwa karibu P. sojae (95 Mb), na kusababisha kuoza kwa mizizi ya soya, na P. Ramorum (65 Mb), na kuathiri miti ya thamani kama vile mwaloni, beech na wengine wengine. Takwimu zilizopatikana zilionyesha kuwa genome ina idadi kubwa ya nakala za mlolongo unaorudiwa - 74%. Jenomu ina jeni 17797 za kuweka misimbo ya protini, ambazo nyingi ni jeni zinazohusika katika michakato ya seli, ikijumuisha urudufishaji wa DNA, unukuzi na tafsiri ya protini.
Ulinganisho wa jenomu za jenasi Phytophthora ulifunua shirika lisilo la kawaida la jenomu, linalojumuisha vitalu vya mlolongo wa jeni zilizohifadhiwa, ambayo msongamano wa jeni ni wa juu, na maudhui ya mlolongo unaorudiwa ni duni, na mikoa ya mtu binafsi isiyohifadhiwa. mfuatano wa jeni, yenye msongamano mdogo wa jeni na maudhui ya juu ya mikoa inayojirudia. Vitalu vya kihafidhina vinachangia 70% (12440) ya jeni zote za P. infestans za kusimba protini. Ndani ya vizuizi vilivyohifadhiwa, jeni kwa kawaida hupangwa kwa karibu na umbali wa wastani wa 604 bp. Katika maeneo kati ya vitalu vya kihafidhina, umbali wa intergenic ni mkubwa (3700 bp) kutokana na ongezeko la msongamano wa vipengele vya kurudia. Jeni za siri za athari zinazobadilika kwa kasi ziko katika maeneo yenye jeni maskini.
Uchambuzi wa mfuatano wa jenomu wa P. Infestans ulionyesha kuwa takriban thuluthi moja ya jenomu ni ya vipengele vinavyoweza kupitishwa. Jenomu ya P. infestans ina familia tofauti zaidi za transposons kuliko jenomu zingine zinazojulikana. Wengi wa P. Infestans transposons ni wa familia ya Gypsy.
Idadi kubwa ya familia maalum za jeni zinazohusika katika pathogenesis zimetambuliwa katika jenomu ya P. infestans. Sehemu kubwa yao husimba protini zenye athari ambazo hubadilisha fiziolojia ya mmea mwenyeji na kuchangia maambukizi yake. Zinaangukia katika kategoria mbili pana: athari za apoplastic, ambazo hufanya kazi katika nafasi za seli (apoplasts), na athari za cytoplasmic, ambazo huingia kwenye seli kupitia haustoria. Athari za apoplastic ni pamoja na vimeng'enya vya hidrolitiki vilivyotolewa kama vile proteases, lipases na glycosylases, ambazo huharibu seli za mimea; vizuizi vya vimeng'enya vya ulinzi wa mmea; na sumu ya necrotizing kama vile Nep1-like proteins (NPLs) na Pcf-like small cysteine-rich proteins (SCRs).
Jeni za athari za P. infestans ni nyingi na kwa kawaida ni kubwa kuliko jeni zisizo za pathojeni. Zinazojulikana zaidi ni athari za cytoplasmic RXLR na Crinkler (CNR). Athari za kawaida za cytoplasmic za oomycetes ni protini za RXLR. Jeni zote za athari za RXLR zilizogunduliwa kufikia sasa zina kundi la amino-terminal Arg-XLeu-Arg, ambapo X ni asidi ya amino. Kutokana na utafiti huo, ilipendekezwa kuwa kuna jeni 563 za RXLR katika jenomu ya P. infestans, ambayo ni 60% zaidi kuliko katika P. sojae na P. ramorum. Takriban nusu ya jeni za RXLR katika jenomu ya P. infestans ni za spishi mahususi. Viathiri vya RXLR vina aina nyingi za mlolongo. Miongoni mwao, familia moja kubwa na ndogo 150 zilitambuliwa. Tofauti na proteome kuu, jeni za athari za RXLR kwa kawaida ziko katika maeneo duni ya jeni na yenye kurudiarudia ya jenomu. Vipengele vya rununu ambavyo huamua mabadiliko katika maeneo haya hukuza muunganisho katika jeni hizi.
Viathiri vya cytoplasmic CRN vilitambuliwa awali katika nakala za P. infestans za usimbaji peptidi zinazosababisha nekrosisi ya tishu za mimea. Tangu ugunduzi wao, kidogo imejulikana kuhusu familia ya waathiriwa hawa. Uchambuzi wa jenomu ya P. Infestans ulifichua familia kubwa ya jeni 196 za CRN, ambayo ni kubwa zaidi kuliko ile ya P. sojae (100 CRN) na P. ramorum (19 CRN). Kama RXLRs, CRNs ni protini za kawaida na zinajumuisha kikoa cha N-terminal cha LFLAK (asidi 50 za amino) na kikoa cha karibu cha DWL kilicho na jeni tofauti. CRN nyingi (60%) zina peptidi ya ishara.
Uwezekano wa CRNs mbalimbali kuvuruga michakato ya seli ya mmea wa jeshi imesoma. Wakati wa kuchambua necrosis ya mimea, kuondolewa kwa protini za CRN2 kulifanya iwezekane kutambua eneo la C-terminal linalojumuisha amino asidi 234 (nafasi 173-407, kikoa cha DXG) na kusababisha kifo cha seli. Uchambuzi wa jeni za CRN za P. infestans ulifunua maeneo manne tofauti ya C-terminal, ambayo pia husababisha kifo cha seli ndani ya mmea. Hizi ni pamoja na vikoa vipya vya DC vilivyotambuliwa (P. Infestans ina jeni 18 na pseudogenes 49), pamoja na vikoa vya D2 (14 na 43) na DBF (2 na 1) ambavyo vinafanana na kinasi ya protini. Protini za vikoa vya CRN vilivyoonyeshwa kwenye mmea huhifadhiwa (bila kukosekana kwa peptidi za ishara) kwenye seli ya mmea na huchochea kifo cha seli kwa utaratibu wa intracellular. Mifuatano mingine 255 iliyo na vikoa vya CRN kuna uwezekano mkubwa haifanyi kazi kama jeni.
Ongezeko la idadi na ukubwa wa familia za jeni za athari za RXLR na CRN huenda lilitokana na upatanisho usio na allelic homologous na unakilishi wa jeni. Licha ya ukweli kwamba genome ina idadi kubwa ya vipengele vya simu vinavyofanya kazi, bado hakuna ushahidi wa moja kwa moja wa uhamisho wa jeni za athari.
Mbinu zinazotumika katika utafiti wa muundo wa idadi ya watu
Utafiti wa muundo wa kijenetiki wa idadi ya watu kwa sasa unategemea uchanganuzi wa tamaduni safi za aina zake. Uchambuzi wa idadi ya watu bila kutenga mazao safi pia hufanywa kwa madhumuni maalum, kama vile, kwa mfano, kusoma uhasama wa idadi ya watu au uwepo wa aina sugu kwa dawa za kuua kuvu ndani yake (Filippov et al., 2004; Derevyagina et al., 1999). Utafiti wa aina hii unahusisha matumizi ya mbinu maalum, maelezo ambayo ni zaidi ya upeo wa hakiki hii. Kwa uchambuzi wa kulinganisha wa matatizo, mbinu kadhaa hutumiwa, kulingana na uchambuzi wa muundo wa DNA na juu ya utafiti wa maonyesho ya phenotypic. Uchambuzi wa kulinganisha wa idadi ya watu unapaswa kukabiliana na idadi kubwa ya pekee, ambayo inaweka mahitaji fulani kwa mbinu zinazotumiwa. Kwa kweli, zinapaswa kukidhi mahitaji yafuatayo (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- kuwa nafuu, rahisi kutekeleza, hauhitaji gharama kubwa za muda, kulingana na teknolojia zinazopatikana kwa ujumla (kwa mfano, PCR);
- lazima itengeneze idadi kubwa ya kutosha ya vipengele vya alama za codominant huru;
- kuwa na uzazi wa juu;
- tumia kiwango cha chini cha tishu kuchunguzwa;
- kuwa maalum kwa substrate (uchafuzi uliopo katika utamaduni haupaswi kuathiri matokeo);
- hauhitaji matumizi ya taratibu za hatari na kemikali zenye sumu.
Kwa bahati mbaya, hakuna njia zinazolingana na vigezo vyote hapo juu. Kwa uchunguzi wa kulinganisha wa aina katika wakati wetu, mbinu hutumiwa kulingana na uchambuzi wa sifa za phenotypic: virulence kwa aina za viazi na nyanya (mbio za viazi na nyanya), aina ya kupandisha, spectra ya peptidase na glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, na. juu ya uchanganuzi wa muundo wa DNA: kipande cha kizuizi cha urefu wa polymorphism (RFLP), ambayo kawaida huongezewa na uchunguzi wa mseto RG 57, uchambuzi wa marudio ya satelaiti (SSR na InterSSR), ukuzaji na primers nasibu (RAPD), ukuzaji wa vipande vya kizuizi (AFLP) , ukuzaji kwa kutumia vianzio sawa na mfuatano wa vipengele vya rununu (kwa mfano, Inter SINE PCR), uamuzi wa haplotipi za DNA za mitochondrial.
Maelezo mafupi ya mbinu za utafiti wa kulinganisha wa aina zinazotumiwa katika kazi na P. infestans
Tabia za alama za phenotypic
"Viazi" mbio
Mbio za "Viazi" ni alama inayotafitiwa na kutumika sana. Mbio za "viazi rahisi" zina jeni moja kwa virusi vya viazi, "tata" - angalau mbili. Black et al. (1953), kwa muhtasari wa data zao zote, waligundua kuwa mbio za phytophthora zina uwezo wa kuambukiza mimea na jeni / jeni zinazopingana na jeni / jeni za P. infestans, na kupatikana jamii 1, 2, 3, na. 4 zinazoambukiza mimea na jeni R1, R2, R3 na R4, kwa mtiririko huo, i.e. mwingiliano kati ya vimelea na mwenyeji hutokea kwa msingi wa jeni kwa jeni. Zaidi ya hayo, Black, kwa ushiriki wa Gallegly na Malcolmson, aligundua jeni za upinzani R5, R6, R7, R8, R9, R10 na R11, pamoja na jamii zinazofanana (Black, 1954; Black & Gallegly, 1957; Malcolmson & Black , 1966; Malcolmson, 1970).
Kuna data nyingi juu ya muundo wa rangi ya pathojeni kutoka mikoa tofauti. Bila kuchambua data hizi kwa undani, tutaonyesha mwelekeo wa jumla tu: ambapo aina zilizo na jeni mpya za upinzani au mchanganyiko wao zilitumiwa, mwanzoni kulikuwa na kudhoofika kwa ugonjwa wa marehemu, lakini jamii zilizo na jeni zinazolingana za virusi zilionekana na zilichaguliwa na milipuko. ugonjwa wa ukungu wa marehemu ulianza tena. Ukiukaji mahususi dhidi ya jeni 4 za upinzani (R1-R4) haukuonekana mara chache katika makusanyo yaliyokusanywa kabla ya kuanzishwa kwa upanzi wa aina zilizo na jeni hizi, lakini idadi ya aina hatarishi iliongezeka sana wakati pathojeni ilipoambukizwa kwenye aina zilizobeba jeni hizi. Jeni 5-11, kwa upande mwingine, zilikuwa za kawaida katika makusanyo (Shaw, 1991).
Utafiti wa uwiano wa jamii tofauti wakati wa msimu wa kukua, uliofanywa mwishoni mwa miaka ya 1980, ulionyesha kuwa mwanzoni mwa maendeleo ya ugonjwa huo, clones na ukali wa chini na jeni 1-2 za virulence hutawala katika idadi ya watu.
Zaidi ya hayo, kadiri blight ya marehemu inavyokua, mkusanyiko wa clones asili hupungua na idadi ya jamii "tata" na uchokozi wa juu huongezeka. Tukio la mwisho hufikia 100% mwishoni mwa msimu. Wakati wa kuhifadhi mizizi, kuna kupungua kwa uchokozi na upotezaji wa jeni la virusi vya mtu binafsi. Mienendo ya uingizwaji wa clone inaweza kutokea kwa aina tofauti kwa njia tofauti (Rybakova & Dyakov, 1990). Walakini, tafiti zetu mnamo 2000-2010 zilionyesha kuwa jamii ngumu zinapatikana tangu mwanzo wa epiphytotics kati ya aina zilizotengwa na viazi na nyanya. Hii labda ni kutokana na mabadiliko katika idadi ya watu wa P. infestans nchini Urusi.
Kufikia 1988-1995, tukio la "superraces" na jeni zote au karibu zote za virulence katika mikoa tofauti ilifikia 70-100%. Hali hii ilibainishwa, kwa mfano, huko Belarusi, katika mikoa ya Leningrad na Moscow, huko Ossetia Kaskazini na Ujerumani (Ivanyuk et al., 2002a, 2002b; Politiko, 1994; Schober-Butin et al., 1995).
"Nyanya" mbio
Katika mimea ya nyanya, ni jeni 2 tu za upinzani dhidi ya baa chelewa zilipatikana - Ph1 (Gallegly & Marvell, 1955) na Ph2 (Al-Kherb, 1988). Kama ilivyo kwa jamii za viazi, mwingiliano kati ya nyanya na P. infestans hutokea kwa misingi ya jeni kwa jeni. Mbio za T0 huambukiza aina ambazo hazina jeni sugu (aina nyingi zinazotumika viwandani), mbio za T1 huambukiza aina zenye jeni la Ph1 (Ottawa), na mbio za T2 huambukiza aina na jeni ya Ph2.
Katika Urusi, karibu T0 pekee ilipatikana kwenye viazi; kwenye nyanya mwanzoni mwa msimu, T0 ilishinda, lakini baadaye ilibadilishwa na mbio za T1 (Dyakov et al., 1975, 1994). Baada ya 2000, T1 kwenye viazi katika idadi kubwa ya watu ilianza kutokea mwanzoni mwa kipindi cha epiphytotic. Nchini Marekani, aina za viazi hazikuwa na magonjwa kwa nyanya, pamoja na jamii za T0, T1, na T2, wakati T1 na T2 zilitawala nyanya (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin et al., 1995).
Aina ya kupandisha
Ili kufanya utafiti, matatizo ya tester (rejea) na aina zinazojulikana za kupandisha - A1 na A2 zinahitajika. Kutengwa kwa mtihani huingizwa nao kwa jozi katika sahani za Petri na oat agar medium. Baada ya incubation kwa siku 10, sahani zinachunguzwa kwa uwepo au kutokuwepo kwa oospores katikati katika eneo la mawasiliano ya matatizo. Kuna chaguzi 4: aina ni ya aina ya kupandisha A1, ikiwa inaunda oospores na kijaribu A2, hadi A2, ikiwa inaunda oospores na kijaribu A1, hadi A1A2, ikiwa inaunda oospores na vijaribu vyote viwili, au ni tasa. 00), ikiwa haifanyi oospores bila tester (vikundi viwili vya mwisho ni nadra).
Ili kuamua kwa haraka zaidi aina za kuunganisha, majaribio yalifanywa kutambua mikoa ya genome inayohusishwa na aina ya kuunganisha, kwa lengo la matumizi yao zaidi ili kuamua aina ya kuunganisha na PCR. Moja ya majaribio ya kwanza ya mafanikio ya kutambua tovuti kama hiyo ilifanywa na watafiti wa Marekani (Judelson et al., 1995). Kwa kutumia mbinu ya RAPD, waliweza kutambua eneo la W16 linalohusishwa na aina ya kupandisha katika watoto wa maeneo mawili yaliyotengana, na kubuni jozi ya vianzio vya 24-bp kwa ukuzaji wake (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3 ') na W16-2 (5' -GCGTAATGTAGCGTAACAGCTCTC-3 ') Baada ya kizuizi cha bidhaa ya PCR iliyo na kizuizi cha kimeng'enya cha HaeIII, iliwezekana kutenganisha vitenge na aina za kuoanisha A1 na A2.
Jaribio lingine la kupata alama za PCR ili kubaini aina za uzazi lilifanywa na watafiti wa Korea (Kim, Lee, 2002). Walitambua bidhaa maalum kwa kutumia mbinu ya AFLP. Kwa hivyo, jozi ya vianzio PHYB-1 (mbele) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3 ') na PHYB-2 (5'-GGCCTCTGCAAGGCGCATTTT-3') zilitengenezwa, kuruhusu ukuzaji wa kuchagua wa eneo la genome linalohusishwa na upandishaji wa A2. aina. Baadaye, waliendelea na kazi hii na kuunda vianzio 5 'AAGCTATACTGGGACAGGGT-3' (INF-1, mbele) na 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3 '(INF-2), kuruhusu upanuzi wa kuchagua wa eneo la Mat-A1 sifa ya aina zinazopandisha. aina A1. Matumizi ya uchunguzi wa PCR wa aina za kupandisha ilionyesha matokeo mazuri wakati wa kusoma idadi ya P. infestans katika Jamhuri ya Czech (Mazakova et al., 2006), Tunisia (Jmour, Hamada, 2006) na mikoa mingine. Katika maabara yetu (Mytsa, Elansky, haijachapishwa), 34 P. infestans matatizo yaliyotengwa na viazi vya ugonjwa na viungo vya nyanya katika mikoa tofauti ya Urusi (Kostroma, Ryazan, Astrakhan, oblasts ya Moscow) ilichambuliwa. Matokeo ya uchambuzi wa PCR kwa kutumia primers maalum zaidi ya 90% sanjari na matokeo ya uchambuzi wa aina ya kupandisha kwa njia ya jadi juu ya kati ya virutubisho.
Jedwali 1. Tofauti ya upinzani ndani ya clone ya Sib 1 (Elansky et al., 2001)
Mahali pa mkusanyiko wa sampuli | Idadi ya pekee iliyochanganuliwa | Idadi ya aina nyeti (S), sugu dhaifu (SR) na sugu (R), pcs (%) | ||
S | SR | R | ||
G. Vladivostok | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Chita | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
G. Irkutsk | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
G. Krasnoyarsk | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
mji wa Yekaterinburg | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
O. Sakhalin | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Mkoa wa Omsk | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Upinzani wa Metalaxyl kama alama ya idadi ya watu
Mapema miaka ya 1980, milipuko yenye nguvu ya baa chelewa iliyosababishwa na aina ya P. infestans sugu ya metalaxyl ilibainika katika maeneo mbalimbali. Mashamba ya viazi katika nchi nyingi yamepata hasara kubwa (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Tangu wakati huo, katika nchi nyingi za dunia, ufuatiliaji wa mara kwa mara wa matukio ya aina sugu ya phenylamide katika idadi ya P. infestans imefanywa. Mbali na tathmini ya vitendo ya matarajio ya matumizi ya dawa zilizo na phenylamide, kujenga mfumo wa hatua za kinga na kutabiri epiphytoties, upinzani dhidi ya dawa hizi umekuwa mojawapo ya vipengele vya alama vinavyotumiwa sana kwa uchambuzi wa kulinganisha wa idadi ya pathojeni hii. Walakini, utumiaji wa upinzani dhidi ya metalaxyl katika tafiti za kulinganisha za idadi ya watu unapaswa kufanywa kwa kuzingatia ukweli kwamba: 1 - msingi wa kijeni wa upinzani bado haujaamuliwa kwa usahihi, 2 - upinzani dhidi ya metalaxyl ni sifa tegemezi ambayo inaweza kubadilika. kulingana na matumizi ya phenylamides, 3 - tofauti shahada ya unyeti kwa matatizo metalaxyl ndani ya mstari mmoja clonal (meza. 1).
Mtazamo wa isozyme
Alama za isozimu kwa kawaida hazijitegemei na hali za nje, zinaonyesha urithi wa Mendelia na ni nyingi, hivyo basi huruhusu kutofautisha kati ya homo- na heterozigoti. Matumizi ya protini kama viashirio vya jeni huwezesha kutambua upangaji upya wa nyenzo za kijeni, ikijumuisha mabadiliko ya kromosomu na jeni, na vibadala vya amino asidi moja.
Uchunguzi wa elektrophoretic wa protini umeonyesha kuwa vimeng'enya vingi vipo katika viumbe katika mfumo wa sehemu kadhaa zinazotofautiana katika uhamaji wa kielektroniki. Sehemu hizi ni matokeo ya kusimba aina nyingi za vimeng'enya kwa loci tofauti (isozimu au isozimu) au kwa aleli tofauti za locus moja (allozimes au aloenzymes). Hiyo ni, isozymes ni aina tofauti za enzyme moja. Aina tofauti zina shughuli ya kichocheo sawa, lakini hutofautiana kidogo katika mbadala moja ya amino asidi katika peptidi na katika malipo. Tofauti hizo zinafunuliwa wakati wa electrophoresis.
Wakati wa kujifunza matatizo ya P. infestans, spectra ya isoenzymes ya protini mbili, peptidase na glucose-6-phosphate isomerase, hutumiwa (enzyme hii ni monomorphic katika wakazi wa Kirusi, kwa hiyo, mbinu za utafiti wake hazijawasilishwa katika kazi hii). Ili kuwatenganisha katika isozymes katika uwanja wa umeme, maandalizi ya protini yaliyotengwa na viumbe vilivyojifunza hutumiwa kwenye sahani ya gel iliyowekwa kwenye uwanja wa umeme. Kiwango cha uenezaji wa protini za kibinafsi kwenye gel inategemea chaji na uzito wa Masi, kwa hivyo, katika uwanja wa umeme, mchanganyiko wa protini umegawanywa katika sehemu za kibinafsi, ambazo zinaweza kuonyeshwa kwa kutumia dyes maalum.
Utafiti wa isoenzymes ya peptidase unafanywa kwenye acetate ya selulosi, wanga au geli za polyacrylamide. Rahisi zaidi ni njia inayotokana na matumizi ya jeli za acetate za selulosi zinazotengenezwa na Helena Laboratories Inc. Haihitaji kiasi kikubwa cha vifaa vya mtihani, inaruhusu mtu kupata bendi tofauti kwenye gel baada ya electrophoresis kwa loci zote za enzyme, utekelezaji wake hauhitaji gharama kubwa za muda na nyenzo (Mchoro 2).
