อ่าน 8 นาที
สนิม (เชื้อรา)
สนิม เป็น เชื้อราก่อโรคพืช ในอันดับ Pucciniales (เดิมชื่อ Uredinales ) ซึ่งทำให้เกิด โรคเชื้อราใน พืช
สนิม (เชื้อรา)
| สนิม | |
|---|---|
| ตัวอย่างใบข้าวสาลีจากตัวอย่างที่ใช้ในการจำแนกโรคของเชื้อราPuccinia recondita f.sp. tritici | |
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| อาณาจักร: | เชื้อรา |
| แผนก: | บาซิดิโอไมโคตา |
| ระดับ: | ปุชชินิโอไมซีส |
| คำสั่ง: | ปุชชินิอาเลส |
| ครอบครัว | |
| |
สนิมเป็นเชื้อราก่อโรคพืชในอันดับPucciniales (เดิมชื่อUredinales ) ซึ่งทำให้เกิดโรคเชื้อราในพืช
ปัจจุบันมีการยอมรับสกุลสนิมประมาณ 168 สกุล และชนิดประมาณ 7,000 ชนิด ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งอยู่ในสกุลPuccinia [ 3 ]เชื้อราสนิมเป็นเชื้อก่อโรคพืชที่มีความเชี่ยวชาญสูงและมีคุณสมบัติเฉพาะหลายประการ โดยรวมแล้ว เชื้อราสนิมมีความหลากหลายและส่งผลกระทบต่อพืชหลายชนิด อย่างไรก็ตาม แต่ละชนิดมีช่วงของพืชอาศัยและไม่สามารถถ่ายทอดไปยังพืชที่ไม่ใช่พืชอาศัยได้ นอกจากนี้ เชื้อราสนิมส่วนใหญ่ไม่สามารถเพาะเลี้ยงในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ได้ง่าย
เชื้อราสนิมส่วนใหญ่สามารถติดเชื้อพืชเจ้าบ้านได้สองชนิดที่แตกต่างกันในระยะต่างๆ ของวงจรชีวิต และอาจสร้าง โครงสร้างที่สร้าง สปอร์ ได้มากถึงห้าชนิดที่มีลักษณะ ทางสัณฐานวิทยาและเซลล์วิทยาแตกต่างกันได้แก่สเปอร์โมโกเนียเอเซียยูเรดิเนียเทเลียและบาซิเดียในระยะการสืบพันธุ์ที่ต่อเนื่องกัน[ 4 ] สปอร์แต่ละชนิดมีความเฉพาะเจาะจงกับพืชเจ้าบ้านมาก และโดยทั่วไปสามารถติดเชื้อพืชได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น
เชื้อราสนิมเป็นเชื้อก่อโรคพืชที่ต้องอาศัยพืชมีชีวิตเท่านั้น การติดเชื้อเริ่มต้นเมื่อสปอร์ตกลงบนผิวพืช งอก และบุกรุกเข้าไปในพืชอาศัย การติดเชื้อจะจำกัดอยู่เฉพาะส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ใบ ก้านใบ ยอดอ่อน ลำต้น ผล เป็นต้น[ 3 ]พืชที่ติดเชื้อสนิมอย่างรุนแรงอาจมีลักษณะแคระแกร็นใบเหลือง หรืออาจแสดงอาการของการติดเชื้อ เช่น มีโครงสร้างสืบพันธุ์ของเชื้อราสนิม เชื้อราสนิมเจริญเติบโตภายในเซลล์และสร้างโครงสร้างสืบพันธุ์ที่ผลิตสปอร์ภายในหรือบนผิวของส่วนต่างๆ ของพืชที่ได้รับผลกระทบ[ 3 ] เชื้อราสนิมบางชนิดก่อให้เกิดการติดเชื้อแบบถาวรทั่วทั้งต้น ซึ่งอาจทำให้พืชผิดรูป เช่น การเจริญเติบโตช้า โรคกิ่งก้านผิดรูป แผล เน่าที่ลำต้น ปุ่มหรือการเจริญเติบโตมากเกินไปของส่วนต่างๆ ของพืชที่ได้รับผลกระทบ
โรคสนิมได้ชื่อนี้มาจากลักษณะที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดคือการสะสมของสปอร์สีสนิมหรือสีน้ำตาลเป็นผงบนพื้นผิวของพืช เทศกาลเกษตรกรรมโรมันRobigalia (25 เมษายน) มีต้นกำเนิดมาจากการต่อสู้กับโรคสนิมข้าวสาลี[ 5 ]
