Ang S.N. Elansky, L.Yu. Kokaeva, N.V. Statsyuk, Yu.T. Dyakov
Pasiuna
Ang Oomycete Phytophthora infestans (Mont.) De Bary - ang hinungdan sa ulahi nga pag-ulbo, ang labing hinungdanon nga sakit sa patatas ug kamatis - nakadani sa atensyon sa mga tigdukiduki gikan sa lainlaing mga nasud sa sobra sa usa ka gatus ug tunga. Kalit nga nagpakita sa Europa sa tungatunga sa ika-XNUMX nga siglo, hinungdan sa usa ka epidemya sa patatas nga nagpabilin sa panumduman sa daghang mga henerasyon.
Hangtod karon, kanunay kini gitawag nga "uhong sa kagutom sa Ireland". Hapit usa ka gatus ka tuig pagkahuman sa una nga mga epidemya, nadiskobrehan ang ihalas nga mga species sa patatas sa Mexico nga nakalaban sa ulahi nga pagguba, mga pamaagi sa pagtabok niini sa mga gipananom nga patatas nga naugmad (Muller, 1935), ug ang una nga ulahi nga mga klase sa resistensya nga wala’y labot ang nakuha (Pushkarev, 1937). Bisan pa, pagkahuman sa pagsugod sa ilang komersiyal nga pagpananom, ang mga lumba sa ulahi nga bloke pathogen nga adunay bulok sa mga resistensyado nga lahi nga natipon. ug ang pagpaila sa bag-ong mga gen nga resistensya gikan sa ihalas nga patatas sa Mexico ngadto sa mga lahi nga nagsugod sa dali nga pagkawala sa kaepektibo.
Ang mga pagkapakyas sa paggamit sa monogenic (patindog) nga pagsukol pinugsanay ang mga tigpasanay sa pagpangita alang sa labi ka komplikado nga paagi sa pagpahimulos sa dili piho nga polygenic (pinahigda) nga pagbatok. Sa ning-agi nga katuigan, nagsugod ang pagtigum sa mga lumba nga agresibo sa tagsatagsa nga populasyon sa parasito, nga nakahatag og pagguba bisan sa dili piho nga pagbatok. Ang pag-abut sa mga resistensya nga dili makamatay sa fungicide hinungdan sa mga problema sa paggamit sa mga kemikal nga proteksyon sa patatas.
Tungod sa hinungdanon nga pagkalainlain taliwala sa oomycetes ug fungi sa kemikal nga komposisyon, ultrastructure, ug metabolismo, ang mga fungicide, labi na ang mga systemic nga gigamit aron mapanalipdan ang mga tanum gikan sa daghang mga sakit nga fungal, dili epektibo kontra sa oomycetes.
Busa, sa pagpanalipod sa kemikal batok sa ulahi nga pag-ulbo, gigamit ang daghang (hangtod sa 12 ka beses matag panahon o labaw pa) nga pag-spray gamit ang mga pagpangandam sa pagkontak sa usa ka halapad nga kolor sa aksyon ang gigamit. Ang usa ka rebolusyonaryong lakang mao ang paggamit sa phenylamides, nga makahilo sa oomycetes ug sistematiko nga mikaylap sa mga tanum. Bisan pa, ang ilang kaylap nga paggamit dali nga nakaingon sa pagtapok sa mga resistensyang mga sakit sa mga populasyon nga fungal (Davidse et al., 1981), nga labi ka komplikado nga proteksyon sa tanum. Ang P. infestans mao ang praktikal nga bugtong nga parasito sa temperate zone, ang kadaot diin gikan sa organikong pagpanguma dili ma-neutralize kung wala gigamit nga kemikal nga paagi sa pagpanalipod (Van Bruggen, 1995).
Gipatin-aw sa taas ang dako nga atensyon nga gibayad sa mga tigdukiduki gikan sa lainlaing mga nasud sa pagtuon sa mga populasyon nga P. infestans, ang dinamika sa ilang kadagaya ug komposisyon sa genetiko, ingon man mga mekanismo sa genetiko nga pagkalainlain.
