Зрна ’рѓа од жито - биологија
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Антибиотици од бактерии
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
'Рѓа на црно зрно
'Рѓа на црно зрно (Puccinia graminis) на пченицата
На 'Рѓа на црно зрно (Puccinia graminis), Црна 'рѓа или 'Рѓа на жито е печурка од семејството на 'рѓа (Pucciniales). Познато е по инфицирање на пченица, јачмен, овес и 'рж, а други слатки треви исто така припаѓаат на неговиот спектар на домаќини. Зрнестата црна 'рѓа е хетерозиготна, односно врши промена на домаќинот помеѓу семејството на жито и берберис како секундарен домаќин.
Зрна 'рѓа од зрна се јавува во бројни сорти и форми. Во првата половина на 20 век, зрнестата црна 'рѓа беше скоро елиминирана во Соединетите држави со широко искоренување на берберис. Во Источна Африка, варијантата Ug99, откриена во 1998 година, доведе до големи неуспеси кај пченицата. Научниците работат на борба против Ug99 преку размножување на растенија.
карактеристики
Макроскопски својства
Зрнестата црна 'рѓа првично се појавува како' рѓа-црвена обвивка (уредија) на тревите. Се протега како лента долж надолжната оска, главно на стебла, помалку силно на лисјата. Со текот на времето, погодените области растат и стануваат црни (Телиен). [1]
На берберис (Берберис) и Махонија (Махонија) наезда е прикажана со кружни, жолти дамки (пикнидија) на горната страна на лисјата. Пет до седум дена подоцна, на долната страна на лисјата се појавуваат поголеми, светло жолти дамки, т.н. аецидија. [1]
Микроскопски својства
Уредиоспорите на јачменската 'рѓа се овални и имаат димензии 25-30 × 17-20 μm. Секој од нив содржи по четири микробни спори. Телеутоспорите се темно кафеави, се состојат од две ќелии со по две јадра и се заоблени на врвот. Тие се со димензии 40-60 × 15-20 μm и имаат релативно дебел и мазен надворешен wallид, како и портокални пори на врвот и малку под преградата. [1]
екологија
Зрнестата црна 'рѓа поминува низ пет вегетативни станици во текот на својот циклус на развој, од кои три се на примарниот домаќин, т.е. мека пченица (Triticum aestivum), а останатите два на секундарниот домаќин, на пример, берберис (Berberis vulgaris) се јавуваат.
Прво, на пролет, хаплоидните базидиоспори на габата ртат на лисјата на берберис, каде што формираат едносемен хаплоиден мицелиум. Габата сега се храни паразитно со берберис и формира различни структури на страните на листот. Под епидермисот на горната страна на листот, се развиваат пикнидија (или спермогонија), кои ги формираат половите јадра. Ецидиите ги формираат базалните клетки на долната страна на листот. Овие зафаќаат јадра на гениталиите формирани од пикнидија.
Тие добиваат дополнително јадро од пикноспори, кои доаѓаат до хипите на зачнувањето преку лет на спори или транспорт од инсекти. Оттаму, спората мигрира во нуклеарната ќелија, завршувајќи го формирањето на хетерокарион. Од оваа базална клетка се формира аецидиум, кој произведува голем број ацидиоспори.
Овие хаплоид-дикариотски ацидиоспори можат да 'ртат само на слатки треви. Тие формираат микробна цевка на пченицата што продира во растителното ткиво и таму расте меѓуклеточно. Мицелиумот останува локализиран и нема токи, но се сее во парови.
Овие структури, наречени уридија, сега формираат асексуални уредоспори. Иако габата не може да се размножува сексуално со нив, тие дозволуваат да се шири во големи размери, така што не само другите делови на растението домаќин, туку и бројни други растенија можат да бидат нападнати.
Конечно, на есен, телеутоспорите се формираат од уридија. Со својот дебел клеточен wallид, овие се дизајнирани за презимување. Тие имаат два пара јадра кои на крајот се спојуваат на пролет, а потоа формираат базидија. Овие за возврат формираат базидиоспори, што значи дека циклусот е завршен еднаш.