ผลกระทบ
เชื้อราสนิมเป็นเชื้อโรคที่เป็นอันตรายที่สุดต่อการเกษตร พืชสวน และป่าไม้ เชื้อราสนิมเป็นปัญหาสำคัญและเป็นปัจจัยจำกัดต่อการเพาะปลูกพืชผลทางการเกษตรและป่าไม้ให้ประสบความสำเร็จ โรคสนิมตุ่มบนต้นสนขาว โรคสนิมลำต้นข้าวสาลี โรคสนิมถั่วเหลือง และโรคสนิมกาแฟ เป็นตัวอย่างของภัยคุกคามที่สร้างความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญทางเศรษฐกิจ[ 3 ]การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเพิ่มความชุกของเชื้อราสนิมบางชนิด ในขณะที่ทำให้บางชนิดลดลงเนื่องจาก CO 2และ O 3 ที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้น และการแพร่กระจายของสปอร์ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงที่เกิดขึ้นบ่อยขึ้น[ 6 ]
วงจรชีวิต
เชื้อราสนิมทั้งหมดเป็นปรสิต ที่ ต้องอาศัยสิ่งมีชีวิตเป็นโฮสต์เพื่อทำให้วงจรชีวิตสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้วเชื้อราเหล่านี้จะไม่ฆ่าพืชที่เป็นโฮสต์ แต่สามารถลดการเจริญเติบโตและผลผลิตได้อย่างรุนแรง[ 7 ]พืชผลธัญพืชอาจถูกทำลายได้ภายในฤดูกาลเดียว ต้นโอ๊กที่ติดเชื้อที่ลำต้นหลักภายในห้าปีแรกจากเชื้อราสนิมCronartium quercuumมักจะตาย[ 8 ]

เชื้อราสนิมสามารถสร้างสปอร์ได้มากถึงห้าชนิดจากโครงสร้างสืบพันธุ์ที่มีลักษณะแตกต่างกันในระหว่างวงจรชีวิต ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้เลขโรมันในการอ้างอิงถึงโครงสร้างสืบพันธุ์เหล่านี้
- 0. สปอร์แบบไพคนิโอสปอร์ ( สเปอร์มาเทีย ) จากไพคนิเดียทำหน้าที่หลักเป็นแกมีตแบบแฮพลอยด์ ในเชื้อราสนิม แบบเฮเท อโรทัลลิ ก
- I. สปอร์แบบเอซิโอสปอร์จากเอเซีย ทำหน้าที่หลักเป็นสปอร์แบบไม่อาศัยเพศที่ไม่ซ้ำกัน มีนิวเคลียสคู่ และจะไปติดเชื้อในโฮสต์หลักต่อไป
- II. สปอร์ยูเรดินิโอสปอร์จากยูเรเดีย ( Uredinia ) สปอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสปอร์เจริญเติบโตแบบไดคาริโอติกที่สามารถสร้างสปอร์ซ้ำได้ สปอร์เหล่านี้เรียกว่าระยะที่สามารถสร้างสปอร์ซ้ำได้ เพราะสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อซ้ำในโฮสต์หลักได้ โดยติดเชื้อซ้ำในโฮสต์เดิมที่สร้างสปอร์ขึ้นมา สปอร์เหล่านี้มักมีจำนวนมาก สีแดง/ส้ม และเป็นสัญญาณที่เด่นชัดของโรคราสนิม
- III. เทลิโอสปอร์จาก Telia สปอร์แบบไดคาริโอติกเหล่านี้มักเป็นระยะการอยู่รอด/ จำศีลในฤดู หนาวของวงจรชีวิต โดยปกติแล้วจะไม่เข้าทำลายพืชโดยตรง แต่จะงอกออกมาเป็นเบซิเดียและเบซิโอสปอร์
- IV- สปอร์บาซิเดียจากเทลิโอสปอร์สปอร์แฮพลอยด์ที่ปลิวไปตามลมเหล่านี้มักจะติดเชื้อโฮสต์ทางเลือกในฤดูใบไม้ผลิ[ 9 ] [ 10 ]แทบจะไม่พบเห็นนอกห้องปฏิบัติการเลย
