S.N. Elansky, L.Yu. Kokaeva, N.V. Statsyuk, Yu.T. Dyakov
perkenalan
Oomycete Phytophthora infestans (Mont.) De Bary, agén panyabab hawar-hawar, mangrupikeun panyakit kentang sareng tomat anu paling penting pikeun ékonomi, parantos narik ati panaliti ti nagara anu sanés langkung ti saabad satengah. Ujug-ujug muncul di Éropa dina tengah abad ka-XNUMX, éta nyababkeun wabah kentang anu tetep dina émutan sababaraha generasi.
Dugi ka ayeuna, éta sering disebat "supa lapar Irlandia". Ampir saratus taun saatos épidemis munggaran, spésiés kentang Méksiko liar tahan ka ahir hawar dipanggihan, metode nyebrangna sareng kentang anu dibudidayakan dikembangkeun (Muller, 1935), sareng variétas tahan hawar anu mimiti munggaran dicandak (Pushkarev, 1937). Nanging, teu lami saatos mimiti dibudidayakan komérsialna, balap patogén hawar-hawar anu telat ka variétas tahan anu akumulasi. sareng ngenalkeun gén résistansi anyar tina kentang Méksiko liar kana variétas mimiti gancang kaleungitan efektivitas.
Gagalna nganggo résistansi monogén (vertikal) kapaksa urang peternak milari cara anu langkung rumit pikeun ngamangpaatkeun résistansi polygenic (horizontal) nonspecific. Dina taun-taun ayeuna, balapan anu agrésif pisan parantos mimiti akumulasi dina masing-masing populasi parasit, nyababkeun érosi bahkan résistansi anu teu spésifik. Munculna galur tahan fungisida parantos nyababkeun masalah dina panggunaan bahan kimia panyalindungan kentang.
Kusabab béda anu signifikan antara oomycetes sareng jamur dina komposisi kimia, ultrastruktur sareng metabolisme, fungisida, utamina anu sistemik, dianggo ngajaga pepelakan tina seueur panyakit jamur, henteu épéktip ngalawan oomycetes.
Ku alatan éta, dina panangtayungan kimia ngalawan hawar-hawar, sababaraha kali (dugi ka 12 kali per musim atanapi langkung) nyemprot kalayan persiapan kontak tina spéktrum tindakan anu lega. Léngkah révolusionér nyaéta panggunaan phenylamides, anu toksik pikeun oomycetes sareng sumebar sacara sistematis dina pepelakan. Nanging, panggunaan anu nyebar sacara gancang nyababkeun akumulasi galur tahan dina populasi jamur (Davidse et al., 1981), anu sacara signifikan rumit panyalindungan pepelakan. P. infestans sacara praktis mangrupikeun hiji-hijina parasit tina zona sedeng, anu cilaka dimana dina patanian organik henteu tiasa diétralisasi tanpa nganggo cara perlindungan kimia (Van Bruggen, 1995).
Di luhur ngajelaskeun perhatian anu hébat yén panaliti ti sababaraha nagara béda mayar kana panilitian ngeunaan populasi P. infestans, dinamika tina kaayaanana sareng komposisi genetik, ogé mékanisme genetik variabilitas.
Siklus kahirupan R. INFESTANS
Oomycete Phytophthora infestans ngembangkeun miselium intercellular sareng haustoria dina jero daun kentang. Dahar kana jaringan daun, éta nyababkeun dibentukna titik-titik poék, anu ngahurungkeun hideung buruk dina cuaca baseuh. Kalayan éléh anu kuat, daun sadayana maot. Saatos période nyoco, tutuwuhan kabentuk dina miselium - sporangiophores - anu tumuh sacara éksternal ngalangkungan sista. Dina cuaca anu baseuh, aranjeunna ngawangun kembang bodas di sakuriling bintik-bintik dina handapeun daun. Di tungtung sporangiofor, bentukna bentuk jeruk nipis ngawangun, anu peupeus sareng kabawa ku semprot hujan (Gbr. 1). Asup kana tetes cai dina permukaan daun kentang, sporangia berkecambah sareng 6-8 zoospora, anu, saatos gerakan, dibuleudkeun, ditutupan ku cangkang sareng dikencarkeun nganggo tabung bertunas. Sprout nembus ngalangkungan stomata kana jaringan daun. Dina kaayaan anu tangtu, sporangia tiasa tumuh dina tabung kamekaran langsung kana jaringan daun. Dina kaayaan anu pikaresepeun, waktos tina inféksi dugi ka pembentukan sporulasi énggal ngan ukur 3-4 dinten.
Sakali dina taneuh sareng disaring ngalangkungan taneuh, sporangia sanggup nginféksi umbi. Tubers anu parah kapangaruhan bosok nalika disimpen; dina kapangaruhan lemah, inféksi bisa tetep nepi ka usum hareup. Salaku tambahan, agén penyebab hawar telat tiasa bertahan dina usum salju dina bentuk oospora (spora séks sésa sésa sésa) dina taneuh dina pepelakan pepelakan sareng siki tomat. Oospores kabentuk dina organ tatangkalan anu hirup nalika galur anu béda-béda jinis jalangan pinanggih sareng kalembaban anu kaleuleuwihi. Di cinyusu, sporulasi aséksual kabentuk dina umbi anu katémbong anu dipelak sareng résidu pepelakan kalayan oospora; zoospora lebet kana taneuh sareng nyababkeun inféksi daun handap pepelakan. Dina sababaraha kasus, miselium tiasa tumuh tina umbi anu katépaan sapanjang bagéan héjo pepelakan sareng biasana némbongan dina bagéan luhur bobot.
Beda anu signifikan antara oomycetes sareng kaseueuran jamur aya dina kautamaan diplofase dina siklus kahirupanna sareng meiosis gamétik sareng pengecambahan zygotes (oospores) tanpa fisi nuklir réduktif. Fitur ieu, ditambah dipolar heterotallism ngagantikeun biseksual, sigana bakal dimungkinkeun pikeun dilarapkeun ka oomycetes pendekatan anu dikembangkeun pikeun diajar populasi eukariota anu langkung luhur (analisis panmixia sareng subdivisi populasi, aliran gén intra- sareng interpopulasi, jst. Nanging, tilu faktor henteu ngijinkeun sacara lengkep mindahkeun pendekatan ieu nalika diajar populasi P. infestans.
1. Bareng sareng oospor hibrid, oospora anu subur sareng parténogenetik dibentuk dina populasi (Fife sareng Shaw, 1992; Anikina dkk., 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003), sareng frékuénsi formasi na tiasa cekap pikeun pangaruh dina hasil tés.
2. Proses séks dina P. infestans masihan sumbangan anu henteu penting pikeun dinamika ukuran penduduk, sabab jamur réproduksi utamina ku spora vegetatif, ngabentuk langkung ti 90% hasil analisis jinis kawin ku cara tradisional dina médium gizi ... usum ngembang nyaéta sababaraha generasi sporulasi aséksual (pamekaran panyakit polycyclic). Oospores ngagaduhan peran penting dina ngalestarikeun organisme dina waktos nalika teu aya pepelakan héjo (dina usum salju) sareng dina inféksi utami bibit. Teras, nalika usum panas, baranahan klonal sareng paningkatan atanapi, sabalikna, panurunan jumlah klon individu anu timbul salaku akibat tina rekombinasi séksual, anu utamina ditangtukeun ku pilihan anu langkung diadaptasi. Maka, babandingan klon masing-masing dina hiji populasi dina awal sareng akhir epiphytotics tiasa bénten pisan.
3. Siklus anu dijelaskeun mangrupikeun ciri tina populasi asli P. infestans di tanah airna, Amérika Tengah. Di daérah sanés dunya, prosés séksual henteu dipikaterang langkung ti 100 taun; miselium vegetatif dina umbi kentang anu kaserang mangrupikeun tahapan usum salju. Siklus kahirupan lengkep agrésal, sareng panyebaranana sifatna fokus: inféksi tina umbi anu dipelakan tunggal katémbong kana daun, ngawangun pokus utama panyakit, anu tiasa ngahiji dina nalika panyakit masif.
Janten, di sababaraha daérah panginten aya alternatip siklus seksual sareng aséksual, sedengkeun di sanésna - ngan ukur siklus aséksual.
Asalna P. INFESTANS
P. infestans mecenghul di Éropa dina akhir satengah mimiti abad ka-1991. Kusabab kentang asli di bagian belah wétaneun Amérika Kidul, éta dianggap yén parasit dibawa ti dinya ka Éropa nalika ledakan saltpeter Chili. Nanging, panilitian anu dilakukeun di stasion kentang Rockefeller Center di Toluca Valley, Mexico maksa sudut pandang ieu dikunjungi deui (Niederhauser, 1993, XNUMX).
1. Di Lebak Toluca, spésiés kentang tuberous lokal (Solanum demissum, S. bulbocastanum, jst.) Ngagaduhan sét béda gén pikeun résistansi nangtung digabungkeun sareng tingkat tahan nonspesifik anu luhur, anu nunjukkeun ko-épolusi panjang sareng parasit. Spésiés Amérika Kidul, kalebet kentang pepelakan, henteu ngagaduhan gén résistansi.
2. Di Lebak Toluca, kapisahkeun sareng jinis jalangan A1 sareng A2 dipendakan, akibatna penduduk antawis P. infestans nyebar; nalika di daratan asli kentang anu dibudidayakan, Amérika Kidul, parasit nyebar sacara klonis.
3. Di Lebak Toluca, aya épidem parna taunan telat hawar-hawar. Ku alatan éta, diantara panaliti Amérika Kalér (Universitas Cornell), opini ngeunaan Mesoamerica (Amérika Tengah) salaku tempat kalahiran fitoktora kentang didirikeun (Goodwin et al., 1994).
Panaliti Amérika Kidul henteu ngabagi pendapat ieu. Aranjeunna yakin yén kentang anu dibudidayakan sareng parasit P. infestans na ngagaduhan bumi bumi umum - Amérika Kidul Andes. Aranjeunna ngadukung sudut pandangna ku studi molekular dina analisis polimorfisme DNA tina génom mitokondria (mtDNA) sareng gén nuklir RAS sareng β-tubulin (Gomez-Alpizar dkk, 2007). Aranjeunna nunjukkeun yén galur anu dikumpulkeun ti sababaraha penjuru dunya turun tina tilu garis karuhun anu béda-béda, anu (sadayana tilu) aya di Amérika Kidul Andes. Haplotypes Andean mangrupikeun katurunan tina dua garis: isolat tina katurunan mtDNA pangkolotna aya di Solanaceae liar ti bagian Anarrhicomenum di Ékuador, sedengkeun isolat ti garis kadua umum aya dina kentang, tomat, sareng nightades liar. Di Toluca, malah haplotypes langka diturunkeun tina ngan hiji nasab, kalayan variabilitas genetik galur Toluca (frékuénsi alélik handap sababaraha situs variabel) nunjukkeun pangaruh pangadeg anu kuat kusabab drift anyar-anyar ieu.
Salaku tambahan, spésiés anyar P. andina dipendakan di Andes, sacara morfologis sareng genetik sami sareng P. infestans, anu, numutkeun panulis, nunjuk ka Andes salaku tempat anu spésipik panas dina genus Phytophthora. Akhirna, di Éropa sareng Amérika Serikat, populasi P. Infestans kalebet duanana garis keturunan Andean, sedengkeun di Toluca ngan ukur hiji.
Publikasi ieu nyababkeun réspon ti sakumpulan panaliti ti sababaraha nagara, anu ngalaksanakeun seueur padamelan ékspérimén pikeun ngarévisi panilitian sateuacanna (Goss et al., 2014). Dina padamelan ieu, mimitina, sekuen DNA mikrosatelit langkung inpormatif dianggo pikeun diajar polimorfisme DNA; kadua, pikeun analisis klaster, jalur migrasi, waktos divergénsi populasi, sareng sajabana. model anu langkung maju dianggo (statistik F, perkiraan Bayesian, jst.) sareng, anu katilu, perbandingan henteu ngan ukur dianggo sareng spésiés Andean P. andina, dimana sifat hibrid didirikeun (P. infestans x Phytophthora sp.) , tapi ogé sareng spésiés endemik Méksiko P. mirabilis, P. Ipomoeae, sareng Phytophthora phaseoli - sacara genétis caket P. infestans anu kagolong kana clade anu sami (Kroon dkk, 2012). Salaku hasil tina analisis ieu, éta teu jelas nunjukkeun yén bagéan akar tangkal filogénetik sadaya spésiés tina genus Phytophthora dicandak kana pangajaran, kacuali hibrid P. andina, kagolong kana galur Méksiko, sareng aliran hijrah ngagaduhan arah Méksiko - Andes, sareng teu sabalikna, sareng awal na cocog sareng Éropa penjajahan Dunya Anyar (300-600 taun ka pengker). Janten, mecenghulna spésiés P. infestans khusus pikeun éléh kentang lumangsung di pusat genetik sekunder pembentukan pepelakan solanaceous tuberous, nyaéta di Amérika Tengah.
Génom P. INFESTANS
Dina 2009, tim élmuwan internasional nyusun genom P infestans lengkep (Haas dkk, 2009), anu ukuranana 240 MB. Ieu sababaraha kali langkung seueur tibatan spésiés anu aya hubunganana P. sojae (95 Mb), nyababkeun bosok kedelé, sareng P. Ramorum (65 Mb), mangaruhan spésiés tangkal anu berharga sapertos ek, beech, sareng anu sanésna. Data anu dicandak nunjukkeun yén génom ngandung sajumlah seueur salinan sekuen anu diulang - 74%. Génom ngandung 17797 gén protéin-coding, anu ageung na mangrupikeun gén anu kalibet dina prosés sélular, kalebet réplika DNA, transkripsi sareng tarjamahan protéin.
Babandingan génom genus Phytophthora ngungkabkeun organisasi génom anu teu biasa, diwangun ku blok urutan gén anu diawétkeun, numana kapadetan gén kawilang tinggi sareng eusi sekuen anu teras-terasan relatif handap, sareng daérah masing-masing anu gaduh urutan gén anu henteu dilestarikan, kalayan kapadetan gén anu handap sareng eusi région anu luhur. Blok konservatif nyumbang 70% (12440) tina sadaya P. infestans gén protéin-coding. Dina blok konservatif, gén biasana caket jarak sareng jarak antargenik rata-rata 604 bp. Di daérah antara blok konservatif, jarak antargenik langkung ageung (3700 bp) kusabab kanaékan kapadetan unsur-unsur pangulangan. Gén sekretaris épéktor anu gancang ngembang aya di daérah anu goréng-gén.
Analisis sekuen génom P. Infestans nunjukkeun yén sakitar sapertilu génom kagolong kana unsur transposable. Génom P. infestans ngandung kulawarga transposon anu jauh langkung béda tibatan génom anu dipikaterang. Kaseueuran transposon P. infestans kagolong kana kulawarga Gypsy.
Sajumlah ageung kulawarga gén khusus anu kalibet dina patogénesis parantos diidéntifikasi dina génom P. infestans. Bagian penting diantarana nyandikeun protéin épéktor anu ngarobih fisiologi tutuwuhan host sareng nyumbang kana inféksi na. Éta kagolong kana dua katégori anu lega: épéktur apoplastik, anu nimpah ruang antar-selél (apoplas), sareng épéktroplasmik, anu ngasupkeun sél ngalangkungan haustoria. Pangaruh apoplastik kalebet énzim hidrolisis anu disékrésikeun sapertos protease, lipase sareng glikosilase anu ngancurkeun sél pepelakan; sambetan énzim pertahanan tutuwuhan inang; sareng racun nekrotisasi sapertos protéin sapertos Nep1 (NPLs) sareng protéin anu sapertos sitéin alit (SCRs) sapertos Pcf.
P. gén épéktér infestans seueur sareng biasana langkung ageung tibatan gén nonpatogén. Anu paling kawéntar nyaéta efektor sitoplasma RXLR sareng Crinkler (CNR). Pangaruh sitoplasma khas oomycetes nyaéta protéin RXLR. Sadaya gén épéktor RXLR anu dipanggihan dugi ka ayeuna ngandung gugus amino-terminal Arg-XLeu-Arg, dimana X mangrupikeun asam amino. Salaku hasil tina panilitian, disarankeun aya 563 gén RXLR dina génom P. infestans, anu 60% langkung seueur tibatan P. sojae sareng P. ramorum. Kira-kira satengah gén RXLR dina génom P. infestans khusus spésiés. Épéktur RXLR gaduh seueur ruruntuk. Diantarana, hiji kulawarga ageung sareng 150 alit diidéntifikasi. Beda sareng proteome utama, gén é effector RXLR biasana aya di daérah gén miskin sareng euyeub ulang. Unsur seluler anu nangtoskeun dinamisme daérah ieu ngagampangkeun rekombinasi dina gén ieu.
Eféktor CRN sitoplasmik asalna diidentifikasi dina P. infestans transcripts encoding jaringan peptida nekrosis péptida. Kusabab pendakanana, sakedik anu dipikaterang ngeunaan kulawarga épéktur ieu. Analisis génom P. Infestans ngungkabkeun kulawarga ageung 196 gén CRN, anu jauh langkung ageung tibatan P. sojae (100 CRN) sareng P. ramorum (19 CRN). Sapertos RXLRs, CRNs protéin modular sareng diwangun ku domain L-LAKAK N-terminal anu kacida dilestarikan (50 asam amino) sareng domain DWL padeukeut anu ngandung gén anu béda-béda. Kaseueuran CRN (60%) ngagaduhan sinyal péptida.
Kamungkinan sagala rupa CRN pikeun ngaganggu prosés sélulér tina pepelakan inang parantos dikaji. Dina analisa nekrosis tutuwuhan, panyabutan protéin CRN2 dimungkinkeun pikeun ngaidentipikasi daérah C-terminal anu diwangun ku 234 asam amino (posisi 173-407, domain DXG) sareng nyababkeun maot sél. Analisis gén P. infestans CRN ngungkabkeun opat daérah C-terminal anu bénten-bénten, anu ogé nyababkeun maot sél dina tutuwuhan. Ieu kalebet domain DC anu nembé dikenal (P. Infestans ngagaduhan 18 gén sareng 49 pseudogenes), ogé domain D2 (14 sareng 43) sareng DBF (2 sareng 1) anu sami sareng protein kinase. Protéin domain CRN anu dikedalkeun dina pepelakan dilestarikan (henteuna sinyal péptida) dina sél pepelakan sareng ngarangsang pati sél ku mékanisme intrasél. 255 sekuen anu sanés anu ngandung domain CRN kamungkinan henteu fungsina salaku gén.
Kanaékan jumlah sareng ukuran kulawarga gen épéktor RXLR sareng CRN panginten disababkeun kusabab rékombinasi homologis non-alélik sareng duplikasi gén. Sanaos kanyataan yén génom ngandung sajumlah ageung elemen sélulér aktip, masih teu aya buktos langsung tina mindahkeun gén épéktor.
Métode anu digunakeun dina diajar struktur populasi
Panilitian ngeunaan struktur genetik tina populasi ayeuna dumasarkeun kana analisis budaya murni tina galur konstituénna. Analisis populasi tanpa ngasingkeun budaya murni ogé dilaksanakeun pikeun tujuan khusus, sapertos, contona, diajar agrésifitas hiji populasi atanapi ayana galur anu tahan ka fungisida di jerona (Filippov dkk, 2004; Derevyagina dkk, 1999). Jenis ieu panilitian ngalibatkeun panggunaan metode khusus, pedaranana saluareun ruang lingkup tinjauan ieu. Pikeun analisis komparatif galur, sababaraha cara digunakeun, dumasarkeun kana analisa struktur DNA sareng dina kajian manifestasi fenotip. Analisis komparatif ngeunaan populasi kedah ngungkulan sajumlah ageung isolat, anu maksakeun sarat anu tangtu kana cara anu dianggo. Idéalna, aranjeunna kedah nyumponan sarat ieu (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- janten mirah, gampang dilaksanakeun, henteu kedah nyéépkeun waktos anu penting, dumasarkeun kana téknologi anu sayogi umum (contona, PCR);
- kedah ngahasilkeun sajumlah cekap ageung fitur panyiri codominant mandiri;
- gaduh reproducibility tinggi;
- anggo jumlah minimum jaringan pikeun diperiksa;
- janten khusus pikeun substrat (kontaminasi anu aya dina budaya teu kedah mangaruhan hasilna);
- henteu meryogikeun panggunaan prosedur bahaya sareng bahan kimia toksik pisan.
Hanjakalna, teu aya metode anu saluyu sareng sadaya parameter di luhur. Pikeun studi komparatif ngeunaan galur di jaman ayeuna urang, metode digunakeun dumasar kana analisa sipat phenotypic: virulence to potato and tomat varieties (potato and tomat racing), mating type, spéktra of peptidase isoenzymes and glucose-6-phosphate isomerase, and on analysis of DNA form: length polymorphism sempalan pangwatesan (RFLP), anu biasana ditambahan ku usik hibridisasi RG 57, analisa pangulangan microsatelit (SSR sareng InterSSR), amplifikasi kalayan primer acak (RAPD), amplifikasi fragmen pangwatesan (AFLP), amplifikasi kalayan primér homologis kana urutan unsur sélulér (contona, Inter SINE PCR), tekad haplotypes DNA mitokondria.
