S.N. Elansky, L. Yu. Kokaeva, N.V. Statsyuk, Yu.T. Dyakov
Aféierung
Den Oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, de verursaache Agent vu spéider Blight, déi wirtschaftlech wichtegst Krankheet vu Kartoffel an Tomate, huet d'Opmierksamkeet vu Fuerscher aus verschiddene Länner fir méi wéi annerhallef Joerhonnert ugezunn. Op eemol an Europa an der Mëtt vum 19. Joerhonnert erschéngt, huet et eng Gromperepidemie verursaacht, déi an der Erënnerung vu ville Generatiounen bliwwen ass.
Bis haut gëtt et dacks den "Irish Hongersnout Champignon" genannt. Bal honnert Joer no den éischten Epidemien goufe wëll Mexikanesch Kartoffelarten resistent géint spéider Bléi entdeckt, Methoden fir se mat kultivéierte Gromperen ze kräizen goufen entwéckelt (Muller, 1935), an déi éischt spéit Blight-resistente Varietéiten goufen kritt (Pushkarev, 1937) . Wéi och ëmmer, kuerz nom Start vun hirer kommerziell Kultivatioun, hunn d'Rennen vum spéide Blight Pathogen, déi virulent géint resistente Varietë waren, accumuléiert. an nei Resistenzgenen, déi an Varietéiten aus wilde mexikanesche Gromperen agefouert goufen, hunn ugefaang séier hir Effektivitéit ze verléieren.
Feeler mat monogenic (vertikal) Resistenz gezwongen Ziichter méi komplex Weeër ze sichen fir net spezifesch polygenic (horizontal) Resistenz auszenotzen. An de leschte Joeren hunn héich aggressiv Rennen ugefaang a bestëmmte Populatiounen vum Parasit ze accumuléieren, wat d'Erosioun vu souguer net spezifescher Resistenz verursaacht. D'Entstoe vu Fungizid-resistente Stämme huet Problemer beim Gebrauch vu chemesche Grompereschutzprodukter verursaacht.
Wéinst bedeitend Differenzen tëscht Oomyceten a Pilze an der chemescher Zesummesetzung, Ultrastruktur a Metabolismus, Fungiziden, besonnesch systemesch, déi benotzt gi fir Planzen vu ville Pilzkrankheeten ze schützen, sinn net effektiv géint Oomyceten.
Dofir, am chemesche Schutz géint spéider Këscht, goufen multiple (bis zu 12 Mol pro Saison oder méi) Sprayéiere mat breetspektrum Kontaktpräparatiounen benotzt. E revolutionäre Schrëtt war d'Benotzung vu Phenylamiden, déi gëfteg sinn fir Oomyceten a systemesch a Planzen verdeelt. Wéi och ëmmer, hir verbreet Notzung huet séier zu der Akkumulation vu resistente Stämme bei Pilzpopulatiounen gefouert (Davidse et al., 1981), wat de Planzeschutz wesentlech komplizéiert huet. P. infestans ass praktesch deen eenzege Parasit vun der temperéierter Zone, de Schued, aus deem net an der organescher Landwirtschaft ouni d'Benotzung vu chemesche Schutzmëttelen neutraliséiert ka ginn (Van Bruggen, 1995).
Déi uewen erklärt déi enorm Opmierksamkeet, déi Fuerscher aus verschiddene Länner op d'Studie vu P. infestans Populatiounen bezuelen, d'Dynamik vun hirer Zuel an der genetescher Zesummesetzung, wéi och d'genetesch Mechanismen vun der Variabilitéit.
Liewenszyklus vun R. INFESTANS
D'Oomycete Phytophthora infestans entwéckelt interzellulär Myselium mat Haustoria bannent Kartoffelblieder. Duerch d'Fütterung vu Blatgewebe verursaacht et d'Bildung vun donkele Flecken, déi schwaarz a verrotten bei naass Wieder. Mat schwéierem Schued stierft de ganze Blat. No enger Period vun der Ernierung entstinn Ausgruewunge um Myselium - Sporangiophore - déi no baussen duerch d'Stomata wuessen. Bei naassem Wieder bilden se eng wäiss Beschichtung ronderëm d'Flecken op der Ënnersäit vun de Blieder. Um Enn vun de Sporangiophoren entstinn Zitrounefërmeg Zoosporangien, déi ofbriechen a gi vu Reensprëtzen gedroen (Fig. 1). Gitt an Drëpsen Waasser op der Uewerfläch vun engem Kartoffelblat, Sporangia germinéieren an 6-8 Zoosporen, déi no enger Beweegungsperiod ofgerënnt ginn, mat enger Membran bedeckt an an e Keimröhr germinéieren. De Spross penetréiert d'Blatgewebe duerch d'Stomata. Ënner bestëmmte Bedéngungen kann de Sporangium mat engem Keimrouer direkt an de Blatgewebe wuessen. Ënner gënschteg Konditiounen ass d'Zäit vun der Infektioun bis zur Bildung vun neier Sporulatioun nëmmen 3-4 Deeg.
Eemol um Buedem an duerch de Buedem gefiltert, Sporangia si fäeg Knollen ze infizéieren. Schwéier betraff Knollen verrotten während der Lagerung; a schwaach betraffene Gebidder kann d'Infektioun bis déi nächst Saison bestoe bleiwen. Zousätzlech kann de verursaache Agent vu spéider Bléi am Wanter an der Form vun Oosporen (déckwandeg raschtend sexuell Spore) am Buedem op Planzeschutt an op Tomate Somen iwwerliewen. Oospore ginn op liewege Planzeorganer geformt wann Stämme vu verschiddenen Paarungsarten mat iwwerschësseg Feuchtigkeit treffen. Am Fréijoer bilden sech asexuell Sporulatioun op gepflanzte infizéierte Knollen an op Planzeschutt mat Oosporen an de Buedem a verursaachen Infektioun vun den ënneschte Blieder vun de Planzen. A verschiddene Fäll kann Myselium aus engem infizéierte Knollen laanscht de gréngen Deel vun der Planz wuessen an normalerweis am ieweschten Deel vum Stamm erscheinen.
E seriösen Ënnerscheed tëscht Oomyceten an de meeschte Pilze ass d'Prédominanz vun der Diplophase an hirem Liewenszyklus mat gametescher Meiose a Keimung vun Zygoten (Oosporen) ouni Reduktioun nuklear Divisioun. Dës Fonktioun, plus dipolare Heterothallismus, deen d'Bisexualitéit ersetzt, schéngen et méiglech ze maachen fir Oomycetes Approche ze gëllen entwéckelt fir Populatiounen vu méi héije Eukaryoten ze studéieren (Analyse vu Panmixia an Ënnerdeelung vu Populatiounen, Intra- an Interpopulatiounsgenfloss, etc.). Wéi och ëmmer, dräi Faktoren verhënneren datt dës Approche komplett iwwerdrobar sinn op d'Etude vu P. infestans Populatiounen.
1. Zesumme mat Hybrid Oosporen, selbstfruchtbar a parthenogenetesch Oosporen ginn an Populatiounen geformt (Fife, Shaw, 1992; Anikina et al., 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003), an d'Frequenz vun hirer Formation kann genuch sinn fir d'Testresultater ze beaflossen.
2. De sexuelle Prozess am P. infestans mécht en onbedeitende Bäitrag zu der Populatiounsdynamik, well de Pilz sech haaptsächlech duerch vegetativ Spore reproduzéiert, d'Resultater vun der PCR Analyse mat spezifesche Primer méi wéi 90% zesummegefall mat de Resultater vun der Matartypanalyse an der traditioneller. Manéier op engem Nährstoffmedium . wuessen Saison puer Generatiounen vun asexuell Sporulatioun (polycyclic Entwécklung vun der Krankheet). Oospores spillen eng wichteg Roll an der Erhaalung vum Organismus während der Period wou et keng gréng Planzen (Wanter) an an der primärer Infektioun vu Séiwierker gëtt. Dann, am Summer, klonal Reproduktioun geschitt an eng Erhéijung oder, ëmgekéiert, eng Ofsenkung vun der Unzuel vun eenzelne Klonen, déi als Resultat vun der sexueller Rekombinatioun entstinn, déi haaptsächlech duerch d'Auswiel vun de méi passend bestëmmt gëtt. Dofir kann de Verhältnis vun eenzelne Klonen an enger Bevëlkerung am Ufank an Enn vun der Epiphytoty komplett anescht sinn.
3. De beschriwwenen Zyklus ass typesch fir gebierteg Populatiounen vu P. infestans an hirer Heemecht - Zentralamerika. An anere Gebidder vun der Welt war de sexuelle Prozess fir méi wéi 100 Joer onbekannt, d'Iwwerwinterstadium war de vegetative Myselium an infizéierte Kartoffelknollen. De Liewenszyklus war komplett agamous, an d'Verbreedung war fokusséiert an der Natur: d'Infektioun vun eenzel infizéierte gepflanzte Knollen huet sech op d'Blieder verbreet, déi primär Foci vun der Krankheet bilden, déi mat der massiver Entwécklung vun der Krankheet fusionéiere kënnen.
Sou kann et an e puer Regiounen eng Ofwiesselung vu sexuellen an asexuellen Zyklen sinn, während an aneren nëmmen en asexuellen Zyklus sinn.
Urspronk vun Virnumm P. INFESTANS
P. infestans koum an Europa um Enn vun der éischter Halschent vum 1991. Joerhonnert. Well d'Kartoffel gebierteg am Nordoste vu Südamerika ass, gouf ugeholl datt de Parasit vun do an Europa wärend dem chilenesche Salpeter Boom bruecht gouf. Wéi och ëmmer, Studien, déi an der Rockefeller Center Gromperestatioun am Toluca Valley (Mexiko) gemaach goufen, hunn eng Iwwerleeung vun dësem Standpunkt gezwongen (Niederhauser, 1993, XNUMX).
1. Am Toluca Dall, lokal tuberous Kartoffelspezialitéiten (Solanum demissum, S. bulbocastanum, etc.) hunn verschidde Sets vu vertikale Resistenzgenen kombinéiert mat engem héijen Niveau vun onspezifesche Resistenz, wat eng laangfristeg Koevolutioun mam Parasit weist. Südamerikanesch Arten, dorënner kultivéiert Gromperen, hu keng Resistenzgenen.
2. Am Toluca-Dall ginn Isolate mat Matartyp A1 an A2 fonnt, als Resultat vun deem eng interbred Populatioun vu P. infestans verbreet ass; wärend an der Heemecht vu kultivéierte Gromperen, a Südamerika, verbreet de Parasit klonesch.
3. D'Toluca Dall erlieft schwéier alljährlechen spéit Blight Epidemien. Dofir, ënner North American Fuerscher (Cornell University), ass et eng etabléiert Meenung iwwer Mesoamerika (Zentralamerika) als Heemechtsland vun Gromper spéit Blight (Goodwin et al., 1994).
Südamerikanesch Fuerscher deelen dës Meenung net. Si gleewen datt kultivéiert Kartoffel an hire Parasit P. infestans eng gemeinsam Heemecht hunn - d'südamerikanesch Andes. Si hunn hir Siicht mat molekulare Studien iwwer d'Analyse vun DNA Polymorphismen vum mitochondriale Genom (mtDNA) an Nukleargenen RAS a β-Tubulin ënnerstëtzt (Gomez-Alpizar et al., 2007). Si hunn gewisen datt d'Stämme, déi aus verschiddene Plazen op der Welt gesammelt goufen, aus dräi divergente Vorfahrenlinnen stamen, déi all dräi an de südamerikaneschen Andes fonnt goufen. Andean Haplotypes sinn Nokommen vun zwou Linnen: Isolate vun der eelster mtDNA Lineage sinn op wëll Nightshades aus der Sektioun Anarrhicomenum am Ecuador fonnt, Isolate vun der zweeter Lineage sinn heefeg op Kartoffel, Tomate a wëll Nightshades. Zu Toluca ginn och selten Haplotypen aus nëmmen enger Lineage ofgeleet, mat der genetescher Variabilitéit vun den Toluca Stämme (niddereg allelesch Frequenz vun e puer verännerleche Site) suggeréiert e staarke Grënnungseffekt wéinst rezenter Drift.
Ausserdeem gouf an den Anden eng nei Aart vu P. andina, morphologesch a genetesch ähnlech wéi P. infestans, fonnt, déi, laut den Auteuren, d'Anden als Hotspot fir Spezifizéierung an der Gattung Phytophthora bezeechent. Endlech, an Europa an den USA, Populatiounen vun P. infestans enthalen souwuel Andean lineages, iwwerdeems zu Toluca nëmmen eng.
Dës Verëffentlechung huet eng Äntwert vun enger Grupp vu Fuerscher aus verschiddene Länner gefuerdert, déi extensiv experimentell Aarbecht gemaach hunn fir déi viregt Studie ze iwwerschaffen (Goss et al., 2014). An dëser Aarbecht, éischtens, méi informativ Mikrosatellit DNA Sequenzen goufen benotzt fir DNA Polymorphismen ze studéieren; zweetens, fir d'Analyse vu Clustering, Migratiounsweeër, Zäit vun Divergenz vun Populatiounen, etc. méi fortgeschratt Modeller goufen benotzt (F-Statistiken, Bayesian Approximatiounen, etc.) an, drëttens, e Verglach gouf benotzt net nëmme mat der Andean Spezies P. andina, an deem d'Hybrid Natur etabléiert war (P. infestans x Phytophthora sp.) , awer och mat de mexikaneschen Endemien P. mirabilis, P. Ipomoeae a Phytophthora phaseoli, déi genetesch no bei P. infestans sinn an zu der selwechter Clade gehéieren (Kroon et al., 2012). Als Resultat vun dësen Analysen gouf et kloer gewisen datt de Wuerzeldeel vum phylogeneteschen Bam vun all Arten vun der Gattung Phytophthora an d'Etude geholl, ausser fir den Hybrid P. andina, zu mexikanesche Stämme gehéiert, an de Migratiounsfloss huet Richtung Mexiko - Andes, an net Vize versa, a seng Ufank gläichzäiteg mat der Europäescher Kolonisatioun vun der New World (300-600 Joer). Also ass d'Entstoe vun der Spezies P. infestans, spezialiséiert fir Kartoffelschued, am sekundäre geneteschen Zentrum vun der Bildung vu tuberösen Nuetsschëss, d.h. an Zentralamerika.
Genom vun P. infestans
Am Joer 2009 huet eng international Team vu Wëssenschaftler de komplette Genom vu P infestans (Haas et al, 2009) sequenzéiert, d'Gréisst vun deem 240 Mb war. Dëst ass e puer Mol méi wéi déi vun der enk verwandten Arten P. sojae (95 Mb), déi d'Wurzelrot vu Sojabounen verursaacht, an de P. Ramorum (65 Mb), deen esou wäertvoll Bamspezialitéiten wéi Eech, Bich an e puer anerer beaflosst. Déi kritt Donnéeën weisen datt de Genom eng grouss Zuel vu Kopien vun widderhuelende Sequenzen enthält - 74%. De Genom enthält 17797 Protein-kodéierend Genen, de gréissten Deel vun deenen Genen sinn, déi an celluläre Prozesser involvéiert sinn, dorënner DNA Replikatioun, Transkriptioun an Iwwersetzung vu Proteinen.
De Verglach vun de Genome vun der Gattung Phytophthora huet eng ongewéinlech Organisatioun vum Genom opgedeckt, besteet aus Blocke vu konservéierte Gensequenzen, an deenen d'Gendicht relativ héich ass an den Inhalt vu widderholl Sequenzen relativ niddereg ass, an eenzel Regioune mat net-konservéierte Gensequenzen. , mat niddereg Gen Dicht an héich Inhalt vun widderholl Regiounen. Konservéiert Blöcke sinn 70% (12440) vun all Protein-kodéierend Genen am P. infestans. Bannent konservéiert Blocken sinn Genen typesch enk lokaliséiert mat enger duerchschnëttlecher intergenescher Distanz vu 604 bp. An de Regiounen tëscht konservéierte Blocken ass d'intergenesch Distanz méi grouss (3700 bp) wéinst enger Erhéijung vun der Dicht vun widderhuelende Elementer. Schnell evoluéierend Effektorsekretoresch Genen sinn a Regioune mat gerénger Geniwwerfloss lokaliséiert.
Analyse vun de Genomsequenze vu P. infestans huet gewisen datt ongeféier een Drëttel vum Genom zu transposéierbaren Elementer gehéiert. De P. infestans Genom enthält wesentlech méi ënnerschiddlech Transposonfamilljen wéi aner bekannte Genomen. Déi meescht vun den Transposonen am P. infestans gehéieren der Zigeunerfamill.
De P. infestans Genom huet eng grouss Zuel vu spezifesche Genfamilljen opgedeckt, déi an der Pathogenese involvéiert sinn. E groussen Deel vun hinnen codéieren Effektorproteine déi d'Physiologie vun der Gaaschtplanz änneren an zu senger Infektioun bäidroen. Si falen an zwou breet Kategorien: apoplastesch Effektoren, déi an den interzelluläre Raum (Apoplasten) handelen an zytoplasmesch Effektoren, déi Zellen iwwer Haustoria erakommen. Apoplastesch Effekter enthalen secretéiert hydrolytesch Enzyme wéi Proteasen, Lipases a Glycosylasen, déi Planzenzellen zerstéieren; Inhibitoren vu Planzhost Verteidegungs Enzyme an nekrotiséierend Toxine wéi Nep1-ähnlech Proteinen (NPLs) a Pcf-ähnlech kleng Cystein-räich Proteinen (SCRs).
Effektor Genen vu P. infestans si vill a meeschtens méi grouss am Verglach zu netpathogenen Genen. Déi bekanntst zytoplasmatesch Effekter sinn RXLR a Crinkler (CNR). Typesch zytoplasmatesch Effekter fir Oomyceten sinn RXLR Proteinen. All RXLR Effektor Genen, déi bis elo entdeckt goufen, enthalen déi Aminoterminal Grupp Arg-XLeu-Arg, wou X eng Aminosaier duerstellt. D'Etude proposéiert d'Präsenz vu 563 RXLR Genen am Genom vu P. infestans, wat 60% méi ass wéi dee vu P. sojae a P. ramorum. Ongeféier d'Halschent vun de RXLR Genen am P. infestans Genom sinn Spezifesch. RXLR Effekter hunn eng grouss Varietéit vu Sequenzen. Dorënner goufen eng grouss an 150 kleng Famillen identifizéiert. Am Géigesaz zum Kärproteom sinn RXLR Effektorgenen typesch an gen-aarme, widderhuelen-räiche Regioune vum Genom lokaliséiert. Transposéierbar Elementer, déi dës Regiounen dynamesch maachen, förderen d'Rekombinatioun an dësen Genen.
Cytoplasmatesch CRN Effekter goufen ursprénglech a P. infestans Transkripte identifizéiert, déi Peptiden kodéieren, déi Planzgewebe Nekrose induzéieren. Zënter hirer Entdeckung ass wéineg iwwer d'Famill vun dësen Effekter bekannt ginn. Analyse vum P. infestans Genom huet eng rieseg Famill vun 196 CRN Genen opgedeckt, däitlech méi grouss wéi déi vu P. sojae (100 CRN) a P. ramorum (19 CRN). Wéi RXLR, CRNs si modulär Proteinen a besteet aus engem héich conservéierten N-terminalen LFLAK Domain (50 Aminosaieren) an engem Emgéigend DWL Domain mat verschiddene Genen. D'Majoritéit vun de CRNs (60%) hunn e Signalpeptid.
D'Potenzial vu verschiddene CRNs fir Hostplanzzellulär Prozesser ze stéieren ass studéiert ginn. An der Analyse vu Planzennekrose huet d'Entfernung vu CRN2 Proteinen et méiglech gemaach eng C-terminal Regioun ze identifizéieren déi aus 234 Aminosäuren (Positiounen 173-407, DXG Domain) besteet, déi Zell Doud verursaacht. Analyse vun der P. infestans CRN Genen verroden véier verschidden C-terminal Regiounen, datt och Zell Doud bannent der Planz Ursaach. Dozou gehéiert déi éischt identifizéiert DC Domänen (P. infestans huet 18 Genen an 49 pseudogenes), souwéi D2 (14 an 43) an DBF (2 an 1) Beräicher, déi zu Protein kinases ähnlech sinn. CRN Domain Proteinen, déi a Planzen ausgedréckt sinn, behalen (am Feele vu Signalpeptiden) an der Planzzell a stimuléieren den Zell Doud iwwer en intrazelluläre Mechanismus. Eng aner 255 CRN Domain-enthale Sequenzen funktionnéieren net wahrscheinlech als Genen.
D'Erhéijung vun der Zuel an der Gréisst vun der RXLR an CRN effector Gentherapie Famillen war viraussiichtlech wéinst Net-allelic homologous recombination an Gentherapie Duplikatioun. Trotz der Tatsaach, datt de Genom eng grouss Unzuel vun aktiven transposéierbaren Elementer enthält, gëtt et nach ëmmer keng direkt Beweiser fir den Transfer vun Effektorgenen.
Methode benotzt fir d'Bevëlkerungsstruktur ze studéieren
D'Studie vun der genetescher Struktur vun de Populatiounen baséiert am Moment op der Analyse vu reine Kulturen vu senge Bestanddeeler. Analyse vu Populatiounen ouni reng Kulturen ze isoléieren gëtt och fir bestëmmten Zwecker duerchgefouert, wéi zum Beispill d'Agressivitéit vun enger Bevëlkerung ze studéieren oder d'Präsenz vu Fungizid-resistente Stämme dran (Filippov et al., 2004, Derevyagina et al., 1999). Dës Aart vu Fuerschung beinhalt d'Benotzung vu spezielle Methoden, d'Beschreiwung vun deenen ass iwwer den Ëmfang vun dëser Iwwerpréiwung. Fir d’Vergläichend Analyse vu Stämme ginn eng Rei Methoden benotzt, souwuel op der Analyse vun der DNA Struktur an op der Studie vu phänotypesche Manifestatiounen. Wann Dir eng komparativ Analyse vu Populatiounen ausféiert, musst Dir mat enger grousser Unzuel vun Isolate këmmeren, wat bestëmmte Viraussetzungen un déi benotzte Methoden setzt. Idealerweis sollten se déi folgend Ufuerderungen erfëllen (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- bëlleg sinn, einfach ze implementéieren, keng bedeitend Zäit erfuerderen, a baséiert op ëffentlech verfügbaren Technologien (zum Beispill PCR);
- muss eng genuch grouss Zuel vun onofhängege codominant Marker Charakteristiken generéieren;
- hunn héich Reproduktioun;
- benotzen e Minimum Quantitéit vun Tissue ënnersicht;
- spezifesch fir de Substrat sinn (Kontaminatioun präsent an der Kultur sollt d'Resultater net beaflossen);
- erfuerdert net d'Benotzung vu geféierleche Prozeduren an héich gëfteg Chemikalien.
Leider ginn et keng Methoden déi all déi uewe genannte Parameter entspriechen. Fir d'Vergläichend Studie vu Stämme ginn elo Methoden benotzt op Basis vun der Analyse vu phänotypesche Charakteristiken: Virulenz op Kartoffel- an Tomatensorten (Kartoffel- a Tomate-Rassen), Paarungsart, Spektrum vu Peptidase a Glukos-6-Phosphat-Isomerase-Isoenzyme, an Analyse vun DNA Struktur: Längt Polymorphismus Restriktioun Fragment Analyse (RFLP), déi normalerweis mat enger RG 57 Hybridiséierungssonde ergänzt gëtt, Mikrosatellit Widderhuelung Analyse (SSR an InterSSR), Amplifikatioun mat zoufälleg Primer (RAPD), Restriktiounsfragment Amplifikatioun (AFLP), Amplifikatioun mat Primer homolog zu transposéierbar Element Sequenzen (zum Beispill, Inter SINE PCR), Bestëmmung vun mitochondrial DNA haplotypes.