เชื้อราสนิมมักถูกจัดประเภทตามวงจรชีวิต วงจรชีวิตพื้นฐาน 3 ประเภทได้รับการยอมรับโดยพิจารณาจากจำนวนชนิดของสปอร์ ได้แก่ แบบมาโครไซคลิก แบบเดมิไซคลิกและแบบไมโครไซคลิก [ 3 ] วงจรชีวิตแบบมาโครไซคลิกมีสปอร์ทุกระยะ แบบเดมิไซคลิกขาดระยะยูเรดิเนียล และแบบไมโครไซคลิกขาดระยะเบซิเดียล ไพคเนียลและเอเซียล จึงมีเพียงยูเรดิเนียลและเทเลียลเท่านั้น สเปอร์มาโกเนียอาจไม่มีในแต่ละประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงจรชีวิตแบบไมโครไซคลิก ในวงจรชีวิตแบบมาโครไซคลิกและเดมิไซคลิก เชื้อราสนิมอาจเป็นแบบสลับโฮสต์ ( เฮเทอโรอี เซียส ) (เช่น ระยะเอเซียลอยู่บนพืชชนิดหนึ่ง แต่ระยะเทเลียลอยู่บนพืชอีกชนิดหนึ่งที่ไม่เกี่ยวข้อง) หรือแบบโฮสต์เดียว ( ออโตอีเซียส ) (เช่น ระยะเอเซียลและเทเลียลอยู่บนพืชโฮสต์เดียวกัน) [ 3 ] เชื้อราสนิมเฮ เทอโรอีเซียสต้องการโฮสต์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันสองชนิดเพื่อทำให้วงจรชีวิตสมบูรณ์ โดยโฮสต์หลักจะติดเชื้อจากเอซิโอสปอร์ และโฮสต์สำรองจะติดเชื้อจากบาซิดิโอสปอร์ ซึ่งแตกต่างจากเชื้อราออโตอีเซียส เช่นPuccinia porriที่สามารถทำให้วงจรชีวิตสมบูรณ์ได้บนโฮสต์ชนิดเดียว[ 9 ]การเข้าใจวงจรชีวิตของเชื้อราสนิมช่วยให้สามารถจัดการโรคได้อย่างเหมาะสม[ 11 ]
ความสัมพันธ์ระหว่างพืชเจ้าบ้านกับเชื้อราสนิม
มีรูปแบบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างกลุ่มพืชเจ้าบ้านและเชื้อราสนิมที่เป็นปรสิต เชื้อราสนิมบางสกุล โดยเฉพาะPucciniaและUromycesประกอบด้วยสายพันธุ์ที่สามารถเป็นปรสิตในพืชหลายวงศ์ได้ ส่วนเชื้อราสนิมสกุลอื่นๆ ดูเหมือนจะจำกัดอยู่เฉพาะกลุ่มพืชบางกลุ่มเท่านั้น ข้อจำกัดด้านเจ้าบ้านอาจใช้ได้กับทั้งสองระยะของวงจรชีวิตหรือเพียงระยะเดียวในสายพันธุ์ เฮเทอ โรอี เซียส [ 3 ]เช่นเดียวกับคู่ของเชื้อโรค/เจ้าบ้านหลายๆ คู่ เชื้อราสนิมมักมีความสัมพันธ์แบบยีนต่อยีนกับพืชปฏิสัมพันธ์แบบยีนต่อยีนระหว่างเชื้อราสนิมกับพืชนี้แตกต่างจากสถานการณ์ยีนต่อยีนอื่นๆ อยู่บ้าง และมีลักษณะเฉพาะและความสำคัญ ทางการเกษตรของตัวเองเชื้อราสนิมลดการสังเคราะห์แสงและกระตุ้นการปล่อยสารระเหยที่เกิดจากความเครียดต่างๆ เมื่อความรุนแรงของการติดเชื้อเพิ่มขึ้น[ 12 ]
กระบวนการติดเชื้อ
สปอร์ของเชื้อราสนิมอาจแพร่กระจายโดยลม น้ำ หรือแมลงพาหะ [ 13 ] เมื่อสปอร์พบกับพืชที่อ่อนแอ มันสามารถงอกและติดเชื้อเนื้อเยื่อพืชได้ โดยทั่วไปสปอร์สนิมจะงอกบนผิวพืช โดยสร้างเส้นใยสั้นๆ ที่เรียกว่าท่องอกท่องอกนี้อาจหาปากใบ ได้ โดยกระบวนการตอบสนองต่อการสัมผัสที่เรียกว่าทิกโมโทรปิซึม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวางแนวตามสันที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ผิวหนังบนผิวใบ และเติบโตไปในทิศทางนั้นจนกว่าจะพบกับปากใบ[ 14 ]