Kipande kidogo cha mycelium huhamishiwa kwenye microtube 1,5 ml, matone 1-2 ya maji yaliyotengenezwa huongezwa ndani yake. Baada ya hayo, sampuli ni homogenized (kwa mfano, na kuchimba umeme na kiambatisho cha plastiki kinachofaa kwa microtube) na sedimented kwa sekunde 25 kwenye centrifuge saa 13000 rpm. Kutoka kwa kila microtube, 8 μl. supernatant huhamishiwa kwenye sahani ya mwombaji.
Gel ya acetate ya selulosi huondolewa kwenye chombo cha buffer, kufutwa kati ya karatasi mbili za karatasi ya chujio na kuwekwa na safu ya kazi juu ya msingi wa plastiki wa mwombaji. Suluhisho kutoka kwa sahani huhamishwa na mwombaji kwenye gel mara 2-4. Gel huhamishiwa kwenye chumba cha electrophoresis.
Jedwali 2. Muundo wa suluhisho linalotumiwa kwa kuchafua gel ya acetate ya selulosi katika uchambuzi wa isoenzymes ya peptidase, tone la rangi (bromophenol bluu) limewekwa kwenye makali ya gel.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 ml
Peroxidase, 1000 U / ml 5 matone
o-dianisidine, 4 mg / ml 8 matone
MgCl2, 20 mg / ml 2 matone
Gly-Leu, 15 mg / ml 10 matone
L-amino-asidi oxidase, 20 u / ml 2 matone
Electrophoresis inafanywa kwa dakika 20. saa 200 V. Baada ya electrophoresis, gel huhamishiwa kwenye meza ya uchoraji na kuchafuliwa na ufumbuzi maalum wa uchoraji (Jedwali 2). 10 ml ya 1,6% agar DIFCO huyeyuka hapo awali katika oveni ya microwave, kilichopozwa hadi 60 ° C, baada ya hapo 2 ml ya agar huchanganywa na mchanganyiko wa rangi na kumwaga kwenye gel. Kupigwa huonekana ndani ya dakika 15-20. Kitendanishi cha L-amino-asidi oxidase huongezwa kabla tu ya kuchanganya suluhisho na agari iliyoyeyuka.
Katika wakazi wa Kirusi, locus ya Pep 1 inawakilishwa na genotypes 100/100 na 92/100. Homozigoti 92/92 ni nadra sana (takriban 0,1%). Locus Rehr 2 inawakilishwa na genotypes tatu 100/100, 100/112, na 112/112, na lahaja zote 3 ni za kawaida kabisa (Elanky na Smirnov, 2003, Mchoro 2).
Utafiti wa genome
Upolimifu wa urefu wa kipande cha kizuizi na mseto uliofuata (RFLP-RG 57)
Jumla ya DNA inatibiwa na enzyme ya kizuizi cha Eco R1, vipande vya DNA vinatenganishwa na electrophoresis ya gel ya agarose. DNA ya nyuklia ni kubwa sana na ina mifuatano mingi inayojirudia, kwa hivyo, uchambuzi wa moja kwa moja wa vipande vingi vilivyopatikana kwa hatua ya kizuizi cha enzymes ni ngumu kutekeleza. Kwa hiyo, vipande vya DNA vilivyotenganishwa katika gel huhamishiwa kwenye utando maalum na kutumika kwa mseto na uchunguzi wa RG 57, unaojumuisha nyukleotidi zilizo na lebo za mionzi au fluorescent. Uchunguzi huu huchanganywa na mfuatano unaojirudia wa jeni (Goodwin et al., 1992, Forbes et al., 1998). Baada ya taswira ya matokeo ya mseto kwenye nyenzo nyepesi au ya mionzi, wasifu wa maeneo mengi ya mseto (uchapishaji wa vidole), unaowakilishwa na vipande 25-29, hupatikana (Forbes et al., 1998). Kizazi cha Asexual (clonal) kitakuwa na wasifu sawa. Kwa mpangilio wa bendi kwenye electrophoretogram, kufanana na tofauti za viumbe vilivyolinganishwa vinahukumiwa.
Aina za haplotypes za DNA ya Mitochondrial
Katika seli nyingi za yukariyoti, mtDNA inawasilishwa kwa namna ya molekuli ya DNA ya mviringo yenye nyuzi mbili, ambayo, tofauti na kromosomu za nyuklia za seli za yukariyoti, huiga nusu-kihafidhina na haihusiani na molekuli za protini.
Jenomu ya mitochondrial ya P. infestans ilifuatana, na kazi kadhaa zilitolewa kwa uchanganuzi wa urefu wa vipande vya kizuizi (Carter et al, 1990, Goodwin, 1991, Gavino, Fry, 2002). Baada ya Griffith na Shaw (1998) kutengeneza mbinu rahisi na ya haraka ya kubainisha haplotipi za mtDNA, kiashirio hiki kilikuja kuwa mojawapo ya tafiti za P. Infestans. ) na EcoR2 (kipande cha 2). Njia inaruhusu kutambua haplotypes 4: Ia, IIa, Ib, IIb. Aina ya II inatofautiana na aina ya I kwa kuwepo kwa kuingiza 4 bp kwa ukubwa na kwa eneo tofauti la maeneo ya kizuizi katika mikoa ya P3 na P1 (Mchoro 1).
Tangu 1996, kati ya aina zilizokusanywa katika eneo la Urusi, ni haplotypes Ia na IIa pekee ndizo zilizojulikana (Elansky et al., 2001, 2015). Wanaweza kutambuliwa baada ya kutenganishwa kwa bidhaa za kizuizi na primer F2-R2 kwenye uwanja wa umeme (Mchoro 4, 5). Aina za mtDNA hutumiwa katika uchanganuzi wa kulinganisha wa aina na idadi ya watu. Katika idadi ya tafiti, aina za DNA ya mitochondrial zilitumiwa kutenganisha mistari ya clonal na kupasisha P. infestans isolates (Botez et al., 2007; Shein et al., 2009). Kwa kutumia mbinu ya PCR-RFLP, ilihitimishwa kuwa mtDNA ni tofauti katika aina hiyo ya P. infestans (Elansky na Milyutina, 2007). Masharti ya kukuza: 1x (500 sec. 94 ° C), 40x (30 sec. 90 ° C, 30 sec. 52 ° C, 90 sec. 72 ° C); 1x (dakika 5 72 ° C). Mchanganyiko wa majibu: (20 μl): 0,2 U Taq DNA polymerase, 1x 2,5 mM MgCl2-Taq bafa, 0,2 mM kila dNTP, 30 pM primer na 5 ng ya DNA iliyochambuliwa, maji yaliyotolewa - hadi 20 μl.
Kizuizi cha bidhaa ya PCR hufanywa kwa masaa 4-6 kwa joto la 37 ° C. Mchanganyiko wa kizuizi (20 μl): 10x MspI (2 μl), bafa ya kizuizi 10x (2 μl), maji yaliyotengwa (6 μl), bidhaa ya PCR (10 μl).
Jedwali 3. Primers kutumika kwa ajili ya amplification ya mtDNA polymorphic mikoa
Locus | Kwanza | Urefu wa primer na uwekaji | Urefu wa bidhaa za PCR | Zuia |
---|---|---|---|---|
P2 | F2: 5'- TTCCCTTTGTCCTCTACCGAT | 21; 13619-13639 | 1070 | MspI |
R2: 5'- TTACGGCGGTTTAGCACATACA | 22; 14688-14667 | |||
P4 | F4: 5'- TGGTCATCCAGAGGTTTATGTT | 22; 9329-9350 | 964 | EcoRI |
R4:5 - CCGATACCGATACCAGCACCAA | 22; 10292-10271 |
Ukuzaji wa utangulizi bila mpangilio (RAPD)
Wakati wa kufanya RAPD, primer moja (wakati mwingine primers kadhaa kwa wakati mmoja) hutumiwa na mlolongo wa kiholela wa nyukleotidi, kawaida nyukleotidi 10 kwa urefu, na maudhui ya juu (kutoka 50%) ya nyukleotidi za GC na joto la chini la annealing (karibu 35). °C). Vile vya kwanza "hutua" kwenye tovuti nyingi za ziada kwenye genome. Baada ya amplification, idadi kubwa ya amplicons hupatikana. Idadi yao inategemea primer (s) kutumika na hali ya majibu (MgCl2 mkusanyiko na joto annealing).
Taswira ya amplicons unafanywa na kunereka katika Polyacrylamide au agarose gel. Wakati wa kufanya uchambuzi wa RAPD, ni muhimu kufuatilia kwa uangalifu usafi wa nyenzo zilizochambuliwa, tangu kuchafuliwa na vitu vingine vilivyo hai kunaweza kusababisha ongezeko kubwa la idadi ya mabaki, ambayo ni machache hata katika uchanganuzi wa nyenzo safi (Perez et al, 1998). Matumizi ya njia hii katika utafiti wa jenomu ya P. infestans yanaonyeshwa katika kazi nyingi (Judelson, Roberts, 1999, Ghimire et al., 2002, Carlisle et al., 2001). Uteuzi wa hali ya athari na vianzio (vitangulizi 51 vya nyukleotidi 10 vilisomwa) vimetolewa katika nakala na Abu-El Samen et al., (2003).
Uchambuzi wa Kurudia kwa Satelaiti (SSR)
Marudio ya satelaiti ndogo (marudio rahisi ya mfuatano, SSR) yanarudia sanjari mfuatano mfupi wa 1-3 (wakati mwingine hadi 6) nyukleotidi zilizopo katika jenomu za nyuklia za yukariyoti zote. Idadi ya marudio mfululizo yanaweza kutofautiana kutoka 10 hadi 100. Loci ya satelaiti ndogo hutokea kwa masafa ya juu kiasi na husambazwa kwa usawa katika jenomu yote (Lagercrantz et al., 1993). Polymorphism ya mlolongo wa microsatellite inahusishwa na tofauti katika idadi ya marudio ya motif ya msingi. Alama za satelaiti ni kubwa, ambayo inafanya uwezekano wa kuzitumia kuchambua muundo wa idadi ya watu, kuamua jamaa, njia za uhamiaji za genotypes, nk. Miongoni mwa faida nyingine za alama hizi, mtu anapaswa kutambua upolimishaji wao wa juu, uenezaji mzuri, kutoegemea upande wowote, na uwezo wa kufanya uchambuzi na tathmini ya moja kwa moja. Uchambuzi wa upolimishaji wa marudio ya satelaiti ndogo hufanywa na ukuzaji wa PCR kwa kutumia vitangulizi vinavyosaidiana na mlolongo wa kipekee unaozunguka loci ya satelaiti. . Hapo awali, uchambuzi ulifanyika na mgawanyo wa bidhaa za majibu kwenye gel ya Polyacrylamide. Baadaye, wafanyikazi wa kampuni ya Applied Biosystems walipendekeza kutumia vianzio vilivyo na alama za umeme na kugundua bidhaa za athari kwa kutumia kigundua leza kiotomatiki (Diehl et al., 1990), na kisha vifuatavyo vya kawaida vya DNA (Ziegle et al., 1992). Kuweka lebo kwa primers na dyes mbalimbali za fluorescent hufanya iwezekanavyo kuchambua alama kadhaa mara moja kwenye njia moja na, ipasavyo, kuongeza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa njia na kuongeza usahihi wa uchambuzi.
Machapisho ya kwanza yaliyotolewa kwa matumizi ya uchambuzi wa SSR kwa ajili ya utafiti wa P. infestans yalionekana mapema miaka ya 2000. (Knapova, Gisi, 2002). Sio alama zote zilizopendekezwa na waandishi zilionyesha kiwango cha kutosha cha upolimishaji, hata hivyo, mbili kati yao (4B na G11) zilijumuishwa katika seti ya alama 12 za SSR zilizopendekezwa na Lees et al. (2006) na kupitishwa baadaye katika mtandao wa utafiti wa Eucablight. (www.eucablight .org) kama kiwango cha P. infestans. Miaka michache baadaye, utafiti ulichapishwa juu ya kuundwa kwa mfumo wa uchanganuzi wa multiplex wa P. infestans DNA kulingana na alama nane za SSR (Li et al., 2010). Hatimaye, baada ya kutathmini alama zote zilizopendekezwa hapo awali na kuchagua taarifa zaidi kati yao, pamoja na kuboresha primers, lebo za fluorescent, na hali ya amplification, timu hiyo hiyo ya waandishi iliwasilisha mfumo wa uchambuzi wa multiplex wa hatua moja ambao ulijumuisha alama 12 (Jedwali 4; Li et al., 2013a). Vitambulisho vinavyotumika katika mfumo huu vilichaguliwa na kuwekewa alama moja ya alama nne za fluorescent (FAM, VIC, NED, PET) ili safu za saizi za aleli za vianzio vilivyo na lebo sawa zisiingiliane.
Waandishi walifanya uchambuzi kwenye amplifier ya PTC200 (MJ Research, USA) kwa kutumia vifaa vya QIAGEN multiplex PCR au vifaa vya QIAGEN Typeit Microsatellite PCR. Kiasi cha mchanganyiko wa mmenyuko kilikuwa 12.5 μL. Masharti ya ukuzaji yalikuwa kama ifuatavyo: kwa QIAGEN multiplex PCR: 95 ° C (dakika 15), 30x (95 ° C (sehemu 20), 58 ° C (sek. 90), 72 ° C (sek 60), 72 ° C ( Dakika 20); kwa QIAGEN Type-it Microsatellite PCR): 95 ° C (dakika 5), 28x (95 ° C (sekunde 30), 58 ° C (sekunde 90), 72 ° C (sekunde 20), 60 ° C (Dakika 30).
Utenganishaji na taswira ya bidhaa za PCR ulifanywa kwa kutumia kichanganuzi cha DNA cha kapilari kiotomatiki cha ABI3730 (Applied Biosystems).
Jedwali 4. Sifa za vialamisho 12 vya kawaida vya SSR vinavyotumika kwa uandishi wa jeni P. Infestans (Li et al., 2013a)
Jina | Idadi ya aleli | Kiwango cha ukubwa aleli (bp) | Primers |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
Pi02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTTTCAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | FAM-AATCTGATCGCAACTGAGGG R: GTTTACAAGATACACACGTCGCTCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | FAM-TCTTGTTCGAGTATGGCGACG R: GTTTCACTTCGGGAGAAAGGCTTC |
Pi04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG R: GTTTCAGCGGCTGTTTTTCGAC |
Pi70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTATTTCTTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Pi63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTCCTGTTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCACCGGC R: GTTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTTCA R: GCAAGCGAGGTTTGTAGATT |
Mfano wa kuona matokeo ya uchambuzi umeonyeshwa kwenye Mtini. 6. Matokeo yalichambuliwa kwa kutumia programu ya GeneMapper 3.7 kwa kulinganisha data iliyopatikana na zile za pekee zinazojulikana. Ili kuwezesha tafsiri ya matokeo ya uchambuzi, ni muhimu kujumuisha marejeleo 1-2 yaliyotengwa na genotype inayojulikana katika kila utafiti.
Mbinu iliyopendekezwa ya utafiti ilijaribiwa kwa idadi kubwa ya sampuli za uwanja, baada ya waandishi kusawazisha itifaki kati ya maabara ya mashirika mawili, Taasisi ya James Hutton (Uingereza) na Chuo Kikuu cha Wageningen & Utafiti (Uholanzi), ambayo, pamoja na uwezekano wa kutumia. kadi za kawaida za FTA za ukusanyaji na usafirishaji rahisi wa sampuli za DNA za P. infestans zilifanya iwezekane kuzungumza juu ya uwezekano wa matumizi ya kibiashara ya maendeleo haya. Zaidi ya hayo, mbinu ya haraka na sahihi ya uchanganuzi wa P. infestans hutenganisha kwa kutumia uchanganuzi wa multiplex wa SSR iliwezesha kufanya tafiti sanifu za idadi ya watu wa pathojeni hii katika kiwango cha kimataifa, na kuundwa kwa hifadhidata ya ulimwengu juu ya ugonjwa wa kuchelewa ndani ya mfumo wa Mradi wa Eucablight (www.eucablight.org), ikiwa ni pamoja na , ikiwa ni pamoja na matokeo ya uchambuzi wa satelaiti ndogo, ilifanya iwezekanavyo kufuatilia kuibuka na kuenea kwa genotypes mpya duniani kote.
Upolimishaji wa urefu wa kikomo cha kizuizi (AFLP). AFLP (upolimishaji wa urefu wa vipande vilivyoimarishwa) ni teknolojia ya kuzalisha vialamisho nasibu vya molekuli kwa kutumia vianzio maalum. Katika AFLP, DNA inatibiwa kwa mchanganyiko wa vimeng'enya viwili vya kizuizi. Adapta maalum zimefungwa kwenye ncha za kunata za vipande vya kizuizi.
Vipande hivi basi hukuzwa kwa kutumia vianzio vinavyosaidiana na mfuatano wa adapta na tovuti ya kizuizi na zaidi kubeba besi moja au zaidi za nasibu kwenye ncha zao 3. Seti ya vipande vilivyopatikana hutegemea vimeng'enya vya kizuizi na nyukleotidi zilizochaguliwa kwa nasibu kwenye ncha 3' za vianzio (Vos et al., 1995). AFLP genotyping hutumiwa kujifunza kwa haraka tofauti ya maumbile ya viumbe mbalimbali.
Ufafanuzi wa kina wa njia hiyo hutolewa katika kazi za Mueller, Wolfenbarger, 1999, Savelkoul et al., 1999. Kazi nyingi za kulinganisha azimio la mbinu za AFLP na SSR zimefanywa na watafiti wa Kichina. Tabia za phenotypic na genotypic za 48 P. infestans hutenga zilizokusanywa katika mikoa mitano ya Kaskazini mwa China zilichunguzwa. Mwonekano wa AFLP ulifichua aina nane tofauti za jeni za DNA, tofauti na aina za jeni za SSR, ambazo hakuna utofauti uliofichuliwa (Guo et al., 2008).
Ukuzaji kwa kutumia vianzio sawa na mfuatano wa vipengele vya rununu
Alama zinazotokana na mfuatano wa retrotransposons ni rahisi sana kwa ramani ya kijeni, utafiti wa uanuwai wa kijeni na michakato ya mageuzi (Schulman, 2006). Ikiwa primers zinafanywa ambazo ni za ziada kwa mlolongo thabiti wa vipengele fulani vya simu, inawezekana kuimarisha mikoa ya genome iko kati yao. Katika tafiti za kisababishi cha ugonjwa wa kuchelewa kwa blight, mbinu ya kukuza sehemu za jenomu kwa kutumia primer inayosaidia mlolongo wa msingi wa SINE (Short Interspersed Nuclear Elements) retropazone ilitumika kwa mafanikio (Lavrova na Elansky, 2003). Njia hii ilifunua tofauti hata katika watoto wasio na jinsia ya pekee. Katika suala hili, ilihitimishwa kuwa njia ya inter - SINE - PCR ni maalum sana na kasi ya harakati ya vipengele vya SINE katika genome ya Phytophthora ni ya juu.
Katika genome ya P. infestans, familia 12 za retrotransposons fupi (SINEs) zimetambuliwa; usambazaji wa spishi za retrotransposons fupi ulichunguzwa; elementi (SINEs) zilitambuliwa ambazo zinapatikana katika jenomu ya P. infestans pekee (Lavrova, 2004).
Vipengele vya utumiaji wa njia za utafiti wa kulinganisha wa shida katika masomo ya idadi ya watu
Wakati wa kupanga somo, ni muhimu kuelewa wazi malengo ambayo inafuata na kutumia njia zinazofaa. Kwa hivyo, baadhi ya mbinu huruhusu kuzalisha idadi kubwa ya vipengele vya alama huru, lakini wakati huo huo kuwa na uzazi wa chini na hutegemea sana vitendanishi vilivyotumiwa, hali ya athari, na uchafuzi wa nyenzo zinazojifunza. Kwa hiyo, katika kila utafiti wa kikundi cha matatizo, ni muhimu kutumia viwango kadhaa (rejea) pekee, lakini hata katika kesi hii, matokeo ya majaribio kadhaa ni vigumu sana kuchanganya.
Kundi hili la mbinu ni pamoja na RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR. Baada ya amplification, idadi kubwa ya vipande vya DNA vya ukubwa tofauti hupatikana. Inashauriwa kutumia mbinu hizo wakati ni muhimu kuanzisha tofauti kati ya matatizo yanayohusiana kwa karibu (mzazi-watoto, aina ya mwitu-mutants, nk), au katika kesi wakati uchambuzi wa kina wa sampuli ndogo inahitajika. Kwa hivyo, njia ya AFLP inatumika sana katika ramani ya kijeni ya P. infestans (van der Lee et al., 1997) na katika masomo ya intrapopulation (Knapova, Gisi, 2002, Cooke et al, 2003, Flier et al, 2003). Njia kama hizo siofaa kutumia wakati wa kuunda hifadhidata za shida, kwa sababu haiwezekani kuunganisha uhasibu wa matokeo wakati wa kufanya uchambuzi katika maabara tofauti.
Licha ya unyenyekevu wanaoonekana na kasi ya utekelezaji (DNA kutengwa bila utakaso mzuri, amplification, taswira ya matokeo), kundi hili la mbinu inahitaji matumizi ya mbinu maalum kwa ajili ya kurekodi matokeo: kunereka katika Polyacrylamide gel na kinachoitwa (radioactive au luminescent) vitangulizi na mfiduo unaofuata wa nyenzo nyepesi au mionzi. Upigaji picha wa gel ya ethidiamu bromidi agarose kwa ujumla haufai kwa njia hizi kwa sababu idadi kubwa ya vipande vya DNA vya ukubwa tofauti vinaweza kuunganisha.