Kuerz Beschreiwunge vu Methoden fir komparativ Studie vu Stämme benotzt fir mat P. infestans ze schaffen
Phenotypesch Markereigenschaften
"Kartoffel" Rennen
"Potato" Rennen sinn eng dacks recherchéiert a benotzt Marker. "Einfach Kartoffel" Rennen hunn ee Gromper Virulenz Gen, "Komplex" Rennen hunn op d'mannst zwee. Black et al (1953), zesummegefaasst all d'Donnéeën, déi hinnen zur Verfügung gestallt goufen, hunn festgestallt datt d'Phytophthora Rass fäeg ass Planzen mat engem Resistenzgen / Genen z'attackéieren entspriechend dem Virulenzgen / Genen vu P. infestans, an entdeckt d'Rassen 1, 2. , 3 an 4 déi Planzen mat Genen R1, R2, R3 an R4 infizéieren, respektiv, d.h. D'Interaktioun tëscht dem Parasit an dem Host geschitt no dem "Gen zu Gen" Prinzip. Weider huet Black, mat der Participatioun vu Gallegly a Malcolmson, d'Resistenzgenen R5, R6, R7, R8, R9, R10 an R11 entdeckt, souwéi hir entspriechend Rennen (Black, 1954; Black & Gallegly, 1957; Malcolmson & Black , 1966; Malcolmson, 1970).
Et gëtt eng extensiv Palette vun Daten iwwer d'rassistesch Zesummesetzung vum Pathogen aus verschiddene Regiounen. Ouni dës Donnéeën am Detail ze analyséieren, wäerte mir nëmmen den allgemengen Trend uginn: wou Varietéiten mat neie Resistenzgenen oder hir Kombinatioune benotzt goufen, gouf et fir d'éischt e puer Schwächung vu spéiden Bléi, awer dunn sinn Rennen mat den entspriechende Virulenzgenen erschéngen a goufen ausgewielt, an Ausbroch vu spéiden Bléi sinn erëm opgaang. Spezifesch virulence géint déi éischt 4 Resistenz Genen (R1-R4) war selten an Kollektiounen observéiert virun der Aféierung vun Zorten mat dësen Genen an ubauen gesammelt, mä d'Zuel vun virulent Stämme staark eropgaang wann de pathogen parasitized Zorten dës Genen Droen. Genen 5-11, am Géigendeel, goufen zimlech oft an de Sammlungen fonnt (Shaw, 1991).
Eng Etude vum Verhältnis vu verschiddene Rassen an der ganzer wuessender Saison, déi am spéiden 1980er gemaach gouf, huet gewisen datt am Ufank vun der Entwécklung vun der Krankheet Klonen mat gerénger Aggressivitéit an 1-2 Virulenzgenen an der Bevëlkerung dominéieren.
Weider, wéi spéider Bléi entwéckelt, fällt d'Konzentratioun vun initialen Klonen erof an d'Zuel vun "komplexen" Rennen mat héijer Aggressivitéit erhéicht. D'Heefegkeet vun der leschter erreecht 100% um Enn vun der Saison. Wann Dir Knollen späichert, gëtt et eng Ofsenkung vun der Aggressivitéit a Verloscht vun individuellen Virulenzgenen. D'Dynamik vum Klon Ersatz kann ënnerschiddlech a verschiddene Varietéiten optrieden (Rybakova & Dyakov, 1990). Wéi och ëmmer, eis Studien, déi am 2000-2010 gemaach goufen, weisen datt komplex Rassen aus dem Ufank vun der Epiphytoty tëscht Stämme isoléiert vu Gromperen a Tomaten fonnt goufen. Dëst ass wahrscheinlech wéinst Ännerungen an P. infestans Populatiounen an Russland.
Bis 1988-1995 huet d'Optriede vu "Superrennen" déi all oder bal all Virulenzgenen a verschiddene Regiounen 70-100% hunn. Dës Situatioun gouf bemierkt, zum Beispill, a Wäissrussland, an de Leningrad, Moskau Regiounen, an Nordossetien an an Däitschland (Ivanyuk et al., 2002a, 2002b; Polityko, 1994; Schober-Butin et al., 1995).
"Tomaten" Rennen
An Tomate Varietéiten goufen nëmmen zwee Genen fir spéider Këschtresistenz fonnt: Ph2 (Gallegly & Marvell, 1) a Ph1955 (Al-Kherb, 2). Wéi am Fall vu Kartoffelrennen, geschitt d'Interaktioun tëscht Tomaten a P. infestans no dem "Gen fir Gen" Prinzip. Race T1988 infizéiert Varietéiten déi keng Resistenzgenen hunn (déi meescht industriell benotzt Varietéiten), Rass T0 infizéiert Varietéiten mam Ph1 Gen (Ottawa), Rass T1 infizéiert Varietéiten mam Ph2 Gen.
A Russland gouf bal exklusiv T0 op Gromperen fonnt; op Tomaten dominéiert T0 am Ufank vun der Saison, awer méi spéit gouf et duerch d'T1 Course ersat (Dyakov et al., 1975, 1994). No 2000 huet T1 op Kartoffel ugefaang a ville Populatiounen am Ufank vun der Epiphytoty ze kommen. An den USA goufen Stämme net-pathogen fir Tomaten, souwéi Rennen T0, T1 an T2, op Gromperen fonnt, während T1 an T2 op Tomaten dominéiert hunn (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin et al., 1995).
Mating Typ
Fir d'Etude duerchzeféieren, Tester (Referenz) Stämme mat bekannte Matingstypen - A1 an A2 - sinn erfuerderlech. D'Testisolat gëtt mat hinnen a Pairen a Petri Platen mat Hafer Agar Medium gesaat. No Inkubatioun fir 10 Deeg ginn d'Platen fir d'Präsenz oder d'Feele vun Oosporen am Medium an der Kontaktzon vun de Stämme gepréift. Et gi 4 méiglech Optiounen: de Stamm gehéiert zum Paringstyp A1 wann en Oospore mat Tester A2 bildt, op A2 wann et Oospore mat Tester A1 formt, bis A1A2 wann en Oospore mat béiden Tester bildt, oder steril ass (00) wann et mécht keng oospores net mat all Tester (déi lescht zwou Gruppen sinn rar).
Fir méi séier matingstypen ze bestëmmen, goufen Versuche gemaach fir genomesch Regiounen ze identifizéieren, déi mam Matingstyp assoziéiert sinn, mat enger Vue op hir weider Notzung fir d'Partungstyp duerch PCR ze bestëmmen. Amerikanesch Fuerscher waren zu deenen éischten, déi en erfollegräichen Experiment gemaach hunn fir sou e Site z'identifizéieren (Judelson et al., 1995). Mat der RAPD-Methode konnten se d'W16-Regioun identifizéieren, déi mam Paringstyp an der Nofolger vun zwee gekräizte Isolate verbonne sinn an e Paar 24-nt Primer designen fir et ze verstäerken (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3') an W16-2 (5' -GCGTAATGTAGCGTAACAGCTTC-3' No der Restriktioun vum PCR-Produkt mat HaeIII-Restriktiounsenzym, war et méiglech Isolate mat Paarungstypen A1 an A2 ze trennen.
En anere Versuch fir PCR Markéierer ze kréien fir d'Partungstypen ze bestëmmen gouf vu koreanesche Fuerscher gemaach (Kim a Lee, 2002). Si identifizéiert spezifesch Produkter mat der AFLP Method. Als Resultat gouf e Paar Primer PHYB-1 (Forward) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3') an PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGCATTTT-3') entwéckelt, wat selektiv Amplifikatioun vun der Genomregioun mat der A2 assoziéiert. mating Typ. Duerno hunn se dës Aarbecht weidergefouert an entworf Primer 5' AAGCTATACTGGGACAGGGT-3' (INF-1, vir) an 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3' (INF-2), wat selektiv Amplifikatioun vun der Mat-A1 Regioun erlaabt, charakteristesch fir Stämme mat Typ A1. D'Benotzung vun PCR Diagnostik vun mating Zorte weisen gutt Resultater an der Etude vun P. infestans Populatiounen an der Tschechescher Republik (Mazakova et al., 2006), Tunesien (Jmour, Hamada, 2006) an aner Regiounen. An eisem Labo (Mytsa, Elansky, net publizéiert) goufen 34 Stämme vu P. infestans isoléiert aus betroffenen Organer vu Kartoffel a Tomate a verschiddene Regioune vu Russland (Kostroma, Ryazan, Astrakhan, Moskau Regiounen) analyséiert. D'Resultater vun der PCR Analyse mat spezifesche Primer sinn iwwer 90% zesummegefall mat de Resultater vun der Matartyp Analyse mat der traditioneller Method op engem Nährstoffmedium.
Table 1. Variabilitéit vun der Resistenz am Sib 1 Klon (Elansky et al., 2001)
Prouf Sammelplaz | Zuel vun Isolate analyséiert | Zuel vu sensiblen (S), schwaach resistente (SR) a resistente (R) Stämme, Stéck (%) | ||
S | SR | R | ||
Wladiwostok | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Chita | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
G. Irkutsk | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
Krasnojarsk | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
Stad Jekaterinburg | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
O. Sakhalin | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Omsk Regioun | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Metalaxyl Resistenz als Populatiounsmarker
An de fréien 1980er Joren, schwéieren Ausbroch vun spéiden Blight verursaacht duerch metalaxyl-resistente Stämme vu P. infestans goufen an enger Rei vu Regiounen gemellt. Kartoffelbaueren a ville Länner hu bedeitend Verloschter gelidden (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Zënterhier hu vill Länner ronderëm d'Welt kontinuéierlech d'Optriede vu phenylamid-resistente Stämme bei P. infestans Populatiounen iwwerwaacht. Zousätzlech zu der praktescher Bewäertung vun de Perspektiven fir d'Benotzung vu Phenylamid-enthaltende Medikamenter, d'Konstruktioun vun engem System vu Schutzmoossnamen an d'Prognose vun Epiphytoties, ass d'Resistenz géint dës Medikamenter ee vun de Markereigenschaften, déi wäit benotzt gi fir d'vergläichend Analyse vu Populatiounen vun dësem Pathogen. Wéi och ëmmer, d'Benotzung vu Resistenz géint Metalaxyl an komparative Bevëlkerungsstudien sollt duerchgefouert ginn andeems d'Tatsaach berücksichtegt datt: 1 - d'genetesch Basis vun der Resistenz nach net genee festgeluecht gouf, 2 - d'Resistenz géint Metalaxyl ass e selektiv ofhängege Charakter, kapabel Änneren ofhängeg vun der Notzung vu Phenylamiden, 3 - ënnerschiddlech de Grad vun der Empfindlechkeet fir Metalaxyl vu Stämme bannent enger klonaler Linn (Table 1).
Isoenzym Spektrum
Isoenzyme Marker sinn normalerweis onofhängeg vun externen Konditiounen, weisen Mendelian Ierfschaft a si codominant, et erlaabt een tëscht Homo- an Heterozygoten z'ënnerscheeden. D'Benotzung vu Proteinen als Genmarker mécht et méiglech souwuel grouss Reorganisatiounen vum genetesche Material z'identifizéieren, dorënner chromosomal a genomesch Mutatiounen, an eenzel Aminosaier Substitutiounen.
Elektrophoretesch Studien vu Proteinen hunn gewisen datt déi meescht Enzyme an Organismen existéieren a Form vu verschiddene Fraktiounen déi an der elektrophoretescher Mobilitéit ënnerscheeden. Dës Fraktiounen sinn d'Resultat vu Kodéierung vu multiple Forme vun Enzyme vu verschiddene Loci (Isozyme oder Isozyme) oder verschidden Allele vum selwechte Lokus (Allozymen oder Allozymen). Dat ass, Isozyme si verschidde Forme vum selwechten Enzym. Verschidde Formen hunn déiselwecht katalytesch Aktivitéit, awer ënnerscheede sech liicht an eenzel Aminosäuresubstitutiounen an der Peptid Zesummesetzung a verantwortlech. Esou Differenzen ginn duerch Elektrophorese opgedeckt.
Wann Dir P. infestans Stämme studéiert, ginn d'Spektra vun Isoenzyme vun zwee Proteinen benotzt: Peptidase a Glukose-6-Phosphat-Isomerase (dësen Enzym ass monomorphesch a russesch Populatiounen, also Methoden fir et ze studéieren ginn net an dëser Aarbecht uginn). Fir se an Isozymen an engem elektresche Feld ze trennen, ginn Proteinpräparatiounen isoléiert vun den Organismen, déi studéiert ginn, op eng Gelplack applizéiert, déi an engem elektresche Feld plazéiert ass. D'Diffusiounsquote vun eenzelne Proteinen an engem Gel hänkt vun der Ladung a vum Molekulargewiicht of, dofir, an engem elektresche Feld, gëtt eng Mëschung aus Proteinen an getrennten Fraktiounen getrennt, déi mat spezielle Faarfstoffer visualiséiert kënne ginn.
D'Studie vu Peptidase-Isoenzyme gëtt op Celluloseacetat, Stärke oder Polyacrylamidgelen duerchgefouert. Déi bequemste Method baséiert op der Benotzung vun Celluloseacetatgelen produzéiert vun Helena Laboratories Inc. Et erfuerdert keng grouss Quantitéite vun Testmaterialien, erlaabt eng Kontrastbänner op der Gel no der Elektrophorese fir béid Enzymloci ze kréien, a brauch keng grouss Quantitéiten un Zäit a Suen (Fig. 2).
E klengt Stéck Myselium gëtt an en 1,5 ml Mikrotube transferéiert, an 1-2 Drëpsen destilléiert Waasser ginn derbäigesat. Duerno gëtt d'Probe homogeniséiert (zum Beispill mat engem elektresche Buer mat engem Plastiks-Befestigung gëeegent fir e Mikrotube) a sedimentéiert fir 25 Sekonnen an enger Zentrifuge bei 13000 RPM-. Vun all Mikrotube, 8 µl. de Supernatant gëtt op d'Applikatorplack transferéiert.
De Celluloseacetatgel gëtt aus dem Pufferbehälter geläscht, tëscht zwee Blieder Filterpabeier geläscht a mat der Aarbechtsschicht no uewen op der Plastiksbasis vum Applikator geluecht. D'Léisung vun der Plack gëtt vum Applikator op de Gel 2-4 Mol transferéiert. De Gel gëtt an eng Elektrophoresekammer transferéiert,
Table 2. Zesummesetzung vun der Léisung, déi fir d'Faarf vum Celluloseacetatgel benotzt gëtt, wann d'Peptidase-Isoenzyme analyséiert ginn: e Tropfen vu Lack (Bromophenolblo) gëtt op de Rand vum Gel geluecht.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 ml
Peroxidase, 1000 U/ml 5 Tropfen
o-Dianisidin, 4 mg/ml 8 Tropfen
MgCl2, 20 mg/ml 2 Tropfen
Gly-Leu, 15 mg/ml 10 Tropfen
L-Aminosäureoxidase, 20 u/ml 2 Tropfen
Elektrophorese gëtt fir 20 Minutten duerchgefouert. bei 200 V. No der Elektrophorese gëtt de Gel op e Bildtabelle transferéiert a mat enger spezieller Molereiléisung gemoolt (Table 2). 10 ml 1,6% DIFCO Agar gëtt virgeschmolt an engem Mikrowellenofen, op 60°C ofgekillt, duerno gëtt 2 ml Agar mat der Lackmëschung gemëscht an op de Gel gegoss. Sträifen erschéngen bannent 15-20 Minutten. L-Aminosäureoxidase-Reagens gëtt direkt bäigefüügt ier d'Léisung mam geschmoltenen Agar vermëschen.
A russesche Populatiounen ass de Pep 1-Locus duerch Genotypen 100/100 an 92/100 vertrueden. Homozygote 92/92 ass extrem rar (ongeféier 0,1%). Locus Pep 2 gëtt duerch dräi Genotypen 100/100, 100/112 an 112/112 vertruede, an all 3 Varianten sinn zimlech heefeg (Elanky, Smirnov, 2003, Fig. 2).
Genom Fuerschung
Restriktiounsfragmentlängt Polymorphismus gefollegt vun Hybridiséierung (RFLP-RG 57)
Total DNA gëtt mat Eco R1 Restriktiounsenzym behandelt, DNA Fragmenter gi mat Agarose Gel Elektrophorese getrennt. Nuklear DNA ass ganz grouss an huet vill Widderhuelungssequenzen, wat d'direkt Analyse vu ville Fragmenter duerch Restriktiounsenzyme schwéier mécht. Dofir ginn d'DNA Fragmenter, déi am Gel getrennt sinn, op eng speziell Membran transferéiert a fir Hybridiséierung mat der RG 57 Sonde benotzt, déi Nukleotiden enthält, déi mat radioaktiven oder fluoreszenter Etiketten markéiert sinn. Dës Sonde hybridiséiert zu héich repetitive Sequenzen am Genom (Goodwin et al., 1992, Forbes et al., 1998). No der Visualiséierung vun de Resultater vun der Hybridiséierung op liicht- oder radioaktiv sensibel Material gëtt e Multilocus Hybridiséierungsprofil (Fangerofdrock) kritt, representéiert duerch 25-29 Fragmenter (Forbes et al., 1998). Asexuell (klonal) Nofolger wäerten identesch Profiler hunn. Duerch d'Plaz vun de Bänner um Elektropherogramm ginn d'Ähnlechkeeten an Ënnerscheeder vun den Organismen, déi vergläicht, beurteelt.
Mitochondrial DNA Haplotypen
An de meeschte eukaryoteschen Zellen gëtt mtDNA a Form vun engem duebelstrengegen kreesfërmegen DNA Molekül presentéiert, deen, am Géigesaz zu den nuklear Chromosomen vun eukaryoteschen Zellen, semi-konservativ replizéiert an net mat Proteinmolekülen assoziéiert ass.
De mitochondriale Genom vu P. infestans gouf sequenzéiert, an eng Rei vu Wierker goufen der Analyse vu Restriktiounsfragmentlängen gewidmet (Carter et al, 1990, Goodwin, 1991, Gavino a Fry, 2002). Nodeem Griffith a Shaw (1998) eng einfach a séier Method fir d'Bestëmmung vun mtDNA-Haplotypen entwéckelt hunn, gouf dëse Marker ee vun de populärste bei Studien vu P. infestans. de gemeinsame Genom) mat Primer F2-R2 an F4-R4 (Table 3) an hir spéider Restriktioun benotzt Restriktioun Enzymen MspI (1. Fragment) an EcoR1 (2. Fragment). D'Method erlaabt eis 4 Haplotypen z'identifizéieren: Ia, IIa, Ib, IIb. Typ II ënnerscheet sech vum Typ I duerch d'Präsenz vun enger 1881 BP Insertion an enger anerer Plaz vu Restriktiounsplazen an de P2 a P4 Regiounen (Fig. 3).
Zënter 1996, ënner de Stämme gesammelt a Russland, goufen nëmmen Haplotypen Ia an IIa bemierkt (Elansky et al., 2001, 2015). Si kënnen no der Trennung vu Restriktiounsprodukter mat Primer F2-R2 an engem elektresche Feld identifizéiert ginn (Fig. 4, 5). MtDNA Typen ginn a vergläichend Analysen vu Stämme a Populatiounen benotzt. An enger Rei vu Studien goufen mitochondrial DNA Typen benotzt fir klonal Linnen z'identifizéieren an P. infestans Isolate ze zertifiéieren (Botez et al., 2007; Shein et al., 2009). Mat der PCR-RFLP Method gouf ofgeschloss datt mtDNA heterogen ass an der selwechter Stamm vu P. infestans (Elansky, Milyutina, 2007). Amplifikatiounsbedéngungen: 1x (500 Sek. 94°C), 40x (30 Sek. 90°C, 30 Sek. 52°C, 90 Sek. 72°C); 1x (5 min. 72°C). Reaktiounsmëschung: (20 μl): 0,2U Taq DNA Polymerase, 1x 2,5 mM MgCl2-Taq Puffer, 0,2 mM all dNTP, 30 pM Primer a 5 ng Test-DNA, deioniséiertem Waasser - bis zu 20 μl.
Restriktioun vum PCR Produkt gëtt fir 4-6 Stonnen bei enger Temperatur vu 37 ° C duerchgefouert. Restriktiounsmëschung (20 μl): 10x MspI (2 μl), 10x Restriktiounsbuffer (2 μl), deioniséiertem Waasser (6 μl), PCR-Produkt (10 μl).
Table 3. Primer benotzt fir mtDNA polymorphesch Regiounen ze verstäerken
Locus | Primer | Primer Längt a Plazéierung | PCR Produit Längt | Restriktioun Enzym |
---|---|---|---|---|
P2 | F2: 5'- TTCCCTTTGTCCTCTACCGAT | 21; 13619-13639 | 1070 | MspI |
R2: 5'- TTACGGCGGTTTAGCACATACA | 22; 14688-14667 | |||
P4 | F4: 5'- TGGTCATCCAGAGGTTTATGTT | 22; 9329-9350 | 964 | EcoRI |
R4: 5 - CCGATACCGATACCAGCACCAA | 22; 10292-10271 |
Random Primer Amplification (RAPD)
Wann Dir RAPD ausféiert, gëtt ee Primer benotzt (heiansdo e puer Primer gläichzäiteg) mat enger arbiträrer Nukleotid Sequenz, normalerweis 10 Nukleotiden an der Längt, mat engem héijen Inhalt (vu 50%) vu GC Nukleotiden an enger niddereger Glühungstemperatur (ongeféier 35ºC). Esou Primer "sëtzen" op ville komplementäre Siten am Genom. No der Amplifikatioun gëtt eng grouss Zuel vun Amplikonen kritt. Hir Zuel hänkt vun der Primer (en) benotzt a Reaktiounsbedéngungen (MgCl2 Konzentratioun an annealing Temperatur).
Amplicone ginn visualiséiert andeems se op engem Polyacrylamid oder Agarosegel lafen. Wann Dir RAPD Analyse ausféiert, ass et néideg d'Rengheet vum analyséierten Material suergfälteg ze iwwerwaachen, well Kontaminatioun duerch aner lieweg Objete kann eng bedeitend Erhéijung vun der Unzuel vun Artefakte verursaachen, déi zimlech vill sinn, och wann Dir reng Material analyséiert (Perez et al, 1998). D'Benotzung vun dëser Methode bei der Studie vum Genom vu P. infestans gëtt a ville Wierker reflektéiert (Judelson a Roberts, 1999, Ghimire et al., 2002, Carlisle et al., 2001). D'Auswiel vu Reaktiounsbedéngungen a Primer (51 10-Nukleotid-Primeren goufen studéiert) gëtt am Artikel vum Abu-El Samen et al., (2003).
Mikrosatellit Widderhuelung (SSR) Analyse
Mikrosatellit-Wiederholungen (einfach Sequenzwidderhuelungen, SSRs) sinn tandem widderholl kuerz Sequenzen vun 1-3 (heiansdo bis zu 6) Nukleotiden präsent an den nuklearen Genome vun all Eukaryoten. D'Zuel vun de konsekutive Wiederholungen ka variéieren vun 10 bis 100. Mikrosatellit-Loci geschéien mat enger zimlech héijer Frequenz a si méi oder manner gläichméisseg iwwer de Genom verdeelt (Lagercrantz et al., 1993). Polymorphismus vu Mikrosatellit Sequenzen ass mat Differenzen an der Unzuel vun Wiederholungen vum Basismotiv assoziéiert. Mikrosatellit Marker si codominant, wat et erlaabt datt se benotzt kënne fir d'Bevëlkerungsstruktur ze analyséieren, d'Verwandtschaft ze bestëmmen, d'Migratiounsroute vu Genotypen, asw. Ënner anerem Virdeeler vun dëse Marker, sollt een hir héich Polymorphismus, gutt Reproduzibilitéit, Neutralitéit an d'Méiglechkeet vun der automatescher Analyse an der Evaluatioun notéieren. Am Ufank gouf d'Analyse duerch d'Trennung vun de Reaktiounsprodukter op engem Polyacrylamidgel duerchgefouert. Méi spéit hunn d'Mataarbechter vun der Applied Biosystems Firma d'Benotzung vu fluoreszent markéierte Primer proposéiert mat Detektioun vu Reaktiounsprodukter mat engem automateschen Laserdetektor (Diehl et al., 1990), an dann Standard automatesch DNA Sequenzer (Ziegle et al., 1992). D'Etikettéierungsprimer mat verschiddene fluoreszent Faarwen mécht et méiglech, verschidde Markéierer op enger Spur gläichzäiteg ze analyséieren an deementspriechend d'Produktivitéit vun der Method wesentlech ze erhéijen an d'Genauegkeet vun der Analyse ze verbesseren.