เหนือปากใบปลายเส้นใยจะสร้างโครงสร้างการติดเชื้อที่เรียกว่าแอปเพรสโซเรียมจากด้านล่างของแอปเพรสโซเรียม เส้นใยที่เรียวเล็กจะเจริญเติบโตลงไปเพื่อติดเชื้อเซลล์พืช[ 15 ]เชื่อกันว่ากระบวนการทั้งหมดนี้เกิดขึ้นโดยอาศัยช่องไอออนแคลเซียม ที่ไวต่อการยืดตัว ซึ่งตั้งอยู่ที่ปลายเส้นใย ซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าและเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนทำให้เกิดการสร้างแอปเพรสโซเรียม[ 16 ]
เมื่อเชื้อราบุกรุกเข้าไปในพืชแล้ว มันจะเจริญเติบโตเข้าไปใน เซลล์ มีโซฟิลล์ ของพืช โดยสร้างเส้นใยพิเศษที่เรียกว่าฮอสทอเรียฮอสทอเรียจะแทรกซึมเข้าไปในผนังเซลล์แต่ไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์ของพืชจะเว้าเข้าไปรอบๆ ตัวฮอสทอเรียหลัก ทำให้เกิดช่องว่างที่เรียกว่าเมทริกซ์นอก ฮอสทอเรีย แถบคอที่อุดมไปด้วยธาตุ เหล็กและฟอสฟอรัสจะเชื่อมเยื่อหุ้มเซลล์ของพืชและเชื้อราในช่องว่างระหว่างเซลล์เพื่อการไหลของน้ำ ซึ่งเรียกว่าอะโพพลาสต์จึงป้องกันไม่ให้สารอาหารไปถึงเซลล์ของพืช ฮอสทอเรียมี ตัวขนส่งกรด อะมิโนและน้ำตาลเฮกโซสและH + -ATPasesซึ่งใช้สำหรับการขนส่งสารอาหารจากพืชอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อหล่อเลี้ยงเชื้อรา[ 17 ]เชื้อราจะเจริญเติบโตต่อไป โดยแทรกซึมเข้าไปในเซลล์พืชมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่ง เกิด การเจริญเติบโตของสปอร์กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำทุกๆ 10-14 วัน ทำให้เกิดสปอร์จำนวนมากที่สามารถแพร่กระจายไปยังส่วนอื่นๆ ของพืชต้นเดียวกัน หรือไปยังพืชเจ้าบ้านใหม่ได้
เชื้อราสนิมที่พบได้ทั่วไปในภาคเกษตรกรรม
- Cronartium ribicola (โรคสนิมตุ่มบนต้นสนขาว) มีต้นลูกเกดเป็นพืช อาศัยหลัก และต้นสนขาวเป็นพืชอาศัยรอง มีโครงสร้างเป็นเฮเทอโรไซคลิกและมาโครไซคลิก
- Gymnosporangium juniperi-virginianae (โรคสนิมแอปเปิล-ซีดาร์); Juniperus virginianaเป็นโฮสต์หลัก ( telial ) และแอปเปิลลูกแพร์หรือฮอว์ธอร์น เป็นโฮสต์รอง ( aecial ) เป็นเชื้อราที่มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแตก ต่างกัน (heteroecious) และมีวงจรดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแยกกัน (demicyclic)
- Hemileia vastatrix (โรคราสนิมกาแฟ); พืชอาศัยหลักคือต้นกาแฟ; พืชอาศัยรองยังไม่ทราบแน่ชัด เป็นพืชที่มีเพศต่างกัน
- เชื้อรา Phakopsora meibomiaeและ P. pachyrhizi (โรคสนิมถั่วเหลือง ) มีพืชอาศัยหลักคือถั่วเหลืองและพืชตระกูลถั่วชนิดต่างๆ พืชอาศัยรองยังไม่ทราบแน่ชัด เป็นพืชที่มีเพศต่างกัน
- เชื้อรา Puccinia coronata (โรคสนิมมงกุฎของข้าวโอ๊ตและหญ้ารายกราส) ข้าวโอ๊ตเป็นพืชอาศัยหลัก และ Rhamnus spp. (ต้นบัคธอร์น) เป็นพืชอาศัยรอง มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียแตกต่างกัน และมีวงจรชีวิตขนาดใหญ่
- P. graminis (โรคสนิมลำต้นของข้าวสาลีและหญ้าเคนตักกี้บลูแกรส หรือโรคสนิมดำของธัญพืช) พืชอาศัยหลัก ได้แก่ หญ้าเคนตักกี้บลูแกรส ข้าวบาร์เลย์ และข้าวสาลีต้นบาร์เบอร์รี่เป็นพืชอาศัยรอง มีเพศต่างกันและมีวงจรขนาดใหญ่