Pedaran singget tina metode pikeun studi perbandingan ngeunaan galur anu dianggo dina damel sareng P. Infestans
Trét panyiri phenotypic
Balapan "Kentang"
Balapan "Kentang" mangrupikeun spidol anu biasa ditalungtik sareng dianggo. Balapan "kentang saderhana" ngagaduhan hiji gén pikeun virulence kentang, "rumit" - sahenteuna dua. Hideung dkk. (1953), nyimpulkeun sadaya data anu sayogi pikeun aranjeunna, mendakan yén lomba fitoktora sanggup ngainfeksi pepelakan ku gén résistansi / gén anu saluyu sareng gén / gen virulénsi P. infestans, sareng mendakan ras 1, 2, 3, sareng 4 anu nginféksi pepelakan sareng gén R1, R2, R3 sareng R4, masing-masing, nyaéta interaksi antara parasit sareng host lumangsung numutkeun gén pikeun prinsip gén. Salajengna, Hideung, sareng partisipasi Gallegly sareng Malcolmson, mendakan gén résistansi R5, R6, R7, R8, R9, R10 sareng R11, ogé balapan anu pakait (Hideung, 1954; Hideung & Gallegly, 1957; Malcolmson & Hideung, 1966; Malcolmson, 1970).
Aya seueur data ngeunaan komposisi ras tina patogén ti daérah anu béda. Tanpa nganalisis data ieu sacara rinci, urang bakal nunjukkeun ngan ukur trend umum: dimana variétas anu nganggo gén résistansi énggal atanapi kombinasi na dianggo, mimitina aya sababaraha lemahna hawar-hawar, tapi teras balapan sareng gén virulénsi anu cocog muncul sareng dipilih sareng wabah hawana telat dihanca. Virulénsi khusus ngalawan 4 gén résistansi munggaran (R1-R4) jarang dititénan dina koléksi anu dikoléksi sateuacan dilebetkeun kana penanaman variétas ku gén ieu, tapi jumlah galur virulén naék pisan nalika patogén parasit dina ragam anu mawa gén ieu. Gén 5-11, di sisi anu sanésna, lumayan di koléksi (Shaw, 1991).
Panilitian babandingan ras anu béda dina usum usum tumuh, dilaksanakeun di akhir taun 1980an, nunjukkeun yén dina awal pamekaran panyakit, klon anu agrésipitas rendah sareng 1-2 gén virulénsi dominan dina populasi.
Salajengna, ku pamekaran hawar-hawar, konsentrasi klon aslina turun sareng jumlah balapan "kompleks" kalayan agresivitas anu luhur ningkat. Kajadian anu terakhir dina akhir musim ngahontal 100%. Nalika nyimpen umbi, aya turunna agrésipitas sareng kaleungitan gén virulénsi masing-masing. Dinamika ngagantian klon tiasa lumangsung dina sababaraha jinis dina sababaraha cara (Rybakova & Dyakov, 1990). Nanging, panilitian urang di 2000-2010 nunjukkeun yén balapan kompléks dipendakan ti mimiti epiphytotics diantara galur anu diisolasi tina kentang boh tomat. Ieu panginten akibat parobihan penduduk P. Infestans di Rusia.
Ku taun 1988-1995, frékuénsi ayana "superraces" kalayan sadayana atanapi ampir sadaya gén kaénan di daérah anu béda ngahontal 70-100%. Kaayaan sapertos kitu nyatet, contona, di Bélarus, di daérah Leningrad sareng Moskow, di Ossetia Kalér sareng di Jérman (Ivanyuk dkk, 2002a, 2002b; Polityko, 1994; Schober-Butin dkk., 1995).
Balapan "Omat"
Dina kultivar tomat, ngan ukur aya 2 gén résistansi tahan hawar-hawar - Ph1 (Gallegly & Marvell, 1955) sareng Ph2 (Al-Kherb, 1988). Sapertos dina kasus lomba kentang, interaksi antara tomat sareng P. infestans lumangsung dumasar kana gén-demi-gén. Ras T0 nginféksi ragam anu henteu ngagaduhan gén résistansi (kaseueuran variétas anu dianggo sacara industri), ras T1 nginféksi ragam kalayan gén Ph1 (Ottawa), sareng ras T2 nginféksi ragam kalayan gén Ph2.
Di Rusia, ampir sacara éksklusif T0 kapendak dina kentang; T0 unggul dina tomat dina awal musim, tapi engkéna diganti ku balapan T1 (Dyakov dkk, 1975, 1994). Saatos 2000, T1 dina kentang dina seueur populasi mimiti kajantenan di awal epiphytotics. Di Amérika Serikat, galur kentang henteu pathogenik ka tomat, ogé balapan T0, T1, sareng T2, sedengkeun T1 sareng T2 langkung dominan dina tomat (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin dkk., 1995).
Jenis kawin
Pikeun ngalaksanakeun panilitian, tés (rujukan) galur kalayan jinis kawin anu dipikaterang - A1 sareng A2 - diperyogikeun. Isolasi tés diinokulasi sareng aranjeunna sapasang dina piring Petri kalayan sedeng agar oat. Saatos inkubasi salami 10 dinten, piring-piring diperiksa ayana atanapi henteuna oospor dina sedeng dina zona kontak tina galur. Aya 4 pilihan: galur kagolong kana jinis kawin A1, upami éta ngabentuk oospora sareng A2 tester, ka A2, upami éta ngabentuk oospor sareng tester A1, ka A1A2, upami éta ngabentuk oospor sareng duanana penguji, atanapi steril (00), upami henteu ngawangun oospora kalayan henteu aya téésér (dua kelompok terakhir jarang).
Pikeun langkung gancang nangtoskeun jinis-jinis kawin, diusahakeun pikeun ngaidentipikasi daérah génom anu aya hubunganana sareng jinis kawin, kalayan tujuan panggunaan salajengna pikeun nangtoskeun jinis jalangan ku PCR. Salah sahiji ékspérimén anu suksés munggaran pikeun ngaidentipikasi situs sapertos dilakukeun ku panaliti Amérika (Judelson dkk, 1995). Ngagunakeun metode RAPD, aranjeunna tiasa ngaidentipikasi daérah W16 anu aya hubunganana sareng jinis kawin dina turunan dua isolat anu nyebrang, sareng mendesain sapasang primér 24-bp pikeun nguatkeun éta (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3 ') sareng W16-2 (5' -GCGTAATGTAGCGTAACAGCTCTC-3 ') Saatos pangwatesan produk PCR ku énzim pangwatesan HaeIII, dimungkinkeun pikeun misahkeun isolat sareng pasangan jinis A1 sareng A2.
Usaha sanés pikeun kéngingkeun spidol PCR pikeun nangtoskeun jinis-jinis kawin dilakukeun ku panaliti Koréa (Kim, Lee, 2002). Aranjeunna ngaidéntifikasi produk khusus nganggo metode AFLP. Hasilna, sapasang bahan primér PHYB-1 (payun) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3 ') sareng PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGCATTTT-3') dikembangkeun, ngamungkinkeun amplifikasi selektif daérah génom pakait sareng jinis jalangan A2. Salajengna, aranjeunna neraskeun padamelan ieu sareng ngararancang bahan dasar 5 'AAGCTATACTGGGACAGGGT-3' (INF-1, payun) sareng 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3 '(INF-2), ngamungkinkeun amplifikasi selektif daérah Mat-A1, karakteristik galur kalayan jinis kawin A1. Pamakéan diagnostik PCR tina jinis kawin nunjukkeun hasil anu saé nalika diajar populasi P. infestans di Républik Céko (Mazakova dkk, 2006), Tunisia (Jmour, Hamada, 2006), sareng daérah sanés. Di laboratorium kami (Mytsa, Elansky, teu diterbitkeun), 34 P. galur infestans diisolasi tina kentang sareng organ tomat anu kaserang di daérah anu béda-béda di Rusia (Kostroma, Ryazan, Astrakhan, obor Moskow) dianalisis. Hasil analisis PCR nganggo primér khusus langkung ti 90% pas sareng hasil analisis jinis kawin ku cara tradisional dina médium gizi.
Tabel 1. Variabilitas résistansi dina clone Sib 1 (Elansky dkk, 2001)
Lokasi kumpulan conto | Jumlah isolat anu dianalisis | Jumlah sénsitip (S), lemah tahan (SR) sareng tahan (R) galur, pcs (%) | ||
S | SR | R | ||
G. Vladivostok | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Chita | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
Irkutsk | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
G. Krasnoyarsk | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
Kota Yekaterinburg | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
O. Sakhalin | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Daérah Omsk | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Résistansi Metalaxyl salaku pananda populasi
Dina awal taun 1980an, wabah anu parah tina telat hawar disababkeun ku galur P. infestans tahan metalaxyl tahan kacatet di sababaraha daérah. Peternakan kentang di seueur nagara parantos ngalaman karugian anu signifikan (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Saprak harita, di seueur nagara di dunya, ngawaskeun terus-terusan ayana galur tahan phenylamide dina populasi P. infestans parantos dilaksanakeun. Salaku tambahan pikeun penilaian praktis tina prospek pikeun panggunaan ubar anu ngandung phenylamide, ngawangun sistem ukuran panyalindungan sareng ngaduga epiphytoties, résistansi kana ubar ieu parantos janten salah sahiji fitur panyiri anu seueur dianggo pikeun analisis komparatif populasi patogén ieu. Nanging, panggunaan résistansi kana metalaxyl dina studi populasi komparatif kedah dilaksanakeun kalayan ngémutan kanyataan yén: 1 - dasar genetik résistansi teu acan ditangtoskeun ditangtoskeun, 2 - résistansi kana metalaxyl mangrupikeun sipat gumantung sacara selektif anu tiasa robih gumantung kana panggunaan phenylamides, 3 - béda darajat sensitipitas kana galur metalaxyl dina hiji garis klonal (tabel. 1).
Spéktra tina isozim
Spidol Isozyme biasana leupas tina kaayaan éksternal, nunjukkeun warisan Mendelian sareng codominant, ngamungkinkeun ngabedakeun antara homo- sareng heterozygotes. Pamakéan protéin salaku spidol gén ngamungkinkeun pikeun ngaidentipikasi duanana réorganisasi ageung bahan genetik, kalebet mutasi kromosom sareng génomik, sareng substitusi asam amino tunggal.
Panilitian éléktroforetik protéin nunjukkeun yén kaseueuran énzim aya dina organisme dina bentuk sababaraha pecahan anu bénten dina mobilitas éléktroforetik. Pecahan ieu mangrupikeun hasil tina énkode sababaraha bentuk énzim ku béda loci (isozymes atanapi isozymes) atanapi ku alél anu béda tina lokus anu sami (allozymes atanapi alloenzymes). Nyaéta, isozim mangrupikeun bentuk anu béda tina hiji énzim. Bentuk anu béda ngagaduhan kagiatan katalitik anu sami, tapi bénten-bénten dina substitusi asam amino tunggal dina péptida sareng anu jaga. Bedana sapertos kitu diungkabkeun nalika éléktroforésis.
Dina panilitian galur P. infestans, spéktra isoenzim dua protéin, peptidase sareng glukosa-6-fosfat isomerase, digunakeun (énzim ieu monomorphic dina populasi Rusia, ku sabab kitu, metode panilitian na henteu dipidangkeun dina karya ieu). Pikeun misahkeun kana isozim dina medan listrik, persiapan protéin anu diisolasi tina organisme anu diulik dilarapkeun kana piring gél anu disimpen dina medan listrik. Laju difusi protéin masing-masing dina gél gumantung kana muatan sareng beurat molekul; janten, dina médan listrik, campuran protéin dipisahkeun janten fraksi anu misah, anu tiasa divisualisikeun nganggo pewarna khusus.
Panilitian isoenzim peptidase dilaksanakeun dina selulosa-asétat, aci atanapi gél polyacrylamide. Anu paling merenah nyaéta metode dumasar kana panggunaan gél selulosa asétat anu didamel ku Helena Laboratories Inc. Éta henteu meryogikeun seueur bahan uji, éta ngamungkinkeun saurang kéngingkeun band anu kontras dina gél saatos éléktroforésis pikeun duanana énzim loci, palaksanaanna henteu meryogikeun waktos ageung sareng biaya bahan (Gbr. 2).
Sapotong leutik miselium ditransferkeun kana 1,5 ml mikrotube, 1-2 tetes cai sulingan dilebetkeun kana éta. Saatos éta, sampelna homogénisasi (contona, ku bor listrik sareng kantétan palastik cocog pikeun microtube) sareng didamel salami 25 detik dina centrifuge dina 13000 rpm. 8 μl ti unggal mikrotube. supernatan ditransferkeun ka pelat pelamar.
Gél sélulosa asétat dipiceun tina wadah panyangga, dibolaykeun antara dua lambar kertas saring sareng disimpen sareng lapisan anu dianggo dina dasar palastik aplikator. Solusi tina piring ditransferkeun ku aplikator kana gél 2-4 kali. Gél dipindahkeun ka rohangan éléktroforésis,
Tabel 2. Komposisi larutan anu dianggo pikeun pewarnaan gél sélulosa asétat dina analisa isoenzim peptidase, serelek tina cet (bromophenol blue) disimpen dina ujung gél.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 ml
Peroxidase, 1000 U / ml 5 tetes
o-dianisidine, 4 mg / ml 8 tetes
MgCl2, 20 mg / ml 2 tetes
Gly-Leu, 15 mg / ml 10 tetes
L-amino-acid oxidase, 20 u / ml 2 tetes
Éléktroforésis dilaksanakeun salami 20 menit. dina 200 V. Saatos éléktroforésis, gél dipindahkeun kana méja lukisan sareng dicét nganggo leyuran lukisan khusus (Tabel 2). 10 ml tina 1,6% agar DIFCO sateuacanna dilebur dina oven gelombang mikro, didinginkan dugi ka 60 ° C, saatosna 2 ml agar dicampurkeun sareng campuran cet teras dituang kana gél. Garis-garis nembongan dina 15-20 menit. Réagen L-amino-acid oxidase ditambahan langsung sateuacan dicampur larutan sareng agar molten.
Dina populasi Rusia, lokus Pep 1 diwakilan ku génotip 100/100 sareng 92/100. Homozygote 92/92 jarang pisan (sakitar 0,1%). Locus Rehr 2 diwakilan ku tilu génotip 100/100, 100/112, sareng 112/112, sareng sadaya 3 varianna lumayan (Elanky sareng Smirnov, 2003, Gbr. 2).
Panilitian génom
Watesan sempalan panjang polymorphism sareng hibridisasi salajengna (RFLP-RG 57)
Total DNA dirawat kalayan énzim pangwatesan Eco R1, fragmen DNA dipisahkeun ku éléktroforésis dina gél agarose. DNA Nuklir ageung pisan sareng seueur sekuen repetitive, anu nyababkeun hésé sacara langsung nganalisis seueur fragmen anu diala ku aksi énzim pangwatesan. Kusabab kitu, fragmen DNA anu dipisahkeun dina gél ditransferkeun kana mémbran khusus sareng dianggo pikeun hibridisasi ku usik RG 57, anu kalebet nukléotida dilabélan ku radioaktif atanapi fluorescent labél. Panilitian ieu hibridisasi sareng urutan génomik anu berulang (Goodwin dkk, 1992, Forbes dkk, 1998). Saatos visualisasi tina hasil hibridisasi kana bahan lampu- atanapi radioaktif, profil hibridisasi multi-lokus (sidik jari) diala, diwakilan ku 25-29 fragmen (Forbes dkk, 1998). Turunan aséksual (clonal) bakal ngagaduhan propil anu sami. Ku susunan pita dina éléktroforogram, kamiripan sareng bédana organisme anu dibandingkeun dihukum.
Haplotipe DNA mitokondria
Dina kaseueuran sél eukariotik, mtDNA dipidangkeun dina bentuk molekul DNA sirkular dua kali, anu, teu sapertos kromosom nuklir sél eukariotik, réplika semi-konservatif sareng henteu aya hubunganana sareng molekul protéin.
Génom mitokondria P. infestans diruntuykeun, sareng sajumlah karya dikhususkeun pikeun analisa panjang fragmen pangwatesan (Carter et al, 1990, Goodwin, 1991, Gavino, Fry, 2002). Saatos Griffith sareng Shaw (1998) ngembangkeun metode anu saderhana sareng gancang pikeun nangtoskeun haplotypes mtDNA, pananda ieu janten salah sahiji anu pang populerna di studi P. Infestans. Intina metode na diwangun ku amplifikasi sekuen dua fragmen DNA mitokondria (tina génom umum) kalayan primér F2-R2 sareng F4-R4 (Tabel 3) sareng pangwatesan saterusna kalayan énzim pangwatesan MspI (fragmen ka-1) sareng EcoR1 (fragmen ka-2). Cara na ngamungkinkeun anjeun ngaidentipikasi 4 haplotypes: Ia, IIa, Ib, IIb. Tipe II bénten sareng jinis I ku ayana sisipan 1881 bp dina ukuran sareng lokasi anu sanés tina situs pangwatesan di daérah P2 sareng P4 (Gbr. 3).
Ti saprak 1996, diantara galur anu dikumpulkeun di daérah Rusia, ngan ukur haplotipe Ia sareng IIa anu dicatet (Elansky dkk, 2001, 2015). Éta tiasa dikenal saatos pamisahan produk pangwatesan sareng primér F2-R2 dina médan listrik (Gbr. 4, 5). Jinis mtDNA digunakeun dina analisis babandingan galur sareng populasi. Dina sajumlah panilitian, jinis DNA mitokondria digunakeun pikeun ngasingkeun garis klon sareng paspor isolasi P. infestans (Botez et al., 2007; Shein et al., 2009). Ngagunakeun metode PCR-RFLP, disimpulkeun yén mtDNA heterogen dina saringan P. infestans anu sami (Elansky and Milyutina, 2007). Kaayaan amplifikasi: 1x (500 detik. 94 ° C), 40x (30 detik. 90 ° C, 30 detik 52 ° C, 90 detik 72 ° C); 1x (5 mnt. 72 ° C). Campuran réaksi: (20 μl): 0,2 U Taq DNA polimérase, 1x 2,5 mM MgCl2-Taq buffer, 0,2 mM masing-masing dNTP, 30 pM primér sareng 5 ng DNA anu dianalisis, cai anu déionisasi - dugi ka 20 μl.
Watesan produk PCR dilaksanakeun salami 4-6 jam dina suhu 37 ° C. Campuran pangwatesan (20 μl): 10x MspI (2 μl), 10x buffer restriction (2 μl), cai deionisasi (6 μl), produk PCR (10 μl).
Tabel 3. Primer dianggo pikeun amplifikasi daérah polimérmik mtDNA
Lokus | Dasar | Panjang Primer sareng panempatan | Panjang produk PCR | Ngawatesan |
---|---|---|---|---|
P2 | F2: 5'- TTCCCTTTGTCCTACCGAT | 21; 13619-13639 | 1070 | MspI |
R2: 5'- TTACGGCGGTTTAGCACATACA | 22; 14688-14667 | |||
P4 | F4: 5'- TGGTCATCCAGAGGTTTGGTT | 22; 9329-9350 | 964 | EcoRI |
R4: 5 - CCGATACCGATACCAGCACCAA | 22; 10292-10271 |
Penguatan primér acak (RAPD)
Nalika ngalaksanakeun RAPD, hiji primér dianggo (sakapeung sababaraha primér sakaligus) kalayan sekuen nukléotida sawenang-wenang, biasana 10 nukléotida panjangna, kalayan eusi anu luhur (tina 50%) nukléotida GC sareng suhu anil anu handap (sakitar 35 ° C). Primer sapertos "darat" dina sababaraha situs pelengkap dina génom. Saatos amplifikasi, sajumlah ageung amplikon dicandak. Jumlahna gumantung kana bahan dasar anu dianggo sareng kaayaan réaksi (konsentrasi MgCl2 sareng suhu anil).
Visualisasi amplikon dilakukeun ku distilasi dina polyacrylamide atanapi agarose gél. Nalika ngalaksanakeun analisa RAPD, perlu dititénan sacara ati-ati kasucian bahan anu dianalisis, sabab kontaminasi sareng objék hirup sanés tiasa nyababkeun paningkatan anu signifikan dina jumlah artefak, anu lumayan seueur dina analisa matéri murni (Perez dkk, 1998). Pamakéan metode ieu dina diajar génom P. infestans kagambar dina seueur karya (Judelson, Roberts, 1999, Ghimire dkk, 2002, Carlisle dkk, 2001). Pilihan kaayaan réaksi sareng primér (51 10-inti primida ditalungtik) dirumuskeun dina tulisan ku Abu-El Samen dkk, (2003).