Njia nyingine, kinyume chake, hufanya iwezekanavyo kuzalisha idadi ndogo ya vipengele na uzazi wao wa juu sana. Kundi hili linajumuisha utafiti wa haplotipi za DNA za mitochondrial (haplotipi mbili tu Ia na IIa zinajulikana nchini Urusi), aina ya kupandisha (sehemu nyingi za pekee zimegawanywa katika aina 2: A1 na A2, SF ya kujitegemea haipatikani) na spectra ya peptidase isozyme ( loci mbili Pep1 na Pep2, inayojumuisha isozimu mbili kila moja) na isomerasi ya glukosi-6-fosfati (huko Urusi hakuna utofauti wa sifa hii, ingawa upolimishaji mkubwa unajulikana katika nchi zingine za ulimwengu). Inashauriwa kutumia vipengele hivi wakati wa kuchambua makusanyo, kuandaa hifadhidata za kikanda na kimataifa. Katika kesi ya uchambuzi wa isozymes na haplotypes ya DNA ya mitochondrial, inawezekana kufanya bila matatizo ya kawaida wakati wote, wakati uchambuzi wa aina za kuunganisha unahitaji kutengwa kwa mtihani mbili na aina zinazojulikana za kuunganisha.
Hali ya athari na vitendanishi vinaweza tu kuathiri tofauti ya bidhaa kwenye electrophoretogram; udhihirisho wa kisanii katika aina hizi za masomo hauwezekani.
Hivi sasa, idadi kubwa ya watu katika sehemu ya Uropa ya Urusi inawakilishwa na aina za aina zote mbili za kuoana (Jedwali la 6), kati yao kuna pekee zilizo na aina Ia na IIa ya DNA ya mitochondrial (aina zingine za mtDNA zilizopatikana ulimwenguni hazikuwepo. kupatikana nchini Urusi baada ya 1993). Mwonekano wa isozimu za peptidase huwakilishwa na aina mbili za jeni kwenye locus ya Pep1 (100/100, 92/92 na heterozygote 92/100, na genotype 92/92 ni nadra sana (<0,3%)) na aina mbili za jenasi huko Pep 2 locus (100/100 , 112/112 na heterozygote 100/112, na genotype 112/112 hutokea chini ya mara kwa mara kuliko 100/100, lakini pia mara nyingi kabisa).
Hakukuwa na utofauti katika wigo wa isoenzymes ya isomerasi ya glukosi-6-fosfati baada ya 1993 (kutoweka kwa mstari wa kloni US-1); sehemu zote zilizotengwa zilizochunguzwa zilikuwa na genotype 100/100 (Elansky na Smirnov, 2002).
Kundi la tatu la mbinu huruhusu kupata kikundi cha kutosha cha vipengele vya alama huru na uzazi wa juu. Leo, kikundi hiki kinajumuisha uchunguzi wa RFLP-RG57, ambayo hutoa vipande vya DNA 25-29 vya ukubwa tofauti. RFLP-RG57 inaweza kutumika katika uchanganuzi wa sampuli na katika uundaji wa hifadhidata. Hata hivyo, njia hii ni ghali zaidi kuliko ya awali, ni ya muda mwingi, na inahitaji kiasi kikubwa cha kutosha cha DNA iliyosafishwa sana. Kwa hiyo, mtafiti analazimika kupunguza kiasi cha nyenzo zilizojaribiwa.
Ukuzaji wa RFLP-RG57 katika miaka ya mapema ya 90 ya karne iliyopita ulizidisha kwa kiasi kikubwa masomo ya idadi ya watu ya wakala wa causative wa blight marehemu. Ikawa msingi wa njia kulingana na uteuzi na uchambuzi wa "Clonal lines" (tazama hapa chini). Pamoja na RFLP-RG57, aina ya kupandisha, alama za vidole za DNA (mbinu ya RFLP-RG57), spectra ya peptidase na isomerasi ya isomerasi ya glucose-6-phosphate, na aina ya DNA ya mitochondrial hutumiwa kutambua mistari ya clonal. Shukrani kwake, ilionyeshwa al., 1994), uingizwaji wa idadi ya watu wa zamani na mpya (Drenth et al, 1993, Sujkowski et al, 1994, Goodwin et al, 1995a), ilifunua mistari ya clonal ambayo imeenea katika nchi nyingi. ya dunia. Uchunguzi wa aina za Kirusi kwa kutumia njia hii ulionyesha upolimishaji wa juu wa jeni wa aina katika sehemu ya Uropa na monomorphism ya idadi ya watu katika sehemu za Asia na Mashariki ya Mbali ya Urusi (Elansky et al, 2001). Na sasa njia hii inabakia kuu katika masomo ya idadi ya watu wa P. infestans. Walakini, usambazaji wake mpana unazuiwa na gharama yake ya juu na nguvu ya kazi katika utekelezaji.
Mbinu nyingine ya kuahidi ambayo haitumiki sana katika tafiti za P. infestans ni uchambuzi wa marudio ya satelaiti (SSR). Hivi sasa, njia hii hutumiwa sana kutenganisha mistari ya clonal. Kwa uchanganuzi wa aina, sifa kama vile uwepo wa jeni za virulence kwa aina za viazi (Avdey, 1995, Ivanyuk et al., 2002, Ulanova et al., 2003) na nyanya zilitumika sana (na zinaendelea kutumika) . Kufikia sasa, jeni za hatari kwa aina za viazi zimepoteza thamani yake kama sifa kuu za tafiti za idadi ya watu kutokana na kuonekana kwa idadi ya juu zaidi (au karibu nayo) ya jeni za virusi katika sehemu kubwa za pekee. Wakati huo huo, jeni la virusi vya T1 kwa aina za nyanya zinazobeba jeni inayolingana ya Ph1 bado inatumika kwa mafanikio kama alama ya alama (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al., 2003).
Katika kazi nyingi, upinzani dhidi ya viua kuvu hutumiwa kama alama. Sifa hii haifai kutumika katika tafiti za idadi ya watu kwa sababu ya kuonekana kwa urahisi kwa mabadiliko ya upinzani katika mistari ya kloni baada ya uwekaji wa metalaxyl (au mefenoxam) iliyo na viua kuvu shambani. Kwa mfano, tofauti kubwa katika kiwango cha upinzani zimeonyeshwa ndani ya mstari wa clonal wa Sib1 (Elansky et al., 2001).
Kwa hivyo, aina ya kupandisha, wigo wa isozimu ya peptidasi, aina ya DNA ya mitochondrial, RFLP-RG57, SSR ni vipengele vya alama vinavyopendekezwa kwa ajili ya kuunda hifadhi za data na aina za lebo katika makusanyo. Ili kulinganisha sampuli ndogo, ikiwa ni muhimu kutumia idadi ya juu ya vipengele vya alama, unaweza kutumia AFLP, RAPD, InterSSR, Inter-SINE PCR (Jedwali 5). Hata hivyo, ni lazima ikumbukwe kwamba mbinu hizi haziwezi kuzaliana vizuri, na katika kila jaribio la mtu binafsi (mzunguko wa electrophoresis ya amplification) ni muhimu kutumia pekee ya kumbukumbu kadhaa.
Jedwali 5. Ulinganisho wa mbinu tofauti za utafiti wa matatizo P. Watoto
kigezo | TC | Askari wa Isofer | MtDNA | RFLP-RG57 | RAPD | ISSR | SSR | AFLP | Rev |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kiasi cha habari | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Uzalishaji tena | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Uwezekano wa mabaki | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
Gharama | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Nguvu ya kazi | Н | Н | Н | В | NS * | NS * | Н | С | NS * |
Kasi ya uchambuzi ** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Kumbuka: H - chini, C - kati, B - juu; НС * - nguvu ya kazi ni ya chini wakati wa kutumia gel ya agarose au moja kwa moja
genotyper, kati - kwa kunereka katika gel ya Polyacrylamide yenye vitangulizi vilivyoandikwa,
** - bila kuhesabu muda uliotumika katika ukuaji wa mycelium kwa kutengwa kwa DNA.
Muundo wa idadi ya watu
Mistari ya clonal
Kwa kukosekana kwa kuunganishwa tena au kwa mchango wake mdogo kwa muundo wa idadi ya watu, idadi ya watu ina idadi fulani ya clones, kubadilishana maumbile kati ya ambayo ni nadra sana.
Katika idadi kama hiyo, ni ya kuelimisha zaidi kusoma sio masafa ya jeni za mtu binafsi, lakini masafa ya aina za genotype ambazo zina asili ya kawaida (mistari ya clonal au nasaba za kanila) na hutofautiana tu katika mabadiliko ya nukta. Uchunguzi wa idadi ya watu wa pathojeni ya marehemu ya ukungu na uchanganuzi wa mistari ya clonal umeongezeka kwa kiasi kikubwa tangu ujio wa mbinu ya RFLP-RG57 mapema miaka ya 90 ya karne iliyopita. Pamoja na RFLP-RG57, aina ya kupandisha, spectra ya peptidase na isomerasi isomerasi ya glucose-6-fosfati, na aina ya DNA ya mitochondrial hutumiwa kutambua mistari ya clonal. Sifa za mistari ya kanoli za kawaida zinaonyeshwa kwenye Jedwali la 6.
Clone US-1 ilitawala idadi ya watu kila mahali hadi mwisho wa miaka ya 80, baada ya hapo ilianza kubadilishwa na clones zingine na kutoweka kutoka Ulaya na Amerika Kaskazini. Sasa inapatikana katika Mashariki ya Mbali (Ufilipino, Taiwan, China, Japan, Korea, Koh et al., 1994, Mosa et al, 1993), katika Afrika (Uganda, Kenya, Rwanda, Goodwin et al, 1994, Vega- Sanchez et al., 2000; Ochwo et al., 2002) na katika Amerika ya Kusini (Ecuador, Brazil, Peru, Forbes et al., 1997, Goodwin et al., 1994). Hakuna aina zozote za laini ya US-1 zimetambuliwa nchini Australia pekee. Inavyoonekana, P. infestans isolates walikuja Australia na wimbi tofauti la uhamiaji (Goodwin, 1997).
Kampuni ya Clone US-6 ilihama kutoka kaskazini mwa Mexico hadi California mwishoni mwa miaka ya 70 na kusababisha janga huko katika viazi na nyanya baada ya miaka 32 ya kutokuwa na magonjwa. Kwa sababu ya uchokozi wake wa hali ya juu, ilihamisha mwambao wa US-1 na kuanza kutawala pwani ya magharibi ya Merika (Goodwin et al., 1995a).
Genotypes US-7 na US-8 ziligunduliwa nchini Marekani mwaka 1992 na tayari mwaka 1994 zilisambazwa sana Marekani na Kanada. Wakati wa msimu mmoja wa shamba, mfano wa US-8 unaweza karibu kuondoa kabisa mfano wa US-1 katika shamba la viazi ambalo hapo awali lilikuwa limeambukizwa na clones zote mbili kwa mkusanyiko sawa (Miller na Johnson, 2000).
Clones BC-1 hadi BC-4 zimetambuliwa katika British Columbia katika idadi ndogo ya pekee kutoka Goodwin et al., 1995b). Clone US-11 ilienea sana Marekani na kuchukua nafasi ya US-1 nchini Taiwan. Clones JP-1 na EC-1, pamoja na clone US-1, ni ya kawaida nchini Japani na Ekuador, mtawalia (Koh et al., 1994; Forbes et al., 1997).
SIB-1 ni kisanii kilichoenea nchini Urusi juu ya eneo kubwa kutoka mkoa wa Moscow hadi Sakhalin. Katika mkoa wa Moscow, iligunduliwa mwaka wa 1993, na baadhi ya wakazi wa shamba walijumuisha hasa matatizo ya mstari huu wa clonal, sugu sana kwa metalaxyl. Baada ya 1993, maambukizi ya clone hii yamepungua kwa kiasi kikubwa. Nje ya Urals, mnamo 1997-1998, SIB-1 ilipatikana kila mahali, isipokuwa eneo la Khabarovsk (clone ya SIB-2 imeenea huko). Mgawanyo wa anga wa clones na aina tofauti za kupandisha haujumuishi mchakato wa ngono huko Siberia na Mashariki ya Mbali. Katika mkoa wa Moscow, tofauti na Siberia, idadi ya watu inawakilishwa na clones nyingi; karibu kila kujitenga kuna aina ya kipekee ya genotype (Elansky et al., 2001, 2015). Anuwai hii haiwezi kuelezewa pekee na uagizaji wa vimelea vya kuvu kutoka sehemu mbalimbali za dunia na nyenzo za mbegu zinazoagizwa kutoka nje. Kwa kuwa aina zote mbili za uzazi hutokea kwa idadi ya watu, inawezekana kwamba utofauti wake pia ni kutokana na kuchanganya tena. Kwa hivyo, katika British Columbia, kuibuka kwa genotypes BC-2, BC-3, na BC-4 kunadhaniwa kutokana na mseto wa clones BC-1 na US-6 (Goodwin et al., 1995b). Inawezekana kwamba aina za mseto zinapatikana pia katika wakazi wa Moscow. Kwa mfano, aina za MO-4, MO-8 na MO-11 heterozygous kwa locus ya PEP inaweza kuwa mahuluti kati ya aina MO-12, MO-21, MO-22, kuwa na aina ya kuoanisha A2 na homozygous kwa aleli moja ya PEP. locus na aina ya MO-8, kuwa na aina ya kupandisha A1 na homozigous kwa aleli nyingine ya locus. Na ikiwa hii ni hivyo, na katika idadi ya kisasa ya P. infestans kuna tabia ya kuongezeka kwa jukumu la mchakato wa ngono, basi thamani ya habari ya uchambuzi wa clones ya multilocus itapungua (Elansky et al., 2001, 2015) )
Tofauti katika mistari ya clonal
Hadi miaka ya 90 ya karne ya 20, mstari wa mwamba wa US-1 ulikuwa umeenea ulimwenguni. Idadi kubwa ya watu wa eneo na kanda ilijumuisha aina zilizo na genotype ya US-1. Hata hivyo, tofauti kati ya pekee zilionekana pia, uwezekano mkubwa unasababishwa na mchakato wa mabadiliko. Mabadiliko yalitokea katika DNA ya nyuklia na mitochondrial na kuathiri, miongoni mwa mambo mengine, kiwango cha upinzani dhidi ya dawa za phenylamide na idadi ya jeni za virusi. Mistari ambayo hutofautiana na genotypes asili kwa mabadiliko huonyeshwa kwa nambari za ziada baada ya kitone kinachofuata jina la jenotipu asili (kwa mfano, laini ya US-1.1 inayobadilika ya laini ya US-1). Laini za DNA za alama za vidole US-1.5 na US-1.6 zina laini za nyongeza za saizi tofauti (Goodwin et al., 1995a, 1995b); laini ya mwambao US-6.3 pia inatofautiana na US-6 katika laini moja ya nyongeza (Goodwin, 1997, Jedwali 7).
Utafiti wa DNA ya mitochondrial ulibaini kuwa ni aina ya 1b pekee ya DNA ya mitochondrial inayopatikana kwenye mstari wa mwamba wa US-1 (Carter et al., 1990). Hata hivyo, katika uchunguzi wa aina za ukoo huu wa kaloni kutoka Peru na Ufilipino, watenganishaji walipatikana ambao aina zao za DNA za mitochondrial zilitofautiana na 1b kwa kuwepo kwa viambajengo na ufutaji (Goodwin, 1991, Koh et al., 1994).
Jedwali 6. Multilocus genotypes ya baadhi ya mistari ya clonal ya P. infestans
Jina | Aina ya kupandisha | Isozimu | Alama za vidole za DNA | Aina ya MtDNA | |
GPI | PEP | ||||
Marekani-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010110011E + 24 | Ib |
Marekani-2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
Marekani-3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111000000011E + 24 | - |
Marekani-4 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0111010010011E + 24 | - |
Marekani-5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
Marekani-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111110010011E + 24 | IIb |
Marekani-7 | A2 | 100/111 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
Marekani-8 | A2 | 100/111/122 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
Marekani-9 | A1 | 100/100 | 83/100 | * | - |
Marekani-10 | A2 | 111/122 | 100/100 | - | - |
Marekani-11 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0101110010011E + 24 | IIb |
Marekani-12 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | - |
Marekani-14 | A2 | 100/122 | 100/100 | 1.0000000000011E + 24 | - |
Marekani-15 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
Marekani-16 | A1 | 100/111 | 100/100 | 1.0001100010011E + 24 | - |
Marekani-17 | A1 | 100/122 | 100/100 | 1.0100010000011E + 24 | - |
Marekani-18 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
Marekani-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 |
Kumbuka: * - hakuna data.
Jedwali 7. Multilocus genotypes na mistari yao ya mutant
Jina | Aina ya kupandisha | | Alama za Vidole za DNA (RG57) | maelezo | |
GPI | PEP-1 | ||||
Marekani-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Aina ya asili 1 |
Marekani-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | Mabadiliko katika PEP |
Marekani-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Marekani-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Marekani-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Mabadiliko katika RG57 na PEP |
Marekani-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Marekani-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Aina ya asili 2 |
Marekani-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | Mabadiliko katika PEP |
Marekani-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Marekani-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Marekani-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Mabadiliko katika RG57 na PEP |
Marekani-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | Mabadiliko katika RG57 |
BR-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Aina ya asili 3 |
BR-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | Mabadiliko katika RG57 |
Pia kuna mabadiliko katika spectra ya isozymes. Kama sheria, husababishwa na kuvunjika kwa kiumbe hapo awali cha heterozygous kwa enzyme hii kuwa homozygous. Mnamo 1993, kwenye matunda ya nyanya, tuligundua aina yenye sifa ya US-1: alama za vidole RG57, aina ya DNA ya mitochondrial na 86/100 genotype kwa glucose-6-phosphati-isomerase, lakini ilikuwa homozygous (100/100) kwa locus ya kwanza ya peptidasi badala ya heterozigoti 92/100 mfano wa mstari huu wa kloni. Tuliita aina ya jeni ya aina hii ya MO-17 (Jedwali la 6). Laini za mutant US-1.1 na US-1.4 pia hutofautiana na US-1 kwa mabadiliko katika locus ya kwanza ya peptidase (Jedwali 7).
Mabadiliko yanayosababisha mabadiliko katika idadi ya jeni za virusi kwa aina ya viazi na nyanya ni ya kawaida sana. Zilibainika miongoni mwa vitenga vya mstari wa mwambao wa US-1 katika idadi ya watu kutoka Uholanzi (Drenth et al., 1994), Peru (Goodwin et al., 1995a), Poland (Sujkowski et al., 1991), kaskazini mwa Amerika Kaskazini ( Goodwin et al., ., 1995b). Tofauti katika idadi ya jeni za uharibifu wa viazi pia zilibainika kati ya njia za kanoni US-7 na US-8 nchini Kanada na Merika (Goodwin et al., 1995a), kati ya pekee za mstari wa SIB-1 huko Asia. sehemu ya Urusi (Elansky et al, 2001).
Vitenganishi vilivyo na tofauti kubwa katika viwango vya upinzani dhidi ya dawa za phenylamide vilitambuliwa katika idadi ya uwanja wa monoclonal, ambayo yote yalikuwa ya mstari wa clonal Sib-1 (Elansky et al, 2001, Jedwali 1). Takriban aina zote za mstari wa kloni wa US-1 huathirika sana na metalaxyl; hata hivyo, vitenganishi vinavyokinza sana vya laini hii vilitengwa nchini Ufilipino (Koh et al., 1994) na Ireland (Goodwin et al., 1996).
Idadi ya kisasa ya P. infestans
Amerika ya Kati (Meksiko)
Idadi ya P. infestans nchini Meksiko inatofautiana sana na idadi ya watu wengine duniani, ambayo kimsingi ni kutokana na nafasi yake ya kihistoria. Tafiti nyingi za watu hawa na spishi zinazohusiana za P. infestans za clade Phytophthora, pamoja na spishi za kienyeji za jenasi Solanum, ziliongoza kwenye hitimisho kwamba mageuzi ya pathojeni katika sehemu ya kati ya Mexico yalifanyika pamoja na mageuzi ya mwenyeji. mimea na ilihusishwa na mchanganyiko wa kijinsia (Grünwald, Flier, 2005). Aina zote mbili za kupandisha zinawakilishwa katika idadi ya watu, na kwa idadi sawa, na uwepo wa oospores kwenye udongo, kwenye mimea na mizizi ya viazi na spishi zinazohusiana zinazokua mwitu Solanum inathibitisha uwepo wa mchakato wa kijinsia katika idadi ya watu (Fernández- Pavía et al., 2002). Uchunguzi wa hivi majuzi wa Bonde la Toluca na viunga vyake (kituo cha kudhaniwa cha asili ya pathojeni) ulithibitisha anuwai ya juu ya maumbile ya wakazi wa eneo la P. infestans (134 multilocus genotypes katika sampuli ya sampuli 176) na uwepo wa idadi ndogo ya watu tofauti. katika mkoa (Wang et al., 2017). Sababu zinazochangia utofauti huu ni mgawanyiko wa anga wa idadi ndogo ya watu wa nyanda za juu za Mexico ya kati, tofauti za hali ya kilimo na aina za viazi zinazotumika kwenye mabonde na milima, na uwepo wa spishi za mwitu za Solanum ambazo zinaweza kuwa mwenyeji mbadala (Fry et al. ., 2009).
Hata hivyo, ikumbukwe kwamba idadi ya P. infestans kaskazini mwa Meksiko wana asili zaidi ya clonal na wanafanana zaidi na wakazi wa Amerika Kaskazini, ambayo inaweza kuonyesha kwamba ni genotypes mpya (Fry et al., 2009).
