Roșeața porumbului (MR) și vectorii săi

Roșu de porumb (MR) și vectorii săi Mária Kölber Elek Rita Zsófia Csömör Genlogs Biodiagnosztika Kft, Budapest Hévíz, 12 ianuarie 2016.

Structura prelegerii Despre fitoplasme în general Fitoplasma Stolbur Roșeață a porumbului: rezultatele cercetării sârbești Rezultatele cercetării maghiare (2009-2014) Experiment preliminar de monitorizare a insectelor, Nádudvar (2015)

Istoricul fitoplasmelor 1603 Nanismul de dud: prima descriere a simptomelor fitoplasmei Simptomul fitoplasmei pitice de dud până în 1967 Agenții patogeni ai icterului și bolilor pitice au fost considerați viruși din 1967 MLO: Mycoplasma-Like Organisms din 1994 Fitoplasma din Phoplasm din 2004 Dud sănătos

Caracteristicile fitoplasmelor Principalele tipuri de simptome: lingură cu frunze, frunze mici, icter; lipsa de înflorire, bucșă, pitic, plantare de rinichi; deformare a culturilor, tubercul de cauciuc, uscare-ofilire-deshidratare. Distribuție: la nivel mondial Cel mai frecvent în țările tropicale și subtropicale Sute de specii de plante diferite: - culturi - specii lemnoase și erbacee sălbatice

Caracteristicile fitoplasmelor Bacterii fără perete celular (membrană celulară cu 3 straturi) Nu pot fi cultivate pe mediu de cultură Locuiesc în țesuturile de transport și tuburile de sită ale plantelor Se răspândesc încet în plantă, distribuția lor este neuniformă

Transmiterea și răspândirea fitoplasmelor Transmiterea: - prin inoculare, ochi - prin aranka și șarpe cu clopot Distribuție: - prin material de propagare infectat (pe termen lung) - prin vectori de insecte care se hrănesc cu țesut de transport - vectori: cicade, purici din frunze Hyalesthes obsoletus Reptalus panzeri R. aphinquost

Transmiterea fitoplasmei cu vector de cicală Absorbția agentului patogen din țesutul coloanei vertebrale Glanda salivară Tractul digestiv Hyalesthes obsoletus - vectorul înmulțește agentul patogen - insecta rămâne infecțioasă pe tot parcursul vieții sale - transmiterea fitoplasmei la descendenți nu fitoplasmă

Stolbur fitoplasma Cartof stolbur (16Sr-XII) Candidatus phytoplasma solani

Istoria cercetării fitoplasmei Stolbur 1949 URSS: Prima descriere bazată pe simptome Ungaria: 1956: Cartofi, roșii, ardei, tutun, snaps (Szirmai, 1956) 1960-1970: Studii vectorologice asupra insectelor Hyalesthes obsoletus (Sáringer, Kurolió) Studii epidemiologice (Petró, Miloli) Gáborjányi, Horváth) din 1995: Detecție moleculară, identificare Căutare plante gazdă naturale: pătrunjel, morcov, țelină, tutun, buruieni (MTA NKI, Süle-Viczián-Mergenthaler) Studiu asupra strugurilor (Organizația de protecție a plantelor SZBKI, Kölber-Lölta ) experimente (Nébih, Gergely) din 2009: Studii epidemiologice de cartof (genlogs, tâmplar-om-cobber) Studii de transmitere a tuberculilor (Ember-Kölber) Roșeață a porumbului (Ember-Kölber)

Semnificația economică a fitoplasmei Stolbur 1956-1999: Epidemie pe culturile Solanaceae la fiecare 5-10 ani 2000-2005: Prevalența și semnificația bolii cresc în fiecare an 2006-2009: Daunele economice au scăzut 2010: Vectorii au fost distruși în precipitații extreme, infecția doar împrăștiată 2011-2015: numărul vectorilor crește în fiecare an, din 2013 s-au dezvoltat deja infecții semnificative (cartofi, ardei, roșii, porumb). 2016: număr mare de vectori și epidemii preconizate în iarna blândă Plantele tinere sunt mai susceptibile la boli, rata de infecție poate ajunge la 80% și poate provoca daune economice severe Infecția târzie nu mai produce pierderi semnificative de recolte 10