Analisis Ngulang Mikrosatelit (SSR)
Ulangan mikrosatélét (pangulangan sekuen saderhana, SSR) nyaéta sekuen pondok anu diulang tandemly tina 1-3 (sakapeung dugi ka 6) nukléotida aya dina géni nuklir sadaya éukariota. Jumlah pangulangan anu berturut-turut tiasa bénten-bénten tina 10 dugi ka 100. Mikroatelit mikro terjadi kalayan frékuénsi anu lumayan luhur sareng langkung atanapi kirang rata-rata disebarkeun dina génom (Lagercrantz dkk, 1993). Polymorphism tina sekuen mikrosatelit pakait sareng bédana dina jumlah pangulangan tina motif dasar. Spidol mikroponité mangrupakeun codominant, anu ngamungkinkeun ngagunakeunana pikeun nganalisis struktur penduduk, nangtang hubungan, hubungan migrasi genotip, jst. Diantara kaunggulan anu sanésna ieu, urang kedah nyatet polimorfisme tinggi na, réprodukitas anu saé, nétralitas, sareng kamampuan ngalaksanakeun analisis otomatis sareng évaluasi. Analisis polimorfisme pangulangan microsatelit dilaksanakeun ku amplifikasi PCR nganggo primér pelengkap kana séri unik anu ngagugulung loci microsatelit. Mimitina, analisis dilakukeun ku pamisahan produk réaksi dina gél polyacrylamide. Terasna, karyawan Applied Biosystems ngusulkeun nganggo primér anu dilabélan fluoresensi kalayan ngadeteksi produk réaksi nganggo detéktor laser otomatis (Diehl dkk, 1990), sareng saterusna sékuens DNA otomatis standar (Ziegle dkk, 1992). Pelabelan primér sareng sababaraha warna pewarna fluorescent ngamungkinkeun pikeun nganalisis sababaraha spidol sakaligus dina hiji jalur sareng, saluyu, sacara signifikan ningkatkeun produktivitas metode sareng ningkatkeun akurasi analisis.
Publikasi munggaran anu dikhususkeun pikeun panggunaan analisis SSR pikeun ulikan P. infestans mecenghul di awal 2000an. (Knapova, Gisi, 2002). Henteu sadayana spidol anu diusulkeun ku panulis nunjukkeun tingkat polimorfisme anu cekap, nanging, dua di antawisna (4B sareng G11) kalebet kana sét 12 pananda SSR anu diusulkeun ku Lees dkk. (2006) sareng teras diadopsi ku jaringan panalitian Eucablight (www.eucablight .org) salaku standar pikeun P. infestans. Sababaraha taun ka hareup, panilitian diterbitkeun dina nyiptakeun sistem pikeun analisis multiplex P. infestans DNA dumasar kana dalapan spidol SSR (Li et al., 2010). Akhirna, saatos ngaevaluasi sadaya spidol anu diusulkeun sareng milih anu paling inpormasi diantarana, ogé ngaoptimalkeun buku dasar, labél neon, sareng kaayaan amplifikasi, kelompok pangarang anu sami nampilkeun sistem pikeun analisis multiplex salengkah, kalebet 12 spidol (Tabel 4; Li dkk. , 2013a). Primer anu digunakeun dina sistem ieu dipilih sareng dilabélan ku salah sahiji tina opat spidol neon (FAM, VIC, NED, PET) sahingga kisaran ukuran alél primér kalayan labél anu sami henteu tumpang tindih.
Panulis ngalakukeun analisis dina panguat PTC200 (MJ Research, USA) ngagunakeun kit PCR multiplex QIAGEN atanapi QIAGEN Typeit Microsatellite PCR kit. Volume campuran réaksi na 12.5 μL. Kaayaan amplifikasi sapertos kieu: pikeun QIAGEN multiplex PCR: 95 ° C (15 min), 30x (95 ° C (20 sec), 58 ° C (90 detik), 72 ° C (60 detik), 72 ° C (20 mnt); pikeun QIAGEN Type-it Microsatelit PCR: 95 ° C (5 mnt), 28x (95 ° C (30 detik), 58 ° C (90 detik), 72 ° C (20 detik), 60 ° C (30 mnt).
Pamisahan sareng visualisasi produk PCR dilakukeun nganggo analisa DNA kapilér otomatis ABI3730 (Applied Biosystems).
Tabel 4. Karakteristik 12 spidol SSR standar anu dianggo pikeun genotip P. Infestans (Li et al., 2013a)
nami | Jumlah alél | Rentang ukuran alél (bp) | Primer |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG Sunda: GTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
Ft02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC Sunda: GTTTGACCACTTTCCTCGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG Sunda: GTTTAGACAATTGTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC Sunda: GCTCGAATTCATTTTACAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATTCGATCGCAACTGAGGG Sunda: GTTTACAAGATACACACGTCGCTCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | F: FAM-PointsTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGGAGAAAGGCTTC |
Ft04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG Sunda: GTTTCAGCGGCTGTTTCGAC |
Ft70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG Sunda: CGTTGGATATTTCTATTTCTTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Ft63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTCCTGTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGGC Sunda: GTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTTCA Sunda: GCAAGCGAGGTTTGTAGATT |
Conto visualizing hasil analisis dipidangkeun dina Gbr. 6. Hasil dianalisis nganggo perangkat lunak GeneMapper 3.7 ku ngabandingkeun data anu diala sareng data anu dipikaterang tina isolat. Pikeun mempermudah interpretasi tina hasil analisis, perlu dilebetkeun 1-2 isolasi référénsi kalayan genotip anu dikenal dina unggal panilitian.
Métode panilitian anu diusulkeun diuji dina jumlah sampel anu penting dina lapangan, satutasna panulis ngalakukeun standar protokol antara laboratorium dua organisasi, The James Hutton Institute (UK) sareng Wageningen University & Research (Belanda), anu, sareng kamungkinan nganggo kartu FTA standar pikeun saderhana. kumpulan sareng kintunan P. infestans sampel DNA dimungkinkeun pikeun ngobrolkeun kamungkinan panggunaan komérsial pangwangunan ieu. Salaku tambahan, metoda gancang sareng akurat pikeun genotyping P. infestans ngasingkeun nganggo analisis SSR multiplex ngamungkinkeun ngayakeun kajian standarisasi populasi patogén ieu dina skala global, sareng nyiptakeun basis data dunya dina hawar-hawar dina kerangka proyék Eucablight (www.eucablight.org), kalebet , kalebet hasil analisis microsatelit, ngamungkinkeun pikeun ngalacak munculna sareng sumebarna génotip énggal di sakumna dunya.
Watesan pangwatesan amplifikasi polimorfisme panjang (AFLP). AFLP (polymorphism panjang fragmen anu diperkuat) mangrupikeun téknologi pikeun ngahasilkeun spidol molekul acak nganggo primér khusus. Dina AFLP, DNA dirawat kalayan kombinasi dua énzim pangwatesan. Adaptor khusus dihijikeun kana tungtung caket tina fragmen pangwatesan.
Fragmen-fragmen ieu teras dikuatkeun nganggo primér pelengkap kana séri adaptor sareng situs pangwatesan sareng tambahan nyandak hiji atanapi langkung dasar acak dina tungtung 3 na. Kumpulan fragmen anu diala gumantung kana énzim pangwatesan sareng nukleotida anu dipilih sacara acak dina 3'-tungtung bahan dasar (Vos et al., 1995). AFLP - genotyping digunakeun pikeun gancang diajar variasi genetik tina sababaraha organisme.
Pedaran anu detil ngeunaan metode éta dipasihkeun dina karya Mueller, Wolfenbarger, 1999, Savelkoul dkk, 1999. Seueur padamelan ngabandingkeun résolusi metode AFLP sareng SSR parantos dilaksanakeun ku panaliti Cina. Karakteristik phenotypic sareng genotypic tina 48 P. infestans isolates anu kakumpul dina lima daérah Cina Kalér ditaliti. Spéktra AFLP ngungkabkeun dalapan genotipe DNA anu béda, béda sareng génotipe SSR, anu henteu kapendak kapanggih (Guo et al., 2008).
Amplifikasi kalayan primér homologis kana runtuyan unsur sélulér
Spidol diturunkeun tina sekuen retrotransposons anu merenah pisan pikeun pemetaan genetik, studi kaanekaragaman genetik sareng prosés evolusi (Schulman, 2006). Upami bahan dasar dilakukeun pikeun ngalengkepan urutan anu stabil tina unsur-unsur sélulér tertentu, dimungkinkeun pikeun nguatkeun daérah génom anu aya diantawisna. Dina panilitian agén penyebab hawar-hawar, metode pikeun ngagedéan daérah génom nganggo pépérpérpér primér kana séri inti tina SINE (Elemen Nuklir Interspersed Singkat) retroazone hasil dianggo (Lavrova and Elansky, 2003). Ngagunakeun metode ieu, bédana diungkabkeun bahkan dina turunan aséksual tina hiji isolat. Dina hubungan ieu, disimpulkeun yén metode antar - SINE - PCR khusus pisan sareng tingkat gerak unsur SINE dina génom Phytophthora tinggi.
Dina génom P. infestans, 12 kulawarga retrotransposons pondok (SINEs) parantos dikenal; sebaran spésiés retrotransposons pondok ditalungtik, elemen (SINEs) diidéntifikasi anu aya dina génom ukur P. infestans (Lavrova, 2004).
Fitur tina aplikasi metodeu komparatif kajian ngeunaan galur dina kajian populasi
Nalika ngarencanakeun diajar, perlu jelas ngartos tujuan anu diudag sareng ngagunakeun padika anu pas. Janten, sababaraha cara ngamungkinkeun pikeun ngahasilkeun sajumlah ageung fitur panyiri mandiri, tapi dina waktos anu sasarengan gaduh réprodukitas anu rendah sareng gumantung pisan kana réagen anu dianggo, kaayaan réaksi, sareng kontaminasi bahan anu ditalungtik. Ku alatan éta, dina unggal ulikan ngeunaan hiji kelompok galur, perlu nganggo sababaraha standar (rujukan) ngasingkeun, tapi bahkan dina hal ieu, hasil tina sababaraha ékspérimén hésé pisan dikombinasikeun.
Grup cara ieu kalebet RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR. Saatos amplifikasi, sajumlah ageung fragmen DNA anu bénten ukuranana dicandak. Disarankeun ngagunakeun téknik sapertos kieu nalika perlu netepkeun béntenna antara galur anu raket (kolot-turunan, mutan tipe-liar, sareng sajabana), atanapi upami aya analisa anu detil ngeunaan sampel alit diperyogikeun. Janten, metode AFLP seueur dianggo dina pemetaan genetik P. infestans (van der Lee et al., 1997) sareng dina studi intrapopulasi (Knapova, Gisi, 2002, Cooke et al, 2003, Flier et al, 2003). Métode sapertos kitu henteu pantes dianggo nalika nyiptakeun basis data galur, sabab praktis teu mungkin pikeun ngahijikeun akuntansi hasil nalika ngalakukeun analisa di laboratorium anu béda.
Sanaos katingalina kasederhanaan sareng kagancangan palaksanaan (isolasi DNA tanpa pemurnian anu hadé, amplifikasi, visualisasi tina hasil), grup ieu metode peryogi panggunaan metodeu khusus pikeun ngadokuméntasikeun hasil: distilasi dina gél polyacrylamide kalayan primér anu dilabélan (radioaktif atanapi luminescent) sareng panerangan lampu atanapi bahan radioaktif salajengna. Imaging gél agarose konvensional éthium bromide umumna henteu cocog pikeun metode ieu kusabab sajumlah ageung fragmen DNA tina ukuran anu béda tiasa ngahiji.
Métode sanésna, sabalikna, ngamungkinkeun anjeun ngahasilkeun sajumlah alit fitur kalayan réprodukitas anu luhur pisan. Grup ieu kalebet kajian haplotipe DNA mitokondria (ngan ukur dua haplotipe Ia sareng IIa anu nyatet di Rusia), jenis kawin (kaseueuran isolat dibagi kana 2 jinis: A1 sareng A2, SF anu subur diri jarang dipendakan) sareng spéstid isozyme peptidase (dua loci Pep1 sareng Pep2 , diwangun ku dua isozim masing-masing) sareng glukosa-6-fosfat isomerase (di Rusia henteu aya kabeulitna pikeun sipat ieu, sanaos polimorfisme anu signifikan nyatet di nagara-nagara sanés dunya). Disarankeun nganggo fitur ieu nalika nganalisis kumpulan, nyusun basis data régional sareng global. Dina kasus analisa isozymes sareng haplotypes DNA mitokondria, tiasa dilakukeun tanpa galur standar pisan, sedengkeun dina analisa jinis kawin, diperyogikeun dua isolasi tés kalayan jinis kawin anu dipikaterang.
Kaayaan réaksi sareng réagen ngan ukur tiasa mangaruhan kontras produk dina éléktroforetogram; manifestasi artefak dina jenis-jinis ieu panilitian henteu dipikaresep.
Ayeuna, kaseueuran populasi di beulahan Rusia di Rusia diwakilan ku galur kadua jinis kawin (Tabel 6), diantarana aya isolat sareng jinis Ia sareng IIa DNA mitokondria (jinis mtDNA sanés anu aya di dunya teu acan kapendak di Rusia saatos 1993). Spékra isozymes peptidase diwakilan ku dua génotip di lokus Pep1 (100/100, 92/92 sareng heterozygote 92/100, sareng genotipe 92/92 jarang pisan (<0,3%)) sareng dua genotipe di lokasi Pep 2 (100/100 , 112/112 sareng heterozygote 100/112, kalayan genotip 112/112 lumangsung kirang sering tibatan 100/100, tapi ogé sering).
Henteu aya kabeulitna dina spéktrum isoenzymes glukosa-6-fosfat isomerase saatos taun 1993 (leungitna garis klon US-1); sadayana isolat anu diulik ngagaduhan 100/100 genotype (Elansky sareng Smirnov, 2002).
Grup cara katilu ngamungkinkeun kéngingkeun sakumpulan fitur panyiri mandiri kalayan réprodukitas anu luhur. Ayeuna, grup ieu kalebet usik RFLP-RG57, anu ngahasilkeun 25-29 fragmen DNA anu bénten ukuranana. RFLP-RG57 tiasa dianggo duanana nalika nganalisis sampel sareng nyusun basis data. Nanging, cara ieu langkung mahal tibatan anu sateuacanna, éta nyéépkeun waktos, sareng meryogikeun sajumlah cekap DNA anu dimurnikeun pisan. Ku alatan éta, panalungtik kapaksa ngawatesan volume bahan anu diuji.
Ngembangkeun RFLP-RG57 dina awal 90an abad ka tukang sacara nyata nguatkeun kajian penduduk ngeunaan agén penyebab hawar-hawar. Éta janten dasar tina metode dumasar kana pamilihan sareng analisis "Clonal lines" (tempo di handap). Marengan RFLP-RG57, jinis kawin, sidik DNA (metode RFLP-RG57), spéktra peptidase sareng glukosa-6-fosfat isomerase isoenzymes, sareng jinis DNA mitokondria digunakeun pikeun ngaidénan garis klonal. Hatur nuhun ka anjeunna, éta ditingalikeun al., 1994), anu ngagentoskeun populasi lami ku anu énggal (Drenth et al, 1993, Sujkowski dkk, 1994, Goodwin dkk, 1995a), sareng garis keturunan klonal anu aya di seueur nagara di dunya dikenalkeun. Panilitian galur Rusia nganggo metode ieu nunjukkeun polimorfisme génotypic tinggi galur dina bagian Éropa sareng monomorphism populasi di bagéan Asia sareng Jauh Wétan Rusia (Elansky dkk, 2001). Sareng ayeuna cara ieu tetep janten anu utami dina studi populasi P. infestans. Nanging, sebaran anu lega dihambat ku biaya sareng intensitas tanaga kerja anu rada tinggi nalika dijalankeun.
Téhnik ngajangjikeun anu sanés anu jarang dianggo dina panilitian P. infestans nyaéta analisa microsatellite repe (SSR). Ayeuna, cara ieu seueur dianggo pikeun ngasingkeun garis klon. Pikeun analisa galur, ciri panyiri phenotypic sapertos ayana gen virulence kana variétas kentang (Avdey, 1995, Ivanyuk dkk, 2002, Ulanova dkk, 2003) sareng tomat seueur dianggo (sareng teras dianggo). Ayeuna, gen virulence kana variétas kentang parantos kaleungitan nilaina salaku ciri panyiri pikeun panilitian penduduk kusabab katingalina jumlah maksimum (atanapi caket ka dinya) jumlah gen virulence dina seuseueurna isolat. Dina waktos anu sami, gén virulénsi T1 pikeun kultivar tomat anu ngagaduhan gén Ph1 anu saluyu masih hasil dianggo salaku ciri panyiri (Lavrova dkk, 2003; Ulanova dkk., 2003).
Dina seueur panilitian, résistansi fungisida dianggo salaku pananda. Sipat ieu teu pikaresepeun pikeun dianggo dina studi penduduk kusabab penampilan anu gampang pisan tina mutasi résistansi dina garis klonal saatos aplikasi metalaxyl- (atanapi mefenoxam-) ngandung fungisida di lapangan. Salaku conto, béda anu signifikan dina tingkat résistansi ditingalikeun dina garis garis klon Sib1 (Elansky et al., 2001).
Janten, jinis kawin, spéktrum isoenzyme peptidase, jinis DNA mitokondria, RFLP-RG57, SSR mangrupikeun ciri pananda anu langkung dipikaresep pikeun nyiptakeun bank data sareng galur panyiri dina kumpulan. Pikeun ngabandingkeun conto anu kawates, upami perlu nerapkeun jumlah maksimal fitur panyiri, anjeun tiasa nganggo AFLP, RAPD, InterSSR, PCS Antar-SINE (Tabel 5). Nanging, kedah diémutan yén cara ieu kirang diréproduksi, sareng dina unggal percobaan individu (siklus éléktroforesis amplifikasi) perlu nganggo sababaraha isolasi rujukan.
Tabel 5. Babandingan metode anu béda pikeun panilitian galur P. infestans
Kritéria | TS | Pulisi Isofer | MtDNA | RFLP-RG57 | RAPD | ISSR | SSR | AFLP | blk |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Jumlah inpormasi | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Réprodukitas | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Kamungkinan artefak | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
biaya | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Inténsitas kuli | Н | Н | Н | В | NS * | NS * | Н | С | NS * |
Laju analisis ** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Catetan: H - low, C - medium, B - high; НС * - inténsitas tanaga gawé handap nalika nganggo gél agarose atanapi otomatis
genotyper, sedeng - ku distilasi dina gél polyacrylamide kalayan primér anu dilabélan,
** - henteu ngitung waktos anu dianggo dina ngembang miselium pikeun isolasi DNA.
Struktur penduduk
Garis Clonal
Henteu aya gabungan deui atanapi kontribusina henteu penting pikeun struktur penduduk, populasi diwangun ku sababaraha klon, bursa genetik di antawisna langka pisan.
Dina populasi sapertos kitu, langkung informatif pikeun diajar henteu frékuénsi gén masing-masing, tapi frékuénsi genotip anu ngagaduhan asal anu umum (nasab klonal atanapi garis keturunan klonal) sareng ngan ukur bénten-béda dumasar kana titik mutasi. Panilitian populasi patogén hawar-hawar sareng analisis garis klon parantos langkung gancang ti saprak munculna metode RFLP-RG57 di awal 90an abad ka tukang. Marengan RFLP-RG57, jinis kawin, spéktra peptidase sareng glukosa-6-fosfat isomerase isoenzymes, sareng jinis DNA mitokondria dianggo pikeun ngaidéntifikasi garis klonal. Karakteristik garis klon paling umum dipidangkeun dina Tabel 6.
Klon US-1 mendominasi penduduk dimana-mana dugi ka akhir taun 80an, saatosna éta mimiti diganti ku klon sanésna sareng ngaleungit ti Éropa sareng Amérika Kalér. Ayeuna aya di Jauh Jauh (Pilipina, Taiwan, Cina, Jepang, Korea, Koh et al., 1994, Mosa et al, 1993), di Afrika (Uganda, Kenya, Rwanda, Goodwin dkk, 1994, Vega-Sanchez dkk al., 2000; Ochwo dkk, 2002) sareng di Amérika Kidul (Ékuador, Brazil, Peru, Forbes dkk, 1997, Goodwin dkk, 1994). Henteu aya galur milik garis US-1 anu parantos diidéntifikasi di Australia hungkul. Tétéla, isolasi P. infestans sumping ka Australia kalayan gelombang migrasi anu sanés (Goodwin, 1997).
Klon US-6 hijrah ti beulah kalér Mexico ka California di akhir taun 70an sareng nyababkeun wabah di kentang sareng tomat saatos 32 taun bébas tina panyakit. Kusabab agrésipitasna anu luhur, éta ngagentos klon US-1 sareng mimiti nguasaan basisir kulon Amérika Serikat (Goodwin dkk, 1995a).
Genotipe US-7 sareng US-8 kapanggih di Amérika Serikat di 1992 sareng parantos di 1994 disebarkeun luas di Amérika Serikat sareng Kanada. Salami hiji usum sawah, klon US-8 sanggup ampir ngagentos klon US-1 dina plot kentang anu mimitina kaserang ku duanana klon dina konsentrasi anu sami (Miller sareng Johnson, 2000).
Klon SM-1 dugi ka BC-4 parantos diidéntifikasi di British Columbia dina sajumlah leutik isolat ti Goodwin dkk, 1995b). Klon US-11 sumebar sacara lega di Amérika Serikat sareng ngagentos US-1 di Taiwan. Klon JP-1 sareng EC-1, sareng clone US-1, umum di Jepang sareng Ékuador, masing-masing (Koh et al., 1994; Forbes dkk, 1997).