- P. hemerocallidis (โรคสนิมของดอกลิลลี่); ดอกลิลลี่เป็นพืชอาศัยหลัก; Patrinia spเป็นพืชอาศัยรอง มีดอกเพศต่างกันและมีวงจรขนาดใหญ่
- P. kuehnii (โรคสนิมสีส้มของอ้อย)
- P. melanocephala (โรคสนิมสีน้ำตาลของอ้อย)
- P. porri (โรคสนิมต้นหอม);เจริญเติบโตได้เองในต้น
- P. sorghi (โรคสนิมข้าวโพดทั่วไป) [ 19 ]
- โรคราสนิมเหลือง ( P. striiformis ) ในธัญพืช
- เชื้อรา P. triticina (โรคสนิมข้าวสาลีสีน้ำตาล) ในเมล็ดธัญพืช
- Uromyces appendiculatus (โรคสนิมถั่ว) ในถั่วทั่วไป ( Phaseolus vulgaris ) [ 20 ]
การจัดการ
วิจัย
ความพยายามในการควบคุมโรคราสนิมเริ่มมีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 [ 21 ] Elvin C. Stakmanได้ริเริ่มการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความต้านทานของพืชเจ้าบ้าน ซึ่งก่อนหน้านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้และถูกจัดการโดย เกษตรกรแต่ละรายในกระบวนการผสมพันธุ์[ 21 ]ต่อมา Stakman ก็ได้ค้นพบพันธุศาสตร์ของโรคราสนิมอย่างกว้างขวางโดยHH Flor [ 21 ]เพื่อศึกษากระบวนการเผา ผลาญของโรคราสนิม Tervet และคณะในปี 1951 ได้พัฒนาเครื่องแยกไซโคลน[ 21 ]เครื่องแยกไซโคลนใช้ กลไก การแยกแบบไซโคลนเพื่อให้สามารถรวบรวมสปอร์เพื่อการศึกษาได้โดยใช้เครื่องจักร – รุ่นปรับปรุงของ Cherry & Peet ในปี 1966 สามารถรวบรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น [ 21 ]อุปกรณ์นี้ถูกนำไปใช้งานครั้งแรกเพื่อทดสอบองค์ประกอบของสปอร์เอง โดยเฉพาะสารที่เคลือบอยู่ด้านนอกของสปอร์ซึ่งหนาแน่นของประชากร[ 21 ]เมื่อตรวจพบแล้วจะช่วยป้องกันการแออัด [ 21 ]
การโคลนยีนและวิธีการทางวิศวกรรมพันธุกรรม อื่นๆ สามารถให้ ยีน R และแหล่งต้านทานโรคราสนิมอื่นๆ ได้หลากหลายมากขึ้นโดยมีระยะเวลาก่อนการใช้งานที่สั้นลง หากกฎระเบียบด้านวิศวกรรมพันธุกรรมอนุญาต[ 22 ]
ควบคุม
วิธีการควบคุมโรคราสนิมขึ้นอยู่กับวงจรชีวิตของเชื้อก่อโรคแต่ละชนิดเป็นหลัก ตัวอย่างแผนการจัดการโรคที่ใช้ในการควบคุมโรคราสนิมแบบมาโครไซคลิกและเดมิไซคลิกมีดังต่อไปนี้:
โรคมาโครไซคลิก: การวางแผนการจัดการโรคประเภทนี้ขึ้นอยู่กับว่าสปอร์ยูเรดินิโอสปอร์ (ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ระยะการแพร่พันธุ์ซ้ำ") เกิดขึ้นบนพืชเจ้าบ้านที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจหรือ บน พืชเจ้าบ้านทางเลือกตัวอย่างเช่น ระยะการแพร่พันธุ์ซ้ำใน โรค สนิมตุ่มของสนขาวไม่ได้เกิดขึ้นบนสนขาว แต่เกิดขึ้นบนพืชเจ้าบ้านทางเลือกคือRibes spp. ในช่วงเดือนสิงหาคมและกันยายนRibes spp. จะสร้างเทลิโอสปอร์ซึ่งติดเชื้อสนขาว การกำจัดพืชเจ้าบ้านทางเลือกจะขัดขวางวงจรชีวิตของเชื้อราสนิมCronartium ribicolaป้องกันการสร้างเบสิดิโอสปอร์ซึ่งติดเชื้อพืชเจ้าบ้านหลัก แม้ว่าสปอร์จากสนขาวจะไม่สามารถติดเชื้อสนขาวต้นอื่นได้ แต่สปอร์ที่รอดชีวิตอาจอยู่รอดข้ามฤดูหนาวบนสนที่ติดเชื้อและติดเชื้อRibes spp. อีกครั้งในฤดูกาลถัดไป เนื้อเยื่อที่ติดเชื้อจะถูกกำจัดออกจากสนขาว และมีการกักกันRibes spp. อย่างเข้มงวดในพื้นที่เสี่ยงสูง