Siklo sa kinabuhi sa R. INFESTANS
Ang Oomycete Phytophthora infestans naghimo usa ka intercellular mycelium nga adunay haustoria sa sulud sa mga dahon sa patatas. Pagkaon sa mga tisyu sa dahon, hinungdan sa pagporma sa mga ngitngit nga lugar, nga itum ug madunot sa basa nga panahon. Sa usa ka kusug nga kapildihan, namatay ang tibuuk nga dahon. Pagkahuman sa usa ka yugto sa pagpakaon, ang mga pagsurok naporma sa mycelium - sporangiophores - nga motubo sa gawas pinaagi sa sistata. Sa basa nga panahon, naghimo sila usa ka puti nga pagpamulak sa palibot sa mga lugar sa ilawom sa mga dahon. Sa mga tumoy sa sporangiophores, ang porma sa lemon nga zoosporangia naporma, nga mobuak ug gidala sa spray sa ulan (Fig. 1). Nahulog sa mga tulo sa tubig sa ibabaw sa usa ka dahon sa patatas, ang sporangia miturok sa 6-8 nga mga zoospore, nga, pagkahuman sa usa ka yugto sa paglihok, gikutuban, gitabunan sa usa ka lamad ug miturok sa us aka tubo sa kagaw. Ang sprout motuhop pinaagi sa stomata ngadto sa tisyu sa dahon. Ubos sa piho nga mga kondisyon, ang sporangia mahimong motubo sa usa ka tubo sa pagtubo nga direkta ngadto sa tisyu sa dahon. Ubos sa mga maayong kondisyon, ang oras gikan sa impeksyon hangtod sa pagporma sa bag-ong sporulation 3-4 ka adlaw ra.
Sa higayon nga sa yuta ug gisala pinaagi sa yuta, ang sporangia mahimong makahawa sa mga tubers. Ang grabe nga naapektuhan nga tubers nadunot samtang gitipigan; sa huyang nga naapektuhan, ang impeksyon mahimo nga magpadayon hangtod sa sunod nga panahon. Ingon kadugangan, ang hinungdan nga ahente sa ulahi nga pag-ulbo mahimong magpadayon sa tingtugnaw sa porma sa mga oospore (baga nga naparilan nga nagpahulay nga sekswal nga spora) sa yuta sa mga basura sa tanum ug mga liso sa kamatis. Ang mga oospore naporma sa mga buhi nga organo sa mga tanum kung ang mga matang sa lainlaing mga lahi sa pag-ipon magkita sa sobra nga kaumog. Sa tingpamulak, ang asexual sporulation gihimo sa mga natanum nga nataptan nga tubers ug sa mga residu sa tanum nga adunay mga oospore; ang mga zoospore mosulod sa yuta ug hinungdan sa impeksyon sa mga labing ubos nga dahon sa mga tanum. Sa pipila ka mga kaso, ang mycelium mahimong motubo gikan sa nataptan nga tuber ubus sa berde nga bahin sa tanum ug kasagaran makita sa taas nga bahin sa tukog.
Ang usa ka hinungdanon nga pagkalainlain tali sa mga oomycetes ug kadaghanan sa mga fungi naa sa kadaghan sa diplophase sa ilang siklo sa kinabuhi nga adunay gametic meiosis ug germination of zygotes (oospores) nga wala’y reductive nuclear fission. Ang kini nga dagway, lakip ang dipolar heterotallism nga nagpuli sa bisexualidad, ingon posible nga magamit sa oomycetes ang mga pamaagi nga naugmad alang sa pagtuon sa mga populasyon nga labi ka taas nga eukaryote (pagtuki sa panmixia ug pagkabahinbahin sa populasyon, intra- ug interpopulation gen flow, ug uban pa). Bisan pa, tulo nga mga hinungdan ang wala magtugot sa hingpit nga pagbalhin sa kini nga mga pamaagi sa pagtuon sa mga populasyon nga P. infestans.
1. Kauban sa mga hybrid oospores, ang kaugalingon nga matambok ug parthenogenetic oospores naporma sa mga populasyon (Fife and Shaw, 1992; Anikina et al., 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003), ug ang kasubsob sa ilang pagporma mahimo’g igo aron maimpluwensyahan sa mga resulta sa pagsulay.