Amerika ya Kaskazini
Idadi ya watu wa Amerika Kaskazini ya P. infestans daima imekuwa na muundo rahisi sana na tabia yao ya clonal ilianzishwa muda mrefu kabla ya matumizi ya uchunguzi wa microsatellite. Hadi 1987, mstari wa mwambao wa US-1 ulitawala nchini Marekani na Kanada (Goodwin et al., 1995). Katikati ya miaka ya 70, wakati dawa za ukungu zenye msingi wa metalaxyl zilipotokea, clone hii ilianza kubadilishwa na genotypes nyingine, sugu zaidi ambazo zilihama kutoka Mexico (Goodwin et al., 1998). Mwishoni mwa miaka ya 90. aina ya US-8 ilibadilisha kabisa aina ya jeni ya US-1 nchini Marekani na kuwa njia kuu ya viazi kwenye viazi (Fry et al., 2009; Fry et al., 2015). Hali tofauti ilitengenezwa na nyanya, ambayo mistari kadhaa ya clonal ilikuwepo kila wakati, na muundo wao ulibadilika mwaka hadi mwaka (Fry et al., 2009).
Mnamo mwaka wa 2009, janga kubwa la ugonjwa wa marehemu ulizuka huko Merika kwenye nyanya. Hulka ya janga hili ilikuwa mwanzo wake wa karibu wakati huo huo katika maeneo mengi kaskazini mashariki mwa Merika, na ilihusishwa na mauzo makubwa ya miche ya nyanya iliyoambukizwa katika vituo vikubwa vya bustani (Fry et al., 2013). Hasara ya mazao ilikuwa kubwa sana. Uchanganuzi wa satelaiti ndogo wa sampuli zilizoathiriwa ulibaini kuwa aina ya janga hilo ni ya njia ya kuunganisha ya aina ya US-22 A2. Mnamo 2009, sehemu ya genotype hii katika idadi ya watu wa Amerika ya P. infestans ilifikia 80% (Fry et al., 2013). Katika miaka iliyofuata, idadi ya aina kali za jeni US-23 (hasa kwenye nyanya) na US-24 (kwenye viazi) iliongezeka kwa kasi katika idadi ya watu, hata hivyo, baada ya 2011, kiwango cha kugundua US-24 kilipungua kwa kiasi kikubwa, na hadi sasa, takriban 90% ya idadi ya pathojeni nchini Marekani inawakilishwa na genotype ya US-23 (Fry et al., 2015).
Huko Kanada, kama huko Merika, mwishoni mwa miaka ya 90. genotype kuu ya US-1 ilichukuliwa na US-8, nafasi kuu ambazo hazijabadilika hadi 2008. Nchini Kanada, kulikuwa na milipuko ya ugonjwa wa ukungu wa marehemu unaohusishwa na uuzaji wa miche ya nyanya iliyoambukizwa, lakini ilisababishwa na aina za US-2009 na US-2010 (Kalischuk et al., 23). Tofauti ya wazi ya kijiografia ya aina hizi za jeni ilikuwa ya kushangaza: US-8 ilitawala majimbo ya magharibi ya Kanada (2012%), wakati US-23 ilitawala majimbo ya mashariki (68%). Katika miaka iliyofuata, US-8 ilienea kwa mikoa ya mashariki; Walakini, kwa ujumla, sehemu yake katika idadi ya watu ilipungua kidogo dhidi ya msingi wa kuonekana kwa genotypes za US-83 na US-23 nchini (Peters et al., 22). Hadi sasa, US-24 inashikilia nafasi kubwa kote Kanada; US-2014 ipo British Columbia, huku US-23 na US-8 zipo Ontario (Peters, 23).
Kwa hivyo, idadi ya watu wa Amerika Kaskazini ya P. infestans ni mistari ya clonal. Zaidi ya miaka 40 iliyopita, idadi ya genotypes ya clonal iliyogunduliwa imefikia 24. Licha ya ukweli kwamba matatizo ya aina zote mbili za kuunganisha zipo katika idadi ya watu, uwezekano wa kuonekana kwa genotypes mpya kutokana na recombination ya ngono bado ni ndogo. Walakini, katika kipindi cha miaka 20 iliyopita, visa kadhaa vya kuonekana kwa idadi ya watu wa ephemeral vimerekodiwa (Gavino et al., 2000; Danies et al., 2014; Peters et al., 2014), na katika kesi moja, matokeo. ya kuvuka ilikuwa genotype US-11 , iliyowekwa Amerika Kaskazini kwa miaka mingi (Gavino et al., 2000). Hadi 2009, mabadiliko katika muundo wa idadi ya watu yalihusishwa na kuibuka kwa genotypes mpya, zenye fujo zaidi na uhamiaji wao uliofuata na kuhamishwa kwa watangulizi waliotawala hapo awali. Kilichotokea 2009-2010 Nchini Marekani na Kanada, epiphytotics kwa mara ya kwanza ilionyesha kuwa katika enzi ya utandawazi, milipuko ya ugonjwa inaweza kuhusishwa na kuenea kwa kazi kwa genotypes mpya wakati wa kuuza nyenzo za upandaji zilizoambukizwa.
Amerika ya Kusini
Hadi hivi majuzi, tafiti za idadi ya watu wa Amerika Kusini ya P. infestans hazikuwa za kawaida au za kiwango kikubwa. Inajulikana kuwa muundo wa watu hawa ni rahisi sana na unajumuisha nasaba 1-5 kwa kila nchi (Forbes et al., 1998). Kwa hivyo, kufikia 1998, genotypes US-1 (Brazil, Chile) BR-1 (Brazil, Bolivia, Uruguay, Paraguay), EC-1 (Ecuador, Colombia, Peru na Venezuela), AR-1, AR -2, AR- 3, AR-4 na AR-5 (Argentina), PE-3 na PE-7 (Peru kusini). Kupandisha aina A2 ilikuwepo Brazili, Bolivia na Argentina na haikupatikana zaidi ya mpaka wa Bolivia-Peru katika eneo la Ziwa Titicaca, ambalo nyuma yake aina ya EC-1 A1 ilitawala katika Andes. Kwenye nyanya, US-1 ilibaki kuwa jenotipu kuu kote Amerika Kusini.
Hali iliendelea zaidi au kidogo katika miaka ya 2000. Jambo muhimu lilikuwa ugunduzi wa laini mpya ya EC-2 A2-aina ya viazi pori (S. brevifolium na S. tetrapetalum) huko Andes Kaskazini (Oliva et al., 2010). Uchunguzi wa phylogenetic umeonyesha kuwa mstari huu haufanani kabisa na P. infestans, ingawa inahusiana kwa karibu nayo, kuhusiana na ambayo ilipendekezwa kuzingatia, pamoja na mstari mwingine, EC-3, uliotengwa na mti wa nyanya. S. betaceum inayokua katika Andes, aina mpya iitwayo P. andina; hata hivyo, hali ya spishi hii (aina inayojitegemea au mseto wa P. infestans na mstari fulani ambao bado haujulikani) bado haijulikani wazi (Delgado et al., 2013).
Hivi sasa, idadi ya watu wote wa Amerika Kusini ya P. infestans ni clonal. Licha ya kuwepo kwa aina zote mbili za kupandisha, hakuna idadi ya recombinant imetambuliwa. Juu ya nyanya, aina ya US-1 iko kila mahali, inaonekana ilihamishwa kutoka kwa viazi na aina za ndani, asili yake ambayo bado haijulikani. Aina ya BR-1 iko katika Brazil, Bolivia na Uruguay; huko Peru, pamoja na US-1 na EC-1, kuna genotypes zingine kadhaa za kienyeji. Katika Andes, nafasi kubwa inahifadhiwa na mstari wa clonal EC-1, uhusiano ambao na P. andina iliyogunduliwa hivi karibuni bado haijagunduliwa. Mahali pekee "isiyo na msimamo" ambapo kwa kipindi cha 2003-2013. kulikuwa na mabadiliko makubwa katika idadi ya watu, ikawa Chile (Acuña et al., 2012), ambapo mnamo 2004-2005. idadi ya pathojeni ikawa na sifa ya upinzani dhidi ya metalaxyl na haplotipi mpya ya DNA ya mitochondrial (Ia badala ya Ib iliyopo hapo awali). 2006 hadi 2011 Katika idadi ya watu, genotype 21 (kulingana na SSR) ilitawala, sehemu ambayo ilifikia 90%, baada ya hapo mitende ilipitishwa kwa genotype 20, frequency ya kutokea ambayo katika miaka miwili iliyofuata ilihifadhiwa kwa karibu 67% (Acuña, 2015).
Ulaya
Katika historia ya Ulaya, kulikuwa na angalau mawimbi mawili ya uhamiaji wa P. infestans kutoka Amerika ya Kaskazini: katika karne ya 1. (HERB-1) na mapema karne ya ishirini (US-70). Usambazaji mkubwa wa viua kuvu vilivyo na metalaxyl katika miaka ya 1. ilisababisha kuhamishwa kwa aina kuu ya jeni US-XNUMX na uingizwaji wake na aina mpya za jeni. Matokeo yake, katika nchi nyingi za Ulaya Magharibi, idadi ya watu wa pathojeni iliwakilishwa hasa na mistari kadhaa ya clonal.
Matumizi ya uchambuzi wa satelaiti ndogo kwa uchanganuzi wa idadi ya pathojeni ilifanya iwezekane kufichua mabadiliko makubwa yaliyotokea Ulaya Magharibi mnamo 2005-2008. Mnamo 2005, ukoo mpya wa kaloni uligunduliwa huko Uingereza, iitwayo 13_A2 (au "Blue 13" ) na sifa ya aina ya kupandisha A2, uchokozi wa juu na upinzani dhidi ya phenylamides (Shaw et al., 2007). Aina hiyo hiyo ya jeni ilipatikana katika sampuli zilizokusanywa mwaka wa 2004 huko Uholanzi na kaskazini mwa Ufaransa, na kupendekeza kuwa ilihamia Uingereza kutoka bara la Ulaya, ikiwezekana na viazi vya mbegu (Cooke et al., 2007). Utafiti wa genome ya wawakilishi wa mstari huu wa clonal ulionyesha kiwango cha juu cha polymorphism ya mlolongo wake (hadi 2016, idadi ya tofauti zake za subclonal ilifikia 340) na kiwango kikubwa cha tofauti katika kiwango cha kujieleza kwa jeni, ikiwa ni pamoja na. jeni zenye athari wakati wa maambukizi ya mmea (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017). Vipengele hivi, pamoja na kuongezeka kwa muda wa awamu ya biotrofiki, vingeweza kusababisha kuongezeka kwa uchokozi wa 13_A2 na uwezo wake wa kuambukiza hata aina za viazi zinazostahimili ugonjwa wa kuchelewa.
Katika miaka michache iliyofuata, genotype ilienea kwa kasi katika nchi za Kaskazini-magharibi mwa Ulaya (Uingereza, Ireland, Ufaransa, Ubelgiji, Uholanzi, Ujerumani) na uhamishaji wa wakati huo huo wa genotypes zilizotawala hapo awali 1_A1, 2_A1, 8_A1 (Montarry et al. , 2010; Gisi et al., 2011; Van den Bosch et al., 2011; Cooke, 2015; Cooke, 2017). Kwa mujibu wa tovuti ya www.euroblight.net, sehemu ya 13_A2 katika wakazi wa nchi hizi ilifikia 60-80% na zaidi; uwepo wa genotype hii pia ilirekodiwa katika baadhi ya nchi za Mashariki na Kusini mwa Ulaya. Walakini, mnamo 2009-2012. 13_A2 ilipoteza nafasi zake kuu katika Uingereza na Ufaransa, ikijitoa kwa mstari wa 6_A1 (huko Ireland - 8_A1), na huko Uholanzi na Ubelgiji ilibadilishwa kwa sehemu na genotypes 1_A1, 6_A1 na 33_A2 (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017; Stellingwerf, 2017).
Hadi sasa, karibu 70% ya wakazi wa Ulaya Magharibi wa P. infestans ni monoclonal. Kulingana na tovuti www.euroblight.net, genotypes kubwa katika nchi za Kaskazini-magharibi mwa Ulaya (Uingereza, Ufaransa,
Uholanzi, Ubelgiji) zimesalia, takriban kwa uwiano sawa, 13_A2 na 6_A1, mwisho haupatikani nje ya eneo maalum (isipokuwa Ireland), lakini tayari ina angalau subclones 58 (Cooke, 2017). Tofauti 13_A2 zipo kwa idadi inayoonekana nchini Ujerumani, na pia huzingatiwa mara kwa mara katika nchi za Ulaya ya Kati na Kusini. Genotype 1_A1 hufanya sehemu kubwa ya wakazi wa Ubelgiji na sehemu ya Uholanzi na Ufaransa. Genotype 8_A1 imetulia katika idadi ya watu wa Ulaya kwa kiwango cha 3-6%, isipokuwa Ireland, ambako inabakia nafasi yake ya kuongoza na imegawanywa katika subclones mbili (Stellingwerf, 2017). Hatimaye, mwaka wa 2016, kulikuwa na ongezeko la mzunguko wa tukio la genotypes mpya 36_A2 na 37_A2, iliyoandikwa kwanza mwaka 2013-2014; hadi sasa, genotypes hizi zinapatikana Uholanzi na Ubelgiji na kwa sehemu huko Ufaransa na Ujerumani, na pia katika sehemu ya kusini ya Uingereza (Cooke, 2017). Takriban 20-30% ya wakazi wa Ulaya Magharibi inawakilishwa na genotypes ya kipekee kila mwaka.
Tofauti na Ulaya Magharibi, wakati genotype 13_A2 ilionekana, idadi ya watu wa Ulaya Kaskazini (Sweden, Norway, Denmark, Finland) iliwakilishwa sio na mistari ya clonal, lakini na idadi kubwa ya genotypes ya kipekee (Brurberg et al.,
2011). Wakati wa kuenea kwa nguvu kwa 13_A2 huko Uropa Magharibi, uwepo wa genotype hii huko Scandinavia haukujulikana hadi 2011, wakati iligunduliwa kwa mara ya kwanza huko North Jutland (Denmark), ambapo aina nyingi za viazi za viwandani hupandwa kwa matumizi ya metalaxyl. -enye dawa za kuua kuvu (Nielsen et al., 2014). Kulingana na www.euroblight.net, genotype 13_A2 pia iligunduliwa katika sampuli kadhaa kutoka Norwei na Denmark mwaka wa 2014 na katika sampuli kadhaa za Kinorwe mwaka wa 2016; kwa kuongeza, mwaka wa 2013 nchini Finland kuwepo kwa kiasi kidogo cha genotype 6_A1 ilibainishwa. Sababu kuu ya kushindwa kwa 13_A2 na mistari mingine ya clonal katika ushindi wa Scandinavia inachukuliwa kuwa tofauti ya hali ya hewa ya eneo hili kutoka nchi za Ulaya Magharibi.
Kwa kuongezea ukweli kwamba majira ya joto yenye baridi na majira ya baridi kali hupendelea kuendelea kuwepo kwa oospores badala ya mycelium ya mimea (Sjöholm et al., 2013), kuganda kwa udongo wakati wa majira ya baridi (ambayo kwa kawaida haifanyiki katika nchi zenye joto zaidi za Ulaya Magharibi) huchangia kusawazisha. ya oospores kuota na kupanda viazi, ambayo huongeza jukumu lao kama chanzo cha maambukizi ya msingi (Brurberg et al., 2011). Ikumbukwe pia kwamba, katika hali ya kaskazini, ukuaji wa maambukizo kutoka kwa oospores hupita ukuaji wa maambukizo ya mirija, ambayo mwishowe huzuia kutawala kwa ukali zaidi, lakini mistari ya clonal baadaye (Yuen, 2012). Muundo wa idadi iliyochunguzwa zaidi ya P. infestans katika Ulaya ya Mashariki (Poland, Mataifa ya Baltic) ni sawa na ile ya Skandinavia.
Aina zote mbili za kupandisha pia zipo hapa, na idadi kubwa ya aina zinazobainishwa na uchanganuzi wa SSR ni za kipekee (Chmielarz et al., 2014; Runno-Paurson et al., 2016). Kama ilivyo katika Ulaya ya Kaskazini, kuenea kwa mistari ya clonal (hasa ya 13_A2 genotype) kwa kweli haikuathiri idadi ya watu wa pathojeni, ambayo huhifadhi kiwango cha juu cha utofauti na kutokuwepo kwa mistari iliyotamkwa.
Uwepo wa 13_A2 mara kwa mara huzingatiwa katika mashamba yenye aina za viazi za kibiashara. Katika Urusi, hali inaendelea kwa njia sawa. Uchunguzi wa microsatellite wa P. infestans hutenganisha iliyokusanywa mwaka wa 2008-2011 katika mikoa 10 tofauti ya sehemu ya Uropa ya Urusi, ilionyesha kiwango cha juu cha utofauti wa genotypic na ukosefu kamili wa sadfa na mistari ya kloni ya Uropa (Statsyuk et al., 2014). Miaka kadhaa baadaye, utafiti wa sampuli za P. infestans zilizokusanywa katika eneo la Leningrad mwaka 2013-2014 zilionyesha tofauti kubwa kati yao na genotypes kutoka eneo hili zilizotambuliwa katika utafiti uliopita. Katika tafiti zote mbili, genotypes za Ulaya Magharibi hazikupatikana (Beketova et al., 2014; Kuznetsova et al., 2016).
Tofauti kubwa ya maumbile ya idadi ya watu wa Ulaya Mashariki ya P. infestans na kutokuwepo kwa mistari kuu ya clonal ndani yao inaweza kuwa kutokana na sababu kadhaa. Kwanza, kama katika Ulaya ya Kaskazini, hali ya hewa ya nchi zinazozingatiwa huchangia katika uundaji wa oospores kama chanzo kikuu cha maambukizi (Ulanova et al., 2010; Chmielarz et al., 2014). Pili, sehemu kubwa ya viazi zinazozalishwa katika nchi hizi hupandwa kwenye mashamba madogo ya kibinafsi, mara nyingi huzungukwa na misitu au vikwazo vingine kwa harakati huru ya nyenzo za kuambukiza (Chmielarz et al., 2014). Kama sheria, viazi zilizopandwa chini ya hali kama hizi hazijatibiwa na kemikali, na uchaguzi wa aina ni msingi wa upinzani wao wa marehemu wa blight, i.e. hakuna shinikizo la kuchagua kwa uchokozi na upinzani dhidi ya metalaxyl, ambayo hunyima genotypes sugu, kama vile 13_A2, ya manufaa juu ya genotypes nyingine (Chmielarz et al., 2014). Hatimaye, kwa sababu ya ukubwa mdogo wa mashamba, wamiliki wao kwa kawaida hawafanyi mazoezi ya mzunguko wa mazao, kukua viazi mahali pamoja kwa miaka, ambayo inachangia mkusanyiko wa inoculum ya vinasaba (Runno-Paurson et al., 2016; Elansky , 2015; Elansky et al. ., 2015).
Asia
Hadi hivi majuzi, muundo wa P. infestans katika Asia ulibakia kueleweka vibaya. Ilijulikana kuwa inawakilishwa hasa na mistari ya clonal, na ushawishi wa recombination ya ngono juu ya kuibuka kwa genotypes mpya ni ndogo sana. Kwa hivyo, kwa mfano, mnamo 1997-1998. katika sehemu ya Asia ya Urusi (Siberia na Mashariki ya Mbali), idadi ya pathojeni iliwakilishwa na aina tatu tu za genotype zilizo na aina kuu ya SIB-1 (Elansky et al., 2001). Uwepo wa njia za clonal pathojeni umeonyeshwa katika nchi kama vile Uchina, Japan, Korea, Ufilipino na Taiwan (Koh et al., 1994; Chen et al., 2009). Laini ya mwambao US-1 ilitawala eneo kubwa la Asia mwishoni mwa miaka ya 90 - mwanzoni mwa miaka ya 2000. karibu kila mahali ilianza kubadilishwa na genotypes nyingine, ambayo, kwa upande wake, ilitoa njia kwa mpya. Mara nyingi, mabadiliko katika muundo na muundo wa idadi ya watu katika nchi za Asia yalihusishwa na uhamiaji wa genotypes mpya kutoka nje. Kwa hivyo, huko Japani, isipokuwa aina ya JP-3, genotypes zingine zote za Kijapani ambazo zilionekana baada ya US-1 (JP-1, JP-2, JP-3) zina asili ya nje iliyothibitishwa zaidi au chini (Akino et al. , 2011) ... Hivi sasa kuna idadi kuu tatu za pathojeni nchini Uchina, ambazo zina mgawanyiko wazi wa kijiografia; mtiririko wa jeni kati ya watu hawa haupo au ni dhaifu sana (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Genotype 13_A2 ilionekana kwenye eneo la Uchina katika majimbo yake ya kusini (Yunnan na Sichuan) mnamo 2005-2007, na mnamo 2012-1014. ilionekana pia kaskazini mashariki mwa nchi (Li et al., 2013b). Huko India, 13_A2 ilionekana kwa wakati mmoja kama huko Uchina, uwezekano mkubwa na viazi zilizoambukizwa (Chowdappa et al., 2015), na mnamo 2009-2010. ilisababisha epiphytosis mbaya ya ugonjwa wa ukungu wa marehemu kwenye nyanya kusini mwa nchi, baada ya hapo ikaenea hadi viazi na mnamo 2014 ilisababisha kuzuka kwa ugonjwa wa blight huko West Bengal, ambayo ilisababisha uharibifu na kujiua kwa wakulima wengi wa ndani (Fry, 2016). )
Afrika
Hadi 2008-2010. tafiti za utaratibu za P. infestans katika nchi za Afrika hazijafanyika. Kwa sasa, wakazi wa Kiafrika wa P. infestans wanaweza kugawanywa katika makundi mawili, na mgawanyiko huu unahusishwa wazi na ukweli wa kuagiza viazi za mbegu kutoka Ulaya.
