Egftnjytyk

Objawy na liściach ziemniaka

Porażone bulwy ziemniaka

Przekrój przez porażoną bulwę

Objawy na owocach ziemniaka

Objawy zarazy na owocach pomidora

Rozprzestrzenianie się zarazy ziemniaka na świecie

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem: Zaraza ziemniaka

Zaraza ziemniaka – choroba ziemniaka i pomidora wywoływana przez Phytophthora infestans. Należy do grupy chorób zwanych fytoftorozami. Czasami (rzadko) poraża także inne gatunki roślin z rodziny psiankowatych^[1].

Występowanie i szkodliwość |

W skali świata zaraza ziemniaka prowadzi do utraty 8-10% plonu. W Polsce, przy ochronie jedynie 40% powierzchni plantacji średnie straty plonu to 20-25%^[2]. Globalne straty w uprawach ziemniaka szacuje się na 6,7 mld USD rocznie^[3]. Koszt fungicydów zużywanych na walkę z chorobą to około 1 mld USD na rok^[4].

Epidemia zarazy ziemniaka w Irlandii w latach czterdziestych XIX wieku była przyczyną wielkiego głodu. Efektem epidemii była śmierć głodowa lub emigracja ponad 2 milionów Irlandczyków. Zaraza rozprzestrzeniła się także na inne kraje Europy znacząco ograniczając zbiory pod koniec XIX wieku^[5].

Zaraza ziemniaczana niszczy części nadziemne roślin oraz bulwy, zarówno w czasie wegetacji jak i po zbiorze. Poraża początkowo stolony, które gniją, następnie przenosi się na bulwy, wywołując ich psucie się i spadek plonów także w fazie przechowywania. Patogen wytwarza jednokomórkowe zarodniki, przenoszone przez wiatr na inne rośliny^[5].

Objawy |

Objawy na ziemniaku i pomidorze są podobne. Na brzegach liści pojawiają się wodniste, początkowo żółtawo-brunatne,a potem brunatne i stopniowo powiększające się plamy. W czasie wilgotnej pogody na dolnej stronie liści pojawia się biały nalot utworzony przez sporangiofory i powstające na nich zarodniki. W czasie suchej pogody choroba ulega zahamowaniu, biały nalot zanika, ale liście zasychają i marszczą się. Brunatne plamy i biały nalot grzybni pojawia się także na łodygach. Czasami najpierw pojawia się nalot na liściach, później na łodygach, czasami odwrotnie, lub równocześnie. W czasie suchej pogody nalot na łodygach nie znika. Na bulwach ziemniaka objawy pojawiają się dopiero w okresie zbioru, lub później, podczas ich przechowywania. Mają postać nieregularnego kształtu szarosinych plam i wgłębień, pod którymi miąższ bulwy przebarwia się na rdzawobrunatny kolor i zaczyna gnić. Początkowo gnijąca część bulwy jest twarda, później jednak wskutek zakażenia innymi drobnoustrojami staje się mokra i miękka. Podobne objawy występują na owocach pomidora ^[6].

Okres pojawienia się choroby na nadziemnych częściach roślin zależy od pogody. W Polsce zazwyczaj następuje to w lipcu lub sierpniu, ale w niektórych latach już w czerwcu, a w niektórych nie pojawia się wcale^[1].

Epidemiologia |

Zakażenie zarazą bulw ziemniaka i owoców pomidora następuje podczas wykopków ziemniaków i podczas zbierania owoców pomidora, gdy dochodzi do bezpośredniego kontaktu z nadziemnymi częściami roślin, na których występują zarodniki. Wnikają one do bulw i owoców przez przetchlinki lub rany. Nie dochodzi do zakażeń podczas przechowywania bulw i owoców^[1]. Rozprzestrzenianiu się epidemii na polach sprzyjają duże jednorodne odmianowo obszary. Znaczenie mają też czynniki klimatyczne, pogodowe i glebowe^[2]. Phytophthora infestans rozprzestrzenia się szybko w warunkach wysokiej wilgotności powietrza, połączonej z częstymi opadami oraz przy temperaturze powyżej 10 °C^[7].