2. Ang proseso sa pakighilawas sa P. infestans naghatag dili hinungdan nga kontribusyon sa kadasig sa kadaghan sa populasyon, tungod kay ang fungus nag-una sa mga tanum nga spore, nga nagporma labaw pa sa 90% sa mga sangputanan sa pagtuki sa klase sa pagsanay sa naandan nga pamaagi sa usa ka medium nga nutrient. ... ang nagtubo nga panahon daghang mga henerasyon sa asexual sporulation (pag-uswag sa polycyclic disease). Ang Oospores adunay hinungdanon nga papel sa pagpreserba sa organismo sa panahon nga wala’y berde nga mga tanum (sa tingtugnaw) ug sa panguna nga impeksyon sa mga seedling. Pagkahuman sa ting-init, ang pagsanay sa clonal mahitabo ug pagdaghan o, sa sukwahi, usa ka pagkunhod sa ihap sa mga indibidwal nga clone nga motumaw ingon usa ka sangputanan sa panaghiusa sa sekso, nga sa panguna gitino sa pagpili sa labi nga gipaangay. Busa, ang ratio sa tagsatagsa nga mga clone sa usa ka populasyon sa pagsugod ug katapusan sa epiphytotics mahimong hingpit nga magkalainlain.
3. Ang gihulagway nga siklo tipikal alang sa mga lumad nga populasyon sa P. infestans sa ilang yutang natawhan, Central America. Sa uban pang mga lugar sa kalibutan, ang proseso sa pakigsekso wala mahibal-an sa sobra sa 100 ka tuig, ang vegetative mycelium sa mga nataptan nga tubo nga patatas mao ang yugto sa tingtugnaw. Ang siklo sa kinabuhi hingpit nga agamik, ug ang pagkaylap hinungdan sa kinaiyahan: ang impeksyon gikan sa us aka nataptan nga tubers nga natanum nga nangagi sa mga dahon, nga nag-una nga hinungdan sa sakit, nga mahimong magkahiusa sa panahon sa daghang pag-uswag sa sakit.
Sa ingon, sa pipila ka mga rehiyon mahimo nga adunay usa ka alternate nga sekswal ug asekswal nga mga siklo, samtang ang uban pa - siklo nga asexual ra.
Sinugdanan sa P. INFESTANS
Ang P. infestans nagpakita sa Europa sa katapusan sa unang katunga sa ika-1991 nga siglo. Tungod kay ang patatas lumad sa amihanan-sidlakang bahin sa South America, gituohan nga ang parasito gidala gikan didto sa Europa sa panahon sa boom sa saltpeter sa Chile. Bisan pa, ang mga pagtuon nga gihimo sa istasyon sa patatas sa Rockefeller Center sa Toluca Valley, Mexico gipugos kini nga panan-aw nga hunahunaon usab (Niederhauser, 1993, XNUMX).
1. Sa Toluca Valley, ang mga lokal nga species sa tuberous potato (Solanum demissum, S. bulbocastanum, ug uban pa) adunay lainlaing mga hugpong sa genes alang sa bertikal nga resistensya nga gihiusa sa usa ka taas nga lebel sa dili piho nga pagbatok, nga nagpakita sa usa ka taas nga co-evolution sa parasito. Ang mga species sa South American, lakip ang mga patatas nga tanum, kulang sa mga gen nga resistensya.
2. Sa Walog sa Toluca, adunay mga nahimulag nga adunay mga klase sa pagminyo nga A1 ug A2, nga sangputanan niini nagkaylap ang nagkahiusa nga populasyon sa P. infestans; samtang sa yutang natawhan sa gitikad nga patatas, South America, ang parasito mikaylap sa clonally.
3. Sa Toluca Valley, adunay tinuig nga grabe nga mga epidemya nga ulahi nga naguba. Busa, taliwala sa mga tigdukiduki sa North American (Cornell University), ang opinyon bahin sa Mesoamerica (Central America) ingon nga lugar nga natawhan sa patatas nga phytophthora natukod (Goodwin et al., 1994).