Систематика
Бидејќи земјоделството реагирало на црната 'рѓа со нови сорти со текот на годините, но габата развила отпорност преку мутација и е специјализирана за одделни видови трева, се појавиле бројни форми и сорти на црна' рѓа: [2]
Земјоделска штета
Кога габични спори на Puccina graminis Земјиште на пченични растенија, тие формираат пустули и извлекуваат хранливи материи што се наменети за развој на жито. [3]
Зрна 'рѓа од зрна во повеќе наврати предизвика големи штети на залихите од пченица,' рж и јачмен во текот на историјата, бидејќи тоа доведе до губење на голем дел од жетвата во зависност од сортата. Плиниј Постариот веќе гледаше на 'рѓата на црното зрно како најголема чума на жито. Дури во 18 век била препознаена врската помеѓу близината на берберис и житни полиња и појавата на болеста, при што француските земјоделци од жито, на пример, побарале истребување на берберис. Бидејќи самата печурка во тоа време сè уште не била позната, земјоделците биле обвинети за суеверие од шпоретите за џем кои преработувале плодови од берберис. Во 1755 година, крунската колонија во Масачусетс донесе закон со кој им се даде ултиматум на земјоделците: на чие земјиште растеа берберис, тие мораа да ги искоренат или уништат до 13 јуни 1760 година. Дури во 1794 година, габата ја опиша Кристијан Хендрик Персон; Во 1866 година, Антон де Бари обезбеди научни докази за улогата на берберис како среден домаќин. [4]
Откако се појавија две големи епидемии во САД на почетокот на 20 век, Министерството за земјоделство координираше програма за искоренување на берберис во клучните области за одгледување пченица (особено Охајо до Северна Дакота). Во 1933 година беа елиминирани 18 милиони грмушки. Други држави се приклучија на програмата со текот на времето. Околу 1930 година епидемиите почнаа да се намалуваат. Нова варијанта на габата ги предизвика последните разорни епидемии датирани во 1953 и 1954 година. Карантинска програма сè уште постои и денес, според која е забранет транспорт на берберис до или во карантин земји. Распространетата елиминација на берберис сериозно ги ограничи можностите за генетска рекомбинација и со тоа ризикот од формирање на нови, повеќе вирулентни варијанти, поради што црната 'рѓа веќе не претставува значаен проблем во САД. Сортите на обична пченица содржат неколку гени за отпорност на познати варијанти на габата. [5]
Во 60-тите години на минатиот век, Норман Борлауг и неговите колеги од CIMMYT одгледувале сорти пченица кои содржат гени на отпорност како на пр Sr31 содржани Покрај овие отпори, овие сорти понудија и поголем потенцијал за принос и џуџест потег, што претставува основа за Зелената револуција. Откако болеста беше ставена под контрола и цените на пченицата се стабилизираа, средствата за истражување на отпор беа намалени. Племето, откриено во Уганда во 1998 година, претставува обновена закана Уг99 против Sr31 не дава отпор. Уг99 Денес постои во 7 варијанти и околу 2007 година предизвика голема штета на кениските земјоделци (во некои случаи 80% пад на приносот). Од источна Африка, племето се проширило и во Јемен и Иран. Во март 2008 година, ФАО предупреди на масивни неуспеси на земјоделските култури после Уг99 бил откриен таму. Главниот проблем е високата подложност на многу видови пченица на кои не се отпорни Уг99 имаат Снабдувањето со храна на стотици милиони луѓе е изложено на ризик ако габата се помести на исток (Индија, Кина). [6] [3]
Кога Борлауг дознал за повторно појавување на црна 'рѓа во 2005 година, ги повикал научниците заедно во проектот „Издржлив отпор на' рѓа во пченица“, кој го водат универзитетот Корнел и ЦИМИТ. Во февруари 2011 година, проектот доби грант од 40 милиони американски долари од фондацијата Бил и Мелинда Гејтс. Сега има 20 достапни сорти отпорни, кои сега се интегрираат во програмите за размножување во осум африкански и азиски нации. [3]
Воена употреба
На крајот на 40-тите години во САД имаше обиди да се користи црна 'рѓа за воени цели. Во 1953 година беше развиена бомбата М-115, која содржеше товар на спори од габа од 250 кг заедно со пердуви од мисирка како носачи и беше наменета да предизвика неуспех на земјоделските култури од страна на воените противници. Војската на Соединетите држави произведувала спори на црна 'рѓа за оваа намена во Форт Детрик до 1957 година и од 1962 до 1969 година. Овие залихи не биле уништени целосно се до 1974 година, како дел од програмата за демилитаризација. [7] [8] [9]