SIB-1 mangrupikeun klon anu dikuasaan di Rusia dina daérah anu lega ti daérah Moskwa dugi ka Sakhalin. Di daérah Moskow, éta dipanggihan dina taun 1993, sareng sababaraha populasi lapang kalebet biasana tina galur garis klon ieu, tahan pisan kana metalaxyl. Saatos 1993, Prévalénsi klon ieu turun sacara signifikan. Di luar Ural taun 1997-1998, SIB-1 dipendakan dimana-mana, kajabi Téritori Khabarovsk (klon SIB-2 nyebar di dinya). Pamisahan spasial tina klon kalayan tipena béda kawin ngaluarkeun prosés séks di Siberia sareng Far East. Di daérah Moskow, béda sareng Siberia, populasi diwakilan ku seueur klon; ampir unggal ngasingkeun ngagaduhan genotip multilocus unik (Elansky dkk, 2001, 2015). Keragaman ieu henteu tiasa dijelaskeun ngan ukur ku impor galur jamur ti sababaraha penjuru dunya kalayan bahan siki impor. Kusabab duanana jinis jalangan kajantenan dina populasi, mungkin waé kabhinékaanana ogé kusabab ngagabungkeun deui. Maka, di British Columbia, mecenghulna genotipe BC-2, BC-3, sareng BC-4 dianggap kusabab hibridisasi klon BC-1 sareng US-6 (Goodwin dkk, 1995b). Mungkin galur hibrid dipendakan di populasi Moskow. Salaku conto, galur MO-4, MO-8 sareng MO-11 heterozygous pikeun lokus PEP tiasa janten hibrida antara galur MO-12, MO-21, MO-22, ngagaduhan jinis pasangan A2 sareng homozygous pikeun hiji alél lokus PEP sareng galur MO-8, ngagaduhan jinis jalangan A1 sareng homozygous kanggo alél anu sanés lokus. Sareng upami ieu masalahna, sareng dina populasi modéren P. infestans aya kacenderungan kanaékan peran prosés séks, maka nilai inpormasi analisis klon multilocus bakal turun (Elansky dkk, 2001, 2015).
Variasi dina garis klon
Dugi ka 90an abad ka-20, garis clonal US-1 nyebar di dunya. Kaseueuran populasi lapangan sareng régional diwangun sacara éksklusif tina galur sareng genotip US-1. Nanging, bédana antara isolat ogé dititénan, kamungkinan disababkeun ku prosés mutasi. Mutasi kajantenan dina DNA nuklir sareng mitokondria ogé kapangaruhan, antara séjén, tingkat résistansi kana ubar phenylamide sareng jumlah gén virulence. Garis anu bénten sareng génotip asli ku mutasi dituduhkeun ku angka tambihan saatos titik nuturkeun nami genotip asli (contona, garis mutan US-1.1 tina garis klon US-1). Garis DNA sidik jari US-1.5 sareng US-1.6 ngandung garis aksésori anu bénten ukuranana (Goodwin dkk, 1995a, 1995b); garis klon US-6.3 ogé bénten sareng US-6 ku hiji garis aksésori (Goodwin, 1997, Tabel 7).
Dina pangajaran DNA mitokondria, mendakan yén dina garis klon US-1 ngan ukur aya tipe 1b DNA mitokondria (Carter dkk, 1990). Nanging, dina panilitian galur garis keturunan klonal ieu ti Peru sareng Filipina, isolat dipendakan anu jinis DNA mitokondria na bénten sareng 1b ku ayana sisipan sareng hapusan (Goodwin, 1991, Koh dkk., 1994).
Tabel 6. Genotipe multilocus tina sababaraha P. infestans clonal lines
nami | Jenis kawin | Isozymes | Sidik DNA | Jenis MtDNA | |
GPI | pep | ||||
AS-1 | А1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010110011E + 24 | Ib |
AS-2 | А1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
AS-3 | А1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111000000011E + 24 | - |
AS-4 | А1 | 100/100 | 92/92 | 1.0111010010011E + 24 | - |
AS-5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
AS-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111110010011E + 24 | IIb |
AS-7 | A2 | 100/111 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
AS-8 | A2 | 100/111/122 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
AS-9 | A1 | 100/100 | 83/100 | * | - |
AS-10 | A2 | 111/122 | 100/100 | - | - |
AS-11 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0101110010011E + 24 | IIb |
AS-12 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | - |
AS-14 | A2 | 100/122 | 100/100 | 1.0000000000011E + 24 | - |
AS-15 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
AS-16 | A1 | 100/111 | 100/100 | 1.0001100010011E + 24 | - |
AS-17 | A1 | 100/122 | 100/100 | 1.0100010000011E + 24 | - |
AS-18 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
AS-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 |
Catetan: * - henteu aya data.
Tabel 7. Genotipe multilocus sareng garis mutanana
nami | Jenis kawin | | Sidik DNA (RG57) | catetan | |
GPI | PEP-1 | ||||
AS-1 | А1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Genotype asli 1 |
AS-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | Mutasi di PEP |
AS-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | Mutasi dina RG57 |
AS-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | Mutasi dina RG57 |
AS-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Mutasi dina RG57 sareng PEP |
AS-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | Mutasi dina RG57 |
AS-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Genotype asli 2 |
AS-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | Mutasi di PEP |
AS-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | Mutasi dina RG57 |
AS-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | Mutasi dina RG57 |
AS-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Mutasi dina RG57 sareng PEP |
AS-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | Mutasi dina RG57 |
BR-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Genotype asli 3 |
BR-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | Mutasi dina RG57 |
Aya ogé parobahan dina spéktrum isozim. Sakumaha aturan, aranjeunna disababkeun ku rusakna organisme anu mimitina heterozygous pikeun énzim ieu kana énzim homozygous. Dina taun 1993, dina buah tomat, kami ngaidentipikasi galur kalayan ciri khas pikeun US-1: sidik jari RG57, jinis DNA mitokondria, sareng genotip 86/100 pikeun glukosa-6-fosfatzomerase, tapi éta homozygous (100/100) pikeun lokus peptidase munggaran tibatan a 92/100 heterozygote has tina garis klonal ieu. Kami namina genotipe tina galur ieu MO-17 (Tabel 6). Garis mutant US-1.1 sareng US-1.4 ogé bénten sareng US-1 ku mutasi di lokét peptidase anu munggaran (Tabel 7).
Mutasi anu ngabalukarkeun parobahan jumlah gén virulence pikeun variétas kentang sareng tomat lumayan umum. Aranjeunna nyatet diantara isolat garis clonal US-1 dina populasi ti Walanda (Drenth et al., 1994), Peru (Goodwin dkk, 1995a), Polandia (Sujkowski dkk, 1991), Amérika Kalér kalér (Goodwin dkk., ., 1995b). Bédana sajumlah gén virulence kentang ogé nyatet diantara isolat garis klon US-7 sareng US-8 di Kanada sareng Amérika Serikat (Goodwin et al., 1995a), diantara isolat tina garis SIB-1 di bagéan Asia Rusia (Elansky dkk, 2001 ).
Ngasingkeun kalayan béda anu kuat dina tingkat tahan kana ubar phenylamide diidéntifikasi dina populasi lapangan monoklonal, sadayana kalebet kana garis klonal Sib-1 (Elansky et al, 2001, Tabel 1). Ampir sadaya galur garis klonal US-1 rentan pisan kana metalaxyl; Nanging, isolat anu tahan pisan pikeun garis ieu diisolasi di Filipina (Koh et al., 1994) sareng di Irlandia (Goodwin dkk, 1996).
Populasi modéren P. infestans
Amérika Tengah (Méksiko)
Populasi P. infestans di México bénten pisan sareng populasi dunya anu sanés, anu utamina kusabab posisi sajarah na. Seueur panilitian ngeunaan populasi ieu sareng spésiés P. infestans anu aya hubunganana sareng cly Phytophthora, ogé spésiés lokal tina genus Solanum, nyababkeun kacindekan yén épolusi patogén di bagéan tengah Mexico lumangsung babarengan sareng épolusi pepelakan host sareng dikaitkeun sareng rekombinasi séksual (Grünwald, Flier , 2005). Kadua jinis kawin diwakilan dina populasi, sareng dina babandingan anu sami, sareng ayana oospor dina taneuh, dina pepelakan sareng umbi kentang sareng spésiés Solanum anu patali liar negeskeun ayana prosés séks dina padumukan (Fernández-Pavía dkk, 2002). Panilitian anyar ngeunaan Toluca Valley sareng lingkunganana (pusat anggepan asal patogén) negeskeun kaanekaragaman genetik tinggi penduduk lokal P. infestans (134 genotipe multilocus dina sampel 176 sampel) sareng ayana sababaraha subpopulasi anu dibédakeun di daérah (Wang et al., 2017). Faktor anu nyababkeun diferensiasi ieu nyaéta ngabagi spasial subpopulasi anu ciri khas dataran luhur tengah Mexico, bédana dina kaayaan budidaya sareng variétas kentang anu dianggo di lebak sareng gunung, sareng ayana spésiés Solanum tuberous liar anu tiasa janten host alternatif (Fry et al ., 2009).
Nanging, diperhatoskeun yén populasi P. infestans di belah kalér Méksiko rada klonal sareng langkung mirip sareng populasi Amérika Kalér, anu tiasa nunjukkeun yén ieu mangrupikeun génotip énggal (Fry et al., 2009).
Amérika Kalér
Populasi Amérika Kalér P. infestans parantos ngagaduhan struktur anu saderhana pisan sareng karakter klonal na didirikeun lami sateuacan panggunaan analisis mikrosatelit. Dugi ka 1987, garis klon US-1 didominasi di Amérika Serikat sareng Kanada (Goodwin dkk, 1995). Dina pertengahan taun 70an, nalika fungisida berbasis metalaxyl muncul, klon ieu mimiti diganti ku genotipe anu langkung tahan langkung anu hijrah ti Méksiko (Goodwin dkk, 1998). Dina akhir taun 90an. genotip US-8 lengkep ngagantikeun genotip US-1 di Amérika Serikat sareng janten garis klon dominan kana kentang (Fry et al., 2009; Fry et al., 2015). Kaayaan éta bénten sareng tomat, anu teras-terasan ngandung sababaraha garis klon, sareng komposisi na robih ti taun ka taun (Fry et al., 2009).
Di 2009, wabah skala badag hawar-hawar dina tomat pecah di Amérika Serikat. Fitur tina pandemi ieu mangrupikeun awal anu ampir sakaligus di seueur tempat di belah wétan-kulon Amérika Serikat, sareng tétéla aya hubunganana sareng penjualan masif bibit tomat anu kaserang di pusat kebon ageung (Fry et al., 2013). Karugian pepelakan ageung pisan. Analisis mikroponétél tina sampel anu kapangaruhan ngungkabkeun yén galur pandemik kagolong kana garis klonal US-22 A2-type kawin. Dina 2009, pangsa genotip ieu dina populasi Amérika P. infestans ngahontal 80% (Fry et al., 2013). Dina taun-taun salajengna, proporsi genotipe agrésif US-23 (utamina dina tomat) sareng US-24 (dina kentang) teras-terasan ningkat dina populasi, nanging, saatos 2011, tingkat deteksi US-24 turun sacara signifikan, sareng dugi ka ayeuna, sakitar 90% populasi patogén di Amérika Serikat diwakilan ku genotip US-23 (Fry et al., 2015).
Di Kanada, sapertos di Amérika Serikat, dina akhir taun 90an. genotip dominan US-1 digentos ku US-8, posisi dominan anu tetep henteu robih dugi ka 2008. Dina 2009-2010. Di Kanada, aya épidem parah serius telat pakait sareng penjualan bibit tomat anu katépaan, tapi éta disababkeun ku genotip US-23 sareng US-8 (Kalischuk dkk, 2012). Diferensiasi geografis anu jelas tina genotipe ieu luar biasa: US-23 ngawasa propinsi kulon Kanada (68%), sedengkeun US-8 ngawasa propinsi wétan (83%). Dina taun-taun salajengna, US-23 sumebar ka daérah wétan; Nanging, sacara umum, pangsa na dina populasi rada turun ngalawan latar tukang munculna genotipe US-22 sareng US-24 di nagara éta (Peters dkk, 2014). Dugi ka ayeuna, US-23 ngajaga posisi dominan sapanjang Kanada; US-8 aya di British Columbia, sedengkeun US-23 sareng US-24 aya di Ontario (Peters, 2017).
Janten, populasi Amérika Kalér P. infestans utamina garis-garis klonal. Salami 40 taun ka pengker, jumlah genotipe clonal anu dideteksi parantos dugi ka 24 Najan kanyataan yén galur kadua jinis kawin aya dina populasi, kamungkinan munculna genotipe anyar salaku hasil tina rekombinasi séksual tetep handap pisan. Sanaos kitu, dina 20 taun ka pengker, sababaraha kasus munculna populasi rékombinan ephemeral parantos kacatet (Gavino dkk, 2000; Danies dkk., 2014; Peters dkk, 2014), sareng dina hiji kasus, hasil tina pameuntasan mangrupikeun genotip US-11 , anu kakoncara di Amérika Kalér mangtaun-taun (Gavino dkk, 2000). Dugi ka taun 2009, parobihan struktur populasi dikaitkeun sareng munculna genotipe anu langkung énggal sareng langkung agrésif kalayan hijrah sareng perpindahan anu sateuacanna sateuacanna dominan. Naon anu lumangsung dina 2009-2010 Di Amérika Serikat sareng Kanada, epiphytotics pikeun kahiji kalina nunjukkeun yén dina jaman globalisasi, wabah panyakit tiasa dikaitkeun sareng panyebaran aktif génotip énggal nalika ngajual bahan tanam anu katépaan.
Amérika Kidul
Dugi ka ayeuna, studi ngeunaan populasi Amérika Kidul P. infestans sanés biasa atanapi skala ageung. Dipikaterang yén struktur populasi ieu cukup saderhana sareng kalebet 1-5 nasab klon per nagara (Forbes dkk, 1998). Janten, taun 1998, genotipe US-1 (Brazil, Chili) BR-1 (Brazil, Bolivia, Uruguay, Paraguay), EC-1 (Ékuador, Kolombia, Peru sareng Vénézuéla), AR-1, AR -2, AR-3, AR-4 sareng AR-5 (Argentina), PE-3 sareng PE-7 (kidul Peru). Kawin tipe A2 aya di Brazil, Bolivia sareng Argentina sareng henteu kapendak saluareun wates Bolivia-Peruvian di daérah Danau Titicaca, di tukangeun éta genotip EC-1 A1 didominasi di Andes. Kana tomat, US-1 tetep janten genotip dominan di Amérika Kidul.
Kaayaan kurang leuwih tetep nepi ka taun 2000an. Hiji titik anu penting nyaéta kapendakan di Andes Kalér ngeunaan baraya kentang anu ngembang liar (S. brevifolium sareng S. tetrapetalum) garis klon EC-2 énggal tina jinis A2 (Oliva dkk, 2010). Panilitian filogénetik nunjukkeun yén garis ieu henteu lengkep identik sareng P. infestans, sanaos caket hubunganana sareng éta, hubunganana diusulkeun pikeun ngémutanana, ogé garis anu sanés, EC-3, diisolasi tina tangkal tomat S. betaceum anu tuwuh di Andes, spésiés énggal disebat P. andina; Nanging, status spésiés ieu (spésiés mandiri atanapi hibrida P. infestans kalayan sababaraha garis anu henteu dikenal) masih teu jelas (Delgado dkk, 2013).
Ayeuna, sadaya populasi Amérika Kidul P. infestans sacara klonal. Sanaos aya duanana jinis kawin, henteu aya populasi rékombinan anu parantos diidentifikasi. Kana tomat, genotip US-1 aya di mana-mana, tétéla digusur tina kentang ku galur lokal, anu asalna pasti masih teu dikenal. Di Brazil, Bolivia sareng Uruguay, genotip BR-1 aya; di Peru, dibarengan ku US-1 sareng EC-1, aya sababaraha génotip lokal sanés. Di Andes, posisi dominan dipikagaduh ku garis clonal EC-1, hubungan anu hubunganana sareng P. andina anu nembe kapendak tetep teu acan digali. Hiji-hijina tempat anu "henteu stabil" dimana pikeun période 2003-2013. aya parobihan anu signifikan dina populasi, janten Chili (Acuña dkk, 2012), dimana di 2004-2005. populasi patogén janten ciri ku résistansi kana metalaxyl sareng haplotype DNA mitokondria anyar (Ia tibatan Ib anu aya sateuacanna). 2006 dugi ka 2011 dina populasi, genotip 21 (numutkeun SSR) didominasi, pangsa na ngahontal 90%, satutasna lontar ngalirkeun ka genotip 20, frekuensi kajadianana dina dua taun ka hareup dijaga sakitar 67% (Acuña, 2015).
Eropa
Dina sajarah Éropa, sahenteuna aya dua gelombang hijrah P. infestans ti Amérika Kalér: dina abad ka-1. (HERB-1) sareng awal abad ka-70 (US-1). Sebaran di mana-mana fungisida anu ngandung metalaxyl dina taun XNUMXan. ngarah ka pamindahan genotip dominan US-XNUMX sareng gagantiana sareng genotipe anyar. Hasilna, di kaseueuran nagara Éropa Kulon, populasi patogén diwakilan utamina ku sababaraha garis klonal.
Pamakéan analisa satelit pikeun analisis populasi patogén ngamungkinkeun pikeun ngaidentipikasi parobihan serius anu kajantenan di Éropa Kulon dina taun 2005-2008. Dina taun 2005, garis klon énggal dipanggihan di Inggris, disebat 13_A2 (atanapi "Blue 13") sareng dicirikeun ku jinis kawin A2 , agrésif tinggi sareng tahan ka phenylamides (Shaw et al., 2007). Genotype anu sami dipendakan dina sampel anu dikumpulkeun di 2004 di Walanda sareng Perancis kalér, nunjukkeun yén éta hijrah ka Inggris ti Éropa buana, kamungkinan ku kentang siki (Cooke et al., 2007). Panilitian génom perwakilan garis klonal ieu nunjukkeun tingkat polimorfisme tingkat luhurna (dugi ka 2016, jumlah variasi subclonal na ngahontal 340) sareng tingkat variasi anu signifikan dina tingkat éksprési gén, kalebet. gén épéktor nalika inféksi tutuwuhan (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017). Fitur-fitur ieu, dibarengan ku ningkatna durasi fase biotrofik, tiasa nyababkeun ningkatna agresivitas 13_A2 sareng kamampuanna nginféksi bahkan variétas kentang tahan telat hawar.
Dina sababaraha taun ka hareup, genotip gancang sumebar di nagara-nagara Éropa Kulon Kulon (Inggris Raya, Irlandia, Perancis, Bélgia, Walanda, Jérman) kalayan perpindahan sakaligus tina genotipe anu dominan sateuacanna 1_A1, 2_A1, 8_A1 (Montarry dkk, 2010; Gisi dkk. , 2011; Van den Bosch dkk, 2011; Cooke, 2015; Cooke, 2017). Numutkeun kana halaman wéb www.euroblight.net, pangsa 13_A2 dina populasi nagara-nagara ieu ngahontal 60-80% sareng langkung; ayana genotip ieu ogé parantos kacatet di sababaraha nagara Éropa Wétan sareng Kidul. Nanging, dina taun 2009-2012. 13_A2 kaleungitan jabatan dominanna di Britania Raya sareng Perancis, ngahasilkeun garis 6_A1 (8_A1 di Irlandia), sareng di Walanda sareng Bélgia éta sawaréh diganti ku genotipe 1_A1, 6_A1, sareng 33_A2 (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017; Stellingwerf, 2017).
Dugi ka ayeuna, sakitar 70% penduduk Éropa Kulon P. infestans mangrupikeun monoklonal. Numutkeun kana halaman wéb www.euroblight.net, genotipe dominan di nagara-nagara Éropa Kalér-Kulon (Inggris, Perancis,
Walanda, Bélgia) tetep, sakitar dina babandingan anu sami, 13_A2 sareng 6_A1, anu terakhir praktis henteu kapendak di luar daérah anu parantos ditangtoskeun (kajantenan Irlandia), tapi parantos ngagaduhan sahanteuna 58 subclones (Cooke, 2017). Variasi 13_A2 aya dina jumlah anu diperhatoskeun di Jérman, sareng ogé ditingali sacara sporadis di nagara-nagara Tengah sareng Éropa Kidul. Genotype 1_A1 mangrupikeun bagian penting tina populasi Bélgia sareng sawaréh Walanda sareng Perancis. Genotype 8_A1 parantos stabil dina populasi Éropa dina tingkat 3-6%, kajantenan Irlandia, dimana éta nahan posisi na ngarah sareng dibagi kana dua subclones (Stellingwerf, 2017). Tungtungna, dina 2016, aya kanaékan frékuénsi ayana genotipe anyar 36_A2 sareng 37_A2, mimiti dirékam dina 2013-2014; dugi ka ayeuna, genotipe ieu aya di Walanda sareng Bélgia sareng sabagian di Perancis sareng Jérman, ogé di beulah kidul Britania Raya (Cooke, 2017). Kira-kira 20-30% penduduk Éropa Kulon diwakilan ku genotip unik unggal taun.