Déi éischt Publikatioune gewidmet fir d'Benotzung vun der SSR Analyse fir d'Studie vu P. infestans erschéngen am fréien 2000er. (Knapova, Gisi, 2002). Net all Marker, déi vun den Autoren proposéiert goufen, hunn e genuch Grad vu Polymorphismus gewisen, awer zwee vun hinnen (4B a G11) goufen an de Set vun 12 SSR Marker proposéiert, déi vum Lees et al (2006) proposéiert goufen an duerno am Eucablight akzeptéiert goufen Fuerschung Reseau (www.eucablight.org) als Norm fir P. infestans. E puer Joer méi spéit gouf eng Etude publizéiert iwwer d'Schafung vun engem multiplex DNA Analyse System fir P. infestans baséiert op aacht SSR Marker (Li et al., 2010). Schlussendlech, nodeems Dir all virdru proposéiert Marker evaluéiert an déi informativst gewielt hutt, wéi och Primer, fluoreszent Tags an Amplifikatiounsbedéngungen optiméiert, huet datselwecht Team vun Autoren en One-Step Multiplex Analyse System mat 12 Marker presentéiert (Table 4; Li et al. ., 2013a). D'Primeren, déi an dësem System benotzt goufen, goufen ausgewielt a markéiert mat engem vu véier fluoreszent Markéierer (FAM, VIC, NED, PET), sou datt d'Allelegréisst vu Primer mat de selwechte Etiketten net iwwerlappt.
D'Autoren hunn d'Analyse op engem PTC200 thermesche Cycler (MJ Research, USA) mat QIAGEN Multiplex PCR oder QIAGEN Typeit Microsatellite PCR Kits gemaach. De Volume vun der Reaktiounsmëschung war 12.5 μl. Amplifikatiounsbedéngungen waren wéi follegt: fir QIAGEN Multiplex PCR: 95ºC (15 min), 30x (95ºC (20 s), 58ºC (90 s), 72ºC (60 s), 72ºC (20 min); fir QIAGEN Type-it Microsatellite PCR : 95ºC (5 min), 28ºC (95ºC (30 Sekonnen), 58ºC (90 Sekonnen), 72ºC (20 Sekonnen), 60ºC (30 Sekonnen).
D'Trennung an d'Visualiséierung vu PCR Produkter gouf mat engem ABI3730 automatiséierte Kapillär DNA Analyser (Applied Biosystems) gemaach.
Table 4. Charakteristiken vun 12 Standard SSR Marker benotzt fir Genotyping P. infestans (Li et al., 2013a)
Titelen | Zuel vun Allele | Gréisst Gamme allele (bp) | Primer |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
ft02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTTACAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATCTGATCGCAACTGAGGG R: GTTTCAAGATACAACACGTCGCTCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | F: FAM-TCTTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGGAGAAAGGCTTC |
ft04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG R: GTTTCAGGCGGCTGTTTCGAC |
ft70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTATTTCTTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
ft63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTCCTGTTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGGC R: GTTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTTCA R: GCAAGCGAGGTTTGTAGATT |
E Beispill vun der Visualiséierung vun Analyseresultater gëtt a Fig. 6. D'Resultater goufen analyséiert mat dem GeneMapper 3.7 Programm, andeems d'Daten mat Daten aus bekannten Isolate vergläicht. Fir d'Interpretatioun vun den Testresultater ze erliichteren, soll all Studie 1-2 Referenzisolate mat engem bekannte Genotyp enthalen.
Déi proposéiert Fuerschungsmethod gouf op eng bedeitend Unzuel vu Feldproben getest, duerno hunn d'Autoren Protokoller tëscht Laboratoiren vun zwou Organisatiounen, dem James Hutton Institut (UK) an der Wageningen University & Research (Holland) standardiséiert, déi zesumme mat der Méiglechkeet fir ze benotzen Standard FTA Kaarte fir vereinfacht Kollektioun a Liwwerung vun DNA Echantillon vun P. infestans erlaabt eis iwwert d'Méiglechkeet vun kommerziell Notzung vun dëser Entwécklung ze schwätzen. Zousätzlech huet déi séier a präzis Method fir Genotyping vun P. infestans Isolate mat multiplex SSR Analyse et méiglech gemaach standardiséierte Studien iwwer Populatiounen vun dësem Pathogen op enger globaler Skala ze maachen, an d'Schafung vun enger globaler Spéitkëscht Datebank am Kader vun der Eucablight Projet (www.eucablight.org), dorënner , dorënner d'Resultater vun microsatellite Analyse, huet et méiglech d'Entstoe an d'Verbreedung vun neie genotypes ganzer Welt ze Streck.
Amplifizéiert Restriktiounsfragmentlängt Polymorphismus (AFLP). AFLP (amplifizéiert Fragmentlängt Polymorphismus) ass eng Technologie fir zoufälleg molekulare Marker ze kréien mat spezifesche Primer. An AFLP gëtt DNA mat enger Kombinatioun vun zwee Restriktiounsenzyme behandelt. Spezifesch Adapter ginn op déi plakeg Enden vu Restriktiounsfragmenter ligéiert.
Dës Fragmenter ginn dann amplifizéiert mat Primer ergänzt zu der Adapter Sequenz a Restriktiounsplaz, an droen zousätzlech eng oder méi zoufälleg ausgewielte Basen op hiren 3' Enden. De Set vun resultéierende Fragmenter hänkt vun Restriktiouns-Enzymen a zoufälleg ausgewielten Nukleotiden an den 3' Enden vun de Primer of (Vos et al., 1995). AFLP Genotyping gëtt benotzt fir séier d'genetesch Variabilitéit vu verschiddenen Organismen ze studéieren.
Eng detailléiert Beschreiwung vun der Method gëtt an Mueller, Wolfenbarger, 1999, Savelkoul et al., 1999. Vill Aarbecht gouf vu chinesesche Fuerscher gemaach fir d'Resolutioun vun den AFLP- a SSR-Methoden ze vergläichen. D'phenotypic an genotypic Charakteristiken vun 48 P. infestans isolates aus fënnef Regioune vun Northern China gesammelt goufen studéiert. D'AFLP Spektre hunn aacht verschidden DNA Genotypen opgedeckt, am Géigesaz zu den SSR Genotypen, fir déi keng Diversitéit identifizéiert gouf (Guo et al., 2008).
Amplifikatioun mat Primer homolog zu transposéierbar Element Sequenzen
Marker ofgeleet vu Retrotransposon Sequenzen si ganz nëtzlech fir genetesch Kartéierung, Studie vun genetesch Diversitéit an evolutiver Prozesser (Schulman, 2006). Wann Dir Primer mécht, déi komplementär zu de stabile Sequenze vu bestëmmte mobilen Elementer sinn, kënnt Dir d'Genomregiounen tëscht hinnen verstäerken. An Studien vum causative Agent vu spéider Blight gouf d'Methode vun der Verstäerkung vu Genom Sektiounen mat engem Primer komplementär zu der Kärsequenz vun der Retropazon SINE (Short Interspersed Nuclear Elements) erfollegräich benotzt (Lavrova, Elansky, 2003). Mat dëser Methode goufen Differenzen och an der asexueller Nokomme vum selwechte Isolat festgestallt. An dëser Hisiicht gouf ofgeschloss datt d'Inter-SINE PCR Method héich spezifesch ass an d'Vitesse vun der Bewegung vun SINE Elementer am Phytophthora Genom ass héich.
Zwielef Famillen vu kuerze Retrotransposonen (SINEs) goufen am P. infestans Genom identifizéiert; D'Artenverdeelung vu kuerze Retrotransposonen gouf studéiert, Elementer (SINEs) déi am Genom nëmme vu P. infestans fonnt ginn, goufen identifizéiert (Lavrova, 12).
Features vun der Uwendung vu Methoden fir komparativ Studie vu Stämme bei Bevëlkerungsstudien
Wann Dir eng Etude plangt, ass et néideg d'Ziler déi se verfollegt kloer ze verstoen an entspriechend Methoden ze benotzen. Also, e puer Methoden maachen et méiglech eng grouss Zuel vun onofhängege Marker Charakteristiken ze generéieren, mä gläichzäiteg si hunn eng niddereg reproducibility an sinn héich ofhängeg vun de benotzt reagents, Reaktioun Konditiounen, a Kontaminatioun vun der Material studéiert. Dofir, an all Etude vun enger Grupp vu Stämme ass et néideg e puer Standard (Referenz) Isolate ze benotzen, awer och dann sinn d'Resultater vun verschiddenen Experimenter ganz schwéier ze kombinéieren.
Dës Grupp vu Methoden enthält RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR. No der Amplifikatioun gëtt eng grouss Zuel vun DNA Fragmenter vu verschiddene Gréissten kritt. Et ass unzeroden esou Techniken ze benotzen wann et néideg ass Differenzen tëscht enk verbonne Stämme (Elteren-Nofolger, Wild-Typ-Mutanten, etc.) ze etabléieren oder a Fäll wou eng detailléiert Analyse vun enger klenger Probe erfuerderlech ass. Also ass d'AFLP Method wäit an der genetescher Kartéierung vu P. infestans (van der Lee et al., 1997) an an Intrapopulatiounsstudien benotzt (Knapova, Gisi, 2002, Cooke et al, 2003, Flier et al., 2003). Et ass net ubruecht esou Methoden ze benotzen wann Dir Stammdatenbanken erstellt, well Et ass bal onméiglech d'Opnam vun de Resultater ze vereenegen wann Dir Analysen a verschiddene Laboratoiren duerchféiert.
Trotz der scheinbar Einfachheet a Geschwindegkeet vun der Ausféierung (DNA Isolatioun ouni gutt Reinigung, Verstäerkung, Visualiséierung vu Resultater), erfuerdert dës Grupp vu Methoden d'Benotzung vun enger spezieller Method fir d'Resultater ze dokumentéieren: Destillatioun an engem Polyacrylamidgel mat markéierter (radioaktiv oder luminescent) primers a spéider Beliichtung vu Liicht- oder radioaktiv sensibel Material. Konventionell Ethidium Bromid Agarose Gel Imaging ass allgemeng net gëeegent fir dës Methoden well eng grouss Zuel vun DNA Fragmenter vu verschiddene Gréisste fusionéieren kann.
Aner Methoden, am Géigendeel, erlaben eng kleng Zuel vu Features mat ganz héijer Reproduzibilitéit ze generéieren. Dës Grupp beinhalt d'Studie vu mitochondrialen DNA-Haplotypen (a Russland sinn nëmmen zwee Haplotypen Ia an IIa bemierkt), Paarungsart (déi meescht Isolate sinn an 2 Typen opgedeelt: A1 an A2, selbstfruchtbar SF si seelen) a Spektrum vu Peptidase Isoenzymen ( zwee loci Pep1 a Pep2, déi all aus zwee Isozyme besteet) a Glukose-6-Phosphat Isomerase (a Russland gëtt et keng Verännerlechkeet an dësem Charakter, obwuel bedeitend Polymorphismus an anere Länner vun der Welt bemierkt ass). Et ass ubruecht dës Funktiounen ze benotzen wann Dir Sammlungen analyséiert an Datenbanken op regionaler a globaler Skala zesummestellt. Am Fall vun der Analyse vun Isoenzymen an Haplotypen vun der mitochondrialer DNA, ass et méiglech ouni Standard Stämme ganz ze maachen, wärend an der Analyse vun de Paarungstypen zwee Testisolate mat bekannte Paarungstypen gebraucht ginn.
Reaktiounsbedéngungen a Reagenz kënnen nëmmen de Kontrast vum Produkt op der Elektropherogramm beaflossen, d’Manifestatioun vun Artefakte an dësen Aarte vu Studien ass onwahrscheinlech.
Am Moment sinn d'Majoritéit vun de Populatiounen am europäeschen Deel vu Russland duerch Stämme vu béide Paarungsarten vertrueden (Table 6), dorënner sinn et Isolate mat Typen Ia an IIa vu mitochondrialer DNA (aner mtDNA-Typen, déi an der Welt fonnt goufen, sinn net festgestallt ginn) a Russland no 1993). D'Spektre vun peptidase Isoenzymes sinn duerch zwee Genotypen um Pep1 locus vertrueden (100/100, 92/92 an heterozygote 92/100, mat der 92/92 Genotyp extrem rar (<0,3%) an zwee Genotypen um Pep 2. locus (100/100, 112/112 an heterozygote 100/112, an Genotyp 112/112 ass manner heefeg wéi 100/100, awer och zimlech heefeg).
Keng Variabilitéit am Spektrum vu Glukose-6-Phosphat Isomerase Isoenzyme gouf no 1993 bemierkt (Verschwannen vun der US-1 klonaler Linn all studéiert Isolate haten e Genotyp vun 100/100 (Elansky a Smirnov, 2002).
Déi drëtt Grupp vu Methoden mécht et méiglech eng genuch Grupp vun onofhängege Markereigenschaften mat héijer Reproduktioun ze kréien. Haut enthält dës Grupp d'RFLP-RG57 Probe, déi 25-29 DNA Fragmenter vu verschiddene Gréissten produzéiert. RFLP-RG57 ka benotzt ginn souwuel wann Dir Proben analyséiert wéi och wann Dir Datenbanken kompiléiert. Wéi och ëmmer, dës Method ass vill méi deier wéi déi virdrun, erfuerdert vill Zäit a erfuerdert eng zimlech grouss Quantitéit un héich gereinegt DNA. Dofir ass de Fuerscher gezwongen de Volume vum getestene Material ze limitéieren.
D'Entwécklung vu RFLP-RG57 an de fréien 90er huet däitlech verstäerkt Bevëlkerungsstudien vum spéide Blight Pathogen. Et gouf d'Basis vun enger Method baséiert op der Isolatioun an Analyse vun "Clonal Lines" (kuckt hei ënnen). Zesumme mat RFLP-RG57, Matartyp, DNA Fangerofdrock (RFLP-RG57 Method), Spektrum vu Peptidase a Glukose-6-Phosphat Isomerase Isoenzyme, a Mitochondrial DNA Typ gi benotzt fir klonal Linnen z'identifizéieren. Dank him gouf et vun al., 1994 gewisen), den Ersatz vun alen Populatiounen duerch nei (Drenth et al, 1993, Sujkowski et al, 1994, Goodwin et al, 1995a), a klonal Linnen, déi a ville Länner herrscht. d'Welt identifizéiert goufen. Studien vu russesche Stämme mat dëser Methode weisen héich genotypesche Polymorphismus vu Stämme am europäeschen Deel a Monomorphismus vu Populatiounen an den asiateschen a wäit östlechen Deeler vu Russland (Elansky et al, 2001). An elo bleift dës Method den Haaptgrond wann Dir Bevëlkerungsstudien vu P. infestans mécht. Wéi och ëmmer, seng verbreet Notzung gëtt behënnert duerch seng zimlech héich Käschten an Aarbechtsintensiv Implementatioun.
Eng aner villverspriechend Method déi net wäit an der P. infestans Fuerschung benotzt gëtt ass d'Mikrosatellit Widderhuelung (SSR) Analyse. De Moment gëtt dës Method wäit benotzt fir klonal Linnen ze isoléieren. Fir d'Analyse vu Stämme sinn phenotypesch Markereigenschaften wéi d'Präsenz vu Virulenzgenen fir Kartoffelzorten (Avdey, 1995, Ivanyuk et al., 2002, Ulanova et al., 2003) an Tomate wäit benotzt ginn (a weider benotzt ginn) ). Bis haut hunn d'Virulenzgenen fir Kartoffelzorten hire Wäert als Markereigenschaften fir Bevëlkerungsstudien verluer wéinst der Erscheinung vun der maximaler (oder no derbäi) Zuel vu Virulenzgenen an der grousser Majoritéit vun Isolaten. Zur selwechter Zäit ass den T1 Virulenzgen fir Tomate Varietéiten, déi de entspriechende Ph1 Gen droen, ëmmer nach erfollegräich als Markereigenschaften benotzt (Lavrova et al., 2003, Ulanova et al., 2003).
Vill Studien benotzen Fungizidresistenz als Markereigenschaften. Dës Eegenschaft ass net unzeroden an Bevëlkerungsstudien ze benotzen wéinst der relativ einfacher Optriede vu Resistenzmutatiounen a klonale Linnen no der Uwendung vun Metalaxyl- (oder Mefenoxam-) enthalen Fungiziden op den Terrain. Zum Beispill, bedeitend Differenzen am Niveau vun der Resistenz goufen an der Sib1 klonaler Lineage gewisen (Elansky et al., 2001).
Also sinn déi bevorzugt Markereigenschaften fir Datebanken ze kreéieren an d'Etikettéierungsstämme a Sammlungen ze paréieren, Peptidase Isoenzym Spektrum, Mitochondrial DNA Typ, RFLP-RG57, SSR. Fir limitéiert Echantillon ze vergläichen, wann et néideg ass déi maximal Unzuel vun Markereigenschaften ze benotzen, kënnt Dir AFLP, RAPD, InterSSR, Inter-SINE PCR benotzen (Table 5). Wéi och ëmmer, et sollt drun erënneren datt dës Methoden schlecht reproduzéierbar sinn, an an all eenzel Experiment (Verstäerkungselektrophorese-Zyklus) ass et néideg fir verschidde Referenzisolaten ze benotzen.
Table 5. Verglach vu verschiddene Methoden fir Stämme ze studéieren P. Infestaner
Critère | Auto | Isoenzymen | MtDNA | RFLP-RG57 | RAPD | ISSR | SSR | AFLP | Rev |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Betrag vun Informatiounen | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Reproducibilitéit | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Méiglechkeet vun artifacts | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
Käschte vun | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Aarbechtsintensitéit | Н | Н | Н | В | NS* | NS* | Н | С | NS* |
Analyse Geschwindegkeet** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Notiz: H - niddereg, C - mëttel, V - héich; NS * - niddereg Aarbechtsintensitéit wann Dir Agarosegel oder automatesch benotzt
Genotyp, mëttel - wann destilléiert an engem Polyacrylamidgel mat markéierte Primer,
** - net d'Zäit ze zielen fir Myselium ze wuessen fir DNA ze isoléieren.
Bevëlkerungsstruktur
Clonal Linnen
Beim Fehlen vun der Rekombinatioun oder hirem onbedeitende Bäitrag zu der Bevëlkerungsstruktur besteet d'Bevëlkerung aus enger gewësser Unzuel vu Klonen, genetesch Austausch tëscht deenen extrem seelen sinn.
An esou Populatiounen ass et méi informativ fir net d'Frequenzen vun eenzelne Genen ze studéieren, mee d'Frequenzen vun de Genotypen, déi e gemeinsame Urspronk hunn (klonal Linnen) an nëmmen a Punktmutatiounen ënnerscheeden. Bevëlkerungsstudien vum spéide Blight Pathogen an Analyse vu klonalen Linnen hunn däitlech beschleunegt zënter dem Advent vun der RFLP-RG57 Method an de fréien 90er vum leschte Joerhonnert. Zesumme mat RFLP-RG57, Matartyp, Spektrum vu Peptidase a Glukose-6-Phosphat Isomerase Isoenzyme, a mitochondrial DNA Typ gi benotzt fir klonal Linnen z'identifizéieren. Charakteristike vun den heefegste klonal Linnen ginn an Table 6 uginn.
Den US-1 Klon dominéiert Populatiounen iwwerall bis an de spéiden 80er, duerno huet en ugefaang duerch aner Klonen ersat ze ginn an aus Europa an Nordamerika verschwonnen. Elo gëtt et am Fernen Osten fonnt (Philippinen, Taiwan, China, Japan, Korea, Koh et al., 1994, Mosa et al., 1993), an Afrika (Uganda, Kenia, Rwanda, Goodwin et al., 1994, Vega-Sanchez et al., 2000; Ochwo et al., 2002) a Südamerika (Ecuador, Brasilien, Peru, Forbes et al., 1997, Goodwin et al., 1994). Keng Stämme, déi zu der US-1 Lineage gehéieren, goufen eleng an Australien identifizéiert. Anscheinend sinn P. infestans Isolate an Australien an enger anerer Migratiounswell ukomm (Goodwin, 1997).
Den US-6 Klon migréiert vum nërdleche Mexiko a Kalifornien an de spéiden 70er Joren a verursaacht eng Epidemie bei Gromperen an Tomaten do no 32 Joer Krankheet Absence. Wéinst senger héijer Aggressivitéit huet et den US-1 Klon ersat a gouf dominant op der Westküst vun den USA (Goodwin et al., 1995a).
Genotypen US-7 an US-8 goufen an den USA am Joer 1992 entdeckt a scho verbreet an den USA a Kanada am Joer 1994. Wärend enger Feldsaison ass de Klon US-8 fäeg de Klon US-1 bal komplett ze ersetzen a Gromperepläng, déi ufanks mat béide Klonen a gläiche Konzentratioune infizéiert waren (Miller a Johnson, 2000).
Klonen BC-1 bis BC-4 goufen a British Columbia an enger klenger Unzuel vun Isolaten identifizéiert (Goodwin et al., 1995b). Den US-11 Klon huet sech wäit an den USA verbreet an den US-1 an Taiwan ersat. Klonen JP-1 an EC-1, zesumme mam Klon US-1, ginn a Japan an Ecuador verdeelt, respektiv (Koh et al., 1994; Forbes et al., 1997).
SIB-1 ass e Klon deen a Russland iwwer e grousst Territoire vun der Moskau Regioun bis Sakhalin dominéiert huet. Et gouf 1993 an der Moskau Regioun entdeckt, mat e puer Feldpopulatiounen, déi haaptsächlech aus Stämme vun dëser klonaler Linn bestinn, déi héich resistent géint Metalaxyl sinn. No 1993 ass d'Prévalenz vun dësem Klon wesentlech erofgaang. Iwwert d'Ural an 1997-1998 gouf SIB-1 iwwerall fonnt ausser dem Khabarovsk Territoire (de SIB-2 Klon ass verbreet do). D'raimlech Trennung vu Klonen, déi verschidden Aarte vu Paring hunn, schléisst de sexuelle Prozess am Territoire vu Sibirien an am Fernen Osten aus. An der Moskauer Regioun, am Géigesaz zu Sibirien, gëtt d'Bevëlkerung vu ville Klonen vertrueden; bal all Isolat huet en eenzegaartege Multilocus Genotyp (Elansky et al., 2001, 2015). Dës Diversitéit kann net nëmmen duerch d'Aféierung vu Pilzstämme aus verschiddenen Deeler vun der Welt mat importéierte Sommaterial erkläert ginn. Well béid Aarte vu Paring an der Bevëlkerung optrieden, ass et méiglech datt seng Diversitéit och duerch Rekombinatioun ass. Also, a British Columbia, gëtt d'Entstoe vu Genotypen BC-2, BC-3 a BC-4 ugeholl wéinst der Hybridiséierung vu Klonen BC-1 an US-6 (Goodwin et al., 1995b). Et ass méiglech datt Hybrid Stämme och a Moskau Populatiounen fonnt ginn. Zum Beispill, Stämme MO-4, MO-8 a MO-11, déi fir de PEP-Locus heterozygot sinn, kënnen Hybriden tëscht Stämme MO-12, MO-21, MO-22 sinn, déi matingtyp A2 hunn an homozygot sinn fir eng Allele vun der PEP-Locus a Stamm MO-8, mat engem Paart Typ A1 an homozygot fir eng aner Allel vum Locus. A wann dat esou ass, an an de modernen Populatiounen vu P. infestans gëtt et eng Tendenz fir d'Roll vum sexuellen Prozess ze erhéijen, da wäert den Informatiounswäert vun der Analyse vu Multilocus-Klonen erofgoen (Elansky et al., 2001, 2015).