Planta gazdă Stolbur fitoplasma din familia Solenaceae: cartofi, roșii, ardei, vinete, tutun; buruieni (peste 40 de specii, de ex. Datura stramonium, Solanum nigrum) Distribuție geografică: Europa, Asia Alte specii de plante cultivate lavandă, pătrunjel, morcov, țelină, rapiță, struguri, porumb, căpșuni Specii sălbatice din diferite familii: Asteraceaum (Artemisia vulgaris) officinale) Convolulaceae (Convolvulus spp.) Euphorbiaceae (Euphorbia spp.) Fabaceae (Trifolium spp.) Plantaginaceae (Plantago spp.) Poaceae (Dactylis glomerata) Polygonaceae (Polygonum aviculare) Raninculace arvensis

Roșeață a porumbului Descrierea simptomelor de la sfârșitul anilor 1950: - Serbia (Banatul de Sud), - România - Bulgaria Ipoteze contradictorii: - cauze fiziologice? - agent patogen? Pierderea severă a culturilor de la începutul anilor 2000 în Serbia: 40% - 90% pe an Identificarea agentului patogen prin metode moleculare: fitoplasma Stolbur (Duduk-Bertaccini, 2006)

Distribuție europeană bazată pe dovezi moleculare

2012 Alertă listă EPPO Alertă listă alertă pericol

Rezultatele cercetării sârbe Dr. Jelena Jovic și Dr. Ivo Tosevski Institutul de Protecție a Plantelor și Protecția Mediului Belgrad-Zemun

Roșeață a porumbului Patogen: fitoplasma Stolbur, vector: Reptalus panzeri cicada (Cixiidae) Simptom: roșeață mijlocie, a frunzelor și a tulpinii; apoi înroșirea completă și deshidratarea plantei; tuburi anormale, micșorate; formarea incompletă a ochilor. Simptomele sunt cunoscute de 50 de ani; identificarea agentului patogen și a vectorului, clarificarea evoluției epidemiilor numai în ultimii ani

Rolul Reptalus panzeris în etiologia simptomelor de roșeață Înființarea experimentelor de transmitere în Belgrad-Zemun

Dinamica populației Reptalus panzer și debutul simptomelor 542 437 310 350 ovipoziție MR simptome aspect 01 iunie 15 iunie 28 iunie 04 iulie 06 iulie 07 iulie 17 iulie 23 iulie 31 iulie 08 Avg 13 Avg 20 Avg 01 Sep 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Date de colectare Număr de exemplare pe parcela

Apariția și dezvoltarea simptomelor de roșeață la 30 de zile de la infecție

Apariția și dezvoltarea simptomelor de roșeață 29 zile 34 zile 38 zile

Aspectul și dezvoltarea simptomelor de roșeață

Dezvoltarea simptomelor de roșeață

Dezvoltarea simptomelor de roșeață la 55 de zile de la infecție

Ciclul de viață al eritemului de porumb și vectorul său Ciclul epidemiologic al eritemului de porumb

Dezvoltarea bolii

Boala și răspândirea vectorilor în Serbia

Concluzii în Serbia Incidența și severitatea bolii variază periodic Rolul factorilor de mediu în apariția și severitatea simptomelor bolii este puternic, primăvara și vara sunt mai calde: simptomele sunt mai frecvente și severe, deoarece vectorul începe să se infecteze mai devreme. favorabil pentru supraviețuirea mai mare a vectorilor, însămânțarea târzie a porumbului poate provoca daune mai mari efectivelor mai tinere de stadiu mai susceptibil Hibrizii pe care i-au studiat până acum au fost sensibili, dar există o diferență în intensitatea simptomelor Experimentele de transmitere în curs cu vectori potențiali suplimentari

Rezultatele cercetării maghiare (2009-2014)

Roșeața porumbului în Ungaria Proiect bilateral maghiar-sârb (2009-2011) Sondaj pe ambele părți ale frontierei maghiar-sârbe: -vectori potențiali-porumb simptomatic -Teste moleculare în laboratorul Genlogs Continuarea sondajului cu un număr redus de eșantioane (2012 -2014) Eșantioane din Trans-Tisza, secvențierea probelor pozitive (2014)

Rezultatele sondajului (2009-2014) - Găsirea simptomelor de roșeață în mai multe părți ale țării (2009-2014), - Reptalus panzeri nu a apărut la porumb sau doar la câțiva indivizi (2009-2103); - Număr crescut de persoane în cartofi și struguri (2014)

Rezultatul sondajului (2009-2014) Identificarea agentului patogen la unii din porumb care prezintă eritem (2009-2014): Stolbur de cartof (16Sr-XII-A) adică Candidatus phytoplasma solani Secvențierea a confirmat rezultatele PCR. Statutul filogenetic al izolatelor maghiare de stolbur de porumb

Experiment preliminar de monitorizare a insectelor în porumb Nádudvar, 2015 Elek Rita Béres István András - Csömör Zsófia - Kölber Mária

În vara anului 2014, 60-80% din turmă a fost simptomatică. Testele de laborator au confirmat prezența fitoplasmei stolbur (fitoplasma stolbur, 16SrXII-A, Candidatus Phytoplasma solani). 2015: stabilirea monitorizării lângă câmpul infectat în anul precedent Suprafață: 5 ha Varietate: Dekalb Data semănatului: 04.05.2015 Data recoltării: 25 septembrie 2015.