Patogen wywołujący zarazę ziemniaka cechuje się w stosunku do innych przedstawicieli rodzaju wyjątkowo dużym genomem, którego wielkość oszacowano na 240 milionów par zasad. Około 74% DNA to odcinki powtarzalne. Cechy te prawdopodobnie umożliwiają szybką ewolucję i związaną z tym adaptację patogenu do gospodarza^[3]. Za odporność roślin ziemniaka odpowiadają co najmniej trzy geny R, pozostające w relacji do locus awirulencji patogenu Avr3b-Avr10-Avr11^[8].

Geny odporności na patogen znaleziono także u Solanum bulbocastanum. Gatunek o liczbie chromosomów 2n = 2x = 24 nie jest jednak w stanie krzyżować się z odmianami uprawnymi. Gen RB nadający odporność został sklonowany^[9]. Możliwe jest uzyskanie metodami inżynierii genetycznej odmiany cisgenicznej wykazującej się odpornością na zarazę ziemniaka. Odmiana taka nie byłaby objęta surowymi regulacjami prawnymi, obowiązującymi w Unii Europejskiej, dotyczącymi transgenicznych roślin^[10].

Ochrona |

Ochrona przed zarazą ziemniaka jest bardzo trudna. Konieczna jest ochrona kompleksowa^[1]:

• sortowanie sadzeniaków i niszczenie chorych, odrzuconych podczas sortowania


• sadzenie tylko zdrowych bulw


• unikanie bliskiego sąsiedztwa plantacji ziemniaków i pomidorów


• wysokie obsypywanie rzędów ziemniaków. Ogranicza to porażenie bulw


• 
  wykopki ziemniaków przy suchej i słonecznej pogodzie. Na powierzchni bulw nie ma wówczas zarodników zarazy


• uprawa odmian pomidorów i ziemniaków o krótkim okresie wegetacji. Zmniejsza to czas rozwoju patogena


• ochrona chemiczna. Znajomość czynników sprzyjających rozprzestrzenianiu patogenu doprowadziła do powstania systemów informacji dla rolników, które określają jak często powinny być wykonywane zabiegi opryskiwania fungicydami w zależności od warunków środowiska^[11]. Obecnie do opracowywania terminarza oprysków stosuje się programy komputerowe uwzględniające wiele różnych parametrów pogody, cech rozwojowych patogena wywołującego zarazę oraz podatności danej odmiany na chorobę. W okresach rozprzestrzeniania się epidemii stosowane są fungicydy systemowe zawierające związki: metalaksyl, benalaksyl, cymoksanil, propamokarb, mandipropamid, fluopikolid, fenamidon, zazwyczaj z domieszką środków niewnikających do tkanek rośliny^[1].

W populacji Phytophthora infestans obserwuje się stosunkowo szybkie pojawienie się odporności na stosowane środki chemicznej ochrony roślin^[7].

Trwają prace nad wyhodowaniem odmian ziemniaka odpornych na wywołujący chorobę patogen. Geny odporności znaleziono u dzikiego ziemniaka – Solanum demissum. Gatunek ten był wykorzystany do zmniejszenia wrażliwości odmian uprawnych na początku XX wieku^[4]. Uzyskane odmiany nie są jednak odporne na wszystkie szczepy Phytophthora infestans, a dodatkowo szybko doszło do złamania mechanizmów odpornościowych w wyniku ewolucji^[9].

Zobacz też |

• antyfidanty

Przypisy |

Linki zewnętrzne |

1. 
   Informacje o patogenie i odporności ziemniaka na P. infestans (ang.)


2. 
   Informacje o ochronie ziemniaka przed P. infestans (ang.)


3. Strona Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział Młochów, gdzie prowadzone są badania m.in. nad zarazą ziemniaka