Variatioun a klonalen Lineages
Bis d'90er vum 20. Joerhonnert war d'US-1 klonal Linn verbreet an der Welt. Déi meescht Feld- a regional Populatiounen bestoen ausschliisslech aus Stämme mam US-1 Genotyp. Wéi och ëmmer, Differenzen goufen och tëscht Isolate beobachtet, héchstwahrscheinlech duerch e mutationale Prozess verursaacht. Mutatiounen sinn souwuel a nuklearer wéi och mitochondrialer DNA geschitt an hunn ënner anerem den Niveau vun der Resistenz géint Phenylamid-Drogen an d'Zuel vu Virulenzgenen beaflosst. Linnen, déi vun den ursprénglechen Genotypen duerch Mutatiounen ënnerscheeden, ginn duerch zousätzlech Zuelen no der Punkt nom Numm vum ursprénglechen Genotyp bezeechent (zum Beispill d'US-1.1 mutant Linn vun der US-1 klonaler Linn). D'DNA Fangerofdréck vun den US-1.5- an US-1.6-Linnen enthalen Accessoire-Linnen vu verschiddene Gréissten (Goodwin et al., 1995a, 1995b); clonal Lineage US-6.3 ënnerscheet sech och vun US-6 duerch eng zousätzlech Lineage (Goodwin, 1997, Table 7).
Wann Dir Mitochondrial DNA studéiert huet, huet sech erausgestallt datt nëmmen Typ 1b vun der Mitochondrial DNA an der US-1 klonaler Linn fonnt gouf (Carter et al., 1990). Wéi och ëmmer, wann d'Stämme vun dëser klonaler Linn aus Peru an de Philippinen ënnersicht goufen, goufen Isolate bemierkt, deenen hir mitochondrial DNA Typen vun 1b ënnerscheeden duerch d'Präsenz vun Insertiounen a Läschen (Goodwin, 1991, Koh et al., 1994).
Dësch 6. Multilocus genotypes vun e puer clonal lineages vun P. infestans
Titelen | Mating Typ | Isoenzymen | DNA Fangerofdréck | MtDNA Typ | |
GPI | PEP | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010110011E + 24 | Ib |
US-2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111000000011E + 24 | - |
US-4 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111010010011E + 24 | - |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111110010011E + 24 | IIb |
US-7 | A2 | 100/111 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
US-8 | A2 | 100/111/122 | 100/100 | 1.0011000010011E + 24 | Ia |
US-9 | A1 | 100/100 | 83/100 | * | - |
US-10 | A2 | 111/122 | 100/100 | - | - |
US-11 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0101110010011E + 24 | IIb |
US-12 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | - |
US-14 | A2 | 100/122 | 100/100 | 1.0000000000011E + 24 | - |
US-15 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
US-16 | A1 | 100/111 | 100/100 | 1.0001100010011E + 24 | - |
US-17 | A1 | 100/122 | 100/100 | 1.0100010000011E + 24 | - |
US-18 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011E + 24 | Ia |
US-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 |
Notiz: * - keng Daten.
Dësch 7. Multilocus Genotypen an hir mutant Linnen
Titelen | Mating Typ | | DNA Fangerofdréck (RG57) | Notizen | |
GPI | PEP-1 eng | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Original Genotyp 1 |
US-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | D'Ännerung am PEP |
US-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | D'Ännerung am RG57 |
US-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | D'Ännerung am RG57 |
US-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Mutatioun am RG57 a PEP |
US-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | D'Ännerung am RG57 |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Original Genotyp 2 |
US-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | D'Ännerung am PEP |
US-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | D'Ännerung am RG57 |
US-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | D'Ännerung am RG57 |
US-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Mutatioun am RG57 a PEP |
US-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | D'Ännerung am RG57 |
BR-1 Fotoen | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Original Genotyp 3 |
BR-1.1 Fotoen | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | D'Ännerung am RG57 |
Et ginn och Ännerungen an de Spektrum vun Isoenzymen. Normalerweis gi se duerch den Ofbau vun engem Organismus verursaacht, deen am Ufank heterozygot fir dëst Enzym an homozygot ass. Am Joer 1993, identifizéiert mir eng Belaaschtung op Tomate Friichten mat Charakteristiken charakteristesche vun US-1: RG57 Fangerofdrock, mitochondrial DNA Typ a Genotyp 86/100 fir Glucose-6-Phosphat Isomerase, mä et war homozygot (100/100) fir déi éischt peptidase locus amplaz heterozygotes typesch fir dës klonal Linn sinn 92/100. Mir genannt de Genotyp vun dëser Deformatioun MO-17 (Table 6). Mutant Linnen US-1.1 an US-1.4 ënnerscheede sech och vun US-1 duerch Mutatiounen am éischte Peptidase-Locus (Table 7).
Mutatiounen, déi zu Verännerungen an der Unzuel vun de Virulenzgenen an de Kartoffel- an Tomatensorten féieren, kommen zimlech dacks op. Si goufen ënner Isolate vun der US-1 klonaler Linn an Populatiounen aus Holland (Drenth et al., 1994), Peru (Goodwin et al., 1995a), Polen (Sujkowski et al., 1991) an nërdlechen Norden gemellt. Amerika (Goodwin et al., 1995., 7b). D'Ënnerscheeder an der Unzuel vun de Gromperevirulenzgenen goufen och ënner Isolate vun den US-8 an US-1995 klonalen Lineage a Kanada an den USA (Goodwin et al., 1a), ënner Isolate vun der SIB-2001 Lineage am asiateschen Deel bemierkt. vu Russland (Elansky et al., XNUMX).
Isolate mat staarken Ënnerscheeder am Niveau vun der Resistenz géint Phenylamid-Drogen goufen a monoklonale Feldpopulatiounen identifizéiert, déi all zu der Sib-1 klonaler Lineage gehéiert hunn (Elansky et al, 2001, Table 1). Bal all Stämme vun der US-1 klonaler Lineage sinn héich ufälleg fir Metalaxyl, awer héich resistent Isolate vun dëser Lineage goufen op de Philippinen isoléiert (Koh et al., 1994) an Irland (Goodwin et al., 1996).
Modern Populatiounen vun P. infestans
Zentralamerika (Mexiko)
D'Populatioun vu P. infestans a Mexiko ënnerscheet sech däitlech vun anere Weltbevëlkerungen, wat virun allem duerch hir historesch Positioun ass. Vill Studien vun dëser Bevëlkerung a verwandte Arten vun der Phytophthora clade zu P. infestans, souwéi lokal Arten vun der Gattung Solanum, hunn zu der Konklusioun gefouert datt d'Evolutioun vum Pathogen am Zentral Mexiko a Verbindung mat der Evolutioun vun Gaaschtplanzen geschitt ass. a war mat sexueller Rekombinatioun assoziéiert (Grünwald, Flier, 2005). Béid Zorte vu Paring sinn an der Bevëlkerung vertruede sinn, an a gläiche Verhältnisser, an d'Präsenz vun Oosporen am Buedem, op Planzen a Knollen vu Gromperen a wëll verwandte Spezies vu Solanum bestätegt d'Präsenz vun engem sexuellen Prozess an der Bevëlkerung (Fernández-Pavía) et al., 2002). Rezent Studien an a ronderëm den Toluca Dall (de verdächtegt Hierkonftszentrum vum Pathogen) hunn déi héich genetesch Diversitéit vun der lokaler P. infestans Bevëlkerung bestätegt (134 multilocus Genotypen an enger Probe vun 176 Bäitrëtter) an d'Präsenz vu verschiddenen differenzéierten Ënnerpopulatiounen an Regioun (Wang et al., 2017). Faktoren, déi zu dëser Differenzéierung bäidroen, enthalen d'raimlech Trennung vun Ënnerpopulatiounen, déi charakteristesch fir de Bierggebidder vun Zentral Mexiko, Differenzen an de Kultivatiounsbedéngungen a Kartoffelzorten, déi an den Däller a Bierger benotzt ginn, an d'Präsenz vu wilde Knollen-tragende Solanum Arten, déi als alternativ Hosten handelen kënnen. (Fry et al., 2009).
Et sollt awer bemierkt ginn datt d'Populatioune vu P. infestans am Norde Mexiko méi klonal an der Natur sinn a méi ähnlech wéi Nordamerikanesch Populatiounen sinn, wat nei Genotypen uginn (Fry et al., 2009).
Nordamerika
North American Populatiounen vun P. infestans hunn ëmmer eng ganz einfach Struktur an hir clonal Charakter war laang virun der Benotzung vun microsatellite Analyse etabléiert. Bis 1987 huet d'US-1 klonal Lineage an den USA a Kanada dominéiert (Goodwin et al., 1995). An der Mëtt vun den 70er, wéi Metalaxyl-baséiert Fungiziden verfügbar waren, huet dëse Klon ugefaang duerch aner, méi resistent Genotypen ersat ze ginn, déi aus Mexiko migréiert sinn (Goodwin et al., 1998). Bis Enn vun den 90er Joren. Den US-8 Genotyp huet den US-1 Genotyp an den USA komplett ersat a gouf déi dominant klonal Lineage an der Kartoffel (Fry et al., 2009; Fry et al., 2015). D'Situatioun war anescht mat Tomaten, wou verschidde klonal Linnen stänneg präsent waren, an hir Zesummesetzung vu Joer zu Joer geännert (Fry et al., 2009).
Am Joer 2009 ass eng grouss Skala Epidemie vu Spéitkëscht op Tomaten an den USA ausgebrach. D'Besonderheet vun dëser Pandemie war säi bal gläichzäiteg Ufank op ville Plazen am nordëstlechen Deel vun den USA, an et war mat massive Verkaf vu infizéierte Tomatenséiwierker a grousse Gaartzentren assoziéiert (Fry et al., 2013). D'Ernteverloschter waren enorm. Mikrosatellit Analyse vun de betroffene Proben huet opgedeckt datt de pandemesche Stamm zu der US-22 klonaler Lineage vun der A2 Matingtyp gehéiert. Am Joer 2009 huet den Undeel vun dësem Genotyp an der amerikanescher Bevëlkerung vu P. infestans 80% erreecht (Fry et al., 2013). An de Joren duerno ass den Undeel vun aggressiven Genotypen US-23 (haaptsächlech op Tomaten) an US-24 (op Gromperen) an der Bevëlkerung stänneg eropgaang, awer no 2011 ass d'Frequenz vun der Detektioun vun US-24 wesentlech erofgaang, a bis haut , ongeféier 90% vun der Pathogen Bevëlkerung an den USA gëtt vum US-23 Genotyp vertrueden (Fry et al., 2015).
A Kanada, wéi an den USA, an de spéiden 90er. den dominante Genotyp US-1 gouf vum US-8 ersat, deem seng dominant Positioun bis 2008 onwahrscheinlech bliwwen ass. An 2009-2010. A Kanada goufen et sérieux Epidemien vu spéiden Bléi mat dem Verkaf vun infizéierte Tomatenséilings verbonnen, awer si goufen duerch Genotypen US-23 an US-8 verursaacht (Kalischuk et al., 2012). Notabel war déi kloer geographesch Ofgrenzung vun dëse Genotypen: US-23 war dominant an de westleche Provënze vu Kanada (68%), während US-8 dominant an den ëstleche Provënzen (83%). An de Joren duerno hunn d'US-23 an d'östlech Regiounen verbreet, awer allgemeng ass hiren Undeel an der Bevëlkerung liicht erofgaang wéinst der Erscheinung vun den US-22 an US-24 Genotypen am Land (Peters et al., 2014). Fir Datum, US-23 hält eng dominant Positioun uechter Kanada; US-8 ass präsent a British Columbia, an US-23 an US-24 sinn präsent zu Ontario (Peters, 2017).
Sou representéieren North American Populatiounen vun P. infestans virun allem clonal lineages. An de leschten 40 Joer huet d'Zuel vun entdeckten klonalen Genotypen 24 erreecht. Trotz der Tatsaach, datt Stämme vu béide Matartypen an der Bevëlkerung präsent sinn, bleift d'Wahrscheinlechkeet fir d'Entstoe vun neie Genotypen als Resultat vun der sexueller Rekombinatioun zimlech niddereg. Wéi och ëmmer, an de leschten 20 Joer sinn e puer Fäll vun der Entstoe vun ephemeralen rekombinante Populatiounen opgeholl ginn (Gavino et al., 2000; Danies et al., 2014; Peters et al., 2014), an an engem Fall d'Resultat vun Kräizung war den US-11 Genotyp, e Fouss an Nordamerika fir vill Joren etabléiert (Gavino et al., 2000). Bis 2009 goufen d'Verännerungen an der Struktur vun de Populatiounen mat der Entstoe vun neien, méi aggressiven Genotypen mat hirer spéiderer Migratioun an der Verdrängung vu fréier dominante Virgänger verbonnen. Geschéien an 2009-2010 An den USA a Kanada hunn Epiphytoties fir d'éischte Kéier gewisen datt an der Ära vun der Globaliséierung Krankheet Ausbréch och mat der aktiver Verbreedung vun neie Genotypen während dem Verkaf vun infizéierte Planzmaterial verbonne sinn.
Südamerika
Bis viru kuerzem, Studien vun South American Populatiounen vun P. infestans waren weder regelméisseg nach grouss-Skala. Et ass bekannt datt d'Struktur vun dëse Populatiounen zimlech einfach ass an enthält 1-5 klonal Linnen pro Land (Forbes et al., 1998). Also, bis 1998, Genotypen US-1 (Brasilien, Chile) BR-1 (Brasilien, Bolivien, Uruguay, Paraguay), EC-1 (Ecuador, Kolumbien, Peru a Venezuela), AR-1, AR goufen op Gromperen entdeckt - 2, AR-3, AR-4 an AR-5 (Argentinien), PE-3 an PE-7 (Süd-Peru). D'A2-Partungstyp war a Brasilien, Bolivien an Argentinien präsent a gouf net iwwer d'bolivianesch-peruanesch Grenz an der Géigend vum Titicaca-Séi fonnt, doriwwer eraus den A1-Typ EC-1 Genotyp an den Anden dominéiert. Bei Tomate blouf US-1 den dominante Genotyp a ganz Südamerika.
D'Situatioun ass méi oder manner an den 2000er Jore weidergaang. E wichtege Punkt war d'Entdeckung vun enger neier A2-Typ klonaler Linn EC-2 op wëll Kartoffelfamilljen (S. brevifolium a S. tetrapetalum) an den Norden Andes (Oliva et al., 2010). Phylogenetesch Studien hu gewisen datt dës Lineage net komplett identesch mat P. infestans ass, obwuel et enk mat him verbonnen ass, an dofir gouf proposéiert et ze berücksichtegen, wéi och eng aner Lineage, EC-3, isoléiert vun der S. betaceum Tomate Bam wuessen an den Anden eng nei Aart genannt P. andina; awer, de Status vun dëser Spezies (eng onofhängeg Spezies oder Hybrid vu P. infestans mat e puer bis elo onbekannt Lineage) bleift nach onkloer (Delgado et al., 2013).
Am Moment sinn all südamerikanesch Populatiounen vu P. infestans klonal. Trotz der Präsenz vu béiden Zorte vu Mating, goufen keng rekombinant Populatiounen festgestallt. Den US-1 Genotyp ass ubiquitär op Tomaten, anscheinend aus de Gromperen duerch lokal Stämme verdrängt, déi genee Ursprong vun deenen nach onbekannt ass. A Brasilien, Bolivien an Uruguay ass de BR-1 Genotyp präsent; am Peru, zesumme mat US-1 an EU-1, ginn et e puer aner lokal genotypes. An den Anden gëtt déi dominant Positioun vun der klonaler Linie EC-1 behalen, d'Relatioun vun där mat der kierzlech entdeckter P. andina onerfuerscht bleift. Déi eenzeg "onstabil" Plaz wou fir d'Period 2003-2013. bedeitend Populatioun Ännerungen geschitt, Chile gouf (Acuña et al., 2012), wou an 2004-2005. der Pathogen Bevëlkerung ugefaang duerch Resistenz zu metalaxyl an engem neien haplotype vun mitochondrial DNA (Ia amplaz vun der virdrun presentéieren Ib) charakteriséiert ginn. Vun 2006 bis 2011 d'Bevëlkerung gouf vum Genotyp 21 dominéiert (no SSR), den Undeel vun deem erreecht 90%, no deem d'Handfläch op Genotyp 20 passéiert, d'Frequenz vun deenen an den nächsten zwee Joer bei ongeféier 67% bliwwen ass (Acuña, 2015).
Европа
An der Geschicht vun Europa goufen et op d'mannst zwou Migratiounswellen vu P. infestans aus Nordamerika: am 1. Joerhonnert. (HERB-1) an den Ufank vum zwanzegsten Joerhonnert (US-70). Déi verbreet Notzung vu Metalaxyl-haltege Fungiziden an de 1er Joren. huet zu der Verréckelung vum dominanten US-XNUMX Genotyp a säin Ersatz duerch nei Genotypen gefouert. Als Resultat, an de meeschte westeuropäesche Länner, goufen d'Pathogenpopulatiounen haaptsächlech duerch verschidde klonal Linnen vertrueden.
D'Benotzung vun der Mikrosatellitanalyse fir Pathogenpopulatiounen ze analyséieren huet et méiglech gemaach fir sérieux Ännerungen ze identifizéieren déi a Westeuropa am Joer 2005-2008 geschitt sinn. duerch d'A2005-Partungstyp, héich Aggressivitéit a Resistenz géint Phenylamiden (Shaw et al., 13). Dee selwechte Genotyp gouf a Proben fonnt, déi am Joer 2 an Holland an Nordfrankräich gesammelt goufen, wat d'Migratioun vu Groussbritannien aus dem Kontinentaleuropa suggeréiert, méiglecherweis iwwer Somenkartoffel (Cooke et al., 13). Eng Etude vum Genom vu Vertrieder vun dëser klonaler Linn huet en héije Grad vu Polymorphismus a senger Sequenz gewisen (bis 2, d'Zuel vu sengen subklonalen Variatiounen erreecht 2007) an e wesentleche Grad vu Variatioun am Niveau vum Genausdrock, inkl. Effektorgenen während der Pflanzenfektioun (Cooke et al., 2004; Cooke, 2007). Dës Fonctiounen, zesumme mat der verstäerkter Dauer vun der biotrophescher Phase, kënnen d'erhéite Aggressivitéit vum 2016_A340 verursaachen a seng Fäegkeet fir souguer spéider Blight-resistente Kartoffelzorten z'attackéieren.
Iwwer déi nächst Joren huet de Genotyp sech séier duerch d'Länner vun Nordwesteuropa verbreet (Groussbritannien, Irland, Frankräich, Belsch, Holland, Däitschland), a gläichzäiteg déi fréier dominant Genotypen 1_A1, 2_A1, 8_A1 verdrängt (Montarry et al. ., 2010; Gisi et al., 2011; Laut der Websäit www.euroblight.net huet den Undeel vun 2011_A2015 an de Populatiounen vun de genannte Länner 2017-13% a méi héich erreecht; d'Präsenz vun dësem Genotyp ass och an e puer Länner vun Ost- a Südeuropa opgeholl ginn. Allerdéngs, an 2-60. 80_A2009 huet seng dominant Positioun a Groussbritannien a Frankräich verluer, an huet Plaz fir d'2012_A13 Linn (an Irland - 2_A6), an an Holland an der Belsch gouf se deelweis duerch Genotypen 1_A8, 1_A1 an 1_A6 ersat (Cooke et al., 1; Cooke , 33; Stellingwerf, 2).
Bis haut sinn ongeféier 70% vun der westeuropäescher Bevëlkerung vu P. infestans monoklonal. Laut der Websäit www.euroblight.net sinn déi dominant Genotypen an de Länner vun Nordwesteuropa (Groussbritannien, Frankräich,
Holland, Belsch) bleiwen, an ongeféier gläiche Verhältnisser, 13_A2 a 6_A1, an déi lescht ass praktesch net ausserhalb vun der spezifizéierter Regioun fonnt (mat Ausnam vun Irland), awer huet schonn op d'mannst 58 Subklonen (Cooke, 2017). Variatiounen 13_A2 sinn a merkbar Zuelen an Däitschland präsent, a ginn och sporadesch an de Länner vu Mëttel- a Südeuropa observéiert. Genotyp 1_A1 mécht e groussen Deel vun der Populatioun vun der Belsch an Deeler vun Holland a Frankräich aus. Den 8_A1 Genotyp huet sech an der europäescher Bevëlkerung op engem Niveau vun 3-6% stabiliséiert, mat Ausnam vun Irland, wou en eng féierend Positioun behält an an zwee Subklonen opgedeelt ass (Stellingwerf, 2017). Endlech, an 2016, gouf et eng Erhéijung vun der Frequenz vun Optriede vun neie genotypes 36_A2 an 37_A2, éischt registréiert an 2013-2014; bis haut, dës genotypes sinn an Holland an der Belsch an Deeler vu Frankräich an Däitschland fonnt, wéi och am südlechen Deel vu Groussbritannien (Cooke, 2017). Ongeféier 20-30% vun der westeuropäescher Bevëlkerung gëtt jäerlech duerch eenzegaarteg Genotypen vertrueden.
Am Géigesaz zu Westeuropa, no der Zäit vum Genotyp 13_A2 erschéngen, goufen d'Populatioune vun Nordeuropa (Schweden, Norwegen, Dänemark, Finnland) net duerch klonal Linnen vertrueden, mä duerch eng grouss Zuel vun eenzegaartegen Genotypen (Brurberg et al.,
2011). Wärend der Period vun der aktiver Verbreedung vun 13_A2 a ganz Westeuropa ass d'Präsenz vun dësem Genotyp a Skandinavien net bis 2011 bemierkt, wéi et fir d'éischt am Nordjutland (Dänemark) entdeckt gouf, wou haaptsächlech industriell Kartoffelzorten mat der aktiver Notzung vu Metalaxyl ugebaut ginn. Fungiziden enthalen (Nielsen et al., 2014). Laut www.euroblight.net gouf den Genotyp 13_A2 och a verschiddene Proben aus Norwegen an Dänemark am Joer 2014 an a verschiddene norwegesche Proben am Joer 2016 fonnt; Ausserdeem, am Joer 2013, gouf d'Präsenz vum Genotyp 6_A1 a klenge Quantitéiten a Finnland bemierkt. Den Haaptgrond fir den Echec vun 13_A2 an aner klonal Linnen an der Eruewerung vu Skandinavien gëllt als klimatesch Differenzen vun dëser Regioun vun de Länner vu Westeuropa.
Zousätzlech zu der Tatsaach, datt cool Summeren a kale Wantere d'Iwwerliewe vun Oosporen anstatt vegetative Myselium förderen (Sjöholm et al., 2013), fördert d'Gefrierung vum Buedem am Wanter (wat normalerweis net an de méi waarme Länner vu Westeuropa geschitt) d'Synchroniséierung vun der Oospore Keimung a Planze vu Gromperen, wat hir Roll als Quell vun der primärer Infektioun stäerkt (Brurberg et al., 2011). Et sollt och bemierkt ginn datt an nërdleche Bedéngungen d'Entwécklung vun der Infektioun aus Oosporen virun der Entwécklung vun der Knolleninfektioun ass, déi schlussendlech d'Dominanz vun nach méi aggressiven, awer spéider entwéckelte klonalen Linnen verhënnert (Yuen, 2012). D'Struktur vun de meescht studéierte Populatiounen vu P. infestans an osteuropäesche Länner (Polen, de baltesche Staaten) ass ganz ähnlech wéi déi a Skandinavien.