Katika Afrika Kaskazini, ambayo inaagiza viazi vya mbegu kikamilifu kutoka Ulaya, aina ya A2 ya kupandisha inawakilishwa sana katika karibu maeneo yote, ambayo inatoa uwezekano wa kinadharia wa kuibuka kwa aina mpya za jeni kutokana na mchanganyiko wa ngono (Corbière et al., 2010; Rekad na wengine, 2017). Kwa kuongezea, huko Algeria, uwepo wa genotypes 13_A2, 2_A1, na 23_A1 zilizo na utawala uliotamkwa wa wa kwanza wao hubainika, na pia kupungua kwa polepole kwa idadi ya aina za kipekee za kutoweka kabisa (Rekad et al., 2017) ) Tofauti na eneo lingine, nchini Tunisia (isipokuwa kaskazini mashariki mwa nchi), idadi ya pathojeni inawakilishwa haswa na aina ya kupandisha ya A1 (Harbaoui et al., 2014).
Laini ya mwamba NA-01 inatawala hapa. Kwa ujumla, uwiano wa mistari ya clonal katika idadi ya watu ni 43% tu. Katika Afrika Mashariki na Kusini, ambapo kiasi cha mbegu zinazoagizwa kutoka nje ni kidogo sana (Fry et al., 2009), P. infestans inawakilishwa na mistari miwili tu ya aina ya A1, US-1 na KE-1, na ya pili kwa bidii. huondoa viazi vya zamani (Pule et al., 2012; Njoroge et al., 2016). Hadi sasa, aina hizi mbili za genotype zina idadi inayoonekana ya tofauti za subclonal.
Australia
Ripoti ya kwanza juu ya udhihirisho wa blight ya marehemu kwenye viazi huko Australia ilianza 1907, na epiphytotia ya kwanza, labda ilisababishwa na mvua kubwa katika miezi ya majira ya joto, ilitokea mwaka wa 1909-1911. (Drenth na wenzake, 2002). Kwa ujumla, hata hivyo, ugonjwa wa kuchelewa hauna umuhimu mkubwa wa kiuchumi kwa nchi. Milipuko ya mara kwa mara ya blight ya marehemu, inayochochewa na hali ya hewa ambayo hutoa unyevu mwingi, hutokea si zaidi ya mara moja kila baada ya miaka 5-7 na hupatikana hasa kaskazini mwa Tasmania na Victoria ya kati. Kuhusiana na hapo juu, hakuna machapisho yoyote yaliyotolewa kwa utafiti wa muundo wa wakazi wa Australia wa P. infestans. Habari inayopatikana hivi karibuni ni kutoka 1998-2000. (Drenth na wenzake, 2002). Kulingana na waandishi, idadi ya watu wa Victoria ilikuwa mstari wa clonal US-1.3, ambayo ilithibitisha moja kwa moja uhamiaji wa genotype hii kutoka Marekani. Vielelezo vya Tasmania viliainishwa kuwa AU-3, tofauti na aina za jeni zilizokuwepo wakati huo katika sehemu nyingine za dunia.
Makala ya ukuzaji wa ugonjwa mbaya huko Urusi
Huko Uropa, maambukizo yaliyoletwa na mizizi ya mbegu yenye ugonjwa, oospores ambayo ilizama kwenye udongo, na pia zoosporangia zilizoletwa na upepo kutoka kwa mimea iliyopandwa kutoka kwa mizizi iliyopandwa kwenye shamba la mwaka jana (mimea ya "kujitolea"), au kwenye chungu za alama za kuhifadhi. ya mizizi. Kati ya hizi, mimea iliyopandwa kwenye lundo la mizizi iliyotupwa inachukuliwa kuwa chanzo hatari zaidi cha maambukizi. kuna idadi ya mizizi iliyochipuka mara nyingi ni muhimu, na zoosporangia inaweza kubeba kutoka kwao kwa umbali mrefu. Vyanzo vingine (oospores, mimea ya "kujitolea") sio hatari sana, kwa sababu sio desturi ya kukua mimea katika mashamba sawa mara nyingi zaidi ya mara moja kila baada ya miaka 3-4. Maambukizi kutoka kwa mizizi yenye ugonjwa pia ni ndogo kutokana na mfumo mzuri wa kudhibiti ubora wa mbegu.
Kwa ujumla, kiasi cha chanjo katika idadi ya watu wa Ulaya ni mdogo, na kwa hiyo ukuaji wa janga ni polepole na unaweza kudhibitiwa kwa ufanisi kwa kutumia maandalizi ya kemikali ya fungicidal. Kazi kuu katika hali ya Ulaya ni mapambano dhidi ya maambukizi katika awamu wakati kutawanyika kwa wingi wa zoosporangia kutoka kwa mimea iliyoambukizwa huanza.
Huko Urusi, hali ni tofauti sana. Mazao mengi ya viazi na nyanya hupandwa katika bustani ndogo za kibinafsi; hatua za kinga ama hazifanyiki juu yao kabisa, au matibabu ya fungicidal hufanywa kwa idadi isiyo ya kutosha na huanza baada ya kuonekana kwa blight marehemu juu ya vilele. Matokeo yake, bustani za mboga za kibinafsi hufanya kama chanzo kikuu cha maambukizi, ambayo zoosporangia huchukuliwa na upepo hadi kwenye mashamba ya biashara. Hii inathibitishwa na uchunguzi wetu wa moja kwa moja katika mikoa ya Moscow, Bryansk, Kostroma, Ryazan: kushindwa kwa mimea katika bustani za kibinafsi huzingatiwa hata kabla ya kuanza kwa matibabu ya fungicide ya upandaji wa kibiashara. Baadaye, janga katika mashamba makubwa huzuiwa na matumizi ya maandalizi ya fungicidal, wakati katika bustani za kibinafsi kuna maendeleo ya haraka ya blight marehemu.
Katika kesi ya usindikaji usio sahihi au wa "bajeti" wa upandaji miti wa kibiashara, msingi wa blight ya marehemu huonekana kwenye shamba; baadaye wanaendeleza kikamilifu, wakishughulikia maeneo makubwa zaidi (Elansky, 2015). Kuambukizwa katika bustani za kibinafsi kuna athari kubwa kwa magonjwa ya milipuko katika nyanja za kibiashara. Katika mikoa yote inayokua viazi ya Urusi, eneo linalochukuliwa na viazi kwenye bustani za kibinafsi ni kubwa mara kadhaa kuliko jumla ya eneo la shamba la wazalishaji wakubwa. Katika mazingira kama haya, bustani za mboga za kibinafsi zinaweza kutazamwa kama rasilimali ya kimataifa ya chanjo kwa nyanja za kibiashara. Hebu jaribu kutambua mali hizo ambazo ni tabia ya genotypes ya matatizo katika bustani za kibinafsi.
Kupanda viazi ambazo hazijapitisha mbegu na udhibiti wa karantini, mbegu za nyanya zilizopatikana kutoka kwa wazalishaji wa kigeni wenye shaka, kilimo cha muda mrefu cha viazi na nyanya kwenye maeneo sawa, matibabu yasiyofaa ya fungicide au kutokuwepo kabisa husababisha epiphytoties kali katika sekta binafsi, matokeo yake ni kuvuka bure, mseto na malezi ya oospore katika bustani za kibinafsi. Matokeo yake, tofauti ya juu sana ya genotypic ya pathojeni huzingatiwa, wakati karibu kila aina ni ya kipekee katika genotype yake (Elansky et al., 2001, 2015). Kupanda mbegu za viazi za asili mbalimbali za kijeni hufanya isiwezekane kuwa mistari ya clonal maalumu kushambulia aina fulani itatokea. Aina zilizochaguliwa katika kesi hii ni nyingi kuhusiana na aina zilizoathiriwa, wengi wao wana karibu na idadi kubwa ya jeni za virulence. Hii ni tofauti sana na mfumo wa "mistari ya clonal" ya kawaida kwa mashamba makubwa ya makampuni ya kilimo na mfumo uliowekwa vizuri wa ulinzi dhidi ya uharibifu wa marehemu. "Clonal lines" (wakati aina zote za pathojeni ya blight ya marehemu kwenye shamba inawakilishwa na genotypes moja au kadhaa) hupatikana kila mahali katika nchi ambazo ukuaji wa viazi unafanywa na mashamba makubwa pekee: USA, Uholanzi, Denmark, nk. kukua, pia kuna tofauti ya juu ya genotypic katika bustani za kibinafsi. Mwishoni mwa karne ya 20, "mistari ya clonal" ilienea katika sehemu za Asia na Mashariki ya Mbali ya Urusi (Elansky et al., 2001), ambayo inaonekana ni kwa sababu ya utumiaji wa aina zilezile za kupanda viazi zetu wenyewe. uzalishaji. Hivi majuzi, hali katika mikoa hii pia ilianza kubadilika kuelekea kuongezeka kwa anuwai ya jeni ya watu.
Kutokuwepo kwa matibabu ya kina na maandalizi ya fungicidal kuna matokeo mengine ya moja kwa moja - hakuna mkusanyiko wa matatizo sugu katika bustani. Hakika, matokeo yetu yanaonyesha kuwa aina zinazostahimili metalaxyl hupatikana mara chache sana katika bustani za kibinafsi kuliko katika mashamba ya kibiashara.
Ukaribu wa upandaji wa viazi na nyanya, wa kawaida kwa bustani za kibinafsi, huwezesha uhamiaji wa aina kati ya mazao haya, kwa sababu hiyo, katika muongo uliopita, kati ya aina zilizotengwa na viazi, idadi ya aina zinazobeba jeni kwa upinzani. kwa aina ya nyanya ya cherry (T1), ambayo hapo awali ilikuwa tabia ya " nyanya ". Matatizo yaliyo na jeni ya T1 katika hali nyingi huwa na ukali sana kuelekea viazi na nyanya.
Katika miaka ya hivi karibuni, blight ya marehemu kwenye nyanya ilianza kuonekana mapema kuliko viazi. Miche ya nyanya inaweza kuathiriwa na oospores kwenye udongo, au oospores zilizopo kwenye mbegu za nyanya au kushikamana nazo (Rubin et al., 2001). Katika miaka 15 iliyopita, idadi kubwa ya mbegu za vifurushi vya gharama nafuu, hasa zilizoagizwa nje, zimeonekana kwenye maduka, kwa matumizi ambayo wengi wa wazalishaji wadogo wamebadilisha. Mbegu zinaweza kuleta aina zenye aina za kawaida kwa maeneo ya kilimo chao. Katika siku zijazo, genotypes hizi zinajumuishwa katika mchakato wa ngono katika bustani za kibinafsi, ambayo inaongoza kwa kuibuka kwa genotypes mpya kabisa.
Kwa hivyo, inaweza kusema kuwa bustani za mboga za kibinafsi ni "sufuria ya kuyeyuka" ya kimataifa, ambayo, kama matokeo ya kubadilishana kwa nyenzo za maumbile, genotypes zilizopo zinasindika na mpya kabisa zinaonekana. Zaidi ya hayo, uteuzi wao unafanyika katika hali ambazo ni tofauti sana na zile zilizoundwa kwa viazi katika mashamba makubwa: kutokuwepo kwa vyombo vya habari vya fungicidal, usawa wa aina mbalimbali za upandaji miti, utawala wa mimea iliyoathiriwa na aina mbalimbali za maambukizi ya virusi na bakteria, ukaribu wa nyanya na nyanya. nightshades mwitu, kuvuka kwa nguvu na malezi ya oospore, uwezekano wa oospores kufanya kama chanzo cha maambukizi kwa mwaka ujao.
Yote hii inasababisha utofauti wa juu sana wa genotypic wa idadi ya watu wa nyuma ya nyumba. Katika hali ya epiphytotics katika bustani za mboga, blight ya marehemu huenea haraka sana na kiasi kikubwa cha spores hutolewa, kuruka kwenye mashamba ya karibu ya kibiashara. Walakini, baada ya kuingia katika nyanja za kibiashara na mfumo sahihi wa teknolojia ya kilimo na ulinzi wa kemikali, spores ambazo zimeingia ndani haziwezi kuanzisha epiphytotics kwenye uwanja, ambayo ni kwa sababu ya kukosekana kwa mistari ya clonal ambayo ni sugu kwa fungicides na maalum. kwa aina inayolimwa.
Chanzo kingine cha chanjo inaweza kuwa mizizi yenye ugonjwa iliyonaswa kwenye miche ya kibiashara. Mizizi hii ilikuzwa, kama sheria, katika uwanja wenye teknolojia nzuri ya kilimo na ulinzi mkali wa kemikali. Genotypes za pekee zilizoathiri mizizi hubadilishwa kwa maendeleo ya aina zao wenyewe. Aina hizi ni hatari zaidi kwa upandaji wa kibiashara kuliko chanjo inayotoka kwenye bustani za kibinafsi. Dhana hii pia inaungwa mkono na matokeo ya utafiti wetu. Idadi ya watu waliotengwa na nyanja kubwa zilizo na ulinzi wa kemikali unaofanywa ipasavyo na teknolojia nzuri ya kilimo haitofautiani katika anuwai ya juu ya genotypic. Mara nyingi hizi ni mistari kadhaa ya clonal ambayo ni kali sana.
Shida kutoka kwa nyenzo za mbegu za kibiashara zinaweza kuingia katika idadi ya watu katika bustani za mboga na kuhusika katika michakato inayoendelea ndani yao. Walakini, katika bustani ya mboga, ushindani wao utakuwa chini sana kuliko uwanja wa kibiashara, na hivi karibuni wataacha kuwapo kwa njia ya laini, lakini jeni zao zinaweza kutumika katika idadi ya "bustani".
Maambukizi yanayokua kwenye mimea ya "kujitolea" na kwenye lundo la mizizi iliyokatwa wakati wa kuvuna sio muhimu sana kwa Urusi, kwa sababu. Katika mikoa kuu inayokua viazi ya Urusi, kufungia kwa mchanga wa msimu wa baridi huzingatiwa, na mimea kutoka kwa mizizi ambayo imeingia kwenye udongo mara chache hukua. Zaidi ya hayo, kama majaribio yetu yanavyoonyesha, pathojeni ya ukungu ya marehemu haiishi kwenye joto hasi hata kwenye mizizi ambayo imehifadhi uwezo wake wa kumea. Katika ukanda kame, ambapo kilimo cha viazi vya mapema kinafanyika, ugonjwa wa kuchelewa ni nadra sana kwa sababu ya msimu wa kiangazi na wa joto.
Kwa hivyo, kwa sasa tunaangalia mgawanyiko wa watu wa P. infestans katika "shamba" na "bustani". Walakini, katika miaka ya hivi karibuni, michakato imeonekana ikisababisha muunganiko na uingiliaji wa genotypes kutoka kwa watu hawa.
Kati yao, mtu anaweza kutambua kuongezeka kwa jumla kwa kusoma na kuandika kwa wazalishaji wadogo, kuibuka kwa vifurushi vidogo vya bei nafuu vya viazi vya mbegu, kuenea kwa maandalizi ya fungicidal katika vifurushi vidogo, na kupoteza hofu ya "kemia" na idadi ya watu.
Hali hutokea wakati, kutokana na shughuli kubwa ya muuzaji mmoja, vijiji vizima vinapandwa na mizizi ya mbegu ya aina moja na kutolewa kwa vifurushi vidogo vya dawa sawa. Inaweza kuzingatiwa kuwa viazi za aina moja zitapatikana kwenye upandaji wa kibiashara karibu.
Kwa upande mwingine, baadhi ya makampuni ya biashara ya viuatilifu yanakuza mipango ya matibabu ya kemikali ya "bajeti". Katika kesi hiyo, idadi ya matibabu yaliyopendekezwa haizingatiwi na fungicides ya bei nafuu hutolewa, na msisitizo sio kuzuia maendeleo ya ugonjwa wa marehemu hadi kukata vichwa, lakini kwa kuchelewa fulani kwa epiphytoty ili kuongeza mavuno. Mipango hiyo ni haki ya kiuchumi wakati wa kukua viazi vya ware kutoka kwa nyenzo za mbegu za chini, wakati kimsingi hakuna suala la kupata mavuno mengi. Hata hivyo, katika kesi hii, tofauti na wakazi wa bustani ya mboga, asili ya maumbile ya viazi huchangia katika uteuzi wa jamii maalum za kisaikolojia, ambazo ni hatari sana kwa aina hii.
Kwa ujumla, mielekeo ya muunganiko wa njia za "bustani" na "shamba" za uzalishaji wa viazi inaonekana kwetu kuwa hatari. Ili kuzuia athari zao mbaya, katika kaya na katika sekta ya biashara, itakuwa muhimu kudhibiti utofauti wa viazi vya mbegu na anuwai ya dawa za kuua fungi zinazotolewa kwa wamiliki wa kibinafsi kwenye vifungashio vidogo, na kufuatilia mipango ya ulinzi wa viazi na matumizi. maandalizi ya viua vimelea katika sekta ya biashara.
Katika maeneo ya sekta binafsi, kuna maendeleo makubwa ya sio tu ugonjwa wa kuchelewa, lakini pia Alternaria. Wamiliki wengi wa viwanja vya kibinafsi hawachukui hatua maalum za kujikinga dhidi ya Alternaria, wakikosea maendeleo ya Alternaria kwa kukauka kwa asili kwa vilele au ukuzaji wa ugonjwa wa kuchelewa. Kwa hivyo, pamoja na ukuzaji mkubwa wa Alternaria kwenye anuwai inayoweza kuambukizwa, viwanja vya kaya vinaweza kutumika kama chanzo cha inoculum kwa upandaji wa kibiashara.
Taratibu za kutofautiana
Mchakato wa mabadiliko
Kwa kuwa tukio la mabadiliko ni mchakato wa nasibu unaoendelea na mzunguko wa chini, tukio la mabadiliko katika locus yoyote inategemea mzunguko wa mabadiliko ya locus hii na ukubwa wa idadi ya watu. Wakati wa kusoma mzunguko wa mabadiliko ya aina za P. infestans, idadi ya makoloni inayokuzwa kwenye vyombo vya habari vya kuchagua vya virutubisho baada ya matibabu na mutajeni za kemikali au kimwili hujulikana. Kama inavyoonekana kutoka kwa data iliyotolewa katika Jedwali la 8, mzunguko wa mabadiliko ya aina sawa katika loci tofauti unaweza kutofautiana kwa maagizo kadhaa ya ukubwa. Mzunguko wa juu wa mabadiliko katika upinzani dhidi ya metalaxyl inaweza kuwa mojawapo ya sababu za mkusanyiko wa matatizo yanayopinga kwa asili.
Mzunguko wa mabadiliko ya hiari au yanayosababishwa, yaliyohesabiwa kwa msingi wa majaribio ya maabara, hailingani kila wakati na michakato inayotokea katika idadi ya watu asilia, kwa sababu zifuatazo:
1. Katika mgawanyiko wa nyuklia usio na usawa, haiwezekani kukadiria mzunguko wa mabadiliko kwa kizazi kimoja cha nyuklia. Kwa hiyo, majaribio mengi hutoa taarifa moja kwa moja tu kuhusu marudio ya mabadiliko, bila kutofautisha kati ya matukio mawili ya mabadiliko na tukio moja kufuatia mitosis.
2. Mabadiliko ya hatua moja kwa kawaida hupunguza uwiano wa genome, kwa hiyo, pamoja na upatikanaji wa mali mpya, usawa wa jumla wa viumbe hupungua. Mabadiliko mengi yaliyopatikana kwa majaribio yana ukali uliopungua na hayajarekodiwa katika idadi ya watu asilia. Kwa hivyo, mgawo wa uwiano kati ya kiwango cha upinzani wa P. infestans mutants kwa fungicides ya phenylamide na kiwango cha ukuaji kwenye mazingira ya bandia kilikuwa wastani (-0,62), na upinzani dhidi ya fungicides na uchokozi kwenye majani ya viazi (-0,65) (Derevyagina) et al., 1993), ambayo inaonyesha usawa wa chini wa mutants. Mabadiliko ya upinzani dhidi ya dimethomorph pia yalifuatana na kupungua kwa kasi kwa uwezekano (Bagirova et al., 2001).
3. Mabadiliko mengi ya moja kwa moja na yanayosababishwa ni ya kupita kiasi na hayajidhihirishi kisawasawa katika majaribio, lakini yanajumuisha hifadhi fiche ya utofauti wa idadi ya watu asilia. Matatizo ya mutant yaliyotengwa katika majaribio ya maabara hubeba mabadiliko makubwa au nusu-kubwa (Kulish na Dyakov, 1979). Inavyoonekana, diploidy ya nyuklia inaelezea majaribio yasiyofanikiwa ya kupata mutants chini ya ushawishi wa mionzi ya UV ambayo ni mbaya kwa aina zilizostahimili hapo awali (McKee, 1969). Kwa mujibu wa mahesabu ya mwandishi, mabadiliko hayo yanaweza kutokea kwa mzunguko wa chini ya 1: 500000. Mpito wa mabadiliko recessive hadi hali ya homozigous, inayoonyeshwa kwa namna ya phenotypically inaweza kutokea kwa sababu ya mchanganyiko wa kijinsia au kutokuwa na jinsia (tazama hapa chini). Walakini, hata katika kesi hii, mabadiliko yanaweza kufunikwa na aleli kuu za viini vya aina ya mwitu kwenye mycelium ya cenotic (multinucleated) na kusasishwa tu wakati wa kuunda zoospores za nyuklia.
Jedwali 8. Mzunguko wa mabadiliko ya P. infestans kwa vitu vinavyozuia ukuaji chini ya hatua ya nitrosomethylurea (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova et al., 2001)
Kiasi | Mzunguko wa mabadiliko |
Oxytetracycline | 6,9 10 x-8 |
Blasticidin S | 7,2 10 x-8 |
Streptomycin | 8,3 x10-8 |
Trichothecin | 1,8 10 x-8 |
Cycloheximide | 2,1 10 x-8 |
Daaconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | 6,3 10 x-7 |
Metalaxil | 6,9 10 x-6 |
Idadi ya watu pia ina jukumu muhimu katika kuibuka kwa mabadiliko ya hiari. Katika idadi kubwa sana ya watu, ambapo idadi ya seli N> 1 / a, ambapo a ni kiwango cha mabadiliko, mabadiliko hukoma kuwa jambo la nasibu (Kvitko, 1974).