Puccinia graminisเป็นเชื้อรามาโครไซคลิกเฮเทอโรอีเซียสที่ก่อให้เกิดโรคสนิมลำต้นข้าวสาลี ระยะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของเชื้อรานี้เกิดขึ้นบนพืชอาศัยทางเลือก –บาร์เบอร์รี่ – ไม่ใช่ข้าวสาลี สปอร์ชนิดทนทานที่ผลิตบนพืชอาศัยทางเลือกทำให้โรคสามารถคงอยู่ในข้าวสาลีได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย การปลูกพืชต้านทานโรคจะช่วยป้องกันโรคได้ อย่างไรก็ตาม การกลายพันธุ์ของยีนก่อโรคจะทำให้เกิดเชื้อราสายพันธุ์ใหม่ที่สามารถเอาชนะความต้านทานของพืชได้ แม้ว่าการกำจัดพืชอาศัยทางเลือกจะไม่สามารถหยุดยั้งโรคได้ แต่วงจรชีวิตจะถูกขัดขวางและอัตราการวิวัฒนาการจะลดลงเนื่องจากการลดลงของการรวมตัวทางพันธุกรรมทำให้พืชต้านทานโรคยังคงมีประสิทธิภาพได้นานขึ้น [ 9 ] [ 23 ]
โรคเดมิไซคลิก: เนื่องจากไม่มีระยะซ้ำในวงจรชีวิตของเชื้อราเดมิไซคลิก การกำจัดโฮสต์หลักหรือโฮสต์สำรองจะทำให้วงจรของโรคหยุดชะงัก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพสูงในการจัดการโรคเดมิไซคลิกทั้งหมด ตัวอย่างเช่น โรคสนิมซีดาร์แอปเปิลสามารถคงอยู่ได้แม้จะกำจัดโฮสต์ตัวใดตัวหนึ่งออกไปแล้ว เนื่องจากสปอร์สามารถแพร่กระจายได้จากระยะไกล ความรุนแรงของโรคสนิมซีดาร์แอปเปิลสามารถจัดการได้โดยการกำจัดปุ่มที่สร้างสปอร์บาซิเดียออกจากต้นสนจูนิเปอร์หรือการใช้สารฆ่าเชื้อราป้องกันกับต้นสนจูนิเปอร์[ 24 ]
การควบคุมบ้าน
โรคราสนิมเป็นโรคที่รักษาได้ยากมากสารฆ่าเชื้อราเช่นแมนโคเซบอาจช่วยได้บ้าง แต่ก็ไม่สามารถกำจัดโรคให้หมดไปได้ มีวิธีการป้องกันแบบอินทรีย์อยู่บ้าง และผงกำมะถันก็เป็นที่รู้จักกันดีว่าสามารถยับยั้งการงอก ของสปอร์ได้ การ รักษาสุขอนามัยที่ดีการระบายน้ำในดินที่ดี และการรดน้ำอย่างระมัดระวัง อาจช่วยลดปัญหาได้ หากพบเห็นโรคราสนิมใดๆ ต้องกำจัดทิ้งทันทีโดยการตัดใบที่ติดเชื้อออกและเผาทิ้งการทำปุ๋ยหมักหรือการทิ้งพืชที่ติดเชื้อไว้บนพื้นดิน จะทำให้โรคแพร่กระจาย
การควบคุมเชิงพาณิชย์
ในพืชผลที่มีพื้นที่เพาะปลูกขนาดใหญ่บางชนิด มีการใช้สารฆ่าเชื้อราทางอากาศ กระบวนการนี้มีราคาแพง และการใช้สารฆ่าเชื้อราควรสงวนไว้สำหรับฤดูกาลที่โรคทางใบมีความรุนแรง งานวิจัยระบุว่า ยิ่งความรุนแรงของโรคทางใบมากเท่าใด ผลตอบแทนจากการใช้สารฆ่าเชื้อราก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น[ 25 ]โรคสนิมข้าวโพดทางใต้ อาจสับสนกับโรคสนิมทั่วไป ลักษณะเด่นของโรคสนิมทางใต้คือ ตุ่มจะเกิดขึ้นส่วนใหญ่บนผิวใบด้านบน และสปอร์มีสีส้มมากกว่า โรคสนิมทางใต้แพร่กระจายได้เร็วกว่าและมีผลกระทบทางเศรษฐกิจสูงกว่าเมื่อสภาพอากาศร้อนชื้นต่อเนื่อง การใช้สารฆ่าเชื้อราอย่างทันท่วงทีเพื่อควบคุมโรคสนิมทางใต้มีความสำคัญมากกว่าการควบคุมโรคสนิมทั่วไป[ 26 ]
