У 2020 році в Україні було зафіксовано ряд числених випадків кошикових аномалій соняшника, які внаслідок переродження трубчастих квіток у листові пластинки в середині кошика неспроможні формувати функціональні генеративні органи, що призводить до часткової чи повної стерильності рослин. Така аномалія розвитку відома фітопатологам вже півстоліття (Meyer, 1966) і має назву “філодія” (або “філодій” – від англ. Phyllody). Її виявлено не лише на соняшнику (Bidari et al., 1987), але й на інших рослинах, наприклад, кунжуті (Cagirgan et al., 2013), трояндах (Yan et al., 2016), томатах, ріпаку та кукурудзі, а в природі, зокрема, на подорожнику, волошках, хмелю та інших видах.
Зовнішні ознаки: типові морфологічні аберації, супроводжувані хлорозом, підсиханням краю листа, що помилково можна визначити як дефіцит кальцію чи бору.
Інфекційна та стресова етіологія: Поширеними біологічними агентами, що викликають розвиток філодію є представники внутрішньоклітинних бактерій з роду Фітоплазма (“Candidatus Phytoplasma“), названими так за аналогією з мікоплазмами за відсутність клітинних стінок, варіабельну форму, незначні розміри клітин (<1 μm) та геному. До вільного існування у навколишньому середовищі без рослин-господарів фітоплазми не здатні, оскілки є облігатними паразитами. Векторами, що переносять фітоплазми, є різні види комах (зокрема, цикадки або листоблошки), які механічно пошкоджують зовнішні покриви рослин й живляться флоемним соком (Акулов, 2020). Фітоплазми здатні вражати понад 500 видів культурних та диких рослин, спричиняючи, окрім філодіїв, ряд інших симптомів, зокрема, карликовість листків, “відміни мітли” та віресценцію (аномальну зелену пігментацію тих частин рослини, які зазвичай мають пігменти інших кольорів). Крім фітоплазм, причиною філодій можуть бути віруси, сажкові гриби, іржа та ооміцети, тому в кожному випадку для визначення стратегії лікування потрібна адресна діагностика патогена.
Телефонуйте: +380800750842 або +380443606770 Viber 380631813995
Спонтанне формування листкових пластинок замість квіток може відбуватися й через комплексну дію факторів навколишнього середовища, що призводить до порушення експресії генів, відповідальних за формування квітки (наприклад, whorl та RcPISTILLATA) (Yan et al. 2016), а також дисбалансу фітогормонів. Цікавим фактом є те, що подібні порушення розвитку можуть мати й певне декоративне значення, як, наприклад, у чайної троянди Rosa chinensis cv. Viridiflora, яку вважають спонтанним мутантом (Yan et al. 2016). Несприятливі кліматичні умови (тривала посуха, різкі коливання денних та нічних температур), розлади мінерального живлення (надлишок азоту, дефіцит бору тощо), пересичення ґрунту добривами чи гербіцидами можуть діяти на рослини на певних стадіях розвитку, критичних для формування квітки, й призводити до появи аномального фенотипу.
Діагностика: макроскопічне дослідження; мікроскопія ультратонких зрізів флоеми з ознаками ураження фітоплазмами; та молекулярно-генетичний аналіз задля виявлення фітоплазм, зокрема, за допомогою Multiplex Real-Time qPCR Assay, чутливої петлевої ізотермічної ампліфікації (Loop mediated isothermal amplification, LAMP) як в уражених рослинах, так і комахах-векторах (Ikten et al., 2016). Перед обранням стратегії лікування необхідно виділити збудника і визначити його природу: вірусну, бактеріальну, грибкову та інші, і визначити міру впливу абіотичних стресових чинників.
Лікування: Наразі, практики-фітопатологи та науковці середовище працюють над розробкою ефективних підходів до лікування від філодій мікробіологічного генезу, а також досліджуть види комах, які є переносниками фітоплазми. Випробованими методами є проведення ураженого матеріалу через асептичну культуру рослин з метою отримання клонів безвірусного посадкового матеріалу, лікування антибіотиками тетрациклінового ряду (метод небезпечний для довкілля та внаслідок ризику появи стійких до тетрациклінів штамів мікоплазм).
Профілактика: 1) контроль біотичних чинників (використання перевіреного посівного матеріалу та генетично стійких сортів культурних рослин; цілеспрямований пошук філодій агрономами; своєчасне знищення бур’янів на полях, їх краях та роздільних смугах; відстежування коливань чисельності популяції комах-векторів; відмова від культивування поблизу полів із соняшниками рослин, здатних вражатися філодіями (наприклад, троянд, конюшини, айстр чи полуниць), або регулярне видалення квітів з аномальним фенотипом).
2) контроль абіотичних чинників (достатній режим поливу; підбір мінімальних ефективних концентрацій мінеральних добрив та гербіцидів, які би не перевищували припустимих норм та не мали би впливу на стан здоров’я рослин; вчасні сівозміни та інші підходи до оптимізації умов вирощування культурних рослин).
Телефонуйте: +380800750842 або +380443606770 Viber 380631813995
Cписок першоджерел:
- Акулов О. 2020. Думка експерта: філодії на кошиках соняшника. https://superagronom.com/blog/724-oleksandr-akulov-filodiyi-na-koshikah-sonyashnika
- Bidari, V.B., Sangappa, H.K. and Mahalinga, D.M., 1987. Phyllody—a new menace to the sunflower leading to sterility. Current Science, 56(18), pp.954-956. https://www.jstor.org/stable/24091368?seq=1
- Cagirgan, M.I., Mbaye, N., Silme, R.S., Ouedraogo, N. and Topuz, H., 2013. The impact of climate variability on occurrence of sesame phyllody and symptomatology of the disease in a Mediterranean environment. Turkish Journal of Field Crops, 18(1), pp.101-108. http://www.field-crops.org/assets/pdf/product51d3c5b42aeb6.pdf
- Ikten, C., Ustun, R., Catal, M., Yol, E. and Uzun, B., 2016. Multiplex real-time qPCR assay for simultaneous and sensitive detection of phytoplasmas in sesame plants and insect vectors. PloS one, 11(5), https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0155891
- Meyer, V. G. (1966). Flower abnormality. Bot. Rev. 32, 165–195. doi: 10.1007/BF02858659
- Yan, H., Zhang, H., Wang, Q., Jian, H., Qiu, X., Baudino, S., Just, J., Raymond, O., Gu, L., Wang, J. and Bendahmane, M., 2016. The Rosa chinensis cv. Viridiflora phyllody phenotype is associated with misexpression of flower organ identity genes. Frontiers in plant science, 7, p.996. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2016.00996/full