Mahesabu yanaonyesha kuwa kwa wastani wa shamba la viazi (madoa 35 kwa kila mmea), spores 8x1012 huundwa kila siku kwenye hekta moja (Dyakov na Suprun, 1984). Inavyoonekana, idadi kama hiyo ina mabadiliko yote yanayoruhusiwa na aina ya ubadilishaji katika kila locus. Hata mabadiliko ya nadra, yanayotokea kwa mzunguko wa 10-9, yatapatikana na watu elfu moja kati ya mamilioni wanaoishi kwenye hekta moja ya shamba la viazi. Kwa mabadiliko yanayotokea kwa mzunguko wa juu (kwa mfano, 10-6), katika idadi hiyo, mabadiliko mbalimbali ya jozi yanaweza kutokea kila siku (wakati huo huo katika loci mbili), i.e. mchakato wa mutation utachukua nafasi ya recombination.
Uhamiaji
Kwa P. infestans, aina mbili kuu za uhamiaji zinajulikana: kufunga umbali (ndani ya shamba la viazi au mashamba ya jirani) kwa kueneza zoosporangia na mikondo ya hewa au dawa ya mvua, na kwa umbali mrefu - kwa mizizi ya kupanda au matunda ya nyanya yaliyosafirishwa. Njia ya kwanza hutoa kwa upanuzi wa lengo la ugonjwa huo, pili - kuundwa kwa foci mpya katika maeneo mbali na msingi.
Kuenea kwa maambukizo na mizizi ya nyanya na matunda sio tu huchangia kuibuka kwa ugonjwa huo katika maeneo mapya, lakini pia ndio chanzo kikuu cha utofauti wa maumbile katika idadi ya watu. Katika mkoa wa Moscow, viazi hupandwa, huletwa kutoka mikoa tofauti ya Urusi na Ulaya Magharibi. Matunda ya nyanya huletwa kutoka mikoa ya kusini ya Urusi (Mkoa wa Astrakhan, Wilaya ya Krasnodar, Kaskazini Caucasus). Mbegu za nyanya, ambazo pia zinaweza kutumika kama vyanzo vya maambukizi (Rubin et al., 2001), pia huagizwa kutoka mikoa ya kusini ya Urusi, Uchina, nchi za Ulaya na nchi zingine.
Kulingana na mahesabu ya E. Mayr (1974), mabadiliko ya maumbile katika idadi ya watu yanayosababishwa na mabadiliko mara chache huzidi 10-5 kwa kila locus, wakati katika idadi ya wazi, kubadilishana kwa sababu ya mtiririko wa jeni ni angalau 10-3 - 10-4.
Uhamiaji katika mizizi iliyoambukizwa ni wajibu wa kuingia kwa P. infestans katika Ulaya, kuenea katika mikoa yote ya dunia ambapo viazi hupandwa; walisababisha mabadiliko makubwa zaidi ya idadi ya watu. Blight ya marehemu kwenye viazi ilionekana kwenye eneo la Milki ya Urusi karibu wakati huo huo na kuonekana kwake huko Uropa Magharibi.
Kwa kuwa ugonjwa huo uligunduliwa kwa mara ya kwanza mnamo 1846-1847 katika Mataifa ya Baltic na tu katika miaka iliyofuata ulienea huko Belarusi na mikoa ya kaskazini-magharibi ya Urusi, asili yake ya Magharibi mwa Ulaya ni dhahiri. Chanzo cha kwanza cha ugonjwa wa marehemu katika Ulimwengu wa Kale sio dhahiri sana. Nadharia iliyotengenezwa na Fry et al. (Fry et al., 1992; Fry, Goodwin, 1995, Goodwin et al., 1994) inapendekeza kwamba vimelea viliingia Amerika ya Kaskazini mara ya kwanza kutoka Mexico, ambako vilienea juu ya mazao, na kisha kusafirishwa. kwa Ulaya Magharibi (Mchoro 7).
Kama matokeo ya kuteleza mara kwa mara (athari mbili za "chupa"), clones moja zilifika Uropa, watoto ambao walisababisha janga katika eneo lote la Ulimwengu wa Kale, ambapo viazi hupandwa. Kama ushahidi wa dhana hii, waandishi wanataja, kwanza, tukio la kila mahali la aina moja tu ya uzazi (A1) na, pili, homogeneity ya genotypes ya aina zilizosomwa kutoka mikoa tofauti (zote zinatokana na alama za molekuli. ikijumuisha loci 2 za isozimu, ruwaza za vidole vya DNA, na muundo wa DNA ya mitochondrial zinafanana na zinalingana na kloni ya US-1 iliyofafanuliwa nchini Marekani). Hata hivyo, baadhi ya data huongeza mashaka kuhusu angalau baadhi ya vifungu vya nadharia iliyotajwa. Uchambuzi wa P. infestans mitochondrial DNA iliyotengwa na sampuli za viazi za herbarium zilizoambukizwa wakati wa kipindi cha kwanza cha epiphytotic cha miaka ya 40 ulionyesha kuwa zinatofautiana katika muundo wa DNA ya mitochondrial kutoka kwa clone US-1, ambayo, kwa hiyo, angalau haikuwa chanzo pekee cha maambukizi. huko Uropa (Ristaino et al, 2001).
Hali ya ukungu wa marehemu ilizidi kuwa mbaya tena katika miaka ya 80 ya karne ya XX. Mabadiliko yafuatayo yametokea:
1) Uchokozi wa wastani wa idadi ya watu umeongezeka, ambayo imesababisha, haswa, kuenea kwa aina mbaya zaidi ya blight marehemu - uharibifu wa petioles na shina.
2) Kulikuwa na mabadiliko katika wakati wa blight marehemu kwenye viazi - kutoka mwisho wa Julai hadi mwanzo wa Julai na hata mwisho wa Juni.
3) Aina ya kupandisha A2, ambayo hapo awali haikuwepo katika Ulimwengu wa Kale, imekuwa kila mahali.
Mabadiliko hayo yalitanguliwa na matukio mawili: matumizi makubwa ya dawa mpya ya kuua ukungu metalaxyl (Schwinn na Staub, 1980) na kuibuka kwa Mexico kama muuzaji nje wa viazi duniani (Niederhauser, 1993). Kwa mujibu wa hili, sababu mbili za mabadiliko ya idadi ya watu ziliwekwa mbele - ubadilishaji wa aina ya uzazi chini ya ushawishi wa metalaxyl (Ko, 1994) na kuanzishwa kwa kiasi kikubwa cha aina mpya na mizizi iliyoambukizwa kutoka Mexico (Fry na Goodwin, 1995). Ingawa ubadilishaji wa aina za kupandisha chini ya ushawishi wa metalaxyl haukupatikana tu na Ko, bali pia katika kazi zilizofanywa katika maabara ya Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow (Savenkova, Chherepennicova-Anikina, 2002), nadharia ya pili ni bora. Pamoja na kuonekana kwa aina ya pili ya kuunganisha, mabadiliko makubwa yalifanyika katika genotypes ya aina ya Kirusi ya P. infestans, ikiwa ni pamoja na jeni la neutral (isozyme na RFLP loci), na pia katika muundo wa DNA ya mitochondrial. Mchanganyiko wa mabadiliko haya hauwezi kuelezewa na hatua ya metalaxyl; badala yake, kulikuwa na uingizaji mkubwa wa aina mpya kutoka Mexico, ambayo, kwa kuwa mkali zaidi (Kato et al., 1997), iliondoa aina za zamani (US-1) , kutawala katika idadi ya watu. Mabadiliko katika muundo wa idadi ya watu wa Uropa yalifanyika kwa muda mfupi sana - kutoka 1980 hadi 1985 (Fry et al., 1992). Katika eneo la USSR ya zamani, "tatizo mpya" zilipatikana katika makusanyo kutoka Estonia mnamo 1985, ambayo ni, mapema kuliko huko Poland na Ujerumani (Goodwin et al., 1994). Mara ya mwisho "shida ya zamani ya US-1" nchini Urusi ilitengwa na nyanya iliyoambukizwa katika mkoa wa Moscow mnamo 1993 (Dolgova et al., 1997). Pia huko Ufaransa, aina za "zamani" zilipatikana katika upandaji nyanya hadi mapema miaka ya 90, ambayo ni, baada ya kutoweka kwa muda mrefu kwenye viazi (Leberton na Andrivon, 1998). Mabadiliko katika aina za P. infestans yaliathiri sifa nyingi, ikiwa ni pamoja na zile za umuhimu mkubwa wa vitendo, na kuongezeka kwa madhara ya baa chelewa.
Recombination ya ngono
Ili ujumuishaji wa kijinsia kuchangia utofauti, ni muhimu, kwanza, uwepo wa aina mbili za uzazi katika idadi ya watu kwa uwiano wa karibu na 1: 1, na, pili, uwepo wa kutofautiana kwa idadi ya awali.
Uwiano wa aina za kuunganisha hutofautiana sana katika idadi tofauti na hata katika miaka tofauti katika idadi sawa (Jedwali 9,10, 90). Sababu za mabadiliko makubwa kama haya katika masafa ya aina za kupandisha katika idadi ya watu (kama, kwa mfano, huko Urusi au Israeli mapema miaka ya 2002 ya karne iliyopita) haijulikani, lakini inaaminika kuwa hii ni kwa sababu ya kuanzishwa kwa ushindani zaidi. clones (Cohen, XNUMX).
Baadhi ya data zisizo za moja kwa moja zinaonyesha mwendo wa mchakato wa ngono katika miaka fulani na katika maeneo fulani:
1) Uchunguzi wa idadi ya watu kutoka mkoa wa Moscow ulionyesha kuwa katika idadi ya watu 13 ambayo sehemu ya aina ya kupandisha A2 ilikuwa chini ya 10%, jumla ya anuwai ya maumbile iliyohesabiwa kwa loci tatu za isozyme ilikuwa 0,08, na katika idadi ya watu 14 ambayo sehemu ya A2. ilizidi 30%, utofauti wa maumbile ulikuwa juu mara mbili (0,15) (Elansky et al., 1999). Kwa hivyo, kadri uwezekano wa kujamiiana unavyoongezeka, ndivyo utofauti wa maumbile wa idadi ya watu unavyoongezeka.
2) Uhusiano kati ya uwiano wa aina za kujamiiana katika idadi ya watu na ukubwa wa malezi ya oospore ulizingatiwa katika Israeli (Cohen et al., 1997) na Uholanzi.
(Flier et al., 2004). Uchunguzi wetu umeonyesha kuwa katika idadi ya watu ambao hutengana na aina ya A2 ya kupandisha waliendelea kwa 62, 17, 9, na 6%, oospores zilipatikana katika 78, 50, 30, na 15% ya majani yaliyochambuliwa (kuwa na 2 au matangazo zaidi), kwa mtiririko huo.
Sampuli zilizo na madoa 2 au zaidi mara nyingi zilikuwa na oospores kuliko sampuli zilizo na doa 1 (32 na 14% ya sampuli, mtawalia) (Apryshko et al., 2004).
Oospores zilikuwa za kawaida zaidi kwenye majani ya safu ya kati na ya chini ya mmea wa viazi (Mytsa et al., 2015; Elansky et al., 2016).
3) Katika baadhi ya mikoa, genotypes za kipekee zimegunduliwa, tukio ambalo linahusishwa na kuchanganya ngono. Kwa hivyo, huko Poland mnamo 1989 na Ufaransa mnamo 1990, aina ya homozygous ya sukari-6-.
phosphate isomerase (GPI 90/90). Kwa kuwa hapo awali ni heterozigoti 10/90 pekee ndizo zilipatikana kwa miaka 100, homozygosity inahusishwa na mchanganyiko wa ngono (Sujkowski et al., 1994). Nchini Kolombia (USA), maeneo yanayotenganisha A2 na GPI 100/110 na A1 na GPI 100/100 ni ya kawaida, hata hivyo, mwishoni mwa msimu wa 1994 (Agosti 16 na Septemba 9), matatizo na genotypes recombinant (A1 GPI 100/ 110 na A2 GPI 100/100) (Miller et al., 1997).
4) Katika baadhi ya watu kutoka Poland (Sujkowski et al., 1994) na Caucasus Kaskazini (Amatkhanova et al., 2004), usambazaji wa alama za vidole vya DNA na loci ya protini ya alozimu inalingana na usambazaji wa Hardy-Weinberg, ambao unaonyesha.
kuhusu sehemu kubwa ya mchango wa mchanganyiko wa kijinsia kwa kutofautiana kwa idadi ya watu. Katika mikoa mingine ya Urusi, hakuna mawasiliano ya usambazaji wa Hardy-Weinberg katika idadi ya watu yalipatikana, lakini uwepo wa kutokuwepo kwa usawa wa uhusiano ulionyeshwa, ikionyesha ukuu wa uzazi wa koloni (Elansky et al., 1999).
5) Tofauti ya kinasaba (GST) kati ya aina zilizo na aina tofauti za kupandisha (A1 na A2) ilikuwa chini kuliko kati ya watu tofauti (Sujkowski et al., 1994), ambayo inaonyesha kwa njia isiyo ya moja kwa moja misalaba ya ngono.
Wakati huo huo, mchango wa mchanganyiko wa kijinsia kwa anuwai ya watu hauwezi kuwa juu sana. Mchango huu ulihesabiwa kwa wakazi wa mkoa wa Moscow (Elansky et al., 1999). Kulingana na mahesabu ya Lewontin (1979) "recombination, ambayo inaweza kutoa lahaja mpya kutoka kwa loci mbili na frequency isiyozidi bidhaa ya heterozygosities yao, inakuwa na ufanisi ikiwa tu maadili ya heterozygosity kwa aleli zote mbili tayari iko juu."
Kwa uwiano wa aina mbili za kuunganisha, ambayo ni ya kawaida kwa mkoa wa Moscow, sawa na 4: 1, mzunguko wa recombination utakuwa 0,25. Uwezekano wa kuvuka aina mbalimbali utakuwa heterozygous kwa mbili kati ya tatu zilizochunguzwa za isozigous loci katika idadi iliyochunguzwa ulikuwa 0,01 (Aina 2 kati ya 177). Kwa hiyo, uwezekano wa tukio la heterozygotes mbili kutokana na recombination haipaswi kuzidi bidhaa zao kuzidishwa na uwezekano wa kuvuka (0,25x0,02x0,02) = 10-4, i.e. recombinants za ngono kwa kawaida haziangukii katika sampuli iliyosomwa ya aina. Mahesabu haya yalifanywa kwa idadi ya watu kutoka mkoa wa Moscow, ambayo ina sifa ya kutofautiana kwa kiasi kikubwa. Katika idadi ya watu wenye tabia moja kama zile za Siberia, mchakato wa kujamiiana, hata kama hutokea katika makundi ya watu binafsi, hauwezi kuathiri tofauti zao za kijeni.
Kwa kuongeza, P. infestans ina sifa ya kutofautiana kwa kromosomu mara kwa mara katika meiosis, ambayo husababisha aneuploidy (Carter et al., 1999). Matatizo hayo hupunguza uzazi wa mahuluti.
Upatanisho wa jinsia moja na nyingine, ubadilishaji wa jeni la mitotiki
Katika majaribio ya kuunganishwa kwa aina za P. infestans na mabadiliko ya upinzani dhidi ya vizuizi tofauti vya ukuaji, kuibuka kwa misolates sugu kwa vizuizi vyote viwili kulipatikana (Shattock na Shaw, 1975; Dyakov, Kuzovnikova, 1974; Kulish, Dyakov,
1979). Matatizo yanayopinga vizuizi viwili vya ukuaji yaliibuka kama matokeo ya heterokaryotization ya mycelium, na katika kesi hii, waligawanyika wakati wa kuzaliana na zoospores za nyuklia (Judelson, Ge Yang, 1998), au hawakushikamana na watoto wa monozoosporous, kwa sababu walikuwa na tetraploid. kwani vitenga vya mwanzo ni diploidi) viini (K , 1979). Diploidi za Heterozygous zimetengwa kwa masafa ya chini sana kwa sababu ya haploidization, kutoungana kwa kromosomu, na kuvuka kwa mitotiki (Poedinok et al., 1982). Mzunguko wa michakato hii inaweza kuongezeka kwa msaada wa athari fulani kwenye diploidi ya heterozygous (kwa mfano, mionzi ya UV ya spores zinazoota).
Ingawa malezi ya mahuluti ya mimea yenye upinzani maradufu hutokea sio tu katika vitro, lakini pia katika mizizi ya viazi iliyoambukizwa na mchanganyiko wa mutants (Kulish et al., 1978), ni vigumu kutathmini jukumu la ujumuishaji wa parasexual katika kizazi cha genotypes mpya katika idadi ya watu. Mzunguko wa uundaji wa segregants kutokana na haploidization, nondisjunction ya chromosomes na mitotic kuvuka bila athari maalum ni kidogo (chini ya 10-3).
Kutokea kwa vigawanyiko vya homozigosi vya aina ya heterozigosi kunaweza kutegemea uvukaji wa mitotiki na ubadilishaji wa jeni la mitotiki, ambayo katika P. sojae hutokea kwa mzunguko wa 3 x 10-2 hadi 5 x 10-5 kwa locus, kulingana na aina ( Chamnanpunt et al. , 2001).
Ingawa mzunguko wa kutokea kwa heterokaryoni na diploidi za heterozygous uligeuka kuwa juu bila kutarajia (kufikia makumi ya asilimia), mchakato huu hutokea tu wakati tamaduni za mutant zilizopatikana kutoka kwa aina sawa zinaunganishwa. Wakati wa kutumia aina tofauti zilizotengwa na asili, heterokaryotization haifanyiki (au hutokea kwa mzunguko wa chini sana) kutokana na kuwepo kwa kutofautiana kwa mimea (Poedinok na Dyakov, 1981; Anikina et al., 1997b; Cherepennikova-Anikina et al., 2002) ) Kwa hivyo, jukumu la upatanisho wa parasexual linaweza kupunguzwa tu kwa muunganisho wa intraclonal katika nuclei ya heterozygous na mpito wa jeni za mtu binafsi hadi hali ya homozygous bila mchakato wa ngono. Mchakato huu unaweza kuwa wa umuhimu wa epidemiological katika aina zilizo na mabadiliko ya kustahimili viuaviuaji kuu ya ukungu au nusu kubwa. Mpito wake kwa hali ya homozygous kutokana na mchakato wa parasexual itaongeza upinzani wa carrier wa mabadiliko (Dolgova, Dyakov, 1986).
Utangulizi wa jeni
Spishi za Heterothallic Phytophthora zina uwezo wa kuzaliana na kuunda oospores mseto (tazama Vorob'eva na Gridnev, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). Mseto wa asili wa spishi mbili za Phytophthora ulikuwa mkali sana hivi kwamba uliua maelfu ya alder nchini Uingereza (Brasier et al., 1999). P. infestans inaweza kutokea na aina nyingine za jenasi (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum, nk) kwenye mimea ya kawaida ya jeshi na katika udongo, lakini kuna habari kidogo katika maandiko juu ya uwezekano wa mahuluti ya interspecific. . Katika hali ya maabara, mahuluti yalipatikana kati ya P. infestans na P. Mirabilis (Goodwin na Fry, 1994).
Jedwali 9. Uwiano wa aina ya P. infestans na aina ya kupandisha A2 katika nchi mbalimbali za dunia katika kipindi cha 1990 hadi 2000 (kulingana na vyanzo vya wazi vya maandiko na tovuti www.euroblight.net, www.eucablight.org)
Nchi | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Belarus | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Ubelgiji | 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) | ||||
Ufaransa | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
Hungaria | 72 (32) | ||||||||||
Ireland | 4 (145) | ||||||||||
Kaskazini. Ireland | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Uholanzi | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Norway | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Peru | 0 (34, 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Польша | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Scotland | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Швеция | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
Wanaume | 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) | ||||||||||
Urugwai | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Morocco | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Сербия | 76 (37) | ||||||||||
Mexico (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Jedwali 10. Uwiano wa aina ya P. infestans na aina ya uzazi ya A2 katika nchi mbalimbali za dunia katika kipindi cha 2000 hadi 2011.
Nchi | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Austria | 65 (83) | ||||||||||
Belarus | 42 (78) | ||||||||||
Ubelgiji | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Uswisi | 89 (19) | ||||||||||
Чехия | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Ujerumani | 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 | ||||||||
Ufaransa | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
Hungaria | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
Kaskazini. Ireland | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Uholanzi | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Norway | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Peru | 0 (36) | ||||||||||
Польша | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Scotland | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Швеция | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Slovakia | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Wanaume | 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) |
Mienendo ya muundo wa genotypic wa idadi ya watu
Mabadiliko katika muundo wa genotypic wa idadi ya P. infestans yanaweza kutokea chini ya ushawishi wa uhamiaji wa clones mpya kutoka mikoa mingine, mazoea ya kilimo (mabadiliko ya aina, utumiaji wa viua kuvu) na hali ya hewa. Athari za nje huathiri viini tofauti katika hatua tofauti za mzunguko wa maisha; kwa hivyo, idadi ya watu kila mwaka hupata mabadiliko ya mzunguko katika masafa ya jeni kulingana na uteuzi, kutokana na mabadiliko katika jukumu kuu la kuteleza kwa jeni na uteuzi.
Ushawishi wa aina mbalimbali
Aina mpya zilizo na jeni zinazofaa kwa ukinzani wima (R-jeni) ni kipengele chenye nguvu cha kuchagua ambacho huchagua kloni zilizo na jeni za ukatili katika kundi la P. infestans. Kwa kutokuwepo kwa upinzani usio maalum katika aina ya viazi, ambayo inazuia ukuaji wa idadi ya pathojeni, mchakato wa kubadilisha clones kubwa katika idadi ya watu hutokea haraka sana. Kwa hiyo, baada ya kuenea katika mkoa wa Moscow wa aina ya Domodedovsky, ambayo ina jeni la upinzani la R3, mzunguko wa clones virulent kwa aina hii iliongezeka kutoka 0,2 hadi 0,82 kwa mwaka mmoja (Dyakov, Derevjagina, 2000).