Och hei si béid Paarungstypen präsent an déi grouss Majoritéit vun de Genotypen, déi mat der SSR Analyse bestëmmt ginn, sinn eenzegaarteg (Chmielarz et al., 2014; Runno-Paurson et al., 2016). Wéi an Nordeuropa huet d'Verbreedung vu klonalen Linnen (haaptsächlech Genotyp 13_A2) praktesch keng lokal Populatiounen vum Pathogen beaflosst, déi en héije Niveau vun der Diversitéit behalen mat der Verontreiung vu ausgeprägte dominante Linnen.
D'Präsenz vun 13_A2 gëtt heiansdo an Felder mat kommerziellen Kartoffelzorten observéiert. A Russland ass d'Situatioun ähnlech. Microsatellite Analyse vun P. infestans Isolate gesammelt an 2008-2011. an 10 verschiddene Regioune vun der Europäescher Deel vu Russland, huet eng héich Ofschloss vun genotypic Diversitéit an engem komplett Mangel vun Iwwerlappung mat europäesche clonal lineages gewisen (Statsyuk et al., 2014). E puer Joer méi spéit, eng Etude vun P. infestans Echantillon gesammelt an der Regioun Leningrad an 2013-2014 huet bedeitend Differenzen tëscht hinnen an der Genotypen aus dëser Regioun an enger fréierer Etude identifizéiert. A béide Studien goufe keng westeuropäesch Genotypen fonnt (Beketova et al., 2014; Kuznetsova et al., 2016).
Déi héich genetesch Diversitéit vun osteuropäesche Populatiounen vun P. infestans an d'Feele vun dominant clonal lineages an hinnen kann aus verschiddene Grënn ginn. Als éischt, wéi an Nordeuropa, droen d'klimatesch Bedéngungen vun de betraffe Länner zur Bildung vun Oosporen als primär Quell vun der Infektioun bäi (Ulanova et al., 2010; Chmielarz et al., 2014). Zweetens gëtt e groussen Deel vun der Gromperproduktioun an dëse Länner op klenge private Bauerenhaff ugebaut, dacks ëmgi vu Bëscher oder aner Barrièren fir d'fräi Bewegung vun ustiechend Material (Chmielarz et al., 2014). In der Regel, Kartoffel, déi an esou Konditioune gewuess sinn, gi praktesch net mat Chemikalien behandelt, an d'Wiel vun de Varietéit baséiert op hirer spéider Këschtresistenz, d.h. et gëtt keen selektiven Drock fir Aggressivitéit a Resistenz géint Metalaxyl, wat resistente Genotypen, wéi 13_A2, vu Virdeeler iwwer aner Genotypen entzitt (Chmielarz et al., 2014). Schlussendlech, wéinst der klenger Gréisst vun de Plots, üben hir Besëtzer normalerweis keng Erntegrotatioun, wuessen Kartoffel op der selwechter Plaz fir Joeren, wat zu der Akkumulation vu genetesch divers Inokulum bäidréit (Runno-Paurson et al., 2016; Elansky, 2015; Elansky et al., 2015).
Азия
Bis viru kuerzem ass d'Bevëlkerungsstruktur vu P. infestans an Asien relativ schlecht verstan. Et war bekannt datt et haaptsächlech duerch klonal Linnen vertruede war, an den Afloss vun der sexueller Rekombinatioun op d'Entstoe vun neie Genotypen war ganz kleng. Also, zum Beispill, an 1997-1998. am asiateschen Deel vu Russland (Sibirien an am Fernen Osten) war d'Pathogenbevëlkerung duerch nëmmen dräi Genotypen vertruede mat enger Iwwerhand vum SIB-1 Genotyp (Elansky et al., 2001). D'Präsenz vu klonalen Lineage vum Pathogen gouf a Länner wéi China, Japan, Korea, de Philippinen an Taiwan gewisen (Koh et al., 1994; Chen et al., 2009). D'US-1 klonal Lineage dominéiert iwwer e grousst Gebitt vun Asien an de spéide 90er - fréi 2000er. bal iwwerall ugefaang duerch aner Genotypen ersat ginn, déi, am Tour, Plaz fir neier. Am meeschte Fäll, Ännerungen an der Struktur an Zesummesetzung vun Populatiounen an asiatesch Länner sech mat der Migratioun vun neie genotypes vun ausserhalb assoziéiert. Also, a Japan, mat Ausnam vum JP-3 Genotyp, hunn all aner japanesch Genotypen, déi nom US-1 opgetaucht sinn (JP-1, JP-2, JP-3) méi oder manner bewisen externen Hierkonft (Akino et al. , 2011). A China ginn et momentan dräi Haaptpopulatiounen vum Pathogen, mat klore geographeschen Divisiounen; et gëtt keen oder ganz schwaache Genfloss tëscht dëse Populatiounen (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Genotyp 13_A2 erschéngt a China a senge südleche Provënzen (Yunnan a Sichuan) an 2005-2007, an 2012-1014. gouf och am Nordoste vum Land observéiert (Li et al., 2013b). An Indien erschéngt 13_A2 viraussiichtlech zur selwechter Zäit wéi a China, héchstwahrscheinlech mat infizéierte Som Gromperen (Chowdappa et al., 2015), an 2009-2010. huet e schlëmmen Ausbroch vu spéiden Bléi op Tomaten am Süde vum Land verursaacht, duerno huet se sech op d'Kartoffel verbreet an 2014 en Ausbroch vu spéiden Bléi am Westbengal verursaacht, wat zu der Ruin a Suizid vu ville lokale Baueren gefouert huet (Fry, 2016).
Afrika
Bis 2008-2010. Et gi keng systematesch Studien vu P. infestans an afrikanesche Länner. Am Moment kënnen afrikanesch Populatiounen vu P. infestans an zwou Gruppen opgedeelt ginn, an dës Divisioun ass kloer mat dem Import vu Somen aus Europa verbonnen.
An Nordafrika, déi aktiv Somen Gromperen aus Europa importéiert, ass den A2-Parting Typ wäit an bal all Regioun vertrueden, wat eng theoretesch Méiglechkeet bitt fir d'Entstoe vun neie Genotypen als Resultat vun der sexueller Rekombinatioun (Corbière et al., 2010; Rekad) et al., 2017). Zousätzlech, an Algerien ass d'Präsenz vun de Genotypen 13_A2, 2_A1 an 23_A1 mat enger ausgeprägter Dominanz vun den éischte vun hinnen bemierkt, souwéi eng graduell Ofsenkung vum Undeel vun eenzegaartege Genotypen bis zum komplette Verschwannen (Rekad et al., 2017) . Am Géigesaz zu de Rescht vun der Regioun, an Tunesien (mat Ausnam vum Nordosten vum Land) ass d'Pathogenbevëlkerung haaptsächlech duerch d'A1-Partungstyp duergestallt (Harbaoui et al., 2014).
Déi dominant klonal Linn hei ass NA-01. Am Allgemengen ass den Undeel vun de klonalen Linnen an der Bevëlkerung nëmmen 43%. An Ost- a Südafrika, wou Somimporter verschwonnen kleng sinn (Fry et al., 2009), gëtt P. infestans duerch nëmmen zwou A1-Typ klonal Lineages, US-1 a KE-1 vertrueden, woubäi déi lescht aktiv déi fréier verdrängt. a Gromperen (Pule et al., 2012; Njoroge et al., 2016). Bis haut hu béid vun dësen Genotypen eng merkbar Quantitéit un subklonale Variatiounen.
Australien
Den éischte Bericht vu spéider Bléi op Gromperen an Australien geet zréck op 1907, an déi éischt Epiphytoty, déi viraussiichtlech duerch staarke Reen an de Summerméint verursaacht gouf, ass 1909-1911 geschitt. (Drenth et al., 2002). Am Allgemengen ass d'Spéitkëscht awer net vu wesentlech wirtschaftlecher Wichtegkeet fir d'Land. Sporadesch Ausbréch vu spéiden Bléi, ausgeléist duerch Wiederkonditiounen, déi héich Fiichtegkeet ubidden, kommen net méi wéi eemol all 5-7 Joer op a si lokaliséiert haaptsächlech am Norden Tasmanien an Zentral Victoria. Am Zesummenhang mat der uewendriwwer sinn et praktesch keng Verëffentlechunge fir d'Studie vun der Struktur vun der australescher Bevëlkerung vu P. infestans. Déi lescht verfügbar Informatioun ass fir 1998-2000. (Drenth et al., 2002). Laut den Auteuren war d'Victorian Bevëlkerung eng US-1.3 klonal Lineage, déi indirekt d'Migratioun vun dësem Genotyp aus den USA bestätegt huet. D'Tasmanesch Echantillon goufen dem AU-3 Typ zougewisen, anescht wéi d'Genotypen déi zu där Zäit an aneren Deeler vun der Welt präsent waren.
Features vun der Entwécklung vu spéider Kämpf a Russland
An Europa gëtt de primäre Inokulum op Gromperen als Infektioun ugesinn, déi mat kranke Somenknollen agefouert goufen, Oosporen, déi am Buedem iwwerwintert sinn, souwéi Zoosporangia, déi vum Wand vu Planzen aus iwwerwinterten Knollen an de Felder vum leschte Joer gewuess sinn ("fräiwëlleg" Planzen) , oder op Koup verworf Planzen fir Knollen. Vun dësen gëtt déi geféierlechst Quell vun der Infektioun als Planzen ugesinn, déi op Koupe vu verworfene Knollen ugebaut ginn, well do ass d'Zuel vun sprouted Knollen dacks bedeitend, an Zoosporangia vun hinnen kann iwwer laang Distanzen gedroe ginn. Aner Quellen (oospores, "fräiwëlleg" Planzen) sinn net esou geféierlech, well Et ass net üblech fir Planzen an de selwechte Felder méi wéi eemol all 3-4 Joer ze wuessen. D'Infektioun vu kranke Somenknollen ass och minimal wéinst gudde Somqualitéitskontrollsystemer.
Am Allgemengen ass d'Quantitéit vun Inokulum an europäesche Populatiounen limitéiert, an dofir ass de Wuesstum vun der Epidemie zimmlech lues a kann mat der Hëllef vu chemesche Fungizid Medikamenter erfollegräich kontrolléiert ginn. D'Haaptaufgab an europäesche Bedéngungen ass d'Infektioun ze bekämpfen an der Phase, wann d'massiv Verdeelung vun Zoosporangia vu betroffenen Planzen ufänkt.
A Russland ass d'Situatioun radikal anescht. Déi meescht vun de Gromperen an Tomatenkulturen ginn a klenge private Gäert ugebaut; Schutzmoossnamen ginn entweder guer net op hinnen duerchgefouert, oder fungizid Behandlungen ginn an net genuch Quantitéiten duerchgefouert a fänken no der Erscheinung vu spéider Këscht op den Tops un. Als Resultat handelen privat Gäert als Haaptquell vun der Infektioun Zoosporangia vun hinnen duerch de Wand op kommerziell Plantagen. Dëst gëtt bestätegt duerch eis direkt Beobachtungen an de Moskau, Bryansk, Kostroma a Ryazan Regiounen: Schied un Planzen an privaten Gäert gëtt och virum Start vun der Behandlung vu kommerziellen Planzunge mat Fungiziden beobachtet. Duerno gëtt d'Epidemie a grousse Felder kontrolléiert duerch d'Verwäertung vu fungizideschen Drogen, während an de privaten Gäert eng séier Entwécklung vu spéide Bléi gëtt.
Am Fall vun falschen oder "Budget" Behandlungen vun kommerziellen Plantagen, Foci vun spéiden Blight erschéngen an de Felder; an Zukunft entwéckelen se sech aktiv, ëmmer méi grouss Flächen erfaassen (Elansky, 2015). Infektiounen, déi a private Gäert entwéckelen, hunn e wesentlechen Impakt op Epidemien a kommerziellen Felder. An all Kartoffel-wuesse Regioune vu Russland ass d'Gebitt, déi vu Gromperen a private Gäert besat ass, e puer Mol méi grouss wéi d'Gesamtfläch vun de Felder vu grousse Produzenten. An esou Bedéngungen kënnen privat Geméisgäert als eng global Inokulumressource fir kommerziell Felder ugesi ginn. Loosst eis probéieren dës Eegeschaften z'identifizéieren, déi charakteristesch fir d'Genotypen vu Stämme a private Gäert sinn.
Planzung vu Ware Gromperen, déi d'Saat- a Quarantänkontrolle net passéiert hunn, Tomate Somen vun zweifelhaften auslännesche Produzenten, laangfristeg Kultivatioun vu Gromperen an Tomaten an de selwechte Beräicher, falsch Behandlung mat Fungiziden oder hir komplett Verontreiung féieren zu schwéieren Epiphytotien am Privatsekteur, doraus zu fräi Kräizung, Hybridiséierung a Bildung vun oospores am private Gäert. Als Resultat gëtt eng ganz héich genotypesch Diversitéit vum Pathogen observéiert, wann bal all Stamm eenzegaarteg a sengem Genotyp ass (Elansky et al., 2001, 2015). Planzung vu Gromperen vu verschiddene geneteschen Hierkonft mécht et onwahrscheinlech datt klonal Linnen spezialiséiert fir eng bestëmmte Varietéit z'attackéieren. D'Stämme, déi an dësem Fall ausgewielt ginn, ënnerscheede sech duerch hir Villsäitegkeet a Relatioun mat de betroffenen Varietéiten, déi meescht vun hinnen hunn no bei der maximaler Unzuel vu Virulenzgenen. Dëst ass ganz anescht wéi de System vun "klonale Linnen" typesch fir grouss Felder vun landwirtschaftlech Organisatiounen mat engem richteg installéiert System Schutz géint spéiden Blight. "Klonal Linnen" (wann all Stämme vum spéide Blight Pathogen am Feld duerch een oder méi Genotypen vertruede sinn) sinn iwwerall an Länner wou d'Kartoffelwuesse exklusiv vu grousse Baueren duerchgefouert gëtt: d'USA, Holland, Dänemark, etc. England, Irland, Polen, wou Homestead Landwirtschaft och traditionell üblech Kartoffel wuessen ass, gëtt et och méi héich genotypesch Diversitéit a private Gäert. "Klonal Linnen" um Enn vum 20. Joerhonnert ware verbreet an den asiateschen a wäit östlechen Deeler vu Russland (Elansky et al., 2001), wat, anscheinend, wéinst der Notzung vun de selwechte Varietéiten fir Planzung ausschliisslech doheem produzéiert ass. Gromperen. Viru kuerzem huet d'Situatioun an dëse Regiounen och ugefaang ze änneren fir d'genotypesch Diversitéit vun de Populatiounen ze erhéijen.
D'Feele vun intensiven Behandlungen mat fungicidalen Virbereedungen huet eng aner, direkt Konsequenz - et gëtt keng Akkumulation vu resistente Stämme a Gäert. Tatsächlech weisen eis Resultater datt Metalaxyl-resistente Stämme wesentlech manner dacks a private Gäert identifizéiert ginn wéi a kommerziellen Plantagen.
D'Proximitéit vu Kartoffel- an Tomateplanzen, typesch fir privat Gäert, erliichtert d'Migratioun vu Stämme tëscht dëse Kulturen, als Resultat vun deem, an de leschte Jorzéngt, ënner de Stämme isoléiert vu Gromperen, den Undeel vun de Stämme, déi de Resistenzgen op droen. Kiischten Tomaten Zorten (T1), virdrun charakteristesche nëmmen vun " Tomate Stämme. Stämme mam T1-Gen weisen sech an de meeschte Fäll héich aggressiv géint d'Gromperen an d'Tomaten aus.
An de leschte Joeren ass spéider Këscht op Tomaten a ville Fäll méi fréi ugefaang wéi op Kartoffel. D'Quell vun der Infektioun vun Tomate Séiwierker kann Oosporen am Buedem sinn oder Oosporen, déi an Tomate Somen präsent sinn oder anhalen (Rubin et al., 2001). An de leschte 15 Joer sinn eng grouss Zuel vu preiswerte verpackte Somen, haaptsächlech importéiert, an de Geschäfter opgetaucht, an déi meescht kleng Produzenten hunn se gewiesselt. Somen kënne Stämme mat Genotypen enthalen, typesch fir d'Regiounen, wou se ugebaut ginn. Duerno ginn dës Genotypen an de sexuelle Prozess a private Gäert agefouert, wat zu der Entstoe vu komplett neie Genotypen féiert.
Sou kann ee feststellen, datt privat Gäert e globale "Schmelzpott" sinn, an deem, als Resultat vum Austausch vu genetesche Material, existéierend Genotypen veraarbecht ginn a komplett nei erschéngen. Zur selwechter Zäit fënnt hir Selektioun ënner Bedéngungen statt, déi ganz ënnerschiddlech sinn wéi déi, déi fir Gromperen op grousse Baueren erstallt goufen: d'Fehlen vun enger fungizidescher Press, Varietéiteuniformitéit vu Planzen, d'Prédominanz vu Planzen, déi vu verschiddene Forme vu virale a bakterielle Infektioun betraff sinn, Proximitéit zu Tomaten a wëll Nuetsschëlder, aktive Kräizung an Oosporebildung, d'Méiglechkeet fir Oosporen als Infektiounsquell fir d'nächst Joer ze handelen.
All dëst féiert zu enger ganz héijer genotypescher Diversitéit vun Heemechtspopulatiounen. Ënner epiphytotesch Bedéngungen verbreet d'spéit Bléi ganz séier a Geméisgäert a grouss Quantitéite vu Spore ginn entlooss, fléien op kommerziell Plantagen. Wéi och ëmmer, eemol op kommerziellen Felder mat dem korrekte System vun der landwirtschaftlecher Technologie a chemescher Schutz, hunn déi ukommen Spore praktesch keng Méiglechkeet fir Epiphytoty op dem Feld ze initiéieren, wat wéinst dem Mangel u fungizid-resistente klonal Linnen spezialiséiert ass fir déi kultivéiert Varietéit.
Eng aner Quell vum primäre Inokulum kann krank Knollen sinn, déi a kommerziell Plantagen mat Sommaterial agefouert ginn. Dës Knollen goufen als Regel a Felder mat gudder landwirtschaftlecher Technologie an intensiver chemescher Schutz gewuess. D'Genotypen vun den Isolaten, déi d'Knollen beaflosst hunn, sinn un d'Entwécklung op hirer Varietéit ugepasst. Dës Stämme si vill méi geféierlech fir kommerziell Plantagen wéi d'Inokulum aus privaten Gäert. D'Resultater vun eiser Fuerschung ënnerstëtzen och dës Virgab. Populatiounen isoléiert vu grousse Felder mat richteg duerchgefouert chemesche Schutz a gutt landwirtschaftlech Technologie sinn net duerch héich genotypic Diversitéit ënnerscheeden. Dacks sinn dës verschidde klonal Linnen déi héich aggressiv sinn.
Stämme aus kommerzielltem Saummaterial kënnen a Populatiounen a Geméisgäert erakommen a bedeelegt sinn an de Prozesser déi an hinne lafen. Wéi och ëmmer, an engem Geméisgaart wäert hir Kompetitivitéit vill méi niddereg sinn wéi an engem kommerziellen Feld, a séier wäerte se ophalen a Form vun enger klonaler Linn ze existéieren, awer hir Genen kënnen an der "Gaart" Populatioun benotzt ginn.
D'Infektioun, déi op "fräiwëlleg" Planzen entwéckelt an op Koup Knollen, déi während der Ernte verworf ginn, ass net sou relevant fir Russland, well An den Haaptkartoffel-wuesse Regioune vu Russland gëtt déif Wanterbuedem Gefriess beobachtet, a Planzen aus Knollen, déi am Buedem iwwerwintert sinn, selten entwéckelen. Ausserdeem, wéi eis Experimenter weisen, iwwerlieft de spéide Blight Pathogen net bei subzero Temperaturen och op Knollen déi liewensfäeg bleiwen. An der ariden Zone, wou fréi Kartoffelkultivatioun praktizéiert gëtt, ass spéider Këscht zimlech rar wéinst der dréchener a waarmer wuessender Saison.
Sou observéiere mir de Moment d'Deelung vu P. infestans Populatiounen an "Feld" a "Gaart" Populatiounen. Wéi och ëmmer, an de leschte Jore si Prozesser observéiert ginn, déi zu der Konvergenz an der Interpenetratioun vu Genotypen aus dëse Populatiounen féieren.
Ënnert hinnen kann een eng allgemeng Erhéijung vun der Alphabetiséierung vu klenge Produzenten notéieren, d'Entstoe vu bezuelbare klenge Packunge vu Somkartoffelen, d'Verbreedung vu fungizidesche Virbereedungen a klenge Packagen, an de Verloscht vun der Angscht virum "Chemie" vun der Bevëlkerung.
Situatiounen entstinn wann, dank der aktiver Aarbecht vun engem Zouliwwerer, ganz Dierfer sech mat Somen Knollen vun der selwechter Varietéit gepflanzt a mat klenge Packagen vun de selwechte Pestiziden versuergt ginn. Et ass ganz méiglech ze iwwerhuelen datt d'Grompere vun der selwechter Varietéit och op kommerziellen Plantagen an der Géigend erscheinen.
Op der anerer Säit, e puer Firmen, déi Pestiziden verkafen, förderen "Bëlleg" chemesch Behandlungsschemaen. An dësem Fall gëtt d'Zuel vun den empfohlene Behandlungen ënnerschat an déi bëllegst Fungiziden ginn ugebueden, an de Schwéierpunkt ass net op d'Verhënnerung vun der Entwécklung vu spéiden Bléi bis zum Punkt vun der Spëtzt vun den Tops, mee op e puer Verspéidung vun der Epiphytoty fir d'Erhéijung vun der nozeginn. Esou Schemaen sinn wirtschaftlech gerechtfäerdegt wann Dir Ware Kartoffel aus niddereg-Grad Saummaterial wuessen, wann et am Prinzip keng Fro ass fir eng héich Ausbezuelung ze kréien. Wéi och ëmmer, an dësem Fall, am Géigesaz zu de Gaartpopulatiounen, dréit den ausgeglachene geneteschen Hannergrond vu Gromperen zur Auswiel vu spezifesche physiologesche Rassen bäi, déi ganz geféierlech fir eng bestëmmte Varietéit sinn.
Am Allgemengen schéngen d'Trends fir d'Konvergenz vun den "Gaart" a "Feld" Methoden vun der Kartoffelproduktioun eis ganz geféierlech. Fir hir negativ Konsequenzen souwuel am Stot wéi och am kommerziellen Secteur ze vermeiden, wäert et néideg sinn souwuel d'Sortiment vu Somen Gromperen ze kontrolléieren an d'Gamme vu Fungiziden, déi privat Händler a klenge Verpackungen ugebuede ginn, souwéi d'Kartoffelschutzschemaen an d'Benotzung vu Fungizidpräparatiounen iwwerwaachen. de kommerziellen Secteur.
An de Beräicher vum Privatsecteur gëtt et eng intensiv Entwécklung vun net nëmme spéider Kämpf, awer och Alternaria. Déi meescht Besëtzer vu privaten Haushaltsplazen huele keng speziell Moossname fir géint Alternaria ze schützen, verwiesselen d'Entwécklung vun Alternaria fir den natierleche Wëllen vun den Toppen oder d'Entwécklung vu spéider Kämpf. Dofir, mat der massiver Entwécklung vun Alternaria op ufälleg Zorten, kënnen Haushaltsplazen als Quell vum Impfung fir kommerziell Plantagen déngen.