E C A B D Grâul de toamnă a fost cultivat pe parcela monitorizată în 2014 (A); pe panoul adiacent din dreapta era porumbul (B), unde a fost urmat de triticale în rotația culturilor în 2015, Pe panoul din stânga a fost și porumb în 2014 și 2015 (C); Pe latura îngustă a parcelei monitorizate de lângă șoseaua de țară, paralel cu aceasta, există o margine de buruiană de prunj (D); În partea opusă, îngustă a câmpului, există un canal de irigare a buruienilor (E).

Căutarea larvelor de iernare a potențialilor vectori de insecte Larvele Reptalus panzeri pe rădăcinile cerealelor de iarnă iernează sol uscat și liber (nr. De nisip) Larvele Hyalesthes obsoletus pe buruieni rădăcini (urzică, perwinkle) șisturi de iarnă, soluri structurate libere necunoscute Reptalus quinquecatus

Larva Hyalesthes obsoletus Cuib Hyalesthes obsoletus

Identificarea potențialelor cicade vectoriale Specii Hyalesthes obsoletus: identificarea ușoară a speciilor de Reptalus adulți pe baza organelor genitale ale masculilor adulți Reptalus panzeri Reptalus quinquecostatus Reptalus spp.

REZULTATE DE MONITORIZARE NÁDUDVAR, 2015 Specii în număr mare: Reptalus quinquecostatus (359 buc) Hyalesthes obsoletus: 1 buc Reptalus cuspidatus: 1 buc Reptalus panzeri: nu s-au găsit exemplare.

Curba de roi a lui Reptalus quinquecostatus Nádudvar, 2015

Distribuția de gen a populației Reptalus quinquecostatus Nádudvar, 2015

Direcția populației Reptalus quinquecostatus este Nádudvar, 2015

Proporția plantelor simptomatice Nádudvar, 2015 10-20% 10% 40-80% 80-90%

Simptome de roșeață a porumbului (MR) Nádudvar, 2015

Rezultatele testelor moleculare Analiza moleculară a vectorilor de insecte: În 14 din cei 20 de Reptalus quinquecostatus examinați, a fost detectată fitoplasma stolbur (16SrXII-A, Candidatus Phytoplasma solani) .Examinarea moleculară a probelor de plante: Uscarea timpurie a plantelor de secetă severă Eșantionarea plantelor nu a reușit După recoltare Au fost examinate 10 tuburi uscate, dintre care 3 au putut detecta agentul patogen.

Detectarea fitoplasmei Stolbur în boabele de porumb Test molecular la 3 momente diferite: Nu poate fi detectat imediat după recoltare 1 lună după recoltare Detectabil din 1 eșantion 2 luni după recoltare Detectat din 3 probe Inițial substanța inhibitoare prea mare inhibă detectarea? Infecția este prezentă și în ochii complet uscați?

Eritemul porumbului în Ungaria Concluzii Boala este prezentă și se răspândește în Ungaria. Fitoplasma Stolbur este la fel de patogenă ca în Serbia. Reptalus panzeri, vectorul sârb, trăiește în număr redus în Ungaria, nu s-au găsit exemplare pe porumb. În Ungaria, Reptalus quinquecostatus este probabil vectorul care este prezent în număr mare. Reptalus quinquecostatus apare într-un număr extrem de mare pe tufișurile de prun. Agentul patogen poate fi detectat în boabe chiar și la luni după recoltare! Livrare automată? Recomandări Este necesar un sondaj multianual pentru a determina prevalența bolii și tulpinile fitoplasmatice care apar. Sunt necesare experimente de monitorizare și transmitere pe mai mulți ani pentru a determina vectorul intern și speciile potențiale de vector. Este important să găsiți terenul de iarnă al lui R. quinquecostatus. Gazdele sălbatice ca sursă de infecție ar trebui identificate. Planta din semințele infectate trebuie examinată pentru infecție. Sunt necesare studii comparative pentru a căuta hibrizi/linii tolerante