Hata hivyo, mabadiliko katika mzunguko wa jeni za virulence (pathotypes) katika idadi ya watu hutokea si tu chini ya ushawishi wa aina za viazi zilizopandwa. Kwa mfano, huko Belarusi hadi 1977, clones zilizo na jeni 1 na 4 zilitawala, ambayo ilisababishwa na kilimo cha aina za viazi na jeni za upinzani R1 na R4 (Dorozhkin, Belskaya, 1979). Hata hivyo, mwishoni mwa miaka ya 70 ya karne ya XX, clones zilionekana na jeni tofauti za virulence na mchanganyiko wao, na jeni zao za kupinga hazikuwahi kutumika katika ufugaji wa viazi (jeni za ziada za virulence) (Ivanyuk et al., 2002). Sababu ya kuonekana kwa clones vile, inaonekana, ni kutokana na kuhamia Ulaya ya nyenzo za kuambukiza kutoka Mexico na mizizi ya viazi. Huko nyumbani, clones hizi zilikua sio tu kwenye viazi zilizopandwa, lakini pia kwa spishi za mwitu zilizobeba aina mbalimbali za jeni za upinzani; kwa hiyo, mchanganyiko wa jeni nyingi za virulence katika genome ilikuwa muhimu kwa ajili ya kuishi katika hali hizo.
Kama ilivyo kwa aina zilizo na upinzani usio maalum, wao, kwa kupunguza kiwango cha uzazi wa pathojeni, huchelewesha mabadiliko ya idadi ya watu, ambayo, kama ilivyotajwa tayari, ni kazi ya nambari. Kwa kuwa uchokozi ni wa aina nyingi, clones zilizo na idadi kubwa ya jeni za "uchokozi" hujilimbikiza haraka, ndivyo idadi ya watu inavyoongezeka. Kwa hiyo, jamii zenye fujo sana si zao la kukabiliana na aina zilizopandwa na upinzani usio maalum, lakini, kinyume chake, zina uwezekano mkubwa wa kugunduliwa katika upandaji wa aina zinazohusika sana ambazo ni mkusanyiko wa spora za vimelea.
Kwa hiyo, nchini Urusi, idadi ya watu wenye ukali zaidi wa P. Infestans walipatikana katika maeneo ya epiphytoties ya kila mwaka (idadi ya watu kutoka mikoa ya Sakhalin, Leningrad, na Bryansk). Uchokozi wa watu hawa uligeuka kuwa wa juu zaidi kuliko ule wa Mexico (Filippov et al., 2004).
Kwa kuongezea, oospores chache huundwa kwenye majani ya aina sugu kuliko zile zinazoshambuliwa (Hanson na Shattock, 1998), ambayo ni, upinzani usio maalum wa anuwai pia hupunguza uwezo wa kuungana tena kwa vimelea na uwezekano wa njia mbadala za msimu wa baridi.
Ushawishi wa fungicides
Fungicides sio tu kupunguza idadi ya fungi ya phytopathogenic, i.e. kuathiri sifa za kiasi cha watu wao, lakini pia inaweza kubadilisha mzunguko wa genotypes ya mtu binafsi, i.e. kuathiri muundo wa ubora wa idadi ya watu. Miongoni mwa viashiria muhimu zaidi vya mabadiliko ya idadi ya watu chini ya ushawishi wa fungicides ni yafuatayo: mabadiliko katika upinzani dhidi ya fungicides, mabadiliko ya uchokozi na ukali, na mabadiliko katika mifumo ya uzazi.
Ushawishi wa dawa za kuua vimelea kwenye upinzani na uchokozi wa idadi ya watu
Kiwango cha athari hii imedhamiriwa, kwanza kabisa, na aina ya fungicide inayotumiwa, ambayo inaweza kugawanywa kwa masharti katika polysite, oligosite na monosite.
Kundi la kwanza linajumuisha fungicides nyingi za mawasiliano. Upinzani kwao (ikiwa inawezekana kabisa) unadhibitiwa na idadi kubwa ya jeni dhaifu sana zinazoelezea. Sifa hizi huamua kutokuwepo kwa mabadiliko yanayoonekana katika upinzani wa idadi ya watu baada ya matibabu yake na fungicides (ingawa katika majaribio mengine ongezeko la upinzani lilipatikana). Idadi ya vimelea iliyohifadhiwa baada ya kunyunyiza na viua kuvu vya mawasiliano ina vikundi viwili vya aina:
1) Matatizo yaliyohifadhiwa katika maeneo ya mimea ambayo hayajatibiwa na madawa ya kulevya. Kwa kuwa hapakuwa na mawasiliano na fungicide, uchokozi na upinzani wa matatizo haya haubadilika.
2) Matatizo katika kuwasiliana na fungicide, mkusanyiko wa ambayo katika pointi ya kuwasiliana ilikuwa chini kuliko lethal. Kama ilivyoelezwa hapo juu, upinzani wa sehemu hii ya idadi ya watu pia haubadilika, hata hivyo, kwa sababu ya uharibifu wa sehemu ya fungicide hata katika mkusanyiko mdogo wa kimetaboliki ya seli ya kuvu, usawa wa jumla na sehemu yake ya vimelea, uchokozi, kupungua (Derevyagina na Dyakov, 1990).
Kwa hiyo, hata sehemu ya idadi ya watu ambayo haijafa, inakabiliwa na kuwasiliana na fungicide, ina ukali dhaifu na haiwezi kuwa chanzo cha epiphytotics. Kwa hiyo, usindikaji makini, ambao hupunguza mzunguko wa idadi ya watu wasiowasiliana na fungicide, ni hali ya mafanikio ya hatua za ulinzi. Upinzani kwa fungicides ya oligosite hudhibitiwa na jeni kadhaa za kuongeza.
Mabadiliko ya kila jeni husababisha ongezeko fulani la upinzani, na kiwango cha jumla cha upinzani ni kutokana na kuongezwa kwa mabadiliko hayo. Kwa hiyo, ongezeko la upinzani hutokea hatua kwa hatua. Mfano wa ongezeko la hatua kwa hatua la upinzani ni mabadiliko ya upinzani dhidi ya dimethomorph ya fungicide, ambayo hutumiwa sana kulinda viazi kutokana na ugonjwa wa marehemu. Upinzani wa dimethomorph ni polygenic na nyongeza. Mabadiliko ya hatua moja huongeza kidogo upinzani.
Kila mabadiliko yanayofuatana hupunguza saizi inayolengwa na, kwa hivyo, marudio ya mabadiliko yanayofuata (Bagirova et al., 2001). Kuongezeka kwa upinzani wa wastani wa idadi ya watu baada ya matibabu mengi na fungicide ya oligosite hutokea hatua kwa hatua na hatua kwa hatua. Kiwango cha mchakato huu imedhamiriwa na angalau mambo matatu: mzunguko wa mabadiliko ya jeni za upinzani, mgawo wa upinzani (uwiano wa kipimo cha kifo cha aina sugu kwa uhusiano na ile nyeti), na athari za mabadiliko katika mwili. jeni za upinzani juu ya usawa.
Masafa ya kutokea kwa kila mabadiliko yanayofuata ni ya chini kuliko ya awali; kwa hivyo, mchakato huo una tabia ya uchafu (Bagirova et al., 2001). Walakini, ikiwa idadi ya watu inapitia michakato ya ujumuishaji (ngono au parasexual), basi inawezekana kuchanganya mabadiliko tofauti ya wazazi katika aina ya mseto na kuharakisha mchakato. Kwa hiyo, idadi ya panmix hupata upinzani kwa kasi zaidi kuliko wale wa agamic, na katika mwisho, idadi ya watu ambayo haina vikwazo vya kutofautiana kwa mimea kwa kasi zaidi kuliko idadi ya watu waliotenganishwa na vikwazo hivyo. Katika suala hili, kuwepo kwa matatizo katika idadi ya watu ambayo hutofautiana katika aina za kuunganisha huharakisha mchakato wa kupata upinzani dhidi ya fungicides ya oligosite.
Sababu za pili na tatu hazichangia mkusanyiko wa haraka wa aina sugu za dimethomorph katika idadi ya watu. Kila mabadiliko yanayofuata takriban huongeza upinzani maradufu, ambayo ni duni, na wakati huo huo hupunguza kasi ya ukuaji katika mazingira ya bandia na uchokozi (Bagirova et al., 2001; Shina, Kirk, 2004). Labda, kwa hiyo, kati ya aina za asili za P. infestans, hata zile zilizokusanywa kutoka kwa upandaji wa viazi zilizotibiwa na dimethomorph, kuna kivitendo hakuna matatizo sugu.
Idadi ya watu waliotibiwa na fungicide ya oligosite pia itajumuisha vikundi viwili vya aina: zile ambazo hazijawasiliana na dawa, na kwa hivyo hazijabadilisha tabia asili (ikiwa kuna aina sugu zinapatikana kati ya kundi hili, hazitakusanya kwa uchokozi wa hali ya juu na ushindani wa aina nyeti), na aina zinazogusana na viwango vya chini vya kuua vimelea. Ni kati ya mwisho kwamba mkusanyiko wa matatizo sugu inawezekana, kwa sababu hapa wana faida juu ya nyeti.
Kwa hivyo, wakati wa kutumia fungicides ya oligosite, sio usindikaji wa uangalifu sana ambao ni muhimu kama mkusanyiko wa juu wa dawa, mara kadhaa juu kuliko kipimo hatari, kwa sababu kwa mutagenesis ya hatua kwa hatua, upinzani wa awali wa aina zilizobadilishwa ni ndogo.
Hatimaye, mabadiliko katika upinzani dhidi ya fungicides ya monosite yanaelezea sana, yaani, mabadiliko moja yanaweza kuripoti kiwango cha juu cha upinzani hadi kupoteza kabisa kwa unyeti. Kwa hiyo, ongezeko la upinzani wa watu hutokea haraka sana.
Mfano wa fungicides vile ni phenylamides, ikiwa ni pamoja na fungicide ya kawaida, metalaxyl. Mabadiliko ya upinzani dhidi yake hutokea kwa mzunguko wa juu, na kiwango cha upinzani katika mutants ni ya juu sana - inazidi shida nyeti kwa sababu ya elfu au zaidi (Derevyagina et al., 1993). Ingawa kiwango cha ukuaji na ukali wa mabadiliko sugu hupungua dhidi ya usuli wa kifo cha aina zinazoweza kuambukizwa kutoka kwa dawa ya kimfumo, idadi ya watu sugu inakua kwa kasi na, sambamba, uchokozi wake unaongezeka. Kwa hivyo, baada ya miaka kadhaa ya kutumia dawa ya kuua kuvu, uchokozi wa aina sugu hauwezi tu kuwa sawa na ukali wa zile nyeti, lakini pia kuzizidi (Derevyagina na Dyakov, 1992).
Athari kwenye mchanganyiko wa ngono
Kwa kuwa utokeaji wa mara kwa mara wa aina ya A2 ya kupandisha katika kundi la P. infestans sanjari na matumizi makubwa ya metalaxyl dhidi ya ukungu marehemu, ilidhaniwa kuwa metalaxyl hushawishi ubadilishaji wa aina ya kupandisha. Katika P. parasitica, ubadilishaji huo chini ya utendi wa Chloroneb na metalaxyl ulithibitishwa kimajaribio (Ko, 1994). Kifungu kimoja kwenye chombo cha kati kilicho na mkusanyiko mdogo wa metalaxyl kilisababisha kuibuka kwa pekee ya homothallic kutoka kwa aina ya P. infestans nyeti kwa metalaxyl na kupandisha aina A1 (Savenkova na Cherepnikova-Anikina, 2002). Wakati wa vifungu vilivyofuata kwenye vyombo vya habari vilivyo na mkusanyiko wa juu wa metalaxyl, hakuna pekee iliyo na aina ya kuoanisha ya A2 ilipatikana; hata hivyo, pekee, wakati wa kupikwa na pekee ya A2, badala ya oospores, iliunda mikusanyiko mbaya ya mycelium na ilikuwa tasa. Vifungu vya aina sugu vyenye aina ya kupandisha ya A2 kwenye vyombo vya habari vilivyo na mkusanyiko wa juu wa metalaxyl vilituruhusu kugundua aina tatu za mabadiliko ya aina ya kupandisha: 1) utasa kamili unapovukwa na vitenge vya A1 na A2; 2) homotallism (malezi ya oospores katika monoculture); 3) ubadilishaji wa aina ya kupandisha A2 hadi A1. Kwa hivyo, metalaxyl inaweza kusababisha mabadiliko katika aina za kuunganisha katika idadi ya P. infestans na, kwa hiyo, tukio la recombination ya ngono ndani yao.
Ushawishi juu ya recombination ya mimea
Baadhi ya jeni zenye ukinzani wa viua vijasumu ziliongeza mzunguko wa heterokaryotization ya hyphal na diploidization ya nyuklia (Poedinok na Dyakov, 1981). Kama ilivyoelezwa hapo awali, heterokaryotization ya hyphae wakati wa muunganisho wa aina tofauti za P. infestans hutokea mara chache sana kutokana na hali ya kutofautiana kwa mimea katika kuvu hii. Hata hivyo, jeni za kupinga baadhi ya antibiotics zinaweza kuwa na madhara, yaliyoonyeshwa katika kuondokana na kutofautiana kwa mimea. Mali hii ilimilikiwa na jeni ya 1S-1 mutant streptomycin resistance. Uwepo wa mutants kama hao katika idadi ya phytophthora inaweza kuongeza mtiririko wa jeni kati ya aina na kuharakisha urekebishaji wa idadi ya watu kwa aina mpya au dawa za kuua kuvu.
Baadhi ya dawa za kuua ukungu na viua vijasumu vinaweza kuathiri marudio ya upatanisho wa mitotiki, ambayo inaweza pia kubadilisha masafa ya aina ya jeni katika idadi ya watu. Dawa ya kuvu inayotumika sana benomyl hufunga beta-tubulin, protini ambayo mikrotubuli ya cytoskeleton hujengwa, na kwa hivyo huvuruga michakato ya mgawanyiko wa kromosomu katika anaphase ya mitosis, na kuongeza mzunguko wa mitotic recombination (Hastie, 1970).
Dawa ya kuvu ya para-fluorophenylalanine, ambayo hutumiwa kutibu ugonjwa wa Uholanzi katika elms, ina mali sawa. Para-fluorophenylalanine pia iliongeza mzunguko wa kuunganishwa tena katika heterozygous diploidi P. infestans (Poedinok et al., 1982).
Mabadiliko ya mzunguko katika muundo wa genotypic wa idadi ya watu katika mzunguko wa maisha ya P. infestans
Mzunguko wa maendeleo wa kawaida wa P. infestans katika ukanda wa baridi una awamu 4.
1) Awamu ya ukuaji mkubwa wa idadi ya watu (awamu ya polycyclic) na vizazi vifupi. Awamu hii kawaida huanza Julai na huchukua miezi 1,5-2.
2) Awamu ya kuacha ukuaji wa idadi ya watu kutokana na kupungua kwa kasi kwa uwiano wa tishu zisizoathirika au mwanzo wa hali mbaya ya hali ya hewa. Awamu hii katika mashamba ambayo huondoa majani mapema kabla ya kuvuna hutoka katika mzunguko wa kila mwaka.
3) Awamu ya msimu wa baridi kwenye mizizi, ikifuatana na kupungua kwa idadi ya watu kwa sababu ya maambukizo ya bahati mbaya ya mizizi, ukuaji wa polepole wa maambukizo ndani yao, kutokuwepo kwa kuambukizwa tena kwa mizizi, kuoza na kukatwa kwa mizizi iliyoathiriwa chini ya hali ya kawaida ya uhifadhi. .
4) Awamu ya maendeleo ya polepole katika udongo na kwenye miche (awamu ya monocyclic), ambayo muda wa kizazi unaweza kufikia mwezi au zaidi (mwishoni mwa Mei - Julai mapema). Kawaida kwa wakati huu, majani ya ugonjwa ni vigumu kuchunguza, hata kwa uchunguzi maalum.
Awamu ya ukuaji mkubwa wa idadi ya watu (awamu ya polycyclic)
Uchunguzi mwingi (Pshedetskaya, Kozubova, 1969; Borisenok, 1969; Osh, 1969; Dyakov, Suprun, 1984; Rybakova, Dyakov, 1990) ilionyesha kuwa mwanzoni mwa epiphytoty, chini ya ukali na kubadilishwa kwa ukali kidogo. na kasi ya ukuaji wa uchokozi wa idadi ya watu ni ya juu, ndivyo aina tofauti za mmea mwenyeji hustahimili.
Kadiri idadi ya watu inavyoongezeka, mkusanyiko wa jeni muhimu kwa kuchagua zinazoletwa katika aina za kibiashara (R1-R4) na zisizopendelea upande wowote (R5-R11) huongezeka. Kwa hivyo, katika idadi ya watu karibu na Moscow mnamo 1993, wastani wa virusi kutoka mwishoni mwa Julai hadi katikati ya Agosti uliongezeka kutoka 8,2 hadi 9,4, na ongezeko kubwa zaidi lilizingatiwa kwa jeni la uharibifu wa kuchagua R5 (kutoka 31 hadi 86% ya clones mbaya) ( Smirnov, 1996).
Kupungua kwa kasi ya ukuaji wa idadi ya watu kunafuatana na kupungua kwa shughuli za vimelea za idadi ya watu. Kwa hivyo, katika miaka ya unyogovu, idadi ya jamii zote mbili na idadi ya jamii hatari sana iko chini kuliko ile ya epiphytotic (Borisenok, 1969). Iwapo katika kilele cha hali ya hewa ya epiphytotic inabadilika na kuwa mbaya kwa baa ya marehemu na shambulio la viazi hupungua, mkusanyiko wa clones hatari na fujo pia hupungua (Rybakova et al., 1987).
Ongezeko la masafa ya jeni linaloathiri uhasama na uchokozi wa idadi ya watu linaweza kuwa kutokana na uteuzi wa kloni hatari zaidi na za uchokozi katika idadi ya watu mchanganyiko. Ili kuonyesha uteuzi, mbinu ya uchanganuzi wa mabadiliko yasiyoegemea upande wowote ilitengenezwa, ambayo ilitumika kwa mafanikio katika idadi ya chemostat ya chachu (Adams et al., 1985) na Fusarium graminearum (Wiebe et al., 1995).
Mzunguko wa mabadiliko yanayostahimili blasticidin S katika idadi ya watu wa P. infestans ulipungua sambamba na kuongezeka kwa uchokozi wa idadi ya watu, ambayo inaonyesha mabadiliko ya clones kubwa wakati wa ukuaji wa idadi ya watu (Rybakova et al., 1987) )
Awamu ya msimu wa baridi katika mizizi
Wakati wa majira ya baridi katika mizizi ya viazi, virulence na ukali wa aina za P. infestans hupungua, na kupungua kwa virulence hutokea polepole zaidi kuliko uchokozi (Rybakova na Dyakov, 1990). Inavyoonekana, chini ya hali zinazofaa kwa ukuaji wa haraka wa idadi ya watu (r-uteuzi), jeni "za ziada" za virulence na ukali wa juu ni muhimu, kwa hiyo maendeleo ya epiphytotics yanafuatana na uteuzi wa clones mbaya zaidi na fujo. Chini ya hali ya kueneza kwa mazingira, wakati sio kiwango cha uzazi, lakini kuendelea kuwepo katika hali mbaya (K-uteuzi), jeni "ziada" za ukali na uchokozi hupunguza usawa, na clones zilizo na jeni hizi ni za kwanza. kufa nje, ili wastani wa uchokozi na virulence ya idadi ya watu ni kuanguka.
Awamu ya mimea kwenye udongo
Awamu hii ndiyo ya ajabu zaidi katika mzunguko wa maisha (Andrivon, 1995). Uwepo wake uliwekwa kwa kubahatisha - kwa sababu ya ukosefu wa habari juu ya kile kinachotokea kwa pathojeni kwa muda mrefu (wakati mwingine zaidi ya mwezi) - kutoka kwa kuibuka kwa miche ya viazi hadi kuonekana kwa matangazo ya kwanza ya ugonjwa juu yao. Kulingana na uchunguzi na majaribio, tabia ya Kuvu katika kipindi hiki cha maisha ilijengwa upya (Hirst na Stedman, 1960; Boguslavskaya, Filippov, 1976).
Sporulation ya Kuvu inaweza kuunda kwenye mizizi iliyoambukizwa kwenye udongo. Spores zinazotokana huota na hyphae, ambayo inaweza kuota kwa muda mrefu kwenye udongo. Msingi (iliyoundwa kwenye mizizi) na sekondari (kwenye mycelium kwenye udongo) spores huinuka kwenye uso wa udongo na mikondo ya capillary, lakini hupata uwezo wa kuambukiza viazi tu baada ya majani yake ya chini kuja chini na kuwasiliana na uso wa udongo. Majani hayo (yaani, matangazo ya kwanza ya ugonjwa hupatikana juu yao) haifanyiki mara moja, lakini baada ya ukuaji wa muda mrefu na maendeleo ya vichwa vya viazi.
Kwa hivyo, awamu ya mimea ya saprotrophic pia inaweza kuwepo katika mzunguko wa maisha ya P. infestans. Ikiwa katika awamu ya vimelea ya mzunguko wa maisha uchokozi ni sehemu muhimu zaidi ya usawa, basi katika uteuzi wa awamu ya saprotrophic inalenga kupunguza sifa za vimelea, kama ilivyoonyeshwa kwa majaribio kwa fungi fulani ya phytopathogenic (tazama Carson, 1993). Kwa hiyo, katika awamu hii ya mzunguko, mali ya fujo inapaswa kupotea kwa nguvu zaidi. Lakini hadi sasa hakuna majaribio ya moja kwa moja yamefanywa ili kuthibitisha mawazo hayo hapo juu.