Mechanismen vun Verännerlechkeet
Mutatiounsprozess
Zënter datt d'Optriede vu Mutatiounen e zoufällege Prozess ass dee mat niddereger Frequenz geschitt, hänkt d'Optriede vu Mutatiounen op all Lokus vun der Mutatiounsfrequenz vun dësem Lokus an der Bevëlkerungsgréisst of. Wann Dir d'Frequenz vun Mutatiounen vu P. infestans Stämme studéiert, gëtt d'Zuel vun de Kolonien op selektiv Nährstoffmedien no der Behandlung mat chemeschen oder physeschen Mutagenen normalerweis festgeluecht. Wéi kann aus den Donnéeën presentéiert an Table 8 gesi ginn, kann d'Frequenz vun Mutatioun vun der selwechter Belaaschtung op verschiddene loci duerch verschidden Uerden vun Gréisst ënnerscheeden. Déi héich Frequenz vu Mutatiounen vu Resistenz géint Metalaxyl kann ee vun de Grënn sinn fir d'Akkumulation vu Stämme resistent géint et an der Natur.
D'Frequenz vun spontanen oder induzéierten Mutatiounen, berechent op Basis vun Laborexperimenter, entsprécht net ëmmer de Prozesser, déi an natierleche Populatiounen optrieden aus de folgende Grënn:
1. Mat asynchronen nuklearen Divisiounen ass et onméiglech d'Frequenz vun Mutatiounen pro nuklear Generatioun ze schätzen. Dofir liwweren déi meescht Experimenter Informatioun nëmmen direkt iwwer d'Frequenz vun de Mutatiounen, ouni z'ënnerscheeden tëscht zwee mutational Eventer an engem Event no der Mitose.
2. One-Step Mutatiounen reduzéieren normalerweis d'Gläichgewiicht vum Genom, dofir, zesumme mat der Acquisitioun vun enger neier Eegentum, fällt d'allgemeng Fitness vum Organismus. Déi meescht experimentell kritt Mutatiounen hunn d'Agressivitéit reduzéiert a sinn net an natierleche Populatiounen opgeholl. Sou war de Korrelatiounskoeffizient tëscht dem Grad vun der Resistenz vu P. infestans Mutanten géint Phenylamid-Fungiziden an dem Wuesstumsrate op engem kënschtleche Medium am Duerchschnëtt (–0,62), an der Resistenz géint Fungiziden an Aggressivitéit op Grompereblieder (–0,65) (Derevyagina et al. al., 1993), wat d'niddereg Fitness vun de Mutanten ugeet. Mutatiounen vu Resistenz géint Dimethomorph goufen och vun enger schaarfer Ofsenkung vun der Viabilitéit begleet (Bagirova et al., 2001).
3. Déi meescht spontan an induzéiert Mutatiounen sinn rezessiv a manifestéieren sech net phenotypesch an Experimenter, mä bilden eng verstoppte Reserv vun der Variabilitéit an natierleche Populatiounen. Mutant Stämme isoléiert an Laborexperimenter droen dominant oder semi-dominant Mutatiounen (Kulish an Dyakov, 1979). Anscheinend erkläert d'Diploiditéit vun den Kären déi net erfollegräich Versuche fir Mutanten ënner dem Afloss vun der UV-Bestralung ze kréien, déi virulent waren op virdru resistente Varietéiten (McKee, 1969). No de Berechnunge vum Auteur kënnen esou Mutatiounen mat enger Frequenz vu manner wéi 1:500000 optrieden. Den Iwwergank vu rezessive Mutatiounen zu engem homozygoten, phenotypesch ausgedréckte Staat kann duerch sexuell oder asexuell Rekombinatioun optrieden (kuckt hei ënnen). Wéi och ëmmer, och an dësem Fall, kann d'Mutatioun duerch dominant Allele vu Wild-Typ Kären am coenoteschen (multinucleate) Myselium maskéiert ginn a phenotypesch nëmmen während der Bildung vu mononuklearen Zoosporen fixéiert ginn.
Table 8. Frequenz vun Mutatiounen vun P. infestans zu Wuesstem inhibitory Substanzen ënner dem Afloss vun nitrosomethylurea (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova et al., 2001)
Verbindung | Mutatioun Frequenz |
Oxytetracyclin | 6,9 x 10-8 |
Blasticidin S | 7,2 x 10-8 |
Streptomycin | 8,3 x10-8 |
Trichothecin | 1,8 x 10-8 |
Cycloheximide | 2,1 x 10-8 |
Daconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | 6,3 x 10-7 |
Metalaxyl | 6,9 x 10-6 |
Bevëlkerungsgréissten spillen och eng entscheedend Roll bei der Optriede vu spontane Mutatiounen. A ganz grousse Populatiounen, an deenen d'Zuel vun den Zellen N>1/a ass, wou a d'Mutatiounsquote ass, hält d'Mutatioun op en zoufälleg Phänomen ze sinn (Kvitko, 1974).
Berechnunge weisen datt mat enger duerchschnëttlecher Infestatioun vun engem Kartoffelfeld (35 Flecken op enger Planz), 8x1012 Spore all Dag op engem Hektar geformt ginn (Dyakov, Suprun, 1984). Anscheinend geschéien an esou Populatiounen all Mutatiounen, déi vun der Aart vum Austausch erlaabt sinn, op all Lokus. Och eng selten Mutatioun, déi mat enger Frequenz vun 10-9 geschitt, gëtt vun dausend Eenzelpersounen aus Millioune kritt, déi op engem Hektar Kartoffelfeld liewen. Fir Mutatiounen, déi mat enger méi héijer Frequenz optrieden (zum Beispill 10-6), kënnen eng Vielfalt vu Pairwise Mutatiounen (op zwee Loci gläichzäiteg) all Dag an esou enger Populatioun optrieden, d.h. de Mutatiounsprozess wäert d'Rekombinatioun ersetzen.
Migratiounen
Zwee Haaptzorte vu Migratioun si bekannt fir P. infestans: iwwer kuerz Distanzen (bannent engem Gromperfeld oder Nopeschfelder) duerch d'Verbreedung vun Zoosporangia duerch Loftstroum oder Reensprëtzen, an iwwer laang Distanzen - mat Planzung vu Knollen oder transportéiert Tomatenfrüchte. Déi éischt Method suergt fir d'Expansioun vum Fokus vun der Krankheet, déi zweet - d'Schafung vun neie Foci op Plazen ewech vun der Primärschoul.
D'Verbreedung vun der Infektioun mat Tomatenknollen a Friichten dréit net nëmmen zum Entstoe vun der Krankheet op neie Plazen bäi, mee ass och d'Haaptquell vun der genetescher Diversitéit vun de Populatiounen. Kartoffel, déi aus verschiddene Regioune vu Russland a Westeuropa bruecht ginn, ginn an der Moskau Regioun ugebaut. Tomate Friichten ginn aus de südleche Regioune vu Russland bruecht (Astrakhan Regioun, Krasnodar Regioun, Nordkaukasus). Tomate Somen, déi och als Quelle vun der Infektioun déngen kënnen (Rubin et al., 2001), ginn och aus de südleche Regioune vu Russland, China, europäesche Länner an aner Länner importéiert.
Laut Berechnungen vum E. Mayr (1974) sinn genetesch Verännerungen an enger lokaler Bevëlkerung, déi duerch Mutatiounen verursaacht ginn, selten méi wéi 10-5 pro Lokus, während an oppenen Populatiounen den Austausch wéinst dem Kontergenfloss net manner wéi 10-3 - 10-4 ass. .
Migratioun an infizéiert Knollen ass responsabel fir d'Entrée vu P. infestans an Europa a seng Verbreedung an all Regioun vun der Welt, wou Gromperen ugebaut ginn; si verursaachen déi schlëmmste Bevëlkerungsännerungen. Spéit Blight op Kartoffel erschéngt um Territoire vum russesche Räich bal gläichzäiteg mat senger Erscheinung a Westeuropa.
Zënter datt d'Krankheet fir d'éischt an 1846-1847 an de baltesche Staaten festgestallt gouf an nëmmen an de Joren duerno op Wäissrussland an den nordwestleche Regioune vu Russland verbreet ass, ass seng westeuropäesch Hierkonft offensichtlech. Déi éischt Quell vu spéiden Bléi an der Aler Welt ass net sou offensichtlech. D'Hypothese entwéckelt vu Fry et al., 1992, Goodwin et al., 1995 suggeréiert datt de Parasit fir d'éischt aus Mexiko an Nordamerika koum, wou en duerch d'Ernte verbreet gouf, an duerno a Westeuropa transportéiert gouf (Fig. . 1994).
Als Resultat vun widderholl Drift (en duebelen Flaschenhals Effekt) sinn eenzel Klonen an Europa erakomm, d'Nofolger vun deenen eng Pandemie am ganzen Territoire vun der Aler Welt verursaacht huet, wou d'Kartoffelen ugebaut ginn. Als Beweis fir dës Hypothese zitéieren d'Auteuren, éischtens, de verbreeten Optriede vun nëmmen enger Koppeltyp (A1) an zweetens d'Homogenitéit vun de Genotypen vun de studéierte Stämme aus verschiddene Regiounen (all vun hinnen no molekulare Marker, dorënner 2) isoenzyme loci, DNA Fangerofdrock Musteren an d'Struktur vun mitochondrial DNA ass identesch a entsprécht dem US-1 Klon an den USA beschriwwen). Wéi och ëmmer, e puer Daten werfen Zweifel op op d'mannst e puer Bestëmmunge vun der uginner Hypothese. Analyse vun mitochondrial DNA vun P. infestans, isoléiert aus herbarium Echantillon vun Gromperen während der éischter Epiphytoty vun de 40s vum 1. Joerhonnert infizéiert, gewisen, datt an der Struktur vun mitochondrial DNA si ënnerscheeden aus Klon US-2001, déi, also, war um mannst net déi eenzeg Quell vun Infektioun an Europa (Ristaino et al, XNUMX).
D'Situatioun mat spéiden Blight huet sech an den 80er Joren erëm verschlechtert. Déi folgend Ännerungen sinn geschitt:
1) Déi duerchschnëttlech Aggressivitéit vun der Bevëlkerung ass eropgaang, wat virun allem zu der verbreeter Verbreedung vun der schiedlechster Form vu spéider Bléi gefouert huet - Schied un Petiolen a Stämm.
2) Et war eng Verréckelung an der Zäit vun der Erscheinung vu spéiden Bléi op Kartoffel - vun Enn Juli bis Ufank Juli a souguer bis Enn Juni.
3) D'A2-Partungstyp, déi virdru net an der Aler Welt fehlt, huet ugefaang iwwerall ze fannen.
D'Ännerunge ware virun zwee Eventer viraus: d'Verbreedung vum neie Fungizid Metalaxyl (Schwinn a Staub, 1980) an d'Entstoe vu Mexiko als Weltexporteur vu Gromperen (Niederhauser, 1993). Am Aklang mat dësem sinn zwee Grënn fir Bevëlkerungsännerungen virgestallt ginn: Konversioun vun der Matartyp ënner dem Afloss vu Metalaxyl (Ko, 1994) an déi massiv Aféierung vun neie Stämme mat infizéierte Knollen aus Mexiko (Fry a Goodwin, 1995). Obwuel interconversions vun mating Zorte ënner dem Afloss vun metalaxyl goufen net nëmmen Ko kritt, mä och an Aarbecht am Labo vun Moskau State University (Savenkova, Chherepennicova-Anikina, 2002), déi zweet Hypothes ass léiwer. Zesumme mat der Entstoe vun der zweeter Zort vu Matarbecht sinn eescht Verännerungen an de Genotypen vu russesche Stämme vu P. infestans, och an neutralen Genen (Isoenzyme a RFLP Loci), wéi och an der Struktur vun der mitochondrialer DNA. De Komplex vun dësen Ännerungen kann net duerch d'Aktioun vum Metalaxyl erkläert ginn, et war e massiven Import vun neie Stämme aus Mexiko, déi méi aggressiv sinn (Kato et al., 1997), déi al Stämme ersat hunn (US-1) , an de Populatiounen dominant ginn. D'Verännerung vun der Zesummesetzung vun den europäesche Populatiounen ass a ganz kuerzer Zäit geschitt - vun 1980 bis 1985 (Fry et al., 1992). Am Territoire vun der fréierer UdSSR goufen "nei Stämme" an de Sammlungen aus Estland am Joer 1985 entdeckt, dat heescht, fréier wéi a Polen an Däitschland (Goodwin et al., 1994). Déi leschte Kéier datt den "ale Stamm US-1" a Russland aus enger infizéierter Tomate an der Moskau Regioun isoléiert gouf, war 1993 (Dolgova et al., 1997). Och a Frankräich goufen "al" Stämme an Tomateplanzen bis an de fréien 90er fonnt, dat heescht, nodeems se laang aus de Gromperen verschwonnen waren (Leberton, Andrivon, 1998). Ännerungen an P. infestans Stämme beaflosst vill Charakteristiken, dorënner déi vu wichtege praktescher Wichtegkeet, an erhéicht d'Schädlechkeet vu spéider Blight.
Sexuell Rekombinatioun
Fir datt d'sexuell Rekombinatioun zu der Verännerlechkeet bäidroe kann, ass et néideg, éischtens, fir d'Präsenz vun zwee Paarungsarten an der Bevëlkerung an engem Verhältnis no bei 1: 1, an zweetens fir d'Präsenz vun der initialer Variabilitéit an der Bevëlkerung.
D'Verhältnis vun mating Zorte variéiert immens a verschiddene Populatiounen a souguer a verschiddene Joeren an der selwechter Populatioun (Tabellen 9,10, 90). D'Grënn fir esou dramatesch Ännerungen an der Frequenz vun mating Zorte an Populatiounen (wéi, zum Beispill, an Russland oder Israel an de fréie 2002er vum leschte Joerhonnert) sinn onbekannt, mä et gëtt ugeholl, datt dëst wéinst der Aféierung vun méi kompetitiv ass. Klonen (Cohen, XNUMX).
E puer indirekt Donnéeën weisen op d'Optriede vum sexuellen Prozess a bestëmmte Joeren a bestëmmte Regiounen:
1) Studien vun Populatiounen aus der Moskauer Regioun gewisen, datt an 13 Populatiounen, an deenen den Undeel vun der A2 Mating Typ war manner wéi 10%, déi total genetesch Diversitéit berechent aus dräi Isoenzyme loci war 0,08, an an 14 Populatiounen an deenen den Undeel vun A2 iwwerschratt 30%, genetesch Diversitéit war duebel sou héich (0,15) (Elansky et al., 1999). Also, wat méi héich d'Wahrscheinlechkeet vum Geschlechtsverkéier ass, dest méi grouss ass d'genetesch Diversitéit vun der Bevëlkerung.
2) D'Relatioun tëscht dem Verhältnis vun de Paarungstypen an de Populatiounen an der Intensitéit vun der Oosporebildung gouf an Israel observéiert (Cohen et al., 1997) an an Holland
(Flier et al., 2004). Eis Studien weisen datt an Populatiounen, an deenen Isolate mat der A2-Partungstyp 62, 17, 9 a 6% ausmaachen, Oosporen an 78, 50, 30 a 15% vun den analyséierten Kartoffelblieder (mat 2 oder méi Flecken) fonnt goufen. respektiv.
Echantillon mat 2 oder méi Flecken enthalen oospores vill méi oft wéi Echantillon mat 1 Fleck (32 an 14% vun Echantillon, respektiv) (Apryshko et al., 2004).
Oospore ware wesentlech méi heefeg an de Blieder vun der mëttlerer an ënneschter Tier vu Kartoffelplanzen (Mytsa et al., 2015; Elansky et al., 2016).
3) An e puer Regiounen goufen eenzegaarteg Genotypen entdeckt, d'Optriede vun deenen ass mat sexueller Rekombinatioun assoziéiert. Sou goufen a Polen 1989 an a Frankräich 1990 Stämme homozygot fir de Glukose-6-Locus entdeckt.
phosphate Isomerase (GPI 90/90). Well virdrun nëmmen 10/90 Heterozygote bannent 100 Joer begéint goufen, gëtt Homozygositéit u sexueller Rekombinatioun zougeschriwwen (Sujkowski et al., 1994). A Kolumbien (USA) sinn Isolate déi A2 mat GPI 100/110 an A1 mat GPI 100/100 kombinéieren heefeg, awer um Enn vun der Saison 1994 (16. August an 9. September) Stämme mat rekombinante Genotypen (A1 GPI 100/110) ) entdeckt an A2 GPI 100/100) (Miller et al., 1997).
4) An e puer Populatiounen aus Polen (Sujkowski et al., 1994) an dem Nordkaukasus (Amatkhanova et al., 2004), entsprécht d'Verdeelung vu Fangerofdrock DNA Loci an Allozym Protein Loci der Hardy-Weinberg Verdeelung, wat beweist.
iwwer den héije Bäitrag vun der sexueller Rekombinatioun zu der Variabilitéit vun de Populatiounen. An anere Regioune vu Russland gouf keng Korrespondenz zu der Hardy-Weinberg Verdeelung an de Populatiounen fonnt, awer d'Präsenz vu Verknüpfungsdisequilibrium gouf gewisen, wat d'Prédominanz vun der klonaler Reproduktioun bezeechent (Elansky et al., 1999).
5) Genetesch Diversitéit (GST) tëscht Stämme mat ënnerschiddleche Paarungsarten (A1 an A2) war méi niddereg wéi tëscht verschiddene Populatiounen (Sujkowski et al., 1994), wat indirekt sexuell Kräizungen ugeet.
Zur selwechter Zäit kann de Bäitrag vun der sexueller Rekombinatioun zu der Bevëlkerungsdiversitéit net ganz héich sinn. Dëse Bäitrag gouf fir Populatiounen vun der Moskau Regioun berechent (Elansky et al., 1999). Laut de Berechnungen vum Lewontin (1979), "Rekombinatioun, déi nei Varianten aus zwee Loci mat enger Frequenz produzéiere kann, déi d'Produkt vun hiren Heterozygositéiten net iwwerschreift, gëtt nëmme effektiv wann d'Wäerter vun der Heterozygositéit fir béid Allele scho héich sinn."
Mat dem übleche Verhältnis vun den zwou Zorte vu Mating fir d'Moskau Regioun 4: 1 ass d'Rekombinatiounsfrequenz 0,25. D'Wahrscheinlechkeet datt déi gekräizte Stämme heterozygot fir zwee vun den dräi studéierten Isoenzym-Loci an de studéierte Populatiounen waren 0,01 (2 Stämme vun 177). Dofir däerf d'Wahrscheinlechkeet vum Optriede vun duebelen Heterozygoten als Resultat vun der Rekombinatioun hir Produkt multiplizéiert duerch d'Wahrscheinlechkeet vum Kräizung (0,25x0,02x0,02) = 10-4, d.h. Sexuell Rekombinante sinn normalerweis net an der studéierter Probe vu Stämme abegraff. Dës Berechnunge goufen fir Populatiounen aus der Moskau Regioun gemaach, déi duerch relativ héich Variabilitéit charakteriséiert ass. Bei monomorphesche Populatiounen wéi siberesche kann de sexuelle Prozess, och wann et an eenzelne Populatiounen geschitt, hir genetesch Diversitéit net beaflossen.
Zousätzlech ass P. infestans duerch heefeg Verstouss géint Chromosomesegregatioun bei Meiose charakteriséiert, wat zu Aneuploidie féiert (Carter et al., 1999). Esou Stéierungen reduzéieren d'Fruchtbarkeet vun Hybriden.
Parasexuell Rekombinatioun, mitotesch Gen Konversioun
Bei Experimenter iwwer d'Fusioun vu P. infestans Stämme mat Mutatiounen vu Resistenz géint verschidde Wuesstumsinhibitoren, gouf d'Entstoe vun Isolate resistent géint béid Inhibitoren entdeckt (Shattock, Shaw, 1975; Dyakov, Kuzovnikova, 1974; Kulish, Dyakov,
1979). Stämme resistent géint zwee Wuesstumsinhibitoren entstanen als Resultat vun der Heterokaryotiséierung vum Myselium, an an dësem Fall goufen während der Reproduktioun duerch mononuklear Zoosporen gespléckt (Judelson, Ge Yang, 1998), oder goufen net an Monozoospore Nokomme gespléckt, well se Tetraploid haten (zënter déi ursprénglech Isolate sinn diploid) Käre (Kulish, Dyakov, 1979). Heterozygot Diploiden segregéiert mat enger ganz niddereger Frequenz wéinst Haploidiséierung, Chromosomen Nondisjunction, a mitotesche Kräizung (Poedinok et al., 1982). D'Frequenz vun dëse Prozesser kéint duerch gewësse Effekter op heterozygot Diploiden erhéicht ginn (zum Beispill UV-Bestralung vu germinéierende Spore).
Och wann d'Bildung vu vegetativen Hybriden mat duebeler Resistenz net nëmmen in vitro geschitt, awer och a Kartoffelknollen infizéiert mat enger Mëschung vu Mutanten (Kulish et al., 1978), ass et zimlech schwéier d'Roll vun der parasexueller Rekombinatioun an der Generatioun vun nei Genotypen an Populatiounen. D’Frequenz vun der Bildung vu Segreganten duerch Haploidiséierung, Chromosomen Nondisjunction a mitotesche Kräizgang ouni speziellen Afloss ass vernoléisseg (manner wéi 10-3).
D'Entstoe vun homozygote Segreganten vun heterozygote Stämme kann op béide mitotesche Kräizgang an der mitotescher Genkonversioun baséieren, wat am P. sojae mat enger Frequenz vun 3 x 10-2 bis 5 x 10-5 pro Lokus geschitt, jee no Stamm ( Chamnanpunt et al., 2001).
Och wann d'Frequenz vum Optriede vun Heterokaryonen an heterozygoten Diploiden onerwaart héich war (zéng Prozent erreechen), geschitt dëse Prozess nëmmen wann mutant Kulturen aus der selwechter Stamm fusionéiert sinn. Wann Dir verschidde Stämme benotzt, déi aus der Natur isoléiert sinn, geschitt Heterokaryotiséierung net (oder geschitt mat enger ganz niddereger Frequenz) wéinst der Präsenz vu vegetativer Inkompatibilitéit (Poedinok, Dyakov, 1981; Anikina et al., 1997b; Cherepennikova-Anikina et al., 2002. ). Dofir kann d’Roll vun der parasexueller Rekombinatioun nëmmen op intraklonal Rekombinatioun an heterozygote Käre reduzéiert ginn an den Iwwergank vun eenzelne Genen an en homozygoten Zoustand ouni de sexuellen Prozess. Dëse Prozess kann vun epidemiologescher Bedeitung sinn a Stämme déi eng rezessiv oder semi-dominant Fungizidresistenzmutatioun hunn. Säin Iwwergank zu engem homozygoten Zoustand als Resultat vum parasexuellen Prozess wäert d'Resistenz vum Mutatiounsträger erhéijen (Dolgova, Dyakov, 1986).
Gene Introgressioun
Heterothallic Phytophthora Arten si fäeg ze interbreeden fir Hybrid Oosporen ze bilden (kuckt Vorobyova a Gridnev, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). En natierlechen Hybrid vun zwou Phytophthora Arten war sou aggressiv datt et Dausende vun Alder a Groussbritannien zerstéiert huet (Brasier et al., 1999). P. infestans ka mat aneren Arten vun der Gattung (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum, etc.) op gemeinsame Gaaschtplanzen an am Buedem optrieden, awer et gëtt wéineg Informatioun an der Literatur iwwer d'Méiglechkeet vun interspezifesche Hybriden optrieden . Hybriden tëscht P. infestans a P. Mirabilis goufen ënner Labo Konditiounen kritt (Goodwin a Fry, 1994).