สามารถใช้วิธีการป้องกันโรคสนิมได้หลากหลายวิธี:
- ระดับความชื้นสูงอาจทำให้อาการของโรคสนิมรุนแรงขึ้น การหลีกเลี่ยงการรดน้ำจากด้านบนในเวลากลางคืน การใช้ระบบน้ำหยด การลดความหนาแน่นของพืช และการใช้พัดลมเพื่อช่วยหมุนเวียนอากาศ อาจช่วยลดความรุนแรงของโรคได้
- การใช้พันธุ์พืชที่ต้านทานโรคราสนิม
- การหมุนเวียนพืชผลสามารถช่วยทำลายวงจรการเกิดโรคได้ เนื่องจากเชื้อราสนิมหลายชนิดมีความจำเพาะต่อพืชเจ้าบ้านและไม่สามารถคงอยู่ได้นานหากปราศจากพืชเจ้าบ้านนั้น
- ตรวจสอบต้นไม้และกิ่งปักชำที่นำเข้าเพื่อหาสัญญาณของโรค การตรวจสอบต้นไม้อย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากโรคราสนิมมีระยะแฝง (ต้นไม้เป็นโรคแต่ไม่แสดงอาการ)
- การใช้เมล็ดพันธุ์ปลอดโรคสามารถลดการเกิดโรคสนิมบางชนิดได้[ 23 ]
พืชอาศัยที่ได้รับผลกระทบ
เป็นไปได้ว่าพืชส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากเชื้อราสนิมบางชนิด เชื้อราสนิมมักตั้งชื่อตามพืชเจ้าบ้านที่มันติดเชื้อ ตัวอย่างเช่นPuccinia xanthiiติดเชื้อในพืชดอกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าXanthiumเมื่อเร็ว ๆ นี้ มีรายงานเชื้อราสนิมทั้งหมด 95 ชนิดที่อยู่ใน 25 สกุล ซึ่งเกี่ยวข้องกับพืชป่า 117 ชนิดที่อยู่ใน 80 สกุลของพืชเจ้าบ้าน ภายใต้ 43 วงศ์ของพืชเจ้าบ้าน จากเทือกเขาเวสเทิร์นกั ตส์ รัฐเกรละประเทศอินเดีย[ 3 ] เชื้อราสนิม ได้แก่:
สกุลพืชเจ้าบ้านที่ติดเชื้อราสนิม ได้แก่: [ 3 ]
- อะคาเซีย
- อะคาลิฟา
- อะเกอราติน่า
- อัลบิเซีย
- อารุนดินาเรีย
- แบมบูซา
- ไบเดน
- เปลือกตา
- บอมแบ็กซ์
- ไบรเดเลีย
- คาลิคาร์ปา
- คานาเรียม
- แคนเทียม
- จาตุนารากัม
- อบเชย
- ซิสซัส
- เคลสแทนทัส
- คลีโรเดนดรอน
- กาแฟ
- คอยซ์
- คอสโมสติกมา
- โครทาลาเรีย
- ดัลเบอร์เจีย
- เดนโดรคาลามัส
- เดอร์ริส
- ดิออสไพรอส
- ดิปเทอโรแคนทัส
- เอเลียกนัส
- เอเลแฟนโทปัส
- เอเลตตาเรีย
- เอราโกรสติส
- ยูโฟร์เบีย
- ฟิคัส
- ฟลาคูร์เทีย
- เกรเวีย
- โฮลาร์เรนา
- โฮโลปเทเลีย
- ไฮเปอริคัม
- อิคโนคาร์ปัส
- อิสเคมัม
- จัสมิน
- ความยุติธรรม
- โลสเนอริเอลลา
- ลูวุงกา
- ไมโอจีน
- เมลิออสมา
- มิมูซอปส์
- มอรัส
- นีโอลิทเซีย
- โอซิมัม
- โอเลีย
- ออกซาลิส
- พาเวตต้า
- เพอร์ซิคาเรีย
- ฟิลลันทัส
- เพล็กแทรนทัส
- พลูเมเรีย
- ปองกาเมีย
- เปรมนา
- หน่อไม้ฝรั่ง
- รูบัส
- ซาลิกซ์
- สปอนเดีย
- สโตรบิแลนเทส
- สไตรคนอส
- ทาเบอร์นาเอมอนทาน่า
- เทอร์มิเนีย
- ทอดดาเลีย
- ไตรโคแซนทีส
- เวอร์โนเนีย
- วิญญา
- ไรเทีย
- แซนโทฟิลลัม
- ไซเลีย