Béda sareng Éropa Kulon, waktos muncul genotip 13_A2, populasi Éropa Kalér (Swédia, Norwégia, Dénmark, Finlandia) diwakilan sanés ku garis klonal, tapi ku sajumlah ageung genotipe unik (Brurberg dkk.,
2011). Salila période panyebaran aktif 13_A2 di Éropa Kulon, ayana genotip ieu di Skandinavia henteu dicatet dugi ka 2011, nalika munggaran dipanggihan di Jutlandia Kalér (Dénmark), dimana utamina variétas kentang industri dipelak ku panggunaan aktif ngandung metalaxyl fungisida (Nielsen dkk, 2014). Numutkeun ka www.euroblight.net, genotype 13_A2 ogé kauninga dina sababaraha conto ti Norwégia sareng Dénmark di 2014 sareng di sababaraha sampel Norwegia di 2016; salian ti éta, dina 2013, ayana genotip 6_A1 dina jumlah sakedik kacatet di Finlandia. Alesan utama kagagalan 13_A2 sareng garis klonal sanés dina nalukkeun Skandinavia dianggap minangka perbedaan iklim daérah ieu ti nagara-nagara Éropa Kulon.
Salaku tambahan kana kanyataan yén usum panas anu tiis sareng usum tiis tiis nyumbang kana kasalametan oospora tibatan miselium vegetatif (Sjöholm dkk, 2013), pembekuan taneuh dina usum salju (anu biasana henteu kajantenan di nagara-nagara haneut di Éropa Kulon) nyumbang kana sinkronisasi pengecambahan oospores sareng penanaman. kentang, anu ningkatkeun peranna salaku sumber inféksi primér (Brurberg et al., 2011). Éta ogé kedah dicatet yén, dina kaayaan kalér, pamekaran inféksi ti oospora ngaleungitkeun kamekaran inféksi tuber, anu pamustunganana nyegah dominasi garis-garis klonal anu langkung agrésif, tapi engké dikembangkeun (Yuen, 2012). Struktur populasi P. infestans anu paling diulik di Éropa Wétan (Polandia, Amérika Serikat) mirip pisan sareng di Skandinavia.
Duanana jenis kawin ogé aya di dieu, sareng seuseueurna genotip anu ditangtukeun ku analisis SSR unik (Chmielarz dkk, 2014; Runno-Paurson dkk, 2016). Sapertos di Éropa Kalér, distribusi garis klonal (utamina tina genotip 13_A2) sacara praktis henteu mangaruhan populasi lokal patogén, anu nahan tingkat kaanekaragaman anu luhur kalayan henteu aya garis dominan anu jelas.
Ayana 13_A2 aya kalana dititénan di lapangan kalayan variétas kentang komérsial. Di Rusia, kaayaan nuju berkembang dina cara anu sami. Analisis mikroponétél tina P. infestans isolates dikumpulkeun dina 2008-2011 dina 10 daérah anu bénten-bénten bagian Éropa di Rusia, nunjukkeun tingkat luhur kaanekaragaman genotip sareng kurangna kabeneran dina garis klon Éropa (Statsyuk dkk, 2014). Sababaraha taun ka pengker, panilitian ngeunaan sampel P. infestans anu dikumpulkeun di daérah Leningrad di 2013-2014 nunjukkeun béda anu signifikan antara aranjeunna sareng génotip ti daérah ieu anu dicirikeun dina panilitian sateuacanna. Dina duanana panilitian, genotipe Éropa Kulon henteu kapendak (Beketova dkk, 2014; Kuznetsova dkk, 2016).
Keragaman genetik anu luhur tina populasi Éropa Wétan P. infestans sareng henteuna garis klon dominan di jerona tiasa aya hubunganana sareng sababaraha alesan. Mimiti, sapertos di Éropa Kalér, kaayaan iklim nagara-nagara anu dianggap nyumbang kana pembentukan oospores salaku sumber inféksi primér (Ulanova dkk, 2010; Chmielarz dkk, 2014). Kadua, proporsi penting kentang anu dihasilkeun di nagara-nagara ieu dipelak di kebon swasta alit, sering dikurilingan leuweung atanapi halangan sanésna pikeun gerakan bebas bahan tepa (Chmielarz dkk, 2014). Sakumaha aturan, kentang anu dipelak dina kaayaan sapertos kitu sacara praktis henteu diubaran ku bahan kimia, sareng pilihan variétas dumasarkeun kana résistansi hawar telatna, nyaéta teu aya tekanan selektif pikeun agrésif sareng résistansi kana metalaxyl, anu nyabut génotip tahan, sapertos 13_A2, kaunggulan tibatan genotip anu sanés (Chmielarz dkk, 2014). Akhirna, kusabab ukuran taneuh anu alit, anu bogana biasana henteu latihan rotasi pepelakan, ngembang kentang mangtaun-taun di tempat anu sami, anu nyumbang kana akumulasi inokulum anu beragam sacara genetik (Runno-Paurson dkk, 2016; Elansky, 2015; Elansky dkk. ., 2015).
Asia
Dugi ka ayeuna, struktur populasi P. infestans di Asia tetep kirang dipikaharti. Éta dipikaterang yén éta diwakilan utamina ku garis klonal, sareng pangaruh ngagabungkeun séksual dina mecenghulna genotip énggal alit pisan. Janten, contona, taun 1997-1998. Di bagéan Asia Rusia (Siberia sareng Wétan Jauh), populasi patogén diwakilan ku ngan ukur tilu génotip kalayan dominasi genotip SIB-1 (Elansky dkk, 2001). Ayana garis patogén klonal parantos dipidangkeun di nagara sapertos Cina, Jepang, Korea, Filipina, sareng Taiwan (Koh dkk, 1994; Chen dkk, 2009). Garis klon US-1, anu ngadominasi hiji daérah ageung Asia, dina akhir taun 90an - awal 2000an. ampir dimana-mana mimiti diganti ku genotip séjén, anu antukna masihan jalan pikeun anu énggal. Dina kaseueuran kasus, parobahan struktur sareng komposisi populasi di nagara-nagara Asia pakait sareng hijrahna genotipe anyar ti luar. Maka, di Jepang, kacuali genotip JP-3, sadaya genotipe Jepang sanés anu muncul saatos US-1 (JP-1, JP-2, JP-3) ngagaduhan asal-usul éksternal anu langkung seueur atanapi kirang dibuktoskeun (Akino dkk., 2011) ... Di Cina, ayeuna aya tilu populasi patogén utama anu babagian geografis anu jelas; Henteu aya atanapi aliran gén lemah pisan diantara populasi ieu (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Genotype 13_A2 muncul di daérah Tiongkok di propinsi kidul na (Yunnan sareng Sichuan) dina 2005-2007, sareng di 2012-1014. ogé ditingali di belah wétan-kalér nagara (Li et al., 2013b). Di India, 13_A2 muncul sigana dina waktos anu sami sareng di Cina, paling kamungkinan kentang siki anu katépaan (Chowdappa dkk, 2015), sareng di 2009-2010. nyababkeun panyakit epiphytotic serius hawar-hawar dina tomat di beulah kidul nagara, satutasna nyebar ka kentang sareng di 2014 nyababkeun wabah telat di Benggala Kulon, anu nyababkeun karusakan sareng bunuh diri seueur patani lokal (Fry, 2016).
Aprika
Dugi ka 2008-2010 studi sistematis P. infestans di nagara-nagara Afrika teu acan dilaksanakeun. Dina waktos ayeuna, populasi Afrika infestans P. tiasa dibagi kana dua kelompok, sareng divisi ieu jelas pakait sareng kanyataan impor kentang siki ti Éropa.
Di Afrika Kalér, anu sacara aktip ngimpor kentang siki ti Éropa, jenis kawin A2 sacara lega diwakilan di ampir sadaya daérah, anu nyayogikeun kamungkinan teoritis munculna genotipe anyar salaku hasil tina rekombinasi séksual (Corbière dkk, 2010; Rekad dkk, 2017). Salaku tambahan, di Aljazair, ayana genotipe 13_A2, 2_A1, sareng 23_A1 nyatet kalayan dominasi anu jelas ti mimiti aranjeunna, ogé panurunan sacara bertahap dina proporsi genotipe unik pikeun ngarengsekeun leungit (Rekad dkk, 2017). Béda sareng sésana daérah, di Tunisia (kacuali belah wétan-kalér nagara), populasi patogén diwakilan utamina ku jinis kawin A1 (Harbaoui dkk, 2014).
Garis klon NA-01 dominan di dieu. Sacara umum, proporsi garis klon dina populasi ngan ukur 43%. Di Afrika Wétan sareng Kidul, dimana volume impor siki laleutik sakedik (Fry dkk., 2009), P. infestans diwakilan ku ngan ukur dua garis tipe A-clonal, US-1 sareng KE-1, sareng anu terakhir aktip mindahkeun tempatna kana kentang ( Pule dkk, 1; Njoroge dkk, 2012). Dugi ka ayeuna, duanana génotip ieu ngagaduhan jumlah variasi subclonal anu nyata.
Australia
Laporan mimiti telat hawar-hawar dina kentang di Australia ti saprak 1907, sareng epiphytotia munggaran, panginten disababkeun ku hujan ageung di bulan usum panas, kajadian di 1909-1911. (Dréndé et al., 2002). Nanging, sacara umum, hawar-hawar telat henteu ngagaduhan signifikansi ékonomi anu penting pikeun nagara. Wabah Sporadis tina hawar-hawar, diprovokasi ku kaayaan cuaca anu nyayogikeun kalembaban anu luhur, kajadian henteu langkung ti sakali unggal 5-7 taun sareng lokalisasi utamina di Tasmania kalér sareng Victoria tengah. Patali sareng hal di luhur, publikasi anu dikhususkeun pikeun diajar struktur penduduk Australia P. infestans praktis teu aya. Inpormasi anu pang anyarna aya ti 1998-2000. (Dréndé et al., 2002). Numutkeun ka panulis, populasi Victoria mangrupikeun garis klonal US-1.3, anu sacara teu langsung mastikeun hijrahna genotip ieu ti Amérika Serikat. Spesimen Tasmania diklasifikasikeun salaku AU-3, béda sareng génotip anu aya dina waktos éta di bagian sanés dunya.
Fitur pangembangan telat hawar di Rusia
Di Éropa, inféksi diwanohkeun ku umbi-umbi cikal panyakit, oospor anu tumpes dina taneuh, ogé zoosporangia dibawa angin ti pepelakan anu dipelak tina umbi anu ditumpes di sawah taun kamari (pepelakan "sukarela"), atanapi dina tumpukan gumpalan tetengger pikeun neundeun umbi. Diantara ieu, pepelakan anu dipelak dina tumpukan umbi anu dibuang dianggap sumber inféksi anu paling bahaya. di dinya, jumlah umbi anu bertunas sering signifikan, sareng zoosporangia tiasa di bawa ti jauhna. Sésa sumberna (oospores, pepelakan "sukarela") henteu bahaya sapertos kitu, sabab henteu adat pikeun melak pepelakan dina kebon anu sami langkung sering ti sakali unggal 3-4 taun. Inféksi tina umbi siki anu sakit ogé minimal kusabab sistem kontrol kualitas siki anu saé.
Sacara umum, jumlah inokulum dina populasi Éropa diwatesan, sareng ku sabab kitu paningkatan wabahna rada lambat sareng tiasa hasil dikontrol nganggo persiapan fungisida kimia. Tugas utama dina kaayaan Éropa nyaéta ngalawan inféksi dina fase nalika dispersal massa zoosporangia tina pepelakan anu kapangaruhan dimimitian.
Di Rusia, kaayaan na beda pisan. Kaseueuran pepelakan kentang sareng tomat dipelak di kebon swasta alit; tindakan pelindung henteu dilaksanakeun pisan, atanapi pangobatan fungisida dilaksanakeun dina jumlah anu henteu cekap sareng dimimitian saatos hawar-hawar hawar dina puncak. Hasilna, kebon sayuran swasta dijantenkeun sumber utama inféksi, ti mana zoosporangia dibawa ku angin ka kebon komersial. Ieu dikonfirmasi ku pengamatan langsung kami di Moskow, Bryansk, Kostroma, wilayah Ryazan: karuksakan pepelakan di kebon swasta dititénan bahkan sateuacan dimimiti perawatan fungisida tina penanaman komérsial. Salajengna, wabah di sawah ageung kaendahan ku panggunaan persiapan fungisida, sedengkeun di kebon swasta aya pamekaran gancang hawar-hawar.
Dina kasus pamrosésan anu teu leres atanapi "anggaran" tina penanaman komérsial, fokus tina hawar-hawar telat némbongan di sawah; engké aranjeunna aktip ngembangkeun, ngalangkungan daérah anu langkung ageung (Elansky, 2015). Inféksi di kebon swasta gaduh pangaruh anu signifikan dina épidemi dina bidang komersial. Di sadaya daérah kentang anu aya di Rusia, daérah anu dikuasai ku kentang di kebon swasta sababaraha kali langkung ageung tibatan total luas lapangan produser ageung. Dina lingkungan anu sapertos kitu, kebon sayuran swasta tiasa ditingali salaku sumber inokulum global pikeun bidang komersial. Hayu urang cobian pikeun ngaidentipikasi sipat-sipat anu janten ciri tina genotipe galur di kebon swasta.
Melak kadali sanés sareng cikal karantina ware kentang, siki tomat anu dicandak ti produser asing anu diragukeun, penanaman jangka panjang kentang sareng tomat di daérah anu sami, pangobatan fungisida anu henteu leres atanapi henteuna lengkepna nyababkeun epiphytotics parna di swasta, hasilna bebas pameuntasan, hibridisasi sareng pembentukan oospor di kebon swasta. Hasilna, keragaman patogén anu luhur pisan katénjo, nalika ampir unggal galur unik dina genotipna (Elansky dkk, 2001, 2015). Melak kentang siki tina sababaraha asal usul genetik henteu janten kamungkinan garis klon khusus pikeun nyerang rupa-rupa tinangtu bakal muncul. Galur anu dipilih dina kasus sapertos kitu dibédakeun ku kagunaanana aya hubunganana sareng variétas anu kapangaruhan, seuseueurna aya caket kana jumlah maksimum gén virulence. Ieu bénten pisan sareng sistem "garis klonal" anu khas pikeun sawah ageung perusahaan tatanén kalayan sistem panyalindungan anu leres dipasangna tina telat hawar-hawar. "Garis klonal" (nalika sadaya galur patogén hawar-hawar di lapangan diwakilan ku hiji atanapi langkung genotip) aya di mana-mana di nagara-nagara dimana penanaman kentang dilaksanakeun sacara éksklusif ku kebon ageung: Amérika Serikat, Walanda, Dénmark, sareng sajabana Di Inggris, Irlandia, Polandia, dimana plot rumah tangga ogé sacara tradisional nyebar ngembang kentang, aya ogé kaanekaragaman genotip anu langkung luhur di kebon swasta. Dina akhir abad ka-20, "garis klonal" nyebar di daérah Asia sareng Jauh Wétan Rusia (Elansky dkk, 2001), anu tétéla kusabab panggunaan ragam kentang anu sami sacara éksklusif pikeun dipelak. Nembe, kaayaan di daérah-daérah ieu ogé mimiti robih kana paningkatan keragaman genotip populasi.
Kurangna pangobatan intensif kalayan persiapan fungisida ngagaduhan akibat anu langsung - henteu aya akumulasi galur tahan di kebon. Mémang, hasil urang nunjukkeun yén galur anu tahan metalaxyl dipendakan sacara signifikan kirang sering di kebon swasta tibatan perkebunan komérsial.
Deukeutna perkebunan kentang sareng tomat, has pikeun kebon swasta, mempermudah migrasi galur antara pepelakan ieu, salaku hasilna, dina dasawarsa ka tukang, diantara galur anu diisolasi tina kentang, proporsi galur anu nyandak gén pikeun résistansi kana variétas tomat céri (T1), anu ngan ukur ciri khas pikeun tomat "galur. Galur sareng gén T1 dina kaseueuran kasus agrésip pisan pikeun kentang sareng tomat.
Dina taun-taun ayeuna, hawar-hawar telat dina tomat mimiti muncul dina seueur kasus sateuacanna tibatan kentang. Bibit tomat tiasa diserang ku oospor dina taneuh, atanapi oospor aya dina siki tomat atanapi taat ka aranjeunna (Rubin dkk, 2001). Dina 15 taun ka pengker, sajumlah ageung bibit rangkep murah, utamina diimpor, parantos muncul di toko-toko, sareng seuseueurna produsen alit parantos ngalih ngagunakeunana. Sikina tiasa ngandung galur sareng génotip anu khas daérah budidaya na. Di pikahareupeun, genotipe ieu kalebet dina prosés séks di kebon swasta, anu nyababkeun timbulna genotip anu anyar pisan.
Janten, tiasa ditetepkeun yén kebon swasta mangrupikeun "panci lebur" global, di mana, salaku hasil tina pertukaran bahan genetik, genotipe anu aya diolah sareng anu anyar nembongan. Sumawona, pamilihanana dilakukeun dina kaayaan anu bénten pisan sareng anu diciptakeun pikeun kentang di kebon ageung: henteuna pencét fungisida, keseragaman variétal tina penanaman, kautamaan pepelakan anu kapangaruhan ku sababaraha jinis inféksi virus sareng baktéri, caket tomat sareng nighthades liar, pameuntasan aktif sareng formasi oospore, kamungkinan pikeun oospora bertindak salaku sumber inféksi pikeun taun payun.
Sadaya ieu nyababkeun keragaman genotip anu luhur pisan di buruan tukang. Dina kaayaan epiphytotic, hawar telat nyebar gancang pisan di kebon sayuran sareng seueur spora dileupaskeun, anu ngapung ka perkebunan komérsial caket dieu. Nanging, saatos ngalebetkeun lapangan komérsial sareng sistem téknologi tatanén sareng panangtayungan kimia anu leres, spora anu sumping sacara praktis henteu aya kasempetan pikeun ngamimitian epiphytotics di lapangan, anu disababkeun ku henteuna garis klonal tahan ka fungisida sareng khusus kana ragam anu dibudidayakan.
Sumber inokulum primér ogé umbi panyakit anu kajebak dina bibit komérsial. Umbi ieu dipelak, sakumaha aturan, dina widang kalayan téknologi tatanén anu saé sareng panangtayungan kimiawi intensif. Genotipe tina isolat anu mangaruhan umbi diadaptasi pikeun kamekaran ragam na nyalira. Galur ieu nyata langkung bahaya pikeun dipelak komérsial tibatan inokulum anu asalna ti kebon swasta. Hasil panilitian urang ogé ngadukung asumsi ieu. Penduduk diasingkeun tina bidang ageung kalayan panangtayungan kimia anu leres sareng téknologi tatanén anu saé henteu bénten-bénten béda-béda genotip. Seringna ieu sababaraha garis klon anu agrésif pisan.
Galur tina bahan siki komérsial tiasa ngalebetkeun populasi di kebon sayuran sareng janten kalibet dina prosés anu kajantenan. Nanging, di kebon sayuran, daya saingna bakal langkung handap tibatan dina bidang komersial, sareng moal lami deui aranjeunna bakal lirén ayana dina bentuk garis klon, tapi génna tiasa dianggo dina penduduk "kebon".
Inféksi anu tumuh dina pepelakan "sukarela" sareng dina tumpukan umbi culled nalika panén henteu pati relevan pikeun Rusia, sabab Di daérah kentang utama Rusia, pembekuan taneuh usum salju katénjo, sareng pepelakan tina umbi anu parantos lebet dina taneuh jarang dikembangkeun. Sumawona, sakumaha nunjukkeun percobaan urang, patogén hawar-hawar kasép henteu salamet dina suhu négatip bahkan dina umbi anu nahan viabilitasna. Di zona gersang, dimana penanaman kentang mimiti dilakukeun, telat hawar rada jarang kusabab usum garing sareng usum panas.
Janten, urang ayeuna nuju nitenan pembagian populasi P. infestans kana populasi "sawah" sareng "kebon". Nanging, dina taun-taun ayeuna, prosés parantos dititénan ngarah kana konvergénsi sareng panganteur genotip tina populasi ieu.
Diantara aranjeunna, urang tiasa nyatet paningkatan umum dina literasi produsen alit, munculna bungkus alit kentang siki, panyebaran persiapan fungisida dina bungkus alit, sareng kaleungitan sieun "kimia" ku penduduk.
Kaayaan timbul nalika, berkat aktipitas anu kuat dina hiji panyadia, sakumna désa dipelak ku umbi-umbi bibit anu sami sareng disayogikeun bungkus alit tina péstisida anu sami. Éta tiasa dianggap yén kentang anu bénten-bénten anu sami bakal dipendakan dina penanaman komérsial caket dieu.
Di sisi anu sanésna, sababaraha perusahaan dagang péstisida ngamajukeun skéma pangobatan kimia "anggaran". Dina hal ieu, jumlah pangobatan anu disarankeun diremehkeun sareng fungisida anu paling murah ditawarkeun, sareng tekenan sanés dina ngahambat pamekaran hawar-hawar nepi ka ngored puncak, tapi dina sababaraha waktos tunduh dina epiphytoty supados nambahan hasilna. Skéma sapertos kitu sacara ékonomis nalika ngala kentang ware tina bahan siki kelas rendah, padahal sacara prinsipna teu aya patarosan kéngingkeun hasil anu tinggi. Nanging, dina hal ieu, kontras sareng populasi kebon, kasang tukang genetik kentang nyumbang kana pilihan lomba fisiologis khusus, anu bahaya pisan pikeun ragam ieu.