Mabadiliko ya msimu huathiri sio tu mali ya pathogenic ya P. infestans, lakini pia upinzani dhidi ya fungicides, ambayo inakua katika awamu ya polycyclic (wakati wa epiphytoties) na hupungua wakati wa kuhifadhi majira ya baridi (Derevyagina et al., 1991; Kadish na Cohen, 1992). Kupungua sana kwa upinzani dhidi ya metalaxyl kulionekana katika kipindi kati ya upandaji wa mizizi iliyoathiriwa na kuonekana kwa madoa ya kwanza ya ugonjwa shambani.
Utaalamu wa ndani na mageuzi yake
P. infestans inasababisha magonjwa ya mlipuko katika mazao mawili muhimu kibiashara, viazi na nyanya. Epiphytoties kwenye viazi ilianza mara tu baada ya kuvu kuingia katika maeneo mapya. Kushindwa kwa nyanya pia kulibainika muda mfupi baada ya kuonekana kwa maambukizo kwenye viazi, lakini epiphytoties kwenye nyanya ilibainika miaka mia moja baadaye - katikati ya karne ya XNUMX. Hivi ndivyo Hallegli na Niederhauser wanaandika juu ya kushindwa kwa nyanya huko USA
(1962): “Kwa takriban miaka 100 baada ya epiphytosis yenye nguvu ya 1845, majaribio machache au karibu hayakufanywa ili kupata aina sugu za nyanya. Ingawa blight ya marehemu ilirekodiwa kwanza kwenye nyanya mapema kama 1848, haikuzingatiwa sana wafugaji kwenye mmea huu hadi kuzuka kwa ugonjwa huo mnamo 1946. Katika eneo la Urusi, blight ya marehemu ya nyanya ilisajiliwa katika karne ya 60. "Kwa muda mrefu, watafiti hawakuzingatia ugonjwa huu, kwani haukusababisha uharibifu mkubwa wa kiuchumi. Lakini katika miaka ya 70 na 1979. Epiphytotics ya karne ya XX ya ugonjwa wa marehemu kwenye nyanya pia huzingatiwa katika Umoja wa Kisovyeti, haswa katika mkoa wa Lower Volga, huko Ukraine, Caucasus Kaskazini, huko Moldova ... "(Balashova, XNUMX).
Tangu wakati huo, mashambulio ya nyanya kutokana na blight ya marehemu yamekuwa ya kila mwaka, yameenea katika eneo lote la kilimo cha viwandani na nyumbani na kusababisha uharibifu mkubwa wa kiuchumi kwa zao hili. Nini kimetokea? Kwa nini kuonekana kwa kwanza kwa vimelea kwenye viazi na uharibifu wa epiphytotic wa utamaduni huu ulitokea karibu wakati huo huo, na kwa nini ilichukua karne kwa epiphytotic kuonekana kwenye nyanya? Tofauti hizi zinasaidia mtu wa Mexico badala ya chanzo cha maambukizi cha Amerika Kusini. Iwapo spishi za Phytophthora infestans zilikuzwa kama vimelea vya spishi zinazozaa viazi za Mexican za jenasi Solanum, inaeleweka kwa nini viazi vilivyolimwa vya sehemu moja ya jenasi na spishi za Mexico viliathiriwa sana, lakini kwa sababu ya kukosekana kwa ushirikiano. -mageuzi na vimelea, ambavyo havikuza taratibu za upinzani maalum na zisizo maalum.
Nyanya ni ya sehemu tofauti ya jenasi, aina ya ubadilishanaji wake ina tofauti kubwa kutoka kwa spishi za mizizi, kwa hivyo, licha ya ukweli kwamba nyanya sio nje ya utaalam wa chakula wa P. infestans, nguvu ya kushindwa kwake haitoshi. kwa hasara kubwa za kiuchumi.
Kuibuka kwa epiphytoties kwenye nyanya ni kutokana na mabadiliko makubwa ya maumbile katika vimelea, ambayo yaliongeza uwezo wake wa kukabiliana (pathogenicity) wakati wa vimelea. Tunaamini kwamba aina mpya maalumu kwa ajili ya vimelea vya nyanya ni mbio za T1 zilizoelezwa na M. Gallegly, zinazoathiri aina za nyanya ya cheri (Red Cherry, Ottawa), inayostahimili mbio za T0 zilizoenea kwenye viazi (Gallegly, 1952). Inavyoonekana, mabadiliko (au mfululizo wa mabadiliko) ambayo yaligeuza mbio za T0 kuwa mbio za T1 na kusababisha kuonekana kwa clones zilizochukuliwa sana kwa kushindwa kwa nyanya. Kama inavyotokea mara nyingi, kuongezeka kwa pathogenicity kwa mwenyeji mmoja kulifuatana na kupungua kwake hadi kwa mwingine, ambayo ni, utaalam wa awali, ambao haujakamilika wa ndani uliibuka - kwa viazi (mbio T0) na nyanya (mbio T1).
Je, kuna ushahidi gani wa kuunga mkono dhana hii?
- Tukio la viazi na nyanya. Kwenye majani ya nyanya, mbio za T1 hutawala, wakati kwenye majani ya viazi ni nadra. Kulingana na S.F.Bagirova na T.A. Oreshonkova (haijachapishwa) katika mkoa wa Moscow mwaka 1991-1992, tukio la mbio ya T1 katika upandaji wa viazi ilikuwa 0%, na katika upandaji wa nyanya - 100%; mwaka 1993-1995 - 33% na 90%, kwa mtiririko huo; mwaka 2001 - 0% na 67%. Data sawa zilipatikana katika Israeli (Cohen, 2002). Majaribio ya kuambukizwa kwa mizizi ya viazi na pekee ya mbio za T1 na mchanganyiko wa pekee T0 na T1 ilionyesha kuwa pekee za mbio za T1 hazihifadhiwa vizuri kwenye mizizi na hubadilishwa na pekee za mbio za T0 (Dyakov et al., 1975; Rybakova, 1988).
2) Mienendo ya mbio za T1 katika upandaji nyanya. Maambukizi ya msingi ya majani ya nyanya yanafanywa na pekee ya mbio ya T0, ambayo inatawala katika uchambuzi wa maambukizi katika matangazo ya kwanza yaliyoundwa kwenye majani. Hii inathibitisha mpango unaokubalika kwa ujumla wa uhamiaji wa vimelea: Wingi kuu wa maambukizo kutoka kwa viazi ni mbio za T0, hata hivyo, idadi ndogo ya clones za T1 zilizohifadhiwa kwenye viazi, mara moja kwenye nyanya, huondoa mbio za T0 na kujilimbikiza kuelekea mwisho wa kipindi cha epiphytotic. Inawezekana pia kuwa kuna chanzo mbadala cha maambukizi ya majani ya nyanya na mbio za T1, sio nguvu kama mizizi ya viazi na majani, lakini mara kwa mara. Kwa hivyo, chanzo hiki kina athari kidogo kwenye muundo wa maumbile ya idadi ya watu wanaoambukiza nyanya, lakini baadaye huamua mkusanyiko wa mbio za T1 (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994).
3) Ukali kwa viazi na nyanya. Maambukizi ya bandia ya majani ya nyanya na viazi na kutengwa kwa jamii T0 na T1 ilionyesha kuwa ya kwanza ni ya fujo zaidi kwa viazi kuliko nyanya, na ya mwisho ni ya fujo zaidi kwa nyanya kuliko viazi. Tofauti hizi zinaonyeshwa katika kuhamishwa kwa watenganishaji wa jamii isiyo ya "mwenyewe" kutoka kwa idadi ya watu mchanganyiko wakati wa vifungu kwenye majani kwenye chafu (Dyakov et al., 1975) na katika viwanja vya shamba (Leberton et al., 1999); tofauti katika kiwango cha chini cha mzigo wa kuambukiza, muda wa kusubiri, ukubwa wa matangazo ya kuambukiza na uzalishaji wa 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, Gisi, 2002; Sussuna et al., 2004).
Ukali wa shindano la T1 kwa aina za nyanya zisizo na upinzani wa jeni ni wa juu sana hivi kwamba vitenganisho hivi hujitenga kwenye majani kama kwenye lishe bila kunyoosha tishu zilizoambukizwa (Dyakov et al., 1975; Vega-Sanchez et al., 2000) .
4) Virulence kwa viazi na nyanya. Mbio wa T1 huathiri aina za nyanya za cherry na jeni la upinzani la Ph1, wakati mbio ya T0 haina uwezo wa kuambukiza aina hizi, i.e. ina virulence nyembamba. Kuhusiana na tofauti
Jeni za R za viazi zinahusiana kinyume chake, i.e. Matatizo yaliyotengwa na majani ya nyanya hayana madhara kidogo kuliko "viazi" (Jedwali 11).
5) Alama zisizo na upande. Uchanganuzi wa viambishi visivyoegemea upande wowote katika idadi ya wadudu wa P. wanaoambukiza viazi na nyanya pia unathibitisha uteuzi wa intraspecific wa pande nyingi. Katika idadi ya Wabrazili wa P. infestans, majani ya nyanya pekee yalimilikiwa na mstari wa clonal US-1, na yale ya majani ya viazi yalikuwa ya mstari wa BR-1 (Suassuna et al., 2004). Huko Florida (USA), tangu 1994, mfano wa US-90 ulianza kutawala kwenye viazi (pamoja na tukio la zaidi ya 8%), na kuiga US-11 na US-17 kwenye nyanya, na sehemu za mwisho ni kali zaidi kwa nyanya. kuliko viazi (Weingartner, Tombolato, 2004). Tofauti kubwa katika masafa ya genotype (alama za vidole za DNA) katika sehemu za viazi na nyanya zilianzishwa kwa aina 1200 za infestans zilizokusanywa nchini Marekani kutoka 1989 hadi 1995 (Deahl et al., 1995).
Kutumia njia ya AFLP ilifanya iwezekane kutenganisha aina 74 zilizokusanywa kutoka kwa majani ya viazi na nyanya mnamo 1996-1997. nchini Ufaransa na Uswizi, katika vikundi 7. Aina za viazi na nyanya hazikutofautiana wazi, lakini "viazi" za "viazi" ziligeuka kuwa tofauti zaidi ya maumbile kuliko "nyanya". Wa kwanza walipatikana katika nguzo zote saba, na mwisho, katika nne tu, ambayo inaonyesha genome maalum zaidi ya mwisho (Knapova na Gisi, 2002).
6) Taratibu za kujitenga. Iwapo idadi ya vimelea kwenye spishi mbili za mimea mwenyeji hubadilika kuelekea kupunguza utaalamu kwa mwenyeji wao "mwenyewe", basi taratibu mbalimbali za kabla na baada ya meiotiki hutokea ambazo huzuia ubadilishanaji wa kijeni wa idadi ya watu (Dyakov na Lekomtseva, 1984).
Tafiti nyingi zimechunguza athari za chanzo cha matatizo ya wazazi kwenye ufanisi wa mseto. Wakati wa kuvuka aina zilizotengwa na spishi tofauti za jenasi Solanum huko Ekuado (Oliva et al., 2002), iligundulika kuwa aina zenye aina ya A2 za kupandisha kutoka kwa mwitu Solanaceae (mstari wa clonal EC-2) zilivuka mbaya zaidi na aina kutoka kwa nyanya ( line EC -3), na kwa ufanisi zaidi walivuka na matatizo ya viazi (EC-1).
Mahuluti yote yalipatikana kuwa yasiyo ya pathogenic. Waandishi wanaamini kuwa asilimia ndogo ya mseto na kupunguzwa kwa pathogenicity katika mahuluti ni kutokana na taratibu za postmeiotic za kutengwa kwa uzazi wa idadi ya watu.
Katika majaribio ya Bagirova et al. (1998), idadi kubwa ya aina ya viazi na nyanya ilivuka na mali ya jamii ya T0 na T1. Misalaba yenye rutuba zaidi ya aina za T1xT1 zilizotengwa na nyanya (ospores 36 kwenye uwanja wa mtazamo wa darubini, 44% ya uotaji wa oospore), isiyofaa sana ilikuwa misalaba ya jamii za T0xT1 iliyotengwa na mwenyeji tofauti (idadi ndogo ya oospores zinazokua na kuota; idadi kubwa ya oospores zinazotoa mimba na zisizoendelea) ... Ufanisi wa misalaba kati ya pekee za mbio za T0 zilizotengwa na viazi ziligeuka kuwa za kati. Kwa kuwa mwili mkuu wa aina za mbio za T0 huathiri viazi, ina chanzo cha kuaminika cha msimu wa baridi - mizizi ya viazi, kwa sababu hiyo umuhimu wa oospores kama vitengo vya kuambukiza vya msimu wa baridi kwa idadi ya watu kutoka viazi ni chini. "Fomu ya nyanya" iliyobadilishwa inaweza kuwa baridi kwenye nyanya kwa namna ya oospores (tazama hapa chini) na kwa hiyo huhifadhi tija ya juu ya mchakato wa ngono. Kutokana na rutuba yake ya juu, T1 hupata uwezekano wa kujitegemea wa maambukizi ya msingi katika nyanya. Kwa njia hiyo hiyo, matokeo yaliyopatikana na Knapova et al.(Knapova et al., 2002) yanaweza kufasiriwa. Misalaba ya matatizo yaliyotengwa na viazi na matatizo kutoka kwa nyanya ilitoa idadi kubwa zaidi ya oospores - 13,8 kwa sq. kati (na kuenea kwa 5-19) na asilimia ya kati ya kuota kwa oospores (6,3 na kuenea kwa 0-24). Kuvuka kwa aina zilizotengwa na nyanya zilitoa asilimia ya chini kabisa ya oospores (7,6 na kuenea kwa 4-12) na asilimia kubwa zaidi ya kuota kwao (10,8). Misalaba kati ya aina zilizotengwa na viazi zilitoa idadi ya kati ya oospores (8,6 na mtawanyiko mkubwa wa data - 0-30) na asilimia ya chini zaidi ya kuota kwa oospores (2,7). Kwa hivyo, aina kutoka kwa viazi hazina rutuba kidogo kuliko zile za nyanya, lakini misalaba ya kuingiliana haikutoa matokeo mabaya zaidi kuliko yale ya intrapopulation. Inawezekana kwamba tofauti na data hapo juu na Bagirova et al. inaelezewa na ukweli kwamba watafiti wa Kirusi walifanya kazi na matatizo yaliyotengwa katika miaka ya 90 ya karne ya ishirini, na watafiti wa Uswisi - na matatizo yaliyotengwa mwishoni mwa miaka ya 90.
Uzazi mdogo unaweza kuwa kutokana na matatizo kuwa heteroploid. Ikiwa katika idadi ya watu wa Mexico, ambapo mchakato wa kijinsia na maambukizo ya msingi na kizazi cha oospore ni mara kwa mara, aina nyingi zilizosomwa za P. infestans ni diploid, basi katika nchi za Ulimwengu wa Kale upolimishaji wa ploidy huzingatiwa (di-, tri- na matatizo ya tetraploid, pamoja na matatizo ya heterokaryotic yenye nuclei ya heteroploid) , na matatizo yenye aina tofauti za kuunganisha, i.e. yenye rutuba, hutofautiana katika ploidy ya nyuklia (Therrien et al., 1989, 1990; Whittaker et al., 1992; Ritch, Daggett, 1995). Anuwai ya viini katika antheridia na oogonia inaweza kusababisha uzazi mdogo.
Kuhusu ubadilishanaji wa nyuklia kati ya hyphae wakati wa anastomosi, hii inazuiwa na kutopatana kwa mimea, ambayo hugawanya watu wasio na jinsia katika clones nyingi zilizotengwa na jeni (Poedinok na Dyakov, 1987; Gorbunova et al., 1989; Anikina et al., 1997b).
7) Muunganiko wa idadi ya watu. Takwimu zilizo hapo juu zinaonyesha kuwa mseto kati ya aina za "viazi" na "nyanya" za P. infestans inawezekana. Kuambukizwa tena kwa wahudumu tofauti kunawezekana pia, ingawa kwa ukali uliopunguzwa.
Utafiti wa alama za idadi ya watu katika maeneo yaliyotengwa na mashamba ya viazi na nyanya yaliyo karibu mwaka 1993 ulionyesha kuwa takriban robo ya nyanya zilizotengwa na majani ya nyanya zilihamishwa kutoka shamba la viazi jirani (Dolgova et al., 1997). Kinadharia, inaweza kudhaniwa kuwa mgawanyiko wa idadi ya watu kwenye wapangaji wawili ungeongezeka na kusababisha kuibuka kwa aina maalum za ndani (f.sp. viazi na f.sp. nyanya), haswa kwa vile oospores zinaweza kudumu kwenye uchafu wa mimea (Drenth et. al., 1995; Bagirova, Dyakov, 1998) na mbegu za nyanya (Rubin et al., 2001). Kwa hivyo, nyanya kwa sasa zina chanzo cha kuzaliwa upya kwa chemchemi bila mizizi ya viazi.
Walakini, kila kitu kilifanyika tofauti. Overwintering na oospores kuruhusiwa vimelea kuepuka hatua nyembamba katika mzunguko wa maisha yake - hatua ya monocyclic ya mimea katika udongo, wakati ambapo mali ya vimelea hupungua, ambayo hurejeshwa hatua kwa hatua katika awamu ya polycyclic katika majira ya joto.
Jedwali 11. Mzunguko wa jeni za virulence kwa aina tofauti za viazi katika aina ya P. infestans
Nchi | Mwaka | Wastani wa idadi ya jeni za virusi katika aina mbalimbali | Mwandishi | |
kutoka viazi | kutoka kwa nyanya | |||
Ufaransa | 1995 | 4.4 | 3.3 | Leberton et al., 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Leberton, Andrivon, 1998 | |
Ufaransa, Uswizi | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Knapova, Gisi, 2002 |
USA | 1989-94 | 5 | 4.8 | Goodwin et al., 1995 |
Marekani, Zap. Washington | 1996 | 4.6 | 5 | Dorrance et al., 1999 |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
Ecuador | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | Oyarzun et al., 1998 |
Israeli | 1998 | 7 | 4.8 | Cohen, 2002 |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
Urusi, Mosk. mkoa | 1993 | 8.9 | 6.7 | Smirnov, 1996 |
Urusi, mikoa tofauti | 1995 | 9.4 | 8 | Kozlovskaya na wengine. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Zoosporangia za msingi na zoospores, ambazo huota oospores, zina kiwango cha juu cha shughuli za vimelea, hasa ikiwa oospores ziliundwa kwa parthenogenetically chini ya ushawishi wa pheromones ya shida na aina tofauti ya kuunganisha. Kwa hiyo, nyenzo zinazoambukiza kwenye miche ya nyanya zilizopandwa kutoka kwa mbegu zilizoambukizwa na oospores ni pathogenic sana kwa nyanya na viazi.
Mabadiliko haya yalisababisha urekebishaji mwingine wa idadi ya watu, ulioonyeshwa katika mabadiliko muhimu yafuatayo kutoka kwa mtazamo wa epidemiological:
- Miche ya nyanya iliyoambukizwa imekuwa chanzo muhimu cha maambukizi ya msingi ya viazi (Filippov, Ivanyuk, ujumbe wa kibinafsi).
- Epiphytoties kwenye viazi ilianza kuzingatiwa mapema Juni, karibu mwezi mapema kuliko kawaida.
- Katika upandaji viazi, asilimia ya mbio za T1 iliongezeka, ambayo hapo awali ilikabiliwa na kiasi kidogo (Ulanova et al., 2003).
- Matatizo yaliyotengwa na majani ya nyanya hayakutofautiana tena na aina za viazi kwa suala la ukali kwa vitofautisha vya viazi vya jeni la virusi na ilianza kuzidi aina za "viazi" kwa ukali sio tu kwenye nyanya, bali pia kwenye viazi (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al., 2003; Ulanova et al. al., XNUMX).
Kwa hivyo, badala ya mseto, kulikuwa na muunganiko wa idadi ya watu, kuibuka kwa idadi moja kwenye mimea mwenyeji miwili yenye ukatili mkubwa na uchokozi kwa spishi zote mbili.
Hitimisho
Kwa hiyo, licha ya zaidi ya miaka 150 ya utafiti wa kina wa P. infestans, katika biolojia, ikiwa ni pamoja na biolojia ya idadi ya watu wa wakala huu wa causative wa magonjwa muhimu zaidi ya mimea ya jua iliyopandwa, mengi bado haijulikani. Haijulikani wazi jinsi kifungu cha hatua za mtu binafsi za mzunguko wa maisha huathiri muundo wa idadi ya watu, ni mifumo gani ya kijeni ya utofauti wa mfereji wa uchokozi na ukatili, ni uwiano gani wa mifumo ya uzazi ya uzazi na clonal katika idadi ya watu asilia, jinsi gani. kutofautiana kwa mimea ni kurithi, ni jukumu gani la viazi na nyanya katika maambukizi ya msingi ya mazao haya na kwa nini athari zao juu ya muundo wa idadi ya vimelea. Hadi sasa, masuala muhimu ya kiutendaji kama vile mifumo ya kijeni ya kubadilisha ukali wa vimelea au mmomonyoko wa upinzani usio maalum wa viazi haujatatuliwa. Pamoja na kuongezeka na upanuzi wa utafiti juu ya ugonjwa wa kuchelewa wa viazi, vimelea huleta changamoto mpya kwa watafiti. Hata hivyo, uboreshaji wa uwezo wa majaribio, kuibuka kwa mbinu mpya za mbinu za kudanganywa na jeni na protini hutuwezesha kutumaini ufumbuzi wa mafanikio wa maswali yaliyotolewa.
Nakala hiyo ilichapishwa katika jarida "Ulinzi wa Viazi" (Na. 3, 2017)