Ang mga tigdukiduki sa South American wala makigbahin niini nga opinyon. Gituohan nila nga ang gitikad nga patatas ug ang parasite nga P. infestans adunay usa ka komon nga yutang natawhan - ang South American Andes. Gisuportahan nila ang ilang panan-aw sa mga pagtuon sa molekula sa pagtuki sa mga polymorphism sa DNA sa mitochondrial genome (mtDNA) ug mga nukleyar nga gen nga RAS ug β-tubulin (Gomez-Alpizar et al., 2007). Gipakita nila nga ang mga pilas nga nakolekta gikan sa lainlaing mga bahin sa kalibutan naggikan sa tulo nga magkalainlain nga mga linya sa katigulangan nga (tanan nga tulo) makit-an sa South American Andes. Ang Andean haplotypes mga kaliwat sa duha ka linya: ang mga nahimulag sa labing karaan nga linya sa mtDNA makit-an sa nagtubo nga Solanaceae gikan sa seksyon sa Anarrhicomenum sa Ecuador, samtang ang mga bulag sa ikaduha nga linya sagad sa patatas, kamatis ug ihalas nga nighthades. Sa Toluca, bisan ang mga talagsaon nga haplotypes naggikan sa usa ra ka linya, nga adunay pagkalainlain sa genetiko sa mga strain sa Toluca (ubos nga frequency sa allelic sa pipila nga mga variable site) nagpakita usa ka kusog nga epekto sa founder tungod sa bag-ohay nga naanod.
Ingon kadugangan, usa ka bag-ong species nga P. andina ang nakit-an sa Andes, nga morphologically ug genetically parehas sa P. infestans, nga, segun sa mga tagsulat, nagpunting sa Andes nga usa ka init nga lugar sa ispeksyon sa henero nga Phytophthora. Sa katapusan, sa Europa ug Estados Unidos, ang populasyon nga P. Infestans adunay kauban nga mga linya nga Andes, samtang sa Toluca usa ra.
Kini nga publikasyon nag-aghat sa usa ka tubag gikan sa usa ka grupo sa mga tigdukiduki gikan sa lainlaing mga nasud, nga naghimo daghang buhat sa eksperimento aron repasuhon ang kaniadto nga gihimo nga pagtuon (Goss et al., 2014). Sa kini nga buhat, una, labi ka daghang kasayuran nga mga han-ay sa mikrosatelit nga DNA gigamit aron matun-an ang mga polymorphism sa DNA; ikaduha, alang sa pagtuki sa clustering, mga agianan sa paglalin, pagkalainlain sa oras sa mga populasyon, ubp. gigamit ang labi ka abante nga mga modelo (F-statistics, Bayesian approximations, ug uban pa) ug, ikatulo, gigamit ang usa ka pagtandi dili ra sa species sa Andean P. andina, diin gitukod ang usa ka hybrid nga kinaiyahan (P. infestans x Phytophthora sp.) apan kauban usab ang species sa Mexico nga endemik nga P. mirabilis, P. Ipomoeae, ug Phytophthora phaseoli, nga mga genetically close nga P. infestans nga kauban sa parehas nga clade (Kroon et al., 2012). Ingon usa ka sangputanan sa kini nga mga pagtuki, dili maathag nga gipakita nga ang gamot nga bahin sa punoan nga filogetic sa tanan nga mga lahi sa henero nga Phytophthora nga gidala sa pagtuon, gawas sa hybrid P. andina, nahisakop sa mga strain sa Mexico, ug ang pagdagayday sa agianan adunay direksyon nga Mexico - Andes, ug dili vice versa, ug ang pagsugod niini naaayon sa Europa. kolonisasyon sa Bag-ong Kalibutan (300-600 katuig ang nakalabay). Sa ingon, ang pagtunga sa mga P. infestans species nga espesyalista alang sa pagkapildi sa mga patatas nga nahinabo sa ikaduha nga sentro nga henetiko sa pagporma sa mga tuberous solanaceous nga tanum, ie. sa Sentral Amerika.