- ซิซิฟัส
พิธีกรที่มีชื่อเสียงบางส่วน ได้แก่:
- อริเซมา ไตรฟิลลัม (Arisaema triphyllum) , แจ็กอินเดอะพัลพิต (Jack-in-the-pulpit)
- Avena sativa , ข้าวโอ๊ต
- Berberis vulgaris , Barberry ทั่วไป
- ถั่วปากอ้า - Vicia faba
- กาแฟอาราบิกา - Coffee
- Crataegus monogyna - ฮอว์ธอร์น
- ดอกเบญจมาศ
- ไซโดเนีย - ควินซ์
- Euphorbia maculata , สัดด่าง
- ฟุคเซียสกุลต่างๆ
- กระเทียม
- Hordeum vulgare , ข้าวบาร์เลย์
- Juniperus virginiana , ต้นซีดาร์แดง (โรคแอปเปิลจูนิเปอร์)
- Juniperus communis - ต้นสนจูนิเปอร์
- Allium ampeloprasum - ต้นหอม
- มัลลัส – แอปเปิล
- เมนทา ไพเพอริตา - เปปเปอร์มินต์
- เมสปิลัส - เมดลาร์
- หัวหอม
- เพลาร์โกเนียม
- พริมูล่า เวริส
- พริมูล่า วัลการิส
- ไพรัส - ลูกแพร์
- Rosa spp , กุหลาบ
- ข้าวสาลี(Triticum spp. )
- ออกซาลิส สกุล , ออกซาลิส
- Secale cereale , Rye
- Senecio vulgaris - พื้นดินทั่วไป
- Xanthium canadense Cocklebur
ปรสิตชั้นสูงของสนิม
ในวงศ์Sphaeropsidaceaeของ เชื้อรา Sphaeropsidalesสปีชีส์ของสกุลDarlucaเป็นปรสิตชั้นสูงบนสนิม[ 27 ]
แกลเลอรี่
- เชื้อราสนิมบนใบไม้ ภายใต้กำลังขยายต่ำ
- ยูเรดินิโอสปอร์ของเชื้อราสนิม
- แผนภาพแสดงกระบวนการติดเชื้อของเชื้อราสนิม
- เชื้อราสนิม ( Puccinia urticata)บนผิวใบตำแย
- สนิมบนหัวหอม
ดูเพิ่มเติม
- เชื้อรา
- สนิมใบ (ข้าวบาร์เลย์)
- Rust (ภาษาโปรแกรม) (ตั้งชื่อตามเชื้อรา Rust [ 28 ] )
- เชื้อราดำ (ราสนิม)
- โรคราสนิมถั่วเหลือง
- สนิมลำต้น
- โรคราสนิมใบข้าวสาลี
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สนิม (เชื้อรา)
สนิม เป็น เชื้อราก่อโรคพืช ในอันดับ Pucciniales (เดิมชื่อ Uredinales ) ซึ่งทำให้เกิด โรคเชื้อราใน พืช
ผลกระทบ
เชื้อราสนิมเป็นเชื้อโรคที่เป็นอันตรายที่สุดต่อการเกษตร พืชสวน และป่าไม้ เชื้อราสนิมเป็นปัญหาสำคัญและเป็นปัจจัยจำกัดต่อการเพาะปลูกพืชผลทางการเกษตรและป่าไม้ให้ประสบความสำเร็จ โรคสนิมตุ่มบนต้นสนขาว โรคสนิมลำต้นข้าวสาลี โรคสนิมถั่วเหลือง และโรคสนิมกาแฟ...
วงจรชีวิต
เชื้อราสนิมทั้งหมดเป็น ปรสิต ที่ ต้องอาศัยสิ่งมีชีวิตเป็นโฮสต์เพื่อทำให้วงจรชีวิตสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้วเชื้อราเหล่านี้จะไม่ฆ่าพืชที่เป็นโฮสต์ แต่สามารถลดการเจริญเติบโตและผลผลิตได้อย่างรุนแรง [ 7 ] พืชผลธัญพืช อาจถูกทำลายได้ภายในฤดูกาลเดียว...
ความสัมพันธ์ระหว่างพืชเจ้าบ้านกับเชื้อราสนิม
มีรูปแบบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างกลุ่มพืชเจ้าบ้านและเชื้อราสนิมที่เป็นปรสิต เชื้อราสนิมบางสกุล โดยเฉพาะ Puccinia และ Uromyces ประกอบด้วยสายพันธุ์ที่สามารถเป็นปรสิตในพืชหลายวงศ์ได้ ส่วนเชื้อราสนิมสกุลอื่นๆ ดูเหมือนจะจำกัดอยู่เฉพาะกลุ่มพืชบางกลุ่มเท่านั้น...