Bakteriell svamp av bomull - Bacterial blight of cotton

Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum
Bomulls bakteriesykdom
Vitenskapelig klassifisering
Rike:	Bakterie
Filum:	Proteobakterier
Klasse:	Gammaproteobakterier
Rekkefølge:	Xanthomonadales
Familie:	Xanthomonadaceae
Slekt:	Xanthomonas
Arter:	X. axonopodis

Bakteriell svamp av bomull er en sykdom som påvirker bomullsplanten som følge av infeksjon av Xanthomonas axonopodis pathovar malvacearum (Xcm), en gramnegativ, motil stavformet, ikke-spordannende bakterie med et enkelt polar flagellum

Symptomer

De bakteriene kan påvirke bomull anlegget under alle vekststadier, infiserer stengler, blader, bladene og bolls. Det forårsaker frøplanter, bladflekker, svartarm (på stilk og petioles), svart vene og kulrot. På cotyledons dannes små, grønne, vanngassede avrundede (eller uregelmessige) flekker som blir brune. Cotyledons kan forvrenges hvis infeksjonen er intens. Svarte og langstrakte lesjoner kan omgjøre hypokotylene og drepe frøplanter. På bladene, spredte små mørkegrønne, vanngjennomtrengte, areolate flekker, som danner 1-2 mm på den nedre overflaten, som virker gjennomskinnelige mot overført lys. Flekkene øker i diameter til 5 mm, blir kantete (på grunn av bladvening), brune og blir senere mørkebrune til svarte, blir synlige på den øvre overflaten. På mottakelige kultivarer kan det oppstå mange flekker, noe som forårsaker klorose, nekrose og forvrengning og til slutt defoliering. det svarte armsymptomet er preget av mørkebrune til svarte lesjoner som kan samles og den forlengede nekrose omgir deretter stammen med blokkering av det vaskulære systemet på infiserte steder som hindrer bevegelse av vann og næringsstoffer gjennom plantesystemet. Nedhelling av blader er forbundet med denne hindringen for vann og næringsbevegelse. Sprekk i stammen og gummose observeres også hos infiserte planter. Den resulterende brudd på stammen som vanligvis henger som en tørr svart kvist blir referert til som 'svart arm'. Patogenet forårsaker angivelig også sverting av venene og venene, noe som gir et typisk "blighting" -utseende.

Fysiologi og mekanismer

Planteforsvar spiller en integrert rolle i å styre hvordan planter utvikler resistens mot de forskjellige sykdommene som truer med å angripe planten. De gir den billigste og beste strategien for å bekjempe skadedyrs- og sykdomsinfeksjoner, spesielt i planter dyrket for kommersielle formål. Til tross for utbredelsen av skadedyrsbakterier i bomullsplanter, har noen bomullsgenotyper utviklet forsvar for å motstå infeksjoner fra bakteriene. Motstanden er preget av en rekke fysiologiske serier, mekanismer og fysiske observasjoner.

En observasjon av bomullsvev under motstand avslører; desorganisering av organeller som kjerner og kloroplaster, raskt kollapsede celler ved infeksjonsområdene og kondensert cytoplasma (Al-Mousawi et al., 1982). Den fysiologiske motstanden utføres i en rekke mekanismer; oksidativ burst, systematisk motstand, oksylipinveien og akkumulering av sesquiterpenoid (Martinez et al., 2000).

Den oksidative burst som oppstår under fiberforlengelse er ansvarlig for frigjøring av reaktive oksygenarter. Systematisk resistens er en fase av resistensrespons (SAR), preget av frigjøring av salisylsyre på de infiserte stedene i det oksidative utbruddet. Oksylipinveien er preget av etylenrespons-transkripsjonsfaktorer som spiller en stor rolle for å integrere signaler for å aktivere jasmoninsyre, som starter resistens (Champion et al., 2009). Den siste fasen er preget av akkumulering av sesquiterpenoid fytoalexiner, som hindrer bakterier i å formere seg.

Tidssekvensen for de fysiologiske hendelsene til bomullsplanten under resistens mot bakteriell blight

Etter å ha blitt infisert med skadedyrsbakteriene (1 og 3), injiserer bakteriecellene effektorene som er opprettet for å utvikle motstandsgener i vertskjernene. Når vert R -proteiner gjenkjenner bakteriene, aktiveres noen spesifikke mekanismer gjennom signalveier. Gener i ERF IX3 -gruppen transkriberes parallelt med ROS -produksjon (t = 3h; 2: lokalisering av H2O2 i resistente blader). Akkumulering av salisylsyre i det systematiske motstandsfasen kulminerer etter utbruddet som fører til aktivering av et 9- eller 13-Lox-gen (t = 9t), transkripsjon av etylen-respons transkripsjonsfaktorer (ERF) gener og syntese av OPDA/JA ( t = 12 timer). Samtidig frigjøres også flavonoider og total peroksidaseaktivitet for å hjelpe til med å motstå bakteriene. Motstanden tar sikte på å stoppe bakterievekst (7: grønn linje) sammenlignet med vekst i mottakelige planter (7: blå linje) og går foran med kollaps av celler (6: kondensering av cytoplasma av HR -celler), og avslutter HR -syklusen (Jalloul et al., 2015).

Motstand mot bomullsskimmelbakteriene er et av hovedmålene for oppdrettere av bomullsplanter. Selv om bomullsplanteresistens kan være mot et bestemt Xcm -løp, avslører det hvordan plantens fysiologiske egenskaper effektivt kan hjelpe plantemotstand mot sykdommer og angrep av skadedyr. Kloning av R -genene kan brukes til å utvikle multi -genetisk resistens. Videre forskning bør fokusere på å etablere forholdet mellom bomull R -proteiner og Xcm -effektorer. Dette vil danne grunnlaget for å utvikle Xcm -resistent bomull som øker produksjonen og reduserer kostnadene.

Referanser

.

.

.

.

.