Genome sa P. INFESTANS
Kaniadtong 2009, gisundan sa usa ka internasyonal nga tem sa mga siyentista ang kompleto nga genome nga P infestans (Haas et al, 2009), nga ang kadako 240 MB. Kini daghang beses nga labi pa kaysa sa duul nga may kalabutan nga species sa P. sojae (95 Mb), nga hinungdan sa root rot of soybeans, ug P. Ramorum (65 Mb), nga nakaapekto sa hinungdanon nga mga species sa kahoy sama sa oak, beech ug uban pa. Gipakita ang datos nga nakuha nga ang genome adunay sulud nga daghang mga kopya sa gibalikbalik nga pagkasunud - 74%. Ang genome adunay sulud nga 17797 nga mga protein-coding gen, diin ang kadaghanan niini mga gen nga naapil sa mga cellular nga proseso, lakip ang pagtapod sa DNA, transkripsyon ug paghubad sa mga protina.
Ang pagtandi sa mga genome sa henero nga Phytophthora nagpadayag usa ka dili kasagaran nga organisasyon sa genome nga naglangkob sa mga bloke sa mga han-ay sa mga gitipigang genes, diin ang kadaghan sa gene labi ka taas, ug ang sulud sa gibalikbalik nga pagkasunud medyo mubu, ug ang mga indibidwal nga rehiyon nga adunay dili gitipig nga han-ay sa mga gene, nga adunay usa ka gamay nga gibag-on sa gene ug usa ka taas nga sulud sa nagbalik-balik nga mga rehiyon. Ang mga konserbatibo nga mga bloke nag-asoy sa 70% (12440) sa tanan nga P. infestans nga mga gen nga adunay protina-coding. Sulod sa konserbatibo nga mga bloke, ang mga genes sagad nga duul nga adunay gilay-on nga aberids nga distansya nga 604 bp. Sa mga lugar taliwala sa mga konserbatibo nga bloke, ang distansya sa intergenic labi ka daghan (3700 bp) tungod sa pagdugang sa gibag-on sa mga gisubli nga elemento. Ang dali nga pagbag-o nga mga sekreto sa effector nga gitago naa mahimutang sa dili maayo nga mga rehiyon.
Ang pagtuki sa han-ay sa genome sa P. Infestans nagpakita nga gibana-bana nga un-tersiya sa genome ang nahisakop sa mga elemento nga mabalhin. Ang genome sa P. infestans adunay sulud nga labi ka daghang lahi nga mga pamilya nga transposon kaysa ubang naila nga genome. Kadaghanan sa mga P. infestans transposon iya sa pamilyang Gypsy.
Usa ka dako nga ihap sa mga piho nga pamilya sa gene nga naapil sa pathogenesis ang nakilala sa genome P. infestans. Ang usa ka hinungdanon nga bahin sa kanila nag-encode sa mga protina sa effector nga nagbag-o sa pisyolohiya sa host plant ug nakatampo sa impeksyon niini. Nahulog sila sa duha ka halapad nga mga kategorya: mga apoplastic effector, nga naglihok sa mga intercellular space (apoplast), ug mga cytoplasmic effect, nga mosulod sa mga selyula pinaagi sa haustoria. Ang mga apoplastic effector adunay kauban nga tinago nga mga hydrolytic enzyme sama sa protease, lipase ug glycosylases nga makaguba sa mga cell sa tanum; mga tigpugong sa mga host enzyme nga pagdepensa sa tanum, ug mga makahilo nga makahilo sama sa mga protina nga sama sa Nep1 (NPLs) ug sama sa Pcf nga gagmay nga mga protina nga puno sa cysteine (SCRs).