Sacara umum, kacenderungan kana konvergénsi metode "kebon" sareng "sawah" produksi kentang sigana urang rada bahaya. Pikeun nyegah akibat négatipna, boh di bumi sareng séktor komérsial, diperyogikeun pikeun ngontrol kadua campuran kentang siki sareng kisaran fungisida anu ditawarkeun ka pamilik swasta dina bungkusan leutik, ogé nyukcruk skéma panyalindungan kentang sareng panggunaan persiapan fungisida di séktor komérsial.
Di daérah swasta, aya kamekaran anu intensif sanés ngan ukur telat hawar-hawar, tapi ogé Alternaria. Kaseueuran pamilik plot rumah tangga swasta henteu nyandak tindakan khusus pikeun ngajagaan ngalawan Alternaria, nyandak pamekaran Alternaria pikeun kahébohan alami tina dedaunan atanapi pamekaran hawar-hawar. Ku alatan éta, ku pamekaran masif Alternaria kana variétas rentan, plot rumah tangga tiasa dijantenkeun sumber inokulum pikeun penanaman komérsial.
Mékanisme variabilitas
Prosés mutasi
Kusabab ayana mutasi mangrupikeun prosés acak dina prosés kalayan frékuénsi anu handap, ayana mutasi di mana waé lokus gumantung kana frékuénsi mutasi lokus ieu sareng ukuran populasi. Nalika diajar frekuensi mutasi galur P. infestans, jumlah koloni anu dipelak dina média gizi selektif saatos diubaran ku mutagén kimia atanapi fisik biasana ditangtukeun. Sakumaha anu tiasa ditingali tina data anu dipidangkeun dina Tabel 8, frékuénsi mutasi galur anu sami dina loci anu béda tiasa bénten-bénten ku sababaraha orde gedena. Frékuénsi luhur mutasi résistansi kana metalaxyl tiasa janten salah sahiji alesan akumulasi galur anu tahan ka alami.
Frékuénsi mutasi spontan atanapi ngainduksi, diitung dina dasar ékspérimén laboratorium, henteu saluyu sareng prosés anu kajantenan dina populasi alam, ku sabab ieu:
1. Kalayan fisi nuklir anu teu sinkron, mustahil pikeun estimasi frékuénsi mutasi per hiji generasi nuklir. Kusabab kitu, kaseueuran ékspérimén nyayogikeun inpormasi langsung ngeunaan frékuénsi mutasi, tanpa ngabédakeun antara dua kajadian mutasi sareng hiji kajadian saatos mitosis.
2. Mutasi léngkah-léngkah biasana ngirangan kasaimbangan génom, ku alatan éta, babarengan sareng akuisisi sipat anyar, kabugaran umum organisme turun. Kaseueuran mutasi anu diala sacara ékspériméntal gaduh pangirangan agresif sareng henteu kacatet dina populasi alam. Maka, koefisien korélasi antara derajat résistansi P. infestans mutants kana phenylamide fungicides sareng tingkat pertumbuhan dina médium ponggawa rata-rata (-0,62), sareng résistansi kana fungisida sareng agrésif dina daun kentang (-0,65) (Derevyagina dkk. , 1993), anu nunjukkeun kabugaran handap mutan. Mutasi résistansi kana dimethomorph ogé dibarengan ku turunna seukeut dina viability (Bagirova et al., 2001).
3. Seuseueurna mutasi spontan sareng anu diinduksi teu resesif sareng henteu nunjukkeun dirina sacara phenotypically dina ékspérimén, tapi mangrupikeun cadangan variabilitas anu disumputkeun dina populasi alam. Galur mutan anu diisolasi dina percobaan laboratorium nyandak mutasi dominan atanapi semi-dominan (Kulish sareng Dyakov, 1979). Tétéla, diploidy nuklir ngajelaskeun usaha anu henteu hasil pikeun kéngingkeun mutan handapeun pangaruh iradiasi UV anu keueung dina variétas anu tahan saméméhna (McKee, 1969). Numutkeun kana itungan panulis, mutasi sapertos kitu tiasa lumangsung kalayan frékuénsi kirang ti 1: 500000. Transisi mutasi resesif kana kaayaan homozygous, anu dikedalkeun kalayan fenotipis tiasa lumangsung kusabab rékombinasi séksual atanapi aséksual (tempo di handap). Nanging, bahkan dina hal ieu, mutasi tiasa ditutup ku alél dominan inti tipe liar dina miselium cenotic (multinucleated) sareng phenotypically ngan ukur dina formasi zoospora mononuklear.
Tabel 8. Frékuénsi P. infestans mutasi kana zat anu nyegah-tumuh dina tindakan nitrosomethylurea (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova dkk., 2001)
Sambungan | Frékuénsi mutasi |
Oxytetracycline | X 6,9 10-8 |
Blasticidin S | 7,2 x 10-8 |
Streptomycin | 8,3 x10-8 |
Trichothecin | X 1,8 10-8 |
Cycloheximide | X 2,1 10-8 |
Daaconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | X 6,3 10-7 |
Metalaxil | X 6,9 10-6 |
Ukuran penduduk ogé maénkeun peran anu pasti dina lumangsungna mutasi spontan. Dina populasi anu ageung pisan, numana jumlah sél N> 1 / a, dimana a mangrupikeun tingkat mutasi, mutasi lirén janten fenomena acak (Kvitko, 1974).
Itungan nunjukkeun yén kalayan rata-rata serangan kebon kentang (35 titik per tutuwuhan), 8x1012 spora kabentuk unggal dinten dina hiji hektar (Dyakov sareng Suprun, 1984). Tétéla, populasi sapertos kitu ngandung sadaya mutasi anu diijinkeun ku jinis bursa di unggal tempatna. Malah mutasi langka, anu lumangsung kalayan frekuensi 10-9, bakal kaala ku sarébu individu tina jutaan anu hirup dina hiji héktar sawah kentang. Pikeun mutasi anu lumangsung kalayan frékuénsi anu langkung luhur (contona, 10-6), dina populasi sapertos kitu, rupa-rupa mutasi dipasangkeun tiasa lumangsung unggal dinten (sakaligus dina dua loci), nyaéta prosés mutasi bakal ngagentos rekombinasi.
Migrasi
Pikeun P. infestans, dua jinis migrasi utama dipikanyaho: pikeun nutup jarak (dina sawah kentang atanapi kebon tatangga) ku nyebarkeun zoosporangia ku arus hawa atanapi semprot hujan, sareng jarak anu jauh - sareng melak umbi atanapi buah tomat diangkut. Metodeu anu mimitina nyayogikeun perpanjangan pokona panyakit, anu kadua - nyiptakeun fokus anyar di tempat anu jauh tina anu utami.
Penyebaran inféksi ku umbi tomat sareng buah teu ngan ukur nyumbang kana mecenghulna panyakit di tempat-tempat anyar, tapi ogé sumber utama keragaman genetik dina populasi. Di daérah Moskow, kentang dipelak, dibawa ti daérah anu béda-béda Rusia sareng Éropa Kulon. Buah tomat dibawa ti daérah kidul Rusia (daérah Astrakhan, daérah Krasnodar, Kaukasus Kalér). Siki tomat, anu ogé tiasa dijantenkeun sumber inféksi (Rubin dkk, 2001), ogé diimpor ti daérah kidul Rusia, Cina, nagara Éropa sareng nagara-nagara sanés.
Numutkeun ka itungan ku E. Mayr (1974), parobihan genetik dina populasi lokal anu disababkeun ku mutasi jarang ngaleuwihan 10-5 per tempat, sedengkeun dina populasi anu kabuka, bursa kusabab aliran counter gen sahenteuna 10-3 - 10-4.
Migrasi dina umbi anu kainféksi tanggung jawab asupna P. infestans ka Éropa, sumebar ka sadaya daérah dunya tempat kentang dipelak; aranjeunna nyababkeun parobihan penduduk anu paling serius. Hawar-hawar telat dina kentang muncul di daérah Kakaisaran Rusia ampir sakaligus sareng penampilanana di Éropa Kulon.
Kusabab panyakit ieu mimiti dicatet dina 1846-1847 di Amérika Balantik sareng ngan dina taun-taun salajengna sumebar di Bélarus sareng daérah kalér-kulon Rusia, asal Éropa Kulon na jelas. Sumber mimiti hawar-hawar di Bumi Tua teu pati jelas. Hipotesis anu dikembangkeun ku Fry dkk. (Fry dkk., 1992; Fry, Goodwin, 1995, Goodwin dkk., 1994) nunjukkeun yén parasit mimiti datang ti Méksiko ka Amérika Kalér, dimana éta nyebar ngalangkungan pepelakan, teras diangkut ka Éropa Kulon (buah ara 7).
Salaku hasil tina kumalayang terus-terusan (pangaruh dobel tina "bottleneck"), klon tunggal dugi ka Éropa, turunanana nyababkeun pandemik di saluruh wilayah Daérah Tua, dimana kentang dipelak. Salaku buktina hipotesa ieu, panulis nyebut, mimiti, kajadian di mana-mana ngan ukur hiji jinis kawin (A1) sareng, kadua, homogénitas genotipe tina galur anu ditaliti ti daérah anu béda (sadayana dumasarkeun kana spidol molekul, kalebet 2 isozyme loci, pola sidik DNA, sareng struktur DNA mitokondria idéntik, sareng pakait sareng klon US-1 anu dijelaskeun di Amérika Serikat). Nanging, sababaraha data nimbulkeun keraguan ngeunaan sahenteuna sababaraha penyediaan hipotesa anu nyatakeun. Analisis P. infestans DNA mitokondria diisolasi tina sampel kentang hérbarium anu kainféksi nalika jaman epiphytotic munggaran di 40 nunjukkeun yén aranjeunna béda dina struktur DNA mitokondria tina klon US-1, anu, ku éta, sahenteuna sanés hiji-hijina sumber inféksi di Éropa (Ristaino dkk, 2001).
Kaayaan hawar-hawar telat parah deui dina taun 80an abad XX. Parobihan ieu di handap lumangsung:
1) Rata-rata agrésipitas penduduk parantos ningkat, anu nyababkeun, khususna, panyebaran nyebar tina bentuk hawar-hawar anu paling ngabahayakeun - karuksakan petioles sareng batang.
2) Aya pergeseran dina waktos telat hawar-hawar dina kentang - ti akhir Juli nepi ka awal Juli komo nepi ka akhir Juni.
3) Jinis kawin A2, anu sateuacanna teu aya di Dunya Old, parantos janten dimana-mana.
Parobihanna diawalan ku dua kajadian: panggunaan masif dina metalaxyl fungisida anyar (Schwinn sareng Staub, 1980) sareng mecenghulna Mexico salaku éksportir kentang dunya (Niederhauser, 1993). Luyu sareng ieu, dua alesan pikeun parobihan penduduk dilebetkeun - konversi jinis kawin dina pangaruh metalaxyl (Ko, 1994) sareng perkenalan masif galur énggal kalayan umbi anu katépaan ti Méksiko (Fry sareng Goodwin, 1995). Sanaos panganteur jinis kawin dina pangaruh metalaxyl didapet henteu ngan ukur ku Ko, tapi ogé dina pagawéan anu dilakukeun di laboratorium Universitas Negeri Moscow (Savenkova, Chherepennicova-Anikina, 2002), hipotésis anu kadua langkung dipikaresep. Babarengan sareng munculna jinis kawin kadua, parobihan serius dina genotipe galur Rusia infestans Rusia, kalebet gén nétral (isozyme sareng RFLP loci), ogé dina struktur DNA mitokondria. Kompleks parobihan ieu henteu tiasa dijelaskeun ku aksi metalaxyl; tibatan, aya impor masif tina galur anyar ti Mexico, anu, kusabab langkung agrésif (Kato dkk, 1997), ngagusur galur anu lami (US-1), janten dominan dina populasi. Parobihan dina komposisi populasi Éropa lumangsung dina waktos anu singget pisan - ti 1980 ka 1985 (Fry et al., 1992). Di daérah tilas USSR, "galur énggal" dipendakan dina koléksi ti Éstonia di 1985, nyaéta, langkung lami tibatan di Polandia sareng Jérman (Goodwin dkk, 1994). Kali terakhir "galur lami US-1" di Rusia diisolasi tina tomat anu katépaan di daérah Moskow taun 1993 (Dolgova dkk, 1997). Ogé di Perancis, galur "lami" dipendakan dina perkebunan tomat dugi ka awal taun 90an, nyaéta, saatos aranjeunna ngaleungit dina kentang baheula (Leberton sareng Andrivon, 1998). Parobihan dina galur P. infestans mangaruhan seueur sipat, kaasup anu penting pisan pikeun prakték, sareng ningkatkeun bahaya tina telat hawar-hawar.
Rekombinasi séksual
Supados rékombinasi séksual nyumbang kana variabilitas, perlu, mimiti, ayana dua jinis kawin dina populasi dina babandingan anu caket kana 1: 1, sareng, kadua, ayana variabilitas penduduk awal.
Babandingan jinis kawin beda-beda pisan dina sababaraha populasi anu béda sareng bahkan dina sababaraha taun dina hiji populasi (Tabel 9,10, 90). Alesan pikeun parobahan anu drastis sapertos dina frékuénsi jinis kawin dina populasi (sapertos, contona, di Rusia atanapi di Israél dina awal taun 2002an abad ka tukang) henteu dipikaterang, tapi dipercaya yén ieu disababkeun ku ngenalkeun klon anu langkung kompetitif (Cohen, XNUMX).
Sababaraha data henteu langsung nunjukkeun jalan prosés séks dina sababaraha taun sareng di daérah tinangtu:
1) Panilitian ngeunaan populasi ti daérah Moskow nunjukkeun yén dina 13 populasi anu pangsa jinis kawin A2 kirang tina 10%, total karagaman genetik anu diitung pikeun tilu loci isozyme nyaéta 0,08, sareng dina 14 populasi anu saham langkung tina A2 30%, keragaman genetik dua kali langkung luhur (0,15) (Elansky dkk, 1999). Janten, kamungkinan luhur hubungan séks, langkung ageung béntenna genetik penduduk.
2) Hubungan antara babandingan jinis kawin dina populasi sareng inténsitas formasi oospor dititénan di Israél (Cohen et al., 1997) sareng di Holland
(Flier dkk, 2004). Panilitian urang nunjukkeun yén, dina populasi anu ngasingkeun sareng jinis kawin A2 masing-masing 62, 17, 9, sareng 6%, oospor aya dina 78, 50, 30, sareng 15% tina daun kentang anu dianalisis (gaduh 2 atanapi langkung titik), masing-masing.
Sampel anu ngagaduhan 2 atanapi langkung spot sacara signifikan langkung sering ngandung oospores tibatan sampel anu masing-masing aya 1 titik (masing-masing 32 sareng 14%) (Apryshko dkk, 2004).
Oospores langkung umum dina daun lapisan tengah sareng handap tutuwuhan kentang (Mytsa et al., 2015; Elansky dkk, 2016).
3) Di sababaraha daérah, genotipe unik parantos dipendakan, kajadianana aya hubunganana sareng rekombinasi seksual. Janten, di Polandia taun 1989 sareng di Perancis di 1990, galur homozigot pikeun glukosa-6-
fosfat isomerase (GPI 90/90). Kusabab samemehna ngan ukur 10/90 heterozygotes anu karandapan salami 100 taun, homozygosity disababkeun ku rekombinasi seksual (Sujkowski dkk, 1994). Di Kolombia (AS), isolat ngagabungkeun A2 sareng GPI 100/110 sareng A1 sareng GPI 100/100 umum, tapi dina akhir usum 1994 (16 Agustus sareng 9 Séptémber 1), galur sareng génotip régombinan (A100 GPI 110/2 sareng A100 GPI 100/1997) (Miller dkk, XNUMX).
4) Dina sababaraha populasi ti Polandia (Sujkowski dkk, 1994) jeung Kaukasus Kalér (Amatkhanova dkk, 2004), distribusi loci DNA sidik sareng loci protéin allozyme pakait sareng sebaran Hardy-Weinberg, anu nunjukkeun
ngeunaan pangsa saé kontribusina tina rébuan séksual kana keragaman penduduk. Di daérah sanés Rusia, henteu aya koréspondénsi distribusi Hardy-Weinberg dina populasi, tapi ayana panyambungan disequilibrium nunjukkeun, nunjukkeun dominasi réproduksi klonal (Elansky dkk, 1999).
5) Keragaman genetik (GST) antara galur kalayan jinis kawin anu béda (A1 sareng A2) langkung handap dibanding antara populasi anu béda (Sujkowski dkk, 1994), anu sacara teu langsung nunjukkeun palang séks.
Dina waktos anu sasarengan, kontribusi ngagabungkeun séksual kana keragaman penduduk moal tiasa luhur pisan. Kontribusi ieu diitung pikeun populasi daérah Moskow (Elansky dkk, 1999). Numutkeun kana itungan Lewontin (1979) "ngahijikeun deui, anu tiasa ngahasilkeun varian énggal tina dua loci kalayan frékuénsi henteu ngaleungitkeun produk heterozygositiesna, ngan ukur efektif upami nilai héterozygositas pikeun dua alél parantos luhur".
Kalayan babandingan dua jinis pasangan, anu has pikeun daérah Moskow, sami sareng 4: 1, frékuénsi rekombinasi bakal 0,25. Kamungkinan anu nyebrang galur bakal heterozygous pikeun dua tina tilu loci isozygous anu diulik dina populasi anu ditalungtik nyaéta 0,01 (2 galur tina 177). Akibatna, kamungkinan ayana heterozygotes dobel salaku hasil tina gabungan deui henteu kedah ngaleuwihan produkna dikali probabilitas pameuntasan (0,25x0,02x0,02) = 10-4, i. rekombinan séks biasana henteu kalebet kana sampel anu diulik ngeunaan galur. Itungan ieu didamel pikeun populasi ti daérah Moskow dicirikeun ku variabilitas anu kawilang luhur. Dina populasi monomorphic sapertos urang Siberia, prosés séks, sanaos kajantenan dina populasi masing-masing, henteu tiasa mangaruhan keragaman genetikna.
Salaku tambahan, P. infestans dicirikeun ku sering misalignment kromosom dina meiosis, anu nyababkeun aneuploidy (Carter et al., 1999). Pelanggaran sapertos ngirangan kasuburan hibrida.
Rekombinasi parasexual, konvérsi gén mitotic
Dina ékspérimén ngeunaan pamisahan galur P. infestans kalayan mutasi dina résistansi kana hambatan pertumbuhan anu béda, mecenghulna misolates tahan ka duanana sambetan (Shattock and Shaw, 1975; Dyakov, Kuzovnikova, 1974; Kulish, Dyakov,
1979). Galur tahan ka dua sambetan pertumbuhan timbul salaku akibat tina heterokaryotization of mycelium, sareng dina hal ieu aranjeunna dibelah nalika réproduksi ku zoospores mononuklear (Judelson, Ge Yang, 1998), atanapi henteu ngempel dina turunan monozoosporous, sabab ngagaduhan tetraploid (kumargi isolat awal diploid) inti , 1979). Diploid Heterozygous dipisahkeun dina frékuénsi anu handap pisan kusabab haploidisasi, kromosom nondisjunction, sareng mitotic crossing (Poedinok dkk, 1982). Frékuénsi prosés ieu tiasa ditingkatkeun kalayan bantosan épék tinangtu dina diploid heterozygous (contona, iradiasi UV tina spora germinat).
Sanaos pembentukan hibrida vegetatif sareng résistansi dobel henteu ngan ukur lumangsung dina vitro, tapi ogé dina umbi kentang anu katépaan ku campuran mutan (Kulish dkk, 1978), rada sesah pikeun nganalisis peran paningkatan ulang parasexual dina ngahasilkeun genotipe anyar dina populasi. Frékuénsi pembentukan séparant kusabab haploidization, nondisjunction of chromosome sareng mitotic crossing over tanpa épék khusus tiasa diémutan (kirang ti 10-3).
Munculna segregants homozygous tina galur heterozygous tiasa didasarkeun dina nyebrangan mitosis sareng konvérsi gén mitosis, anu dina P. sojae lumangsung kalayan frékuénsi 3 x 10-2 dugi ka 5 x 10-5 per tempat, gumantung kana galurna (Chamnanpunt dkk. , 2001).
Sanaos frékuénsi lumangsungna heterokaryons sareng diploid heterozygous tétéla luhurna teu disangka-sangka (ngahontal puluhan persén), prosés ieu ngan ukur lumangsung nalika budaya mutan anu dicandak tina galur anu sami dicampur. Nalika ngagunakeun galur anu béda-béda diasingkeun ti alam, heterokaryotization henteu kajantenan (atanapi lumangsung kalayan frékuénsi anu handap pisan) kusabab ayana sauyunan vegetatif (Poedinok sareng Dyakov, 1981; Anikina dkk, 1997b; Cherepennikova-Anikina dkk., 2002). Akibatna, peran rekombinasi parasexual tiasa dikirangan ngan ukur janten gabungan deui intraclonal dina inti heterozygous sareng transisi gén masing-masing kana kaayaan homozygous tanpa prosés séks. Prosés ieu tiasa ngagaduhan pangaruh epidemiologis dina galur kalayan mutasi résistansi fungisida resesif atanapi semi-dominan. Transisi na kana kaayaan homozygous kusabab prosés parasexual bakal ningkatkeun résistansi pamawa mutasi (Dolgova, Dyakov, 1986).