Dësch 9. Undeel vun P. infestans Stämme mat A2 mating Typ a verschiddene Länner vun der Welt an der Period vun 1990 bis 2000 (no offene Literatur Quellen an Websäite www.euroblight.net, www.eucablight.org)
Land | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Wäissrussland | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Belsch | 15 (49 *) | 6 (66) | 20 (86) | ||||||||
Ecuador | 0 (13) | 0 (12) | 0 (19) | 0 (21) | 12 (41) | 25 (39) | 15 (75) | 22 (73) | 25 (68) | 0 (35) | |
Estland | 8 (12) | ||||||||||
England | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
Finnland | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
Frankräich | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
Ungarn | 72 (32) | ||||||||||
Lëtzebuerg | 4 (145) | ||||||||||
Norden Irland | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Holland | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Norwegen | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Peru | 0 (34, 1984-86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Polen | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Schottland | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Schweden | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
Wales | 0 (16) | 7 (97) | 0 (48) | 0 (25) | |||||||
Korea | 36 (42) | 10 (130) | 15 (98) | ||||||||
China | 20 (142, 1995-98) | 0 (6) | 0 (8) | 0 (35) | |||||||
Kolumbien | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
Uruguay | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Marokko | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Serbien | 76 (37) | ||||||||||
Mexiko (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Dësch 10. Undeel vun P. infestans Stämme mat A2 mating Typ a verschiddene Länner vun der Welt vun 2000 bis 2011
Land | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Éisträich | 65 (83) | ||||||||||
Wäissrussland | 42 (78) | ||||||||||
Belsch | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Schwäiz | 89 (19) | ||||||||||
Tschechesch Republik | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Däitschland | 95 (53) | ||||||||||
Dänemark | 48 (52) | ||||||||||
Ecuador | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
Estland | 54 (25) | 0 (24) | 33 (62) | 45 (140) | 25 (100) | 12 (103) | |||||
England | 4 (47) | 10 (96) | 31 (55) | 55 (790) | 68 (862) | 70 (552) | 68 (299) | ||||
Finnland | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
Frankräich | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
Ungarn | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
Norden Irland | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Holland | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Norwegen | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Peru | 0 (36) | ||||||||||
Polen | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Schottland | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Schweden | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Der Slowakei | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Wales | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
Korea | 46 (26) | ||||||||||
Brasilien | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
China | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
Vietnam | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
Uganda | 0 (8) |
Dynamik vun der genotypescher Zesummesetzung vu Populatiounen
Ännerungen an der genotypescher Zesummesetzung vu P. infestans Populatiounen kënnen ënner dem Afloss vun der Migratioun vun neie Klonen aus anere Regiounen, landwirtschaftlech Praktiken (Ännerung vu Varietéiten, Gebrauch vu Fungiziden) a Wiederkonditiounen optrieden. Extern Afloss beaflosst Klonen anescht a verschiddene Stadien vum Liewenszyklus, dofir ginn d'Populatiounen alljährlech zyklesch Ännerungen an de Frequenzen vun de Genen ënnerleien, wéinst enger Verännerung vun der predominanter Roll vun der genetescher Drift a Selektioun.
Effekt vun der Varietéit
Nei Varietéiten mat effektiven vertikalen Resistenzgenen (R-Genen) sinn e mächtege selektive Faktor deen Klonen mat komplementäre Virulenzgenen an P. infestans Populatiounen auswielt. Wann eng Kartoffel Varietéit keng onspezifesch Resistenz huet, déi de Wuesstum vun der Pathogenbevëlkerung hemmt, geschitt de Prozess vun der Verännerung vun den dominante Klonen an der Bevëlkerung ganz séier. Also, no der Verbreedung vun der Domodedovo Varietéit, déi de R3 Resistenzgen huet, an der Moskau Regioun, ass d'Frequenz vu Klonen virulent fir dës Varietéit vun 0,2 op 0,82 an engem Joer eropgaang (Dyakov, Derevjagina, 2000).
Wéi och ëmmer, Verännerungen an de Frequenzen vu Virulenzgenen (Pathotypen) an de Populatiounen stattfannen net nëmmen ënner dem Afloss vu kultivéierte Kartoffelzorten. Zum Beispill, a Wäissrussland, bis 1977, hunn Klonen mat Virulenzgenen 1 a 4 dominéiert, wat duerch d'Kultivatioun vu Kartoffelzorten mat Resistenzgenen R1 a R4 verursaacht gouf (Dorozhkin a Belskaya, 1979). Wéi och ëmmer, um Enn vun de 70er Jore vum 2002. Joerhonnert hu Klonen mat verschiddene Virulenzgenen an hire Kombinatioune erschéngen, an hir komplementär Resistenzgenen goufen ni an der Gromperzucht benotzt (extra virulenz Genen) (Ivanyuk et al., XNUMX). De Grond fir d'Erscheinung vu sou Klonen ass anscheinend wéinst der Migratioun vun infektiivt Material aus Mexiko mat Kartoffelknollen an Europa. Doheem hunn dës Klonen net nëmmen op kultivéierte Gromperen entwéckelt, mee och op wëll Arten, déi verschidde Resistenzgenen droen, sou datt d'Kombinatioun vu ville Virulenzgenen am Genom noutwendeg war fir d'Iwwerliewe an dëse Konditiounen.
Wéi fir Varietéiten mat net spezifesche Resistenz, si se, andeems d'Reproduktiounsrate vum Pathogen reduzéiert gëtt, d'Evolutioun vu senge Populatiounen ze verzögeren, wat, wéi scho gesot, eng Funktioun vun Zuelen ass. Well d'Agressivitéit polygen ass, sammelen Klonen déi eng méi grouss Zuel vun "Agressioun" Genen enthalen, wat méi séier d'Bevëlkerungsgréisst ass. Dofir sinn héich aggressiv Rassen net e Produkt vun der Adaptatioun un kultivéiert Varietéiten mat net spezifesche Resistenz, mä am Géigendeel, sinn éischter an Planzunge vun héich ufälleg Varietéiten entdeckt ginn, déi Akkumulatore vu Parasitsporen sinn.
Also, a Russland sinn déi aggressivst Populatiounen vu P. infestans an Zonen vun alljährlechen Epiphytoties (Populatiounen aus Sakhalin, Leningrad, Bryansk Regiounen) fonnt. D'Agressivitéit vun dëse Populatiounen huet sech méi héich gewisen wéi déi Mexikanesch (Filippov et al., 2004).
Ausserdeem gi manner Oosporen an de Blieder vu resistente Varietéit geformt wéi an ufälleg (Hanson a Shattock, 1998), dat heescht, d'onspezifesch Resistenz vun der Varietéit reduzéiert och d'Rekombinatiounsfäegkeeten vum Parasit an d'Méiglechkeet vun alternativen Wantermethoden.
Effekt vu Fungiziden
Fungiziden reduzéieren net nëmmen d'Zuel vun de phytopathogene Pilze, d.h. Afloss op d'quantitativ Charakteristiken vun hire Populatiounen, mee kann och d'Frequenz vun eenzelne Genotypen änneren, d.h. Afloss op d'qualitativ Zesummesetzung vun de Populatiounen. Ënnert de wichtegsten Indikatoren vun Populatiounen, déi ënner dem Afloss vu Fungiziden änneren, sinn déi folgend: Verännerungen an der Resistenz géint Fungiziden, Verännerungen an der Aggressivitéit a Virulenz, a Verännerungen an de Reproduktiounssystemer.
Den Afloss vu Fungiziden op d'Resistenz an d'Agressivitéit vun de Populatiounen
De Grad vun esou Afloss gëtt als éischt bestëmmt vun der Aart vu Fungizid benotzt, wat a Multi-Site, Oligo-Site a Mono-Site opgedeelt ka ginn.
Déi fréier enthalen déi meescht Kontakt Fungiziden. D'Resistenz géint si (wann et iwwerhaapt méiglech ass) gëtt vun enger grousser Zuel vu ganz schwaach ausgedréckte Genen kontrolléiert. Dës Eegeschafte bestëmmen d'Feele vu sichtbare Verännerungen an der Resistenz vun der Bevëlkerung no der Behandlung mat Fungiziden (obwuel an e puer Experimenter eng liicht Erhéijung vun der Resistenz kritt gouf). D'Pilzbevëlkerung, déi nom Sprayéiere mat Kontaktfungiziden konservéiert gëtt, besteet aus zwou Gruppe vu Stämme:
1) Stämme konservéiert a Beräicher vu Planzen déi net mam Medikament behandelt ginn. Well et kee Kontakt mam Fungizid war, ännert d'Agressivitéit an d'Resistenz vun dëse Stämme net.
2) Stämme, déi mat engem Fungizid a Kontakt koumen, wou d'Konzentratioun op de Kontaktpunkten ënner fatal war. Wéi uewen ernimmt, ännert sech d'Resistenz vun dësem Deel vun der Bevëlkerung och net, awer wéinst dem deelweis schiedlechen Effekt vum Fungizid, och an sublethal Konzentratioune, op de Stoffwechsel vun der Pilzzell, d'allgemeng Fitness a seng parasitär Komponent - Aggressivitéit - Ofsenkung (Derevyagina, Dyakov, 1990).
Also, och den net-doutten Deel vun der Bevëlkerung, déi mam Kontakt mam Fungizid ausgesat ass, huet schwaach Aggressivitéit a kann net eng Quell vun Epiphytoty sinn. Dofir ass eng virsiichteg Behandlung, déi d'Frequenz vum Undeel vun der Bevëlkerung net a Kontakt mam Fungizid reduzéiert, eng Bedingung fir den Erfolleg vu Schutzmoossnamen. D'Resistenz géint Oligosit Fungiziden gëtt vu verschiddenen additiv Genen kontrolléiert.
Mutatioun vun all Gen féiert zu enger liicht Erhéijung vun der Resistenz, an de Gesamtgrad vun der Resistenz gëtt duerch d'Zousatz vun esou Mutatiounen festgeluegt. Dofir geschitt d'Erhéijung vun der Resistenz an Etappen. E Beispill vun enger stepviser Erhéijung vun der Resistenz ass Mutatiounen vun der Resistenz géint de Fungizid Dimethomorph, dee wäit benotzt gëtt fir d'Kartoffelen vu spéiden Bléi ze schützen. Resistenz géint Dimethomorph ass polygenesch an additiv. Eng Een-Schrëtt Mutatioun erhéicht d'Resistenz liicht.
All spéider Mutatioun reduzéiert d'Gréisst vum Zil an doduerch d'Frequenz vun de spéider Mutatiounen (Bagirova et al., 2001). D'Erhéijung vun der duerchschnëttlecher Resistenz vun der Bevëlkerung no widderholl Behandlungen mat engem Oligosit-Fungizid geschitt stepwise a graduell. Den Taux vun dësem Prozess gëtt duerch mindestens dräi Faktore festgeluegt: d'Frequenz vun de Mutatiounen vu Resistenzgenen, de Resistenzkoeffizient (d'Verhältnis vun der fataler Dosis vun engem resistente Stamm relativ zu engem sensiblen) an den Effekt vun Mutatiounen vu Resistenzgenen op fitness.
D'Frequenz vum Optriede vun all spéider Mutatioun ass manner wéi déi virdrun, sou datt de Prozess ofgeschwächt ass (Bagirova et al., 2001). Wann awer Rekombinatiounsprozesser (sexuell oder parasexuell) an der Bevëlkerung optrieden, ass et méiglech verschidde Mutatiounen vun den Elteren an enger Hybridstamm ze kombinéieren an de Prozess ze beschleunegen. Dofir kréien Panmix Populatiounen Resistenz méi séier wéi agamesch, an an der leschter, Populatiounen déi keng Barrièren vu vegetativer Inkompatibilitéit hunn, méi séier wéi Populatiounen déi duerch esou Barrièren gedeelt ginn. An dëser Hisiicht beschleunegt d'Präsenz an de Populatiounen vu Stämme, déi sech an de Paarungsarten ënnerscheeden, de Prozess fir d'Resistenz géint Oligosit Fungiziden ze kréien.
Déi zweet an drëtt Faktoren droen net zur rapider Akkumulation vu Stämme resistent géint Dimethomorph bei Populatiounen bäi. All spéider Mutatioun verduebelt ongeféier d'Resistenz, wat net bedeitend ass, a gläichzäiteg reduzéiert de Wuesstumsrate an engem künstlechen Ëmfeld an d'Agressivitéit (Bagirova et al., 2001; Stem a Kirk, 2004). Dëst kann firwat ënner natierleche Stämme vu P. infestans, och déi gesammelt vu Kartoffelplanzen, déi mat Dimethomorph behandelt ginn, praktesch keng resistent sinn.
D'Bevëlkerung, déi mat engem Oligosit-Fungizid behandelt gëtt, besteet och aus zwou Gruppe vu Stämme: déi, déi net a Kontakt mam Fungizid waren an dofir déi initial Charakteristiken net geännert hunn (wann resistent Stämme an dëser Grupp fonnt ginn, wäerte se net accumuléieren wéinst der méi héich Aggressivitéit a Kompetitivitéit vu sensiblen Stämme), a Stämme, déi un sublethal Konzentratioune vum Fungizid ausgesat sinn. Et ass ënnert deene leschte datt d'Akkumulation vu resistente Stämme méiglech ass, well se hei Virdeeler iwwer sensibel hunn.
Dofir, wann Dir Oligosit Fungiziden benotzt, wat wichteg ass net sou vill virsiichteg Behandlung wéi eng héich Konzentratioun vum Medikament, e puer Mol méi héich wéi déi fatal Dosis, well mat stepwise Mutagenese déi initial Resistenz vu mutéierte Stämme niddereg ass.
Schlussendlech sinn Resistenzmutatiounen zu Monosit Fungiziden héich expressiv, dat heescht datt eng eenzeg Mutatioun héich Resistenzniveauen bis zum komplette Verloscht vun der Empfindlechkeet kann vermëttelen. Dofir geschitt d'Erhéijung vun der Bevëlkerungsresistenz ganz séier.
Beispiller vun esou Fungiziden sinn Phenylamiden, dorënner de meeschte verbreet Fungizid Metalaxyl. Mutatiounen vun der Resistenz dozou geschéien mat héijer Frequenz, an de Grad vun der Resistenz bei Mutanten ass ganz héich - et iwwerschreift de sensiblen Stamm ëm dausend oder méi Mol (Derevyagina et al., 1993). Obwuel de Wuesstumsrate an d'Agressivitéit vu resistente Mutanten géint den Hannergrond vum Doud vu sensiblen Stämme vun engem systemesche Fungizid erofgeet, wiisst d'Zuel vun der resistenter Bevëlkerung séier a gläichzäiteg seng Aggressivitéit erop. Dofir, no e puer Joer vun der Benotzung vun engem Fungizid, kann d'Agressivitéit vu resistente Stämme net nëmmen d'Agressivitéit vu sensiblen Stämme gläichen, mee och iwwerschreiden (Derevyagina, Dyakov, 1992).
Effekt op sexuell Rekombinatioun
Zanter der heefeg Optriede vun der A2 mating Typ an P. infestans Populatiounen mat der intensiver Notzung vun metalaxyl géint spéiden Blight coincided, gouf proposéiert datt metalaxyl Konversioun vun mating Zorte verursaacht. Bei der Spezies P. parasitica gouf sou eng Konversioun ënner dem Afloss vu Chloroneb a Metalaxyl experimentell bewisen (Ko, 1994). Eng eenzeg Passage op engem Medium mat enger gerénger Konzentratioun vu Metalaxyl huet zu der Entstoe vun homothallesche Isolate vun engem Metalaxyl-empfindleche Stamm vu P. infestans mat engem Paarungstyp A1 gefouert (Savenkova, Cherepnikova-Anikina, 2002). Wärend de spéideren Passagen op Medien mat enger méi héijer Konzentratioun vu Metalaxyl war et net méiglech en eenzegt Isolat mat der A2-Partungstyp z'entdecken, awer déi meescht Isolate, wann se mat A2 Isolate gekräizt goufen, anstatt Oosporen, hunn ellent Myseliumkoup geformt a ware steril. . Passagen vun enger resistenter Belaaschtung mat Mating Typ A2 op Medien mat enger héijer Metalaxyl Konzentratioun huet et méiglech dräi Forme vun Ännerungen am Mating Typ z'entdecken: 1) komplett Sterilitéit wann gekräizt mat Isolate A1 an A2; 2) Homothallismus (Bildung vun Oosporen an der Monokultur); 3) Konversioun vun A2 mating Typ ze A1. Also Metalaxyl kann d'Ursaach vu Verännerungen an de Paarungstypen an de P. infestans Populatiounen sinn an doduerch d'Optriede vu sexueller Rekombinatioun an hinnen.
Effekt op vegetativ Rekombinatioun
E puer Antibiotikresistenzgenen erhéijen d'Frequenz vun der Heterokaryotiséierung vun Hyphae an Diploidiséierung vun Kären (Poedinok an Dyakov, 1981). Wéi virdru bemierkt, Heterokaryotiséierung vun Hyphae während der Fusioun vu verschiddene Stämme vu P. infestans geschitt ganz selten wéinst dem Phänomen vun der vegetativer Inkompatibilitéit an dësem Pilz. Wéi och ëmmer, Resistenzgenen fir e puer Antibiotike kënnen Nebenwirkungen hunn, déi d'vegetativ Inkompatibilitéit iwwerwannen. D'Streptomycin Resistenz Gen vun der mutant 1S-1 hat dës Propriétéit. D'Präsenz vun esou Mutanten an Feldpopulatiounen vu Phytophthora kann de Genfloss tëscht Stämme erhéijen an d'Adaptatioun vun der ganzer Bevëlkerung op nei Varietéiten oder Fungiziden beschleunegen.
E puer Fungiziden an Antibiotike kënnen d'Frequenz vun der mitotescher Rekombinatioun beaflossen, wat och d'Frequenzen vun de Genotypen an de Populatiounen änneren kann. De wäit benotzte Fungizid Benomyl bindt sech un Beta-Tubulin, de Protein, aus deem d'Mikrotubule vum Zytoskelett opgebaut sinn, a stéiert doduerch d'Prozesser vun der Chromosomesegregatioun an der Anaphase vun der Mitose, erhéicht d'Frequenz vun der mitotescher Rekombinatioun (Hastie, 1970).
De Fungizid Para-Fluorphenylalanin, benotzt fir Elme vun der hollännescher Krankheet ze behandelen, huet déiselwecht Eegeschafte. Para-fluorophenylalanine erhéicht och d'Frequenz vun der Rekombinatioun bei heterozygoten Diploiden vu P. infestans (Poedinok et al., 1982).
Cyclesch Verännerungen an der genotypescher Zesummesetzung vu Populatiounen am Liewenszyklus vu P. infestans
De klassesche Entwécklungszyklus vu P. infestans an der temperéierter Zone besteet aus 4 Phasen.
1) Phase vum exponentielle Bevëlkerungswuesstem (polyzyklesch Phase) mat kuerze Generatiounen. Dës Phase fänkt normalerweis am Juli un an dauert 1,5-2 Méint.
2) D'Phase fir d'Bevëlkerungswuesstem ze stoppen wéinst enger schaarfer Ofsenkung vum Undeel vun onaffektéierten Tissue oder dem Ufank vun ongewollten Wiederkonditiounen. An Bauerenhaff, déi fréi Pre-Ernte Entfernung vun Tops ausféieren, fällt dës Phase ausserhalb vum Joreszyklus.
3) D'Iwwerwinterphase an de Knollen, begleet vun enger erheblecher Ofsenkung vun der Bevëlkerungsgréisst wéinst enger zoufälleger Infektioun vu Knollen, déi lues Entwécklung vun der Infektioun an hinnen, d'Feele vu Wiederinfektioun vu Knollen ënner normalen Lagerbedéngungen, Verrotten an Entsuergung vu betroffenen Knollen .
4) D'Phase vun der lueser Entwécklung am Buedem an op Séiwierker (monozyklesch Phase), an där d'Dauer vun der Generatioun e Mount oder méi erreechen kann (Enn Mee - Ufank Juli). Normalerweis zu dëser Zäit si krank Blieder schwéier z'entdecken, och mat speziellen Observatiounen.
Exponentiell Bevëlkerungswuesstemphase (polyzyklesch Phase)
Vill Beobachtungen (Pshedetskaya, Kozubova, 1969; Borisenok, 1969; Osha, 1969; Dyakov, Suprun, 1984; Rybakova, Dyakov, 1990) weisen datt am Ufank vun der Epiphytoty, niddereg-virulent a schwaach agressiv a schwaach ersat ginn, klonen spéider aggressiv ersat ginn. vu méi virulenter an aggressiver, Ausserdeem ass den Taux vum Wuesstum vun der Bevëlkerungsaggressivitéit méi héich, wat manner resistent ass d'Waasplanz Varietéit.
Wéi d'Bevëlkerung wiisst, erhéicht d'Konzentratioun vu béide selektiv wichtege Genen, déi a kommerziell Varietéit agefouert ginn (R1-R4) a selektiv neutral (R5-R11). Also, an Populatiounen no bei Moskau am Joer 1993, ass déi duerchschnëttlech Virulenz vu spéide Juli bis Mëtt August vun 8,2 op 9,4 eropgaang, mat der gréisster Erhéijung observéiert fir de selektiv neutrale Virulenzgen R5 (vun 31 bis 86% vu virulenten Klonen) (Smirnov, 1996).
Eng Ofsenkung vum Bevëlkerungswuesstem ass begleet vun enger Ofsenkung vun der parasitärer Aktivitéit vun der Bevëlkerung. Dofir, an depressive Joeren, souwuel d'Gesamtzuel vun de Rennen an den Undeel vun héich virulenten Rennen si méi niddereg wéi an epiphytotesch Joeren (Borysenok, 1969). Wann, op der Héicht vun der Epiphytoty, d'Wiederkonditiounen op ongënschteg änneren fir spéiden Bléi an d'Kartoffelbefall fällt erof, da fällt och d'Konzentratioun vun héich virulenten an aggressive Klonen (Rybakova et al., 1987).
Eng Erhéijung vun den Frequenzen vun Genen, déi d'Virulenz an d'Agressivitéit vun enger Bevëlkerung beaflossen, geschitt wahrscheinlech wéinst der Auswiel vu méi virulenten an aggressive Klonen an enger gemëschter Bevëlkerung. Fir d'Selektioun ze demonstréieren, ass eng Method fir d'Analyse vun neutralen Mutatiounen entwéckelt a gouf erfollegräich a Chemostat Populatiounen vun Hef (Adams et al., 1985) a Fusarium graminearum (Wiebe et al., 1995) benotzt.
D'Frequenz vu Mutanten resistent géint Blasticidin S an der Feldbevëlkerung vu P. infestans ass parallel zu der Erhéijung vun der Aggressivitéit vun der Bevëlkerung erofgaang, wat eng Verännerung vun den dominante Klonen am Prozess vum Bevëlkerungswuesstem weist (Rybakova et al., 1987). .
Iwwerwinterphase an de Knollen
Wärend der Wanterzäit an de Kartoffelknollen fällt d'Virulenz an d'Agressivitéit vun de P. infestans Stämme erof, an d'Reduktioun vun der Virulenz geschitt méi lues wéi an der Aggressivitéit (Rybakova, Dyakov, 1990). Anscheinend, ënner Bedéngungen, déi séier Bevëlkerungswachstum förderen (r-Selektioun), "extra" Virulenzgenen an héich Aggressivitéit sinn nëtzlech, dofir ass d'Entwécklung vun Epiphytoty begleet vun der Auswiel vun de virulenten an aggressivsten Klonen. Ënner Konditioune vun der Sättigung vun der Ëmwelt, wann et net d'Reproduktiounsquote ass, déi eng grouss Roll spillt, awer d'Persistenz vun der Existenz an ongewollten Konditiounen (K-Selektioun), "extra" Virulenzgenen an Aggressivitéit reduzéieren d'Fitness, a Klonen hunn dës Genen sinn déi éischt, déi ausstierwen, sou datt déi duerchschnëttlech Aggressivitéit an d'Virulenz vun der Bevëlkerung erofgeet.