Ang mga P. infestans effector genes daghan ug kasagaran mas dako kaysa mga nonpathogenic genes. Ang labing bantog mao ang mga cytoplasmic effector nga RXLR ug Crinkler (CNR). Ang kasagarang mga cytoplasmic effector sa oomycetes mao ang mga protina nga RXLR. Ang tanan nga mga RXLR effector gen nga nadiskobrehan hangtod karon adunay sulod nga grupo nga amino-terminal nga Arg-XLeu-Arg, diin ang X usa ka amino acid. Ingon usa ka sangputanan sa pagtuon, gisugyot nga adunay 563 nga mga gen nga RXLR sa genome P. infestans, nga 60% labi pa sa P. sojae ug P. ramorum. Gibanabana nga katunga sa mga gen nga RXLR sa genome nga P. infestans mga espesipiko nga espesye. Ang mga RXLR effecttor adunay lainlaing mga pagkasunud-sunod. Lakip sa ila, usa nga dako ug 150 nga gagmay nga pamilya ang nakilala. Dili sama sa panguna nga proteome, ang mga gen nga effector sa RXLR sagad nga makit-an sa mga dili maayo nga gene ug daghang mga rehiyon nga labi ka daghan sa genome. Ang mga elemento sa mobile nga nagtino sa dinamismo sa kini nga mga rehiyon nagpadali sa paghiusa usab sa kini nga mga gene.
Ang mga Cytoplasmic CRN effectors orihinal nga nakilala sa P. infestans transcripts nga nag-encode sa tisyu sa tanum nga nekrosis peptides. Sukad sa ilang pagkadiskobre, gamay ra ang nahibal-an bahin sa pamilya sa kini nga mga epekto. Ang pagtuki sa genome sa P. Infestans nagpadayag usa ka dako nga pamilya nga 196 nga mga gen nga CRN, nga labi ka daghan kaysa P. sojae (100 CRN) ug P. ramorum (19 CRN). Sama sa RXLRs, ang CRNs modular proteins ug gilangkuban sa usa ka gitipigan nga N-terminal LFLAK domain (50 nga amino acid) ug usa ka kasikbit nga DWL domain nga adunay lainlaing mga gene. Kadaghanan sa mga CRN (60%) adunay signal peptide.
Gitun-an ang posibilidad sa lainlaing mga CRN nga makaguba sa mga proseso sa cellular sa host plant. Sa pagtuki sa mga nekrosis sa tanum, ang pagtangtang sa mga protina nga CRN2 nagpaposible nga mahibal-an ang rehiyon sa C-terminal nga gilangkuban sa 234 nga mga amino acid (posisyon nga 173-407, domain sa DXG) ug hinungdan sa pagkamatay sa selyula. Ang pagtuki sa mga P. infestans CRN genes nagbutyag sa upat nga lainlaing mga rehiyon nga C-terminal, nga hinungdan usab sa pagkamatay sa cell sa sulod sa tanum. Kauban niini ang bag-ong naila nga mga domain sa DC (ang P. Infestans adunay 18 ka mga gene ug 49 nga mga pseudogenes), ingon man mga D2 (14 ug 43) ug DBF (2 ug 1) nga mga domain nga parehas sa mga protein kinase. Ang mga protina sa mga domain sa CRN nga gipahayag sa usa ka tanum gitipigan (kung wala ang signal peptides) sa usa ka cell sa tanum ug gipukaw ang pagkamatay sa cell pinaagi sa usa ka mekanismo nga intracellular. Ang laing 255 nga han-ay nga adunay sulud nga mga domain sa CRN nga lagmit dili molihok ingon mga gene.
Ang pagdugang sa gidaghanon ug kadak-an sa mga pamilya nga gene sa RXLR ug CRN effector nga tingali tungod sa dili-allelic homologous recombination ug pagdoble sa gene. Bisan pa sa kamatuoran nga ang genome adunay sulud nga daghang mga aktibo nga elemento sa mobile, wala gihapoy direkta nga ebidensya sa pagbalhin sa mga effector gen.
Mga pamaagi nga gigamit sa pagtuon sa istruktura sa populasyon
Ang pagtuon sa istruktura sa genetiko sa mga populasyon karon gibase sa pagtuki sa mga lunsay nga kultura sa mga nasakupan nga lihok. Ang pagtuki sa mga populasyon nga wala’y bulag sa puro nga kultura gipatuman usab alang sa piho nga katuyoan, sama pananglit, pagtuon sa kaagresibo sa usa ka populasyon o ang pagkaanaa