Introgression tina gén
Spésiés héterothallic Phytophthora mampuh interbreeding kalayan ngawangun hibrid oospores (tingali Vorob'eva sareng Gridnev, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). Hibrid alami tina dua spésiés Phytophthora éta agrésip anu ngabunuh rébuan alder di Inggris (Brasier dkk, 1999). P. infestans tiasa kajantenan sareng spésiés genus sanés (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum, jst.) Dina pepelakan anu biasa sareng dina taneuh, tapi aya sakedik inpormasi dina literatur ngeunaan kamungkinan hibrida interspesifik. Dina kaayaan laboratorium, hibrida antara P. infestans sareng P. Mirabilis dicandak (Goodwin sareng Fry, 1994).
Tabel 9. Proporsi galur P. infestans kalayan jinis kawin A2 di sababaraha nagara di dunya dina waktos ti taun 1990 dugi ka 2000 (numutkeun data sumber literatur terbuka sareng situs www.euroblight.net, www.eucablight.org)
nagara | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bélarus | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Bélgia | 15 (49 *) | 6 (66) | 20 (86) | ||||||||
Ékuador | 0 (13) | 0 (12) | 0 (19) | 0 (21) | 12 (41) | 25 (39) | 15 (75) | 22 (73) | 25 (68) | 0 (35) | |
Éstonia | 8 (12) | ||||||||||
Inggris | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
Finlandia | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
Perancis | 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) | ||||||||||
Irlandia | 4 (145) | ||||||||||
Kalér. Irlandia | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Walanda | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Norwégia | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Peru | 0 (34, 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Polandia | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Skotlandia | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Swédia | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
Wales | 0 (16) | 7 (97) | 0 (48) | 0 (25) | |||||||
Koréa | 36 (42) | 10 (130) | 15 (98) | ||||||||
Cina | 20 (142, 1995-98) | 0 (6) | 0 (8) | 0 (35) | |||||||
Colombia | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
Uruguay | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Maroko | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Sérbia | 76 (37) | ||||||||||
Méksiko (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Tabel 10. Proporsi galur P. infestans kalayan jinis kawin A2 di sababaraha nagara di dunya dina periode 2000 dugi 2011
nagara | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Austria | 65 (83) | ||||||||||
Bélarus | 42 (78) | ||||||||||
Bélgia | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Swiss | 89 (19) | ||||||||||
Céko | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Jérman | 95 (53) | ||||||||||
Dénmark | 48 (52) | ||||||||||
Ékuador | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
Éstonia | 54 (25) | 0 (24) | 33 (62) | 45 (140) | 25 (100) | 12 (103) | |||||
Inggris | 4 (47) | 10 (96) | 31 (55) | 55 (790) | 68 (862) | 70 (552) | 68 (299) | ||||
Finlandia | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
Perancis | 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 | |||||||
Kalér. Irlandia | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Walanda | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Norwégia | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Peru | 0 (36) | ||||||||||
Polandia | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Skotlandia | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Swédia | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Slowakia | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Wales | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
Koréa | 46 (26) | ||||||||||
Brazil | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
Cina | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
Viétnam | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
Uganda | 0 (8) |
Dinamika tina komposisi genotip populasi
Parobihan dina komposisi genotip populasi P. infestans tiasa lumangsung dina pangaruh migrasi klon énggal ti daérah sanés, prakték tatanén (robih variétas, aplikasi fungisida), sareng kondisi cuaca. Pangaruh éksternal mangaruhan klon anu béda dina tahapan siklus kahirupan anu béda; ku alatan éta, populasi taunan ngalaman parobahan siklik dina frékuénsi gén anu tunduk kana seleksi, kusabab parobihan dina peran anu langkung ageung tina élingan gén sareng seléksi.
Pangaruh tina rupa-rupa
Variétas anyar kalayan gén épéktip pikeun résistansi nangtung (R-gen) mangrupikeun faktor pamilih anu kuat, milih klon sareng gén virulénsi komplemén dina populasi P. infestans. Henteu aya résistansi anu teu spésifik dina ragam kentang anu ngahambat tumuhna populasi patogén, prosés ngagentos klon dominan dina populasi lumangsung gancang pisan. Janten, saatos nyebar di daérah Moskow tina ragam Domodedovsky, anu ngagaduhan gén résistansi R3, frékuénsi klon anu lemah lembut pikeun ragam ieu ningkat tina 0,2 janten 0,82 dina sataun (Dyakov, Derevjagina, 2000).
Nanging, parobihan frékuénsi gén virulence (pathotypes) dina populasi henteu ngan ukur dina pangaruh variétas kentang anu dibudidayakan. Salaku conto, di Bélarus dugi ka 1977, klon sareng gen virulence 1 sareng 4 didominasi, anu disababkeun ku melak variétas kentang kalayan gén résistansi R1 sareng R4 (Dorozhkin, Belskaya, 1979). Nanging, dina akhir 70an abad XX, klon némbongan sareng gén virulénsi anu béda sareng kombinasiana, sareng gén résistansi pelengkap henteu pernah dianggo dina pembibitan kentang (gen virulence extra) (Ivanyuk dkk, 2002). Alesan munculna klon sapertos kitu, nyaéta kusabab hijrah ka Éropa tina bahan tepa ti Méksiko nganggo umbi kentang. Di bumi, klon ieu dikembangkeun henteu ngan ukur dina kentang anu dibudidayakan, tapi ogé pikeun spésiés liar anu mawa rupa-rupa gén résistansi; janten, gabungan seueur gén virulence dina génom diperyogikeun pikeun salamet dina kaayaan sapertos kitu.
Sedengkeun pikeun variétas anu tahan résistansi teu spésifik, aranjeunna, ku ngirangan tingkat réproduksi patogén, nunda épolusi pendudukna, anu, sapertos anu parantos disebatkeun, mangrupikeun fungsi angka. Kusabab agrésif mangrupikeun poligénik, klon anu ngandung sajumlah ageung gén pikeun "agrésipitas" ngumpulkeun langkung lami langkung ageung ukuran pendudukna. Ku alatan éta, ras anu agrésif sanés mangrupikeun produk adaptasi kana variétas anu dibudidaya kalayan résistansi anu teu spésifik, tapi, sabalikna, langkung gampang dideteksi dina penanaman variétas anu rentan pisan nyaéta akumulator spora parasit.
Janten, di Rusia, populasi P. Infestans anu paling agrésip dipendakan di zona epiphytoties taunan (populasi ti daérah Sakhalin, Leningrad, sareng Bryansk). Agrésivitas tina populasi ieu tétéla langkung luhur tibatan urang Méksiko (Filippov dkk, 2004).
Salaku tambahan, pangsaeutikna oospora dibentuk dina daun variétas tahan tibatan anu rentan (Hanson and Shattock, 1998), nyaéta résistansi anu teu spésifik tina ragam ogé ngirangan kamampuan ngagabung deui parasit sareng kamungkinan metode winter winter alternatip.
Pangaruh fungisida
Fungisida henteu ngan ukur ngirangan jumlah jamur fitopatogenik, nyaéta mangaruhan ciri kuantitatif tina populasina, tapi aranjeunna ogé tiasa ngarobih frékuénsi génotip individu, nyaéta pangaruh kana komposisi kualitatif populasi. Diantara indikator pangpentingna populasi anu ngarobah dina pangaruh fungisida nyaéta kieu: parobahan résistansi kana fungisida, parobihan agrésipitas sareng virulénsi, sareng parobihan sistem pembibitan.
Pangaruh fungisida kana résistansi sareng agrésipitas penduduk
Darajat pangaruh ieu ditangtukeun, mimiti sadayana, ku jinis fungisida anu dianggo, anu tiasa dibagi kana kaayaan polysite, oligosite sareng monosite.
Anu mimitina kalebet seueur fungisida kontak. Lalawanan ka aranjeunna (upami mungkin pisan) dikawasa ku sajumlah ageung gén éksprési anu lemah pisan. Pasipatan ieu nunjukkeun henteuna parobahan anu tiasa ditingali dina résistansi masarakat saatos diubaran ku fungisida (sanaos dina sababaraha ékspérimén sababaraha paningkatan résistansi diala). Populasi jamur dilestarikan saatos nyemprotkeun fungisida kontak diwangun ku dua kelompok galur:
1) Galur dilestarikan di daérah pepelakan anu henteu dirawat ku ubar. Kusabab teu aya hubunganana sareng fungisida, agrésif sareng résistansi galur ieu henteu robih.
2) Galur dina kontak sareng fungisida, konsentrasi anu dina titik kontak langkung handap tina ngabunuh. Sakumaha didadarkeun di luhur, résistansi bagian ieu tina penduduk ogé henteu robih, nanging, akibat pangaruh parsial ngarusak fungisida bahkan dina konsentrasi sublethal dina metabolisme sél jamur, kabugaran umum sareng komponenana parasit, agrésipitas, turunna (Derevyagina sareng Dyakov, 1990).
Maka, bahkan bagian tina populasi anu henteu acan maot, kakeunaan kontak sareng fungisida, gaduh agrésipitas anu lemah sareng henteu tiasa janten sumber epiphytotics. Ku alatan éta, perlakuan ati-ati anu ngirangan frékuénsi proporsi penduduk anu henteu kontak sareng fungisida mangrupikeun kaayaan pikeun kasuksesan léngkah pelindung. Lalawanan ka fungisida oligosite dikawasa ku sababaraha gén aditif.
Mutasi unggal gén nyababkeun kanaékan résistansi, sareng tingkat résistansi sacara umum disababkeun ditambahan mutasi sapertos kitu. Ku alatan éta, kanaékan résistansi lumangsung stepwise. Conto kanaékan hambalan résiko anu bertahap nyaéta mutasi résistansi kana diméstopor fungisida, anu seueur dianggo pikeun mayungan kentang tina ahir hawar. Résistansi dimethomorph nyaéta poligénis sareng aditif. Mutasi saléngkahna rada nambahan résistansi.
Unggal mutasi saterusna ngirangan ukuran target sareng, akibatna, frekuensi mutasi salajengna (Bagirova dkk, 2001). Kanaékan résistansi rata-rata penduduk saatos diubaran deui ku fungisis oligosite lumangsung sacara bertahap sareng laun. Laju prosés ieu ditangtukeun ku sahenteuna tilu faktor: frékuénsi mutasi gén résistansi, koefisien résistansi (babandingan dosis nepi ka tiwas tina galur tahan dina hubungan anu sénsitip) sareng pangaruh mutasi dina gén résistansi kana kabugaran.
Frékuénsi lumangsungna unggal mutasi saterusna langkung handap tibatan anu sateuacanna; ku sabab éta, prosésna ngagaduhan karakter damping (Bagirova dkk, 2001). Nanging, upami prosés rekombinasi (séks atanapi parasexual) kajantenan dina penduduk, maka dimungkinkeun pikeun ngagabungkeun mutasi anu béda-béda tina kolot dina galur hibrid sareng ngagancangkeun prosés na. Kusabab kitu, populasi panmix nampi résistansi langkung gancang tibatan populasi agam, sareng dina akhirna, populasi anu henteu ngagaduhan halangan sauyunan vegetatif langkung gancang tibatan populasi anu dipisahkeun ku halangan sapertos kitu. Dina hubungan ieu, ayana galur dina populasi anu bénten-bénten dina jinis kawin ngagancangkeun prosés kéngingkeun résistansi kana fungisida oligosit.
Faktor kadua sareng katilu henteu nyumbang kana akumulasi gancang galur tahan dimétomorph dina populasi. Unggal mutasi satuluyna sakitar dua kali résistansi, anu henteu penting, sareng dina waktos anu sasarengan ngirangan tingkat pertumbuhan di lingkungan buatan sareng agrésif (Bagirova dkk, 2001; Batang, Kirk, 2004). Sugan sababna aya praktis teu aya galur tahan diantara galur P. infestans alami, bahkan anu dikumpulkeun tina perkebunan kentang dirawat kalayan dimethomorph.
Penduduk anu diubaran ku fungisida oligosite ogé bakal diwangun ku dua kelompok galur: anu henteu acan kontak sareng fungisida, sareng ku sabab éta henteu robih ciri awal (upami galur tahan aya di antara kelompok ieu, aranjeunna moal akumulasi kusabab agresivitas anu luhur sareng daya saing galur sénsitip), sareng galur dina kontak sareng konsentrasi sublethal tina fungisida. Éta diantara anu terakhir yén akumulasi galur tahan nyaéta dimungkinkeun, sabab di dieu aranjeunna ngagaduhan kaunggulan tibatan anu sénsitip.
Ku alatan éta, nalika ngagunakeun fungisida oligosite, éta henteu seueur perlakuan anu penting anu penting salaku konsentrasi tinggi ubar, sababaraha kali langkung luhur tibatan dosis anu matak nepi ka tiwasna, sabab ku mutagenesis stepwise, résistansi awal galur anu mutated kirang.
Tungtungna, mutasi résistansi kana fungisida monosit sacara éksprésipis pisan, nyaéta, hiji mutasi tiasa ngalaporkeun tingkat resistansi anu luhur, dugi ka réngsé kaleungitan sénsitip. Ku alatan éta, kanaékan résistansi populasi lumangsung gancang pisan.
Conto fungisida sapertos kitu nyaéta phenylamides, kalebet metalaxyl fungisida anu paling umum. Mutasi résistansi pikeun éta timbul ku frékuénsi luhur, sareng tingkat résistansi mutan tiasa luhur pisan - éta ngaleuwihan galur sénsitip ku faktor sarébu atanapi langkung (Derevyagina dkk, 1993). Sanaos tingkat pertumbuhan sareng agrésipitas mutan tahan turun tina kasang tukangna maotna galur rentan ti fungisistis sistemik, jumlah penduduk tahan gancang tumuh sareng agrésipitas na ningkat sacara paralel. Kusabab kitu, saatos sababaraha taun nganggo fungisida, agrésif galur tahan henteu ngan ukur tiasa sami sareng agrésif tina sénsitip, tapi ogé ngaleuwihan éta (Derevyagina sareng Dyakov, 1992).
Pangaruh kana rekombinasi seksual
Kusabab seringna jinis jalangan A2 dina populasi P. infestans pas sareng panggunaan intensif metalaxyl ngalawan telat hawar, éta dianggap yén metalaxyl ngainduksi konvérsi tipeu kawin. Dina P. parasitica, sapertos parobihan handapeun tindakan Chloroneb sareng metalaxyl kabuktosan sacara ékspériméntal (Ko, 1994). Saluran tunggal dina médium kalayan konsentrasi low metalaxyl nyababkeun munculna isolat homothallic tina galur P. infestans peka metalaxyl kalayan jinis kawin A1 (Savenkova sareng Cherepnikova-Anikina, 2002). Salami petikan salajengna dina média sareng konsentrasi luhur metalaxyl, teu aya hiji isolat tina jinis pasangan A2 anu dideteksi, nanging, seuseueurna isolat, nalika meuntas sareng isolat A2, tibatan oospor, ngabentuk akumulasi miselium awon sareng steril. Lintasan galur tahan anu ngagaduhan jinis kawin A2 dina média kalayan konsentrasi luhur metalaxyl ngamungkinkeun urang pikeun ngadeteksi tilu bentuk parobihan jinis kawin: 1) steril lengkep nalika dipeuntasan sareng isolat A1 sareng A2; 2) homotallism (kabentukna oospora dina monokultur); 3) konvérsi tipe kawin A2 kana A1. Maka, metalaxyl tiasa nyababkeun parobihan jinis kawin dina populasi P. infestans sareng, akibatna, gabungan deui seksual diantarana.
Pangaruh kana rekombinasi vegetatif
Sababaraha gén pikeun résistansi antibiotik ningkatkeun frekuensi hérokariotisasi hyphal sareng diploidisasi nuklir (Poedinok sareng Dyakov, 1981). Sakumaha nyatet sateuacanna, heterokaryotization of hyphae salami fusi galur anu béda tina P. infestans kajantenan jarang pisan kusabab fenomena sauyunan vegetatif dina jamur ieu. Nanging, gén pikeun résistansi kana sababaraha antibiotik tiasa gaduh efek samping, dikedalkeun dina ngungkulan sauyunan vegetatif. Pasipatan ieu dipiboga ku gén résistansi streptomycin mutant 1S-1. Ayana mutan sapertos kitu dina populasi lapangan fittofthora tiasa ningkatkeun aliran gén antara galur sareng ngagancangkeun adaptasi tina sakumna penduduk kana variétas atanapi fungisida énggal.
Fungisida sareng antibiotik tangtu tiasa mangaruhan frékuénsi rekombinasi mitosis, anu ogé tiasa ngarobih frékuénsi genotip dina populasi. Benomil fungisida anu seueur dianggo ngariung kana béta-tubulin, protéin anu microtubules tina sitoskeleton diwangun, sareng kukituna ngaganggu prosés pamisahan kromosom dina anafas mitosis, ningkatkeun frékuénsi rekombinasi mitosis (Hastie, 1970).
Para-fluorofanilalanin fungisida, dianggo pikeun ngubaran panyakit Walanda dina elms, ngagaduhan sipat anu sami. Para-fluorophenylalanine ningkatkeun frékuénsi rekombinasi dina heterozygous diploids P. infestans (Poedinok dkk, 1982).
Parobihan siklik dina komposisi genotip populasi dina siklus kahirupan P. infestans
Siklus pangembangan klasik P. infestans dina zona sedeng diwangun ku 4 fase.
1) Tahap tumuh éksponénsial masarakat (fase poliklikik) kalayan generasi anu pondok. Fase ieu biasana dimimitian dina bulan Juli sareng lumangsung 1,5-2 bulan.
2) Fase ngeureunkeun tumuh penduduk kusabab turunna anu saé dina proporsi jaringan anu henteu kapangaruhan atanapi timbulna kaayaan cuaca anu henteu pikaresepeun. Fase ieu di kebon anu ngalaksanakeun panyabutan daun pra-panén mimiti turun tina siklus taunan.
3) Fase usum dina tubers, dibarengan ku panurunan anu signifikan dina ukuran penduduk kusabab inféksi teu dihaja tina umbi, pamekaran laun inféksi di jerona, henteuna inféksi ulang tubers, rotting sareng culling tina tubers anu kapangaruhan dina kaayaan panyimpenan normal.
4) Fase pangwangunan lambat dina taneuh sareng bibit (fase monositik), dimana durasi generasi tiasa ngahontal sabulan atanapi langkung (akhir Mei - awal Juli). Biasana dina waktos ayeuna, daun panyakit sesah dideteksi bahkan ku pengamatan khusus.
Tahap pertumbuhan penduduk éksponénsial (fase polikliklik)
Seueur pangamatan (Pshedetskaya, Kozubova, 1969; Borisenok, 1969; Osh, 1969; Dyakov, Suprun, 1984; Rybakova, Dyakov, 1990) nunjukkeun yén dina awal epiphytoty, klon rendah-virulén sareng rada agrésip didominasi, anu salajengna digentos ku anu langkung jahat sareng agrésif. tingkat kamekaran agrésifitas penduduk langkung luhur, kirang tahan tina rupa-rupa pepelakan host.
Nalika populasi naék, konsentrasi duanana gén selektif penting diwanohkeun kana variétas komersial (R1-R4) sareng nétral sacara selektif (R5-R11) ningkat. Janten, dina populasi caket Moskow di taun 1993, rata-rata virulénsi ti akhir Juli dugi ka pertengahan Agustus ningkat tina 8,2 dugi ka 9,4, sareng kanaékan pangageungna parantos dititénan pikeun gen virulensi nétral sacara selektif R5 (tina 31 dugi ka 86% tina klon virulén) (Smirnov, 1996 ).
Turunna tingkat pertumbuhan penduduk dibarengan ku turunna kagiatan parasit penduduk. Ku alatan éta, dina taun-taun déprési, duanana jumlah balapan sareng proporsi balapan anu pohara lemahna langkung handap dibanding anu epiphytotic (Borisenok, 1969). Upami dina jangkungna kaayaan cuaca epiphytotic ngarobih janten teu pikaresepeun pikeun telat hawar sareng panyawat kentang turun, konsentrasi klon anu sangat jahat sareng agrésif ogé turun (Rybakova dkk, 1987).
Kanaékan frékuénsi gén mangaruhan virulence sareng agrésipitas penduduk tiasa disababkeun ku pilihan klon anu langkung jahat sareng agrésif dina populasi campuran. Pikeun nunjukkeun pamilihan, metode pikeun analisa mutasi nétral dikembangkeun, anu hasil dianggo dina populasi chemostat kapang (Adams et al., 1985) sareng Fusarium graminearum (Wiebe dkk, 1995).
Frékuénsi mutan anu tahan ka blasticidin S dina padumukan P. infestans turun sacara paralel sareng kamekaran agrésipitas penduduk, anu nunjukkeun parobihan klon dominan dina prosés pertumbuhan penduduk (Rybakova dkk, 1987).
Fase wintering dina tubers
Salila usum salju dina umbi kentang, virulence sareng agrésif galur P. infestans turun, sareng turunna karusakan langkung lambat tibatan agrésif (Rybakova sareng Dyakov, 1990). Tétéla, dina kaayaan anu kondusif pikeun gancang tumuhna penduduk (pamilihan-r), gén virulénsi "ekstra" sareng agrésipitas tinggi aya gunana, maka pamekaran epiphytotics dipirig ku pilihan klon anu paling jahat sareng agrésif. Dina kaayaan jenuh lingkungan, nalika sanés tingkat réproduksi, tapi kegigihan ayana dina kaayaan anu henteu pikaresepeun (K-seleksi) ngagaduhan peranan anu penting, gen "ekstra" tina virulensi sareng agrésif ngirangan kabugaran, sareng klon sareng gén ieu mangrupikeun anu pangpayunna maot, sahingga agrésif rata-rata sareng virulence tina populasi ragrag.