Vegetativ Phase am Buedem
Dës Phase ass déi mysteriéisst am Liewenszyklus (Andrivon, 1995). Seng Existenz gëtt reng spekulativ postuléiert - wéinst dem Manktem un Informatioun iwwer wat mam Pathogen iwwer eng laang Zäit geschitt (heiansdo méi wéi engem Mount) - vun der Entstoe vu Kartoffelséi bis zum Erscheinungsbild vun den éischte Flecken vun der Krankheet op hinnen. Baséierend op Observatiounen an Experimenter gouf d'Behuele vum Pilz an dëser Period vum Liewen rekonstruéiert (Hirst, Stedman, 1960; Boguslavskaya, Filippov, 1976).
Sporulatioun vum Pilz kann op infizéierte Knollen am Buedem bilden. Déi entstinn Spore germinéieren duerch Hyphen, déi laang am Buedem vegetéiere kënnen. Primär (geformt op Knollen) a Sekundär (op Myselium am Buedem) Spore klammen op d'Buedemuewerfläch duerch Kapillärstroum, awer kréien d'Fäegkeet fir d'Kartoffel ze infizéieren nëmmen nodeems hir ënnescht Blieder erofgeet an a Kontakt mat der Buedemoberfläche kommen. Esou Blieder (nämlech déi éischt Flecken vun der Krankheet ginn op hinnen fonnt) bilden net direkt, awer no laangfristeg Wuesstum an Entwécklung vun de Kartoffeltoppen.
Sou kann och eng saprotrophesch Vegetatiounsphase am Liewenszyklus vu P. infestans existéieren. Wann an der parasitärer Phase vum Liewenszyklus d'Agressivitéit de wichtegste Bestanddeel vun der Fitness ass, dann an der saprotrophescher Phase Selektioun zielt fir d'Reduktioun vun parasitären Eegeschaften, wéi experimentell fir e puer phytopathogene Pilze gewise gouf (kuckt Carson, 1993). Dofir, an dëser Phase vum Zyklus, sollten aggressiv Eegeschaften am intensivsten verluer ginn. Awer bis elo sinn keng direkt Experimenter gemaach ginn fir d'Annahmen ze bestätegen.
Saisonal Verännerungen beaflossen net nëmmen d'pathogene Properties vu P. infestans, awer och d'Resistenz géint Fungiziden, déi an der polyzyklescher Phase eropgeet (während Epiphytotien) a reduzéiert während der Wanterlagerung (Derevyagina et al., 1991; Kadish, Cohen, 1992). Eng besonnesch intensiv Réckgang vun der Resistenz géint Metalaxyl gouf an der Period tëscht der Planzung vu betroffenen Knollen an der Erscheinung vun den éischte Flecken vun der Krankheet am Feld beobachtet.
Intraspezifesch Spezialisatioun a seng Evolutioun
P. infestans verursaacht Epidemien an zwou kommerziell wichteg Kulturen, Gromperen an Tomaten. Epiphytoties op Kartoffel hunn séier ugefaang nodeems de Pilz nei Gebidder erakoum. D'Néierlag vun der Tomate gouf och bemierkt séier nodeems d'Infektioun op Kartoffel erschéngt, awer Epiphytotien op Tomate goufen nëmmen honnert Joer méi spéit bemierkt - an der Mëtt vum zwanzegsten Joerhonnert. Dëst schreiwen se iwwer d'Néierlag vun den Tomaten an den USA vu Gallegly an Niederhauser
(1962): "Fir ongeféier 100 Joer no der schwéierer Epiphytotie vun 1845 gouf wéineg oder kee Versuch gemaach fir resistent Varietéiten vun Tomaten z'entwéckelen. Och wann spéider Këscht fir d'éischt am Joer 1848 op Tomaten opgeholl gouf, ass et net den Objet vun der seriöer Opmierksamkeet vun Ziichter op dëser Planz bis zu engem schwéieren Ausbroch vun der Krankheet am Joer 1946 ginn. A Russland gouf d'Tomaten spéit Këscht am 60. Joerhonnert registréiert. "Fir eng laang Zäit hunn d'Fuerscher net op dës Krankheet opmierksam gemaach, well se kee bedeitende wirtschaftleche Schued verursaacht huet. Awer an de 70-1979er Joren. Am XNUMX. Joerhonnert goufen spéider Blight Epiphytoties op Tomaten och an der Sowjetunioun observéiert, haaptsächlech an der ënneschter Wolga Regioun, der Ukraine, am Nordkaukasus a Moldawien ..." (Balashova, XNUMX).
Zënterhier ass d'Tomatenbléi e jährlechen Optriede ginn, dee sech duerch d'ganz Industrie- an Heemkultivatiounsgebitt verbreet an en enorme wirtschaftleche Schued un dëser Erntegung verursaacht. Wat ass geschitt? Firwat ass déi éischt Erscheinung vum Parasit op Gromperen an epiphytotesch Schued fir dës Erntegung bal gläichzäiteg geschitt, während et e Joerhonnert gedauert huet fir epiphytotesch Schued op Tomaten ze kommen? Dës Differenzen favoriséieren eng Mexikanesch anstatt eng südamerikanesch Quell vun der Infektioun. Wann d'Aart Phytophthora infestans als Parasit vu mexikanesche tuberous Spezies vun der Gattung Solanum geformt ass, ass et kloer firwat kultivéiert Gromperen, déi zu der selwechter Sektioun vun der Gattung wéi déi mexikanesch Arten gehéieren, sou schwéier betraff waren, awer wéinst dem Mangel vun der Koevolutioun mam Parasit, hunn se keng Mechanismen vu spezifescher an net spezifescher Resistenz entwéckelt.
D'Tomat gehéiert zu enger anerer Sektioun vun der Gattung, den Typ vu sengem Metabolismus ënnerscheet sech wesentlech vun der tuberöser Spezies, dofir, trotz der Tatsaach, datt d'Tomaten net ausserhalb vun der Nahrungsspezialisatioun vu P. infestans ass, war d'Intensitéit vu sengem Schued net genuch fir eeschte wirtschaftleche Verloschter verursaachen.
D’Optriede vun Epiphytotien op Tomaten ass wéinst eeschte geneteschen Ännerungen am Parasit, déi seng Fitness (Pathogenizitéit) während Parasitismus erhéijen. Mir gleewen datt déi nei Form, spezialiséiert fir Parasitismus op Tomate, d'T1 Rass ass, déi vum M. Gallegly beschriwwe gëtt, déi Cherry Tomate Varietéiten infizéiert (Red Cherry, Ottawa), resistent géint d'T0 Rass, déi allgemeng op Kartoffel ass (Gallegly, 1952). Anscheinend huet d'Mutatioun (oder d'Serie vu Mutatiounen), déi d'T0 Rennen an d'T1 Rennen ëmgewandelt hunn, zu der Entstoe vu Klonen gefouert, déi héich ugepasst sinn fir Tomate Schued. Wéi dacks geschitt, ass eng Erhéijung vun der Pathogenizitéit zu engem Host begleet vun enger Ofsenkung an en aneren, dat ass eng initial, nach net komplett, intraspezifesch Spezialisatioun entstanen - zu Gromperen (Race T0) an Tomate (Race T1).
Wat Beweiser ënnerstëtzt dës Virgab?
- Optriede op Gromperen an Tomaten. Op Tomate Blieder dominéiert d'Rasse T1, wärend op Kartoffelblieder et seelen ass. Laut S.F. Bagirova an T.A. Oreshonkova (net publizéiert) an der Moskau Regioun am 1991-1992, d'Optriede vun der Rass T1 an de Kartoffelplanzen war 0%, an an Tomateplanzen - 100%; an 1993-1995 - 33% an 90%, respektiv; an 2001 - 0% an 67%. Ähnlech Daten goufen an Israel kritt (Cohen, 2002). Experimenter mat Infektioun vu Kartoffelknollen mat Isolate vun der Rass T1 an enger Mëschung aus Isolate T0 an T1 hunn gewisen datt Isolate vun der Rass T1 schlecht an de Knollen preservéiert sinn an duerch Isolate vun der Rass T0 ersat ginn (Dyakov et al., 1975; Rybakova, 1988) .
2) Dynamik vun der Course T1 bei Tomateplanzen. Primär Infektioun vun Tomate Blieder gëtt duerch Isolate vun der T0 Rass duerchgefouert, déi an der Analyse vun der Infektioun an den éischte Flecken op de Blieder dominéieren. Dëst bestätegt d'allgemeng akzeptéiert Migratiounsmuster vum Parasit: Den Haaptkierper vun der Infektioun vu Gromperen ass Rass T0, awer eng kleng Zuel vu Klonen vun der Rass T1, déi an de Gromperen konservéiert sinn, eemol op enger Tomate, verdrängen d'Rasse T0 a sammelen sech géint d'Enn vun der Epiphytoty. Et ass och méiglech datt et eng alternativ Quell vun der Infektioun vun Tomate Blieder mat der T1 Rass gëtt, net sou staark wéi Kartoffelknollen a Blieder, awer konstant. Dofir huet dës Quell wéineg Effekt op d'genetesch Struktur vun der Bevëlkerung, déi Tomaten infizéiert, awer bestëmmt duerno d'Akkumulation vun der T1 Rass (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994).
3) Aggressivitéit géint Gromperen an Tomaten. Kënschtlech Infektioun vun Tomaten a Kartoffelblieder mat Isolate vu Rennen T0 an T1 hunn gewisen datt déi fréier méi aggressiv sinn fir Gromperen wéi fir Tomaten, an déi lescht si méi aggressiv fir Tomate wéi fir Gromperen. Dës Differenzen sinn manifestéiert an der Verréckelung vun Isolate vun enger anerer Rass vun enger gemëschter Bevëlkerung während Passagen op Blieder an engem Treibhauseffekt (Dyakov et al., 1975) an an Feldplots (Leberton et al., 1999); Differenzen an der minimaler infektieller Belaaschtung, Latenzzäit, Gréisst vun infektiiv Flecken a Sporeproduktioun (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994; Legard et al., 1995; Forbes et al., 1997; Oyarzun et al., 1998; Leberton et al., 1999; Vega-Sanchez et al., 2000; Knapova, Gisi, 2002;
D'Agressivitéit vun T1 Rassisolaten fir Tomatensorten déi keng Resistenzgenen hunn ass sou héich datt dës Isolate op Blieder sporuléieren wéi op engem Nährstoffmedium ouni Nekrose vum infizéierte Tissu (Dyakov et al., 1975; Vega-Sanchez et al., 2000).
4) Virulenz fir Gromperen an Tomaten. Race T1 infizéiert Cherry Tomate Varietéiten, déi de Ph1 Resistenzgen hunn, während d'Course T0 net fäeg ass dës Zorten z'infizéieren, d.h. huet eng méi schmuel Virulenz. Am Zesummenhang mat Differenzéierer
Potato R Genen weisen eng ëmgedréint Relatioun, d.h. Stämme isoléiert aus Tomate Blieder si manner virulent wéi "Kartoffel" Stämme (Tabelle 11).
5) Neutral Markéierer. Multidirectional intraspezifesch Selektioun gëtt och bewisen duerch d'Analyse vun neutralen Markéierer an Populatiounen vu P. infestans, déi Kartoffel a Tomate parasitéieren. An brasilianesche Populatiounen vun P. infestans, Isolate aus Tomate Blieder gehéiert zu der US-1 klonal Linn, a vun Gromper Blieder zu der BR-1 Linn (Suassuna et al., 2004). A Florida (USA), zënter 1994, huet den US-90 Klon ugefaang op Gromperen ze dominéieren (méi wéi 8% Optriede), an op Tomaten, Klonen US-11 an US-17, an Isolate vun der leschter si méi aggressiv fir Tomate wéi fir Gromperen (Weingartner, Tombolato, 2004). Bedeitend Differenzen an de Genotypfrequenzen (DNA Fangerofdréck) tëscht Kartoffel- an Tomatenisolate goufen fir 1200 P. infestans Stämme festgeluecht, déi an den USA vun 1989 bis 1995 gesammelt goufen (Deahl et al., 1995).
D'Benotzung vun der AFLP-Methode huet et méiglech gemaach 74 Stämme ze trennen, déi aus Kartoffel- an Tomateblieder an 1996-1997 gesammelt goufen. a Frankräich an an der Schwäiz, an 7 Gruppen. D'Kartoffel- an d'Tomatestämme sinn net kloer ënnerscheeden, awer d'"Kartoffel"-Stämme ware méi genetesch divers wéi d'"Tomaten"-Stämme. Déi fréier goufen an alle siwe Stärekéip fonnt, an déi lescht - nëmmen a véier, wat e méi spezialiséierte Genom vun der leschter weist (Knapova a Gisi, 2002).
6) Isolatioun Mechanismen. Wann Parasitpopulatiounen op zwou Gaaschtplanzenaarten sech an d'Richtung vun der verréngerter Spezialisatioun Richtung "hirem" Host evoluéieren, da entstinn verschidde Pre- a Post-meiotesche Mechanismen, déi interpopulatioun genetesch Austausch verhënneren (Dyakov and Lekomtseva, 1984).
Verschidde Studien hunn den Afloss vun der Quell vun Elterenstämme op Hybridiséierungseffizienz ënnersicht. Beim Kräizung vu Stämme isoléiert vu verschiddenen Arten vun der Gattung Solanum am Ecuador (Oliva et al., 2002), gouf festgestallt datt Stämme mat der A2-Partungstyp vu wëll Solanaceae (klonal Linn EC-2) am meeschte schlecht mat Stämme vun Tomate gekräizt hunn ( Linn EC -3), a sinn am effektivsten mat enger Kartoffelstamm (EC-1) gekräizt.
All Hybriden hu sech als net-pathogen erausgestallt. D'Autoren gleewen datt de nidderegen Prozentsaz vun der Hybridiséierung an der Reduktioun vun der Pathogenizitéit bei Hybriden wéinst post-meiotesche Mechanismen vun der reproduktiver Isolatioun vu Populatiounen sinn.
An den Experimenter vu Bagirova et al (1998) goufen eng grouss Zuel vu Kartoffel- a Tomate-Stämme mat den Eegeschafte vun de Rennen T0 an T1 gekräizt. Déi meescht fruchtbar waren Kräizer vun T1xT1 Stämme isoléiert aus Tomate (36 Oosporen am Siichtfeld vum Mikroskop, 44% vun Oospore Keimung), déi mannst effektiv waren Kräizer vun T0xT1 Rennen isoléiert vu verschiddene Hosten (niddereg Zuel vu Formen a germinéiert) oosporen, héijen Undeel vun abortéierten an ënnerentwéckelte Oosporen). D'Effizienz vu Kräizungen tëscht T0 Rassisolaten isoléiert vu Kartoffel huet sech als Mëttelstuf erausgestallt. Zënter datt d'Haaptarray vu Stämme vun der T0 Rass d'Kartoffel infizéiert, huet et eng zouverlässeg Quell vun der Iwwerwinterung - Kartoffelknollen, als Resultat vun deem d'Wichtegkeet vun Oosporen als iwwerwinterend ustiechend Eenheeten fir Kartoffelpopulatiounen niddereg ass. Déi ugepasst "Tomatenform" ass fäeg op Tomaten a Form vun Oosporen ze iwwerwinteren (kuckt hei ënnen) a behält dofir eng méi héich Produktivitéit vum sexuellen Prozess. Wéinst der héijer Fruchtbarkeet kritt T1 onofhängeg Potenzial fir primär Infektioun op Tomaten. D'Resultater vun Knapova et al (2002) kënnen op déiselwecht Manéier interpretéiert ginn. Kräizer vu Stämme isoléiert vu Kartoffel mat Stämme vun Tomaten hunn déi héchst Zuel vun Oosporen - 13,8 pro Quadratmeter. Ëmwelt (mat enger Gamme vu 5-19) an engem Mëttelstuf Prozentsaz vun oospore germination (6,3 mat enger Rei vun 0-24). Kräizer vun Stämme isoléiert aus Tomate produzéiert den niddregsten Prozentsaz vun Oosporen (7,6 mat enger Rei vu 4-12) mat dem héchste Prozentsaz vun Keimung (10,8). Kräizer tëscht Stämme isoléiert vu Gromperen hunn eng Zwëschenzuel vun Oosporen ginn (8,6 mat enger héijer Palette vun Donnéeën - 0-30) an den niddregsten Prozentsaz vun Oospore Keimung (2,7). Also, Kartoffelstämme si manner fruchtbar wéi Tomate Stämme, awer Interpopulatiounskräizungen hunn net méi schlecht Resultater produzéiert wéi d'Intrapopulatioun. Vläicht Differenzen mat den uewe Donnéeën vum Bagirova et al. ginn erkläert vun der Tatsaach, datt russesch Fuerscher mat Stämme geschafft hunn, déi an de fréien 90er vum 90.
Niddereg Fruchtbarkeet kann op heteroploidie Stämme baséieren. Wann an de mexikanesche Populatiounen, wou de sexuelle Prozess an der primärer Infektioun mat oosporeschen Nofolger regelméisseg sinn, sinn déi meescht vun de studéierte Stämme vu P. infestans diploid, dann an de Länner vun der Aler Welt gëtt intrapopulatioun Polymorphismus vu Ploidie observéiert (di-, tri- an tetraploid Stämme, souwéi heterokaryotesch Stämme mat heteroploid Käre), a Stämme mat verschidden Aarte vu Paring, d.h. géigesäiteg fruchtbar, ënnerscheede sech an der nuklearer Ploidie (Therrien et al., 1989, 1990; Whittaker et al., 1992; Ritch and Daggett, 1995). D'Heteroploidie vun Kären an Antheridien an Oogonia kann d'Ursaach vu gerénger Fruchtbarkeet sinn.
Wat den nuklearen Austausch tëscht Hyphae während Anastomosen ugeet, gëtt dëst duerch vegetativ Inkompatibilitéit verhënnert, déi asexuell Populatiounen a vill genetesch isoléiert Klonen deelt (Poedinok an Dyakov, 1987; Gorbunova et al., 1989; Anikina et al., 1997b).
7) Konvergenz vun Populatiounen. Déi uewe genannte Donnéeë weisen datt Hybridiséierung tëscht "Kartoffel" an "Tomaten" Stämme vu P. infestans méiglech ass. Géigesäiteg Wiederinfektioun vu verschiddene Hosten ass och méiglech, obwuel mat reduzéierter Aggressivitéit.
Eng Etude vu Bevëlkerungsmarker an Isolate vun ugrenzend Kartoffel- an Tomatefelder am Joer 1993 huet gewisen datt ongeféier e Véierel vun den Isolate, déi aus Tomateblieder isoléiert goufen, vun engem Nopeschkartoffelfeld transferéiert goufen (Dolgova et al., 1997). Theoretesch kéint et ugeholl ginn datt d'Divergenz vun de Populatiounen op zwee Hosten eropgeet an zu der Entstoe vun intraspezifesche spezialiséierte Formen (f.sp. Kartoffel a f.sp. Tomate) féiert, besonnesch well Oosporen a Planzentrommel (Drenth) konservéiert kënne ginn. et al., 1995; Bagirova, Dyakov, 1998) an Tomate Somen (Rubin et al., 2001). Dofir hunn Tomaten momentan eng Quell vun der Fréijoerserneierung onofhängeg vu Kartoffelknollen.
Allerdéngs ass alles anescht geschitt. Iwwerwinterung mat Oosporen huet de Parasit erlaabt déi schmuelste Stadium a sengem Liewenszyklus ze vermeiden - déi monozyklesch Stadium vun der Vegetatioun am Buedem, wärend de parasitäre Properties erofgoen, graduell am Summer an der polycyclescher Phase erholen.
Table 11. Frequenzen vu Virulenzgenen fir Kartoffeldifferentiator Varietéiten an P. infestans Stämme
Land | Joer | Duerchschnëtt Zuel vu Virulenzgenen a Stämme | Auteur | |
aus Gromperen | vun Tomate | |||
Frankräich | 1995 | 4.4 | 3.3 | Leberton et al., 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Leberton, Andrivon, 1998 | |
Frankräich, Schwäiz | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Knapova, Gisi, 2002 |
USA | 1989-94 | 5 | 4.8 | Goodwin et al., 1995 |
USA, Western Washington | 1996 | 4.6 | 5 | Dorrance et al., 1999 |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
Ecuador | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | Oyarzun et al., 1998 |
Israel | 1998 | 7 | 4.8 | Cohen, 2002 |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
Russland, Moskau Regioun | 1993 | 8.9 | 6.7 | Smirnov, 1996 |
Russland, verschidde Regiounen | 1995 | 9.4 | 8 | Kozlovskaya et al. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Primär Zoosporangia an Zoosporen, mat deenen d'Oosporen germinéieren, hunn en héije Grad vu parasitärer Aktivitéit, besonnesch wann d'Oosporen parthenogenetesch ënner dem Afloss vu Pheromonen aus enger Stamm mat der entgéintgekoppelter Matartyp geformt goufen. Dofir ass infektiivt Material op Tomate Séiwierker ugebaut aus Somen infizéiert mat Oosporen ass héich pathogen fir béid Tomaten a Kartoffel.
Dës Ännerungen hunn zu enger anerer Bevëlkerungsrestrukturéierung gefouert, ausgedréckt an de folgende Verännerungen, déi aus enger epidemiologescher Siicht wichteg waren:
- Infizéiert Tomate Séiwierker sinn eng wichteg Quell vun der primärer Infektioun vu Kartoffel ginn (Filippov, Ivanyuk, perséinlech Kommunikatioun).
- Epiphytoties op Kartoffel hunn ugefaang schonn am Juni ze beobachten, ongeféier engem Mount méi fréi wéi soss.
- Bei Kartoffelplanzen ass de Prozentsaz vun der Rass T1, déi virdru a klenge Quantitéite fonnt gouf, eropgaang (Ulanova et al., 2003).
- Stämme isoléiert aus Tomateblieder ënnerscheede sech net méi vu Kartoffelstämme a Virulenz op Kartoffeldifferentiatore vu Virulenzgenen an hunn ugefaang "Kartoffel" Stämme an der Aggressivitéit net nëmmen op Tomaten ze iwwerwannen, awer och op Gromperen (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al. , 2003).
Also, amplaz vun Divergenz, Populatiounskonvergenz geschitt, mat der Entstoe vun enger eenzeger Populatioun op zwou Gaaschtplanzen mat héijer Virulenz an Aggressivitéit vis-à-vis vun deenen zwou Arten.
Konklusioun
Also, trotz méi wéi 150 Joer vun intensiver Studie vu P. infestans, bleift vill onbekannt an der Biologie, och d'Bevëlkerungsbiologie vun dësem causative Agent vun de wichtegste Krankheeten vun kultivéierten Nuetsschadeplanzen. Et ass net kloer wéi de Passage vun eenzelne Stadien vum Liewenszyklus d'Struktur vun de Populatiounen beaflosst, wat sinn d'genetesch Mechanismen vun der kanaliséierter Verännerlechkeet vun Aggressivitéit a Virulenz, wat ass d'Relatioun tëscht sexuellen a klonalen reproduktive Systemer an natierleche Populatiounen, wéi vegetativ Inkompatibilitéit ass ierflecher, wat ass d'Roll vu Gromperen an Tomaten an der primärer Infektioun vun dëse Kulturen a wat ass hiren Afloss op d'Struktur vun de Parasitpopulatiounen. Themen, déi wichteg sinn fir praktesch Aktivitéiten, wéi d'genetesch Mechanismen vun Verännerungen an der Aggressivitéit vum Parasit oder d'Erosioun vun onspezifesche Resistenz vu Gromperen, sinn nach net geléist. Wéi d'Fuerschung iwwer d'Kartoffelspéidkëscht déif an erweidert, stellt de Parasit nei Erausfuerderunge fir d'Fuerscher. Wéi och ëmmer, d'Verbesserung vun experimentellen Fäegkeeten an d'Entstoe vun neie methodologesche Approche fir d'Manipulatioun vun Genen a Proteinen erlaben eis op eng erfollegräich Léisung fir déi opgeworf Themen ze hoffen.
Den Artikel gouf an der Zäitschrëft "Potato Protection" (Nr 3, 2017) verëffentlecht.