Fase vegetasi dina taneuh
Fase ieu paling misterius dina siklus kahirupan (Andrivon, 1995). Ayana ditebang sacara murni spekulatif - kusabab kurangna inpormasi ngeunaan kajadian patogén dina waktos anu lami (kadang langkung ti sabulan) - ti saprak munculna bibit kentang dugi ka munculna bintik mimiti panyakit dina éta. Dumasar kana pangamatan sareng ékspérimén, paripolah jamur dina période kahirupan ieu direkonstruksi (Hirst sareng Stedman, 1960; Boguslavskaya, Filippov, 1976).
Sporulasi jamur tiasa kabentuk dina umbi anu katépaan dina taneuh. Spora anu dihasilkeun berkecambah sareng hyphae, anu tiasa lami-lami dipelak dina taneuh. Primer (dibentuk dina umbi) sareng sékundér (dina miselium dina taneuh) spora naék kana permukaan taneuh ku arus kapilér, tapi ngagaduhan kamampuan pikeun nginféksi kentang saatos daun handapna turun sareng kontak sareng permukaan taneuh. Daun sapertos kitu (nyaéta bintik-bintik mimiti panyakit anu aya di dinya) henteu langsung wujud, tapi saatos berkepanjangan tumuh sareng pamekaran puncak kentang.
Janten, dina siklus kahirupan P. infestans, fase vegetasi saprotrophic ogé tiasa aya. Upami dina fase parasit dina siklus hirup agrésipitas mangrupikeun komponén anu paling penting tina kabugaran, maka dina fase saprotrofik seléksi ditujukeun pikeun ngirangan sipat parasit, sakumaha anu dituduhkeun sacara ékspérimén pikeun sababaraha jamur fitopatogén (tingali Carson, 1993). Ku alatan éta, dina fase siklus ieu, sipat agrésip kedah leungit sacara intensif. Tapi dugi ka ayeuna henteu acan aya percobaan langsung pikeun mastikeun asumsi di luhur.
Parobihan musiman henteu ngan ukur mangaruhan patogén sipat P. infestans, tapi ogé résistansi kana fungisida, anu tumuh dina fase polikliklik (nalika epiphytoties), sareng turun nalika disimpen di usum salju (Derevyagina dkk, 1991; Kadish sareng Cohen, 1992). Turunna résistansi resistensi kana metalaxyl katitén dina waktos antara penanaman umbi anu kapangaruhan sareng munculna bintik-bintik mimiti panyakit di lapangan.
Spésialisasi intraspésifik sareng épolusi na
P. infestans nyababkeun wabah dina dua pepelakan anu penting sacara komersil, kentang sareng tomat. Epiphytoties on kentang dimimitian pas saatos jamur asup ka daérah énggal. Eleh tomat ogé nyatet teu lami saatos munculna inféksi kana kentang, tapi epiphytoties on tomat kacatet ngan ukur saratus taun ka hareup - dina pertengahan abad ka-XNUMX. Ieu anu ditulis Hallegli sareng Niederhauser ngeunaan éléh tomat di Amérika Serikat
(1962): "Kinten-kinten 100 taun saatos epiphytoty anu kuat taun 1845, sakedik atanapi ampir teu aya usaha pikeun kéngingkeun ragam tomat anu tahan. Sanaos hawar-hawar telat mimiti kacatet dina tomat ti mimiti 1848, éta henteu janten objék anu diperhatoskeun ku peternak dina pepelakan ieu dugi ka panyakit anu kuat di 1946. Di daérah Rusia telat hawar tomat didaptarkeun dina abad ka-60. "Kanggo waktos anu lami, panaliti henteu merhatoskeun panyakit ieu, sabab éta henteu nyababkeun karusakan ékonomi anu signifikan. Tapi dina taun 70an sareng 1979an. Epiphytoties abad XX tina hawar-hawar dina tomat ogé dititénan di Uni Soviét, utamina di daérah Volga Handap, di Ukraina, Kaukasus Kalér, di Moldova ... ”(Balashova, XNUMX).
Ti saprak éta, hawar tomat ku tungtung hawar parantos janten taunan, sumebar ka sakumna daérah penanaman industri sareng bumi sareng nyababkeun karusakan ékonomi anu parah dina pepelakan ieu. Aya naon? Naha penampilan mimiti parasit dina kentang sareng lesi epiphytotic tina pepelakan ieu kajantenan ampir sami, sareng kunaon peryogi saminggu pikeun epiphytotic nembongan dina tomat? Bedana ieu ngadukung warga Méksiko tibatan sumber inféksi Amérika Kidul. Upami spésiés Phytophthora infestans dikembangkeun salaku parasit spésiés anu ngagaduhan pipa Méksiko tina genus Solanum, maka tiasa kahartos naha dibudidayakan kentang milik bagian anu sami tina genus salaku spésiés Méksiko kapangaruhan pisan, tapi kusabab henteuna koevolution sareng parasit, anu henteu ngembangkeun mékanisme résistansi spésifik sareng nonspecific.
Tomat mangrupikeun bagian anu béda tina genus, jinis bursa na ngagaduhan béda anu signifikan tina spésiés tuber, janten, sanaos kanyataanna tomat henteu aya di luar spésialisasi tuang P. infestans, inténsitas éléh na henteu cekap pikeun karugian ékonomi anu serius.
Munculna epiphytoties dina tomat disababkeun ku parobahan genetik anu serius dina parasit, anu ningkatkeun adaptasi na (pathogenisitas) nalika parasit. Kami yakin yén bentuk anyar khusus pikeun parasit tomat nyaéta balapan T1 anu ditétélakeun ku M. Gallegly, mangaruhan ragam tomat céri (Red Cherry, Ottawa), tahan ka balapan T0 anu nyebar dina kentang (Gallegly, 1952). Tétéla, hiji mutasi (atanapi séri mutasi) anu ngajantenkeun balapan T0 janten balapan T1 sareng ngarah munculna klon-klon adaptasi pisan kana éléh tomat. Sakumaha sering kajantenan, paningkatan patogénisitas pikeun hiji host dibarengan ku panurunanna ka anu sanés, nyaéta mangrupikeun kakhususan awal anu teu lengkep lengkep - pikeun kentang (balapan T0) sareng tomat (balapan T1).
Naon buktina pikeun asumsi ieu?
- Kajadian dina kentang sareng tomat. Dina daun tomat, balapan T1 langkung dominan, sedengkeun dina daun kentang jarang aya. Numutkeun ka S.F.Birirova sareng T.A. Oreshonkova (teu diterbitkeun) di daérah Moscow taun 1991-1992, kajadian balapan T1 dina tandur kentang nyaéta 0%, sareng dina tanem tomat - 100%; dina taun 1993-1995 - 33% sareng 90%, masing-masing; taun 2001 - 0% sareng 67%. Data anu sami dimeunangkeun di Israel (Cohen, 2002). Ékspérimén sareng inféksi umbi kentang sareng isolat tina ras T1 sareng campuran isolat T0 sareng T1 nunjukkeun yén isolat tina ras T1 kirang dilestarikan dina tubers sareng diganti ku isolat tina ras T0 (Dyakov et al., 1975; Rybakova, 1988).
2) Dinamika balapan T1 dina tandur tomat. Inféksi primér daun tomat dilaksanakeun ku isolat tina ras T0, anu ngadominasi dina analisa inféksi dina bintik-bintik munggaran anu kabentuk dina daun. Ieu negeskeun skéma anu ditampi umum tina hijrah parasit: Jisim utama inféksi tina kentang diwangun ku balapan T0, nanging, sajumlah alit tina klon T1 disimpen dina kentang, sakali dina tomat, ngagentos balapan T0 sareng ngempel dina akhir jaman epiphytotic. Tiasa ogé aya sumber alternatip pikeun inféksi daun tomat ku balapan T1, henteu kuat sapertos umbi kentang sareng daun, tapi tetep. Ku alatan éta, sumber ieu boga pangaruh lemah dina struktur genetik tina populasi anu nyebarkeun tomat, tapi salajengna nangtukeun akumulasi lomba T1 (Rybakova, 1988; Dyakov dkk, 1994).
3) Agrésif kana kentang sareng tomat. Inféksi jijieunan tina daun tomat sareng kentang sareng papisah sareng ras T0 sareng T1 nunjukkeun yén anu baheula langkung agrésif kanggo kentang tibatan pikeun tomat, sareng anu terakhir langkung agrésif pikeun tomat tibatan kanggo kentang. Bédana ieu diwujudkeun dina perpindahan isolat tina balapan non- "milik" ti populasi campuran nalika bagian dina daun di rumah kaca (Dyakov dkk, 1975) sareng plot lapangan (Leberton dkk, 1999); bédana dina beban tepa minimum, periode latency, ukuran titik tepa sareng produksi spora (Rybakova, 1988; Dyakov dkk., 1994; Legard dkk., 1995; Forbes dkk., 1997; Oyarzun dkk, 1998; Leberton dkk. al., 1999; Vega-Sanchez dkk, 2000; Knapova, Gisi, 2002; Sussuna dkk, 2004).
Agrésipitas isolat tina ras T1 kana variétas tomat anu teu aya gén résistansi sapertos anu luhur yén isolat ieu spora dina daun sapertos dina medium nutrisi tanpa nekrotisasi jaringan anu katépaan (Dyakov dkk, 1975; Vega-Sanchez dkk, 2000).
4) Virulence pikeun kentang sareng tomat. Balapan T1 mangaruhan ragam tomat céri kalayan gén résistansi Ph1, sedengkeun balapan T0 henteu sanggup nginféksi ragam ieu, nyaéta ngagaduhan karusakan anu langkung sempit. Patali sareng pembeda
Gén R-kentang aya hubunganana tibalik, nyaéta galur anu diisolasi tina daun tomat kirang meruh tibatan galur "kentang" (Tabel 11).
5) spidol nétral. Analisis spidol nétral dina populasi P. infestans parasitizing on kentang sareng tomat ogé kasaksian kana pamilihan intraspecific multidirectional. Dina populasi Brasil infestans P., daun daun tomat kagolong kana garis klon US-1, sareng anu tina daun kentang kagolong kana garis BR-1 (Suassuna dkk, 2004). Di Florida (USA), ti saprak 1994, clone US-90 mimiti nguasaan kentang (kalayan kajadian langkung ti 8%), sareng klon US-11 sareng US-17 dina tomat, sareng isolat anu terakhir langkung agrésif pikeun tomat tibatan kanggo kentang (Weingartner , Tombolato, 2004). Bédana anu signifikan dina frékuénsi genotip (sidik DNA) dina isolat kentang sareng tomat didirikeun pikeun 1200 P. galur infestans anu dikumpulkeun di Amérika Serikat ti taun 1989 dugi ka 1995 (Deahl et al., 1995).
Ngagunakeun metode AFLP dimungkinkeun pikeun misahkeun 74 galur anu dikumpulkeun tina daun kentang sareng tomat di 1996-1997. di Perancis sareng Swiss, dina 7 kelompok. Galur kentang sareng tomat henteu jelas-jelas béda-béda, tapi galur "kentang" sacara genétis langkung beragam tibatan anu "tomat". Tilasna aya di sadayana tujuh klaster, sareng anu terakhir, ngan ukur dina opat, anu nunjukkeun génom anu langkung khusus pikeun anu terakhir (Knapova sareng Gisi, 2002).
6) Mékanisme ngasingkeun. Upami populasi parasit kana dua spésiés pepelakan host mekar nuju ngahususkeun Spésialisasi pikeun hostna "sorangan", maka rupa-rupa mékanisme sateuacanna sareng postmeiotic timbul anu nyegah bursa genetik antarpopulasi (Dyakov sareng Lekomtseva, 1984).
Sababaraha studi parantos nalungtik pangaruh sumber galur kolot dina épisién hibridisasi. Nalika galur diisolasi tina spésiés anu béda tina genus Solanum meuntas di Ékuador (Oliva dkk., 2002), mendakan yén galur sareng jinis kawin A2 ti gerbang liar (garis klon EC-2) nyebrang paling parah kalayan galur ti tomat (garis EC -3), sareng paling épéktip ngalangkungan galur kentang (EC-1).
Sadaya hibrida dipendakan non-patogénik. Panulis yakin yén perséntase handap hibridisasi sareng pangirangan pathogenisitas hibrida disababkeun ku mékanisme postmeiotic isolasi réproduktif tina populasi.
Dina ékspérimén Bagirova dkk. (1998), sajumlah ageung galur kentang sareng tomat nyebrang sareng pasipatan T0 sareng T1. Palang galur T1xT1 anu paling subur diisolasi tina tomat (36 oospores dina médan mikroskop, 44% pengecambahan oospore), anu pang henteu épéktipna nyaéta lintasan balapan T0xT1 anu diisolasi tina host anu béda (sajumlah rendah ngembang oospor sareng germin, saimbang anu tinggi tina oospor anu ngagugurkeun sareng teu maju) ... Efisiensi palang antara isolat tina ras T0 anu diisolasi tina kentang panengah. Kusabab awak utama galur balapan T0 mangaruhan kentang, éta ngagaduhan sumber usum salju anu dipercaya - umbi kentang, salaku akibatna pentingna oospor salaku usum tepa unit pikeun populasi tina kentang kirang. "Wangun tomat" anu diadaptasi tiasa usum dina tomat dina bentuk oospora (tempo di handap) sahingga nahan produktivitas luhur dina prosés séks. Kusabab kasuburan na tinggi, T1 nampi poténsial bebas pikeun inféksi primér dina tomat. Hasil anu dicandak ku Knapova dkk. (Knapova dkk, 2002) tiasa diinterpretasi ku cara anu sami. Palang galur diisolasi tina kentang sareng galur tomat masihan jumlah oospor anu paling luhur - 13,8 per sq.mm. sedeng (kalayan sumebarna 5-19) sareng perséntase panengah tina pengecambahan oospor (6,3 kalayan sumebarna 0-24). Pameuntasan galur anu diisolasi tina tomat ngahasilkeun persentase paling handap oospor (7,6 kalayan sumebarna 4-12) kalayan persentase pangluhurna pengecambahan na (10,8). Palang antara galur anu diisolasi tina kentang masihan sajumlah panengah tina oospor (8,6 kalayan paburencay tinggi data - 0-30) sareng persentase panghandapna tina pengecambahan oospor (2,7). Maka, galur tina kentang henteu langkung subur dibanding tomat, tapi salib antarpikeun henteu aya hasilna langkung parah tibatan intrapopulasi. Tiasa waé bédana sareng data di luhur ku Bagirova dkk. dijelaskeun ku kanyataan yén paniliti Rusia damel sareng galur anu diisolasi dina awal taun 90an abad ka-90, sareng panaliti Swiss - kalayan galur terasing dina akhir taun XNUMXan.
Dasar pikeun kasuburan low tiasa janten heteroploidy tina galur. Upami dina populasi Méksiko, dimana prosés seksual sareng inféksi primér sareng turunan oospore angger, kaseueuran galur P. Infestans anu diulik diploid, maka di nagara-nagara di Old World Intrapopulation polymorphism of ploidy dititénan (di-, tri- sareng galur tetraploid, ogé galur heterokaryotic sareng inti heteroploid) , sareng galur anu gaduh sababaraha jinis kawin, nyaéta silih subur, bénten dina ploidy nuklir (Therrien dkk, 1989, 1990; Whittaker dkk, 1992; Ritch, Daggett, 1995). Keragaman inti dina antheridia sareng oogonia tiasa dijantenkeun alesan kasuburan handap.
Sedengkeun pikeun patukeuran nuklir antara hyphae nalika anastomoses, ieu dicegah ku sauyunan vegetatif, anu ngabagi populasi aséksual kana seueur klon anu diisolasi sacara genetik (Poedinok sareng Dyakov, 1987; Gorbunova dkk, 1989; Anikina dkk, 1997b).
7) Konvergénsi populasi. Data di luhur nunjukkeun yén hibridisasi antara "kentang" sareng "tomat" galur P. infestans mungkin. Infékrokal resiprokal tina host anu béda ogé dimungkinkeun, sanaos dikirangan agrésif.
Panilitian spidol populasi dina isolat tina patani kentang sareng tomat di taun 1993 nunjukkeun yén sakitar saparapat isolat anu diisolasi tina daun tomat dipindahkeun ti kebon kentang tatangga (Dolgova dkk, 1997). Sacara téoritis, éta tiasa diasumsikeun yén divergénsi populasi kana dua host bakal ningkat sareng ngakibatkeun munculna bentuk intraspecific khusus (f.sp. kentang sareng f.sp. tomat), utamina kumargi oospores tiasa bertahan dina lebu tutuwuhan (Drenth et al., 1995 ; Bagirova, Dyakov, 1998) sareng siki tomat (Rubin dkk, 2001). Akibatna, tomat ayeuna ngagaduhan sumber régenerasi cinyusu anu mandiri tina umbi kentang.
Nanging, sadayana kajantenan béda-béda. Overwintering with oospores ngamungkinkeun para parasit nyingkahan tahap anu pang sempitna dina siklus hirupna - tahapan monositik vegetasi dina taneuh, nalika sipat parasitna turun, anu laun disimpen dina fase poliklik dina usum panas.
Tabél 11. Frékuénsi gén virulence kana variétas bédana kentang dina galur P. infestans
nagara | taun | Jumlah rata-rata gén virulence dina galur | nu ngarang | |
tina kentang | tina tomat | |||
Perancis | 1995 | 4.4 | 3.3 | Leberton dkk., 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Leberton, Andrivon, 1998 | |
Perancis, Swiss | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Knapova, Gisi, 2002 |
Amérika Sarikat | 1989-94 | 5 | 4.8 | Goodwin dkk., 1995 |
AS, Zap. Washington | 1996 | 4.6 | 5 | Dorrance et al., 1999 |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
Ékuador | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | Oyarzun dkk., 1998 |
Israel | 1998 | 7 | 4.8 | Cohen 2002 |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
Rusia, Mosk. daérah | 1993 | 8.9 | 6.7 | Smirnov, 1996 |
Rusia, daérah anu béda | 1995 | 9.4 | 8 | Kozlovskaya jeung sajabana. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Zoosporangia primér sareng zoospora, anu berkecambah oospor, ngagaduhan tingkat aktivitas parasit anu luhur, utamina upami oospora kabentuk sacara parténogenetik dina pangaruh feromon saring kalayan jinis kawin anu sabalikna. Ku alatan éta, bahan anu tepa dina bibit tomat anu dipelak tina siki anu katépaan oospora kacida patogénisna boh tomat sareng kentang.
Parobihan ieu nyababkeun rétrukturisasi penduduk anu sanés, dinyatakeun dina parobihan penting ieu tina sudut pandang epidemiologis:
- Bibit tomat anu kaserang parantos janten sumber penting inféksi utama kentang (Filippov, Ivanyuk, pesen pribadi).
- Epiphytoties on kentang mimiti dititénan mimiti Juni, sakitar sabulan sateuacanna tibatan biasana.
- Dina penanaman kentang, persentase balapan T1 ningkat, anu sateuacanna karandapan di dinya dina jumlah anu henteu penting (Ulanova dkk, 2003).
- Galur diisolasi tina daun tomat teu aya deui benten sareng galur kentang dina virulénsi kana pembeda kentang tina gen virulence sareng mimiti ngaleungitkeun galur "kentang" dina agrésif henteu ngan ukur dina tomat tapi ogé kana kentang (Lavrova dkk, 2003; Ulanova dkk. , 2003).
Janten, tibatan divergénsi, aya konvergénsi populasi, mecenghulna hiji populasi dina dua pepelakan inang kalayan virulensi tinggi sareng agrésipitas pikeun duanana spésiés.
kacindekan
Janten, sanaos langkung ti 150 taun diajar sacara intensif P. infestans, dina biologi, kalebet biologi penduduk tina agén penyebab ieu panyakit anu paling penting tina pepelakan solanaceous anu dibudidayakan, masih tetep kanyahoan. Henteu jelas kumaha jalanna tahap-tahap masing-masing siklus kahirupan mangaruhan struktur populasi, naon mékanisme genetik tina katerobahan kanalitas agresi sareng virulénsi, naon babandingan sistem réproduksi réproduktif sareng klonal dina populasi alam, kumaha sauyunan vegetatif, kumaha peran kentang sareng tomat dina inféksi primér pepelakan ieu sareng naon pangaruhna kana struktur populasi parasit. Sajauh ieu, masalah praktis anu penting sapertos mékanisme genetik pikeun ngarobih agresivitas parasit atanapi erosi résistansi kentang anu teu spésifik teu acan direngsekeun. Kalayan pendalaman sareng mekarna panilitian ngeunaan hawar-hawar kentang, parasit ngahasilkeun tantangan anyar pikeun panaliti. Nanging, paningkatan kamampuan ékspérimén, munculna pendekatan metodologis anyar pikeun manipulasi ku gén sareng protéin ngamungkinkeun urang ngaharepkeun leyuran anu hadé tina patarosan anu dikedalkeun.
Tulisan ieu diterbitkeun dina jurnal "Perlindungan Kentang" (No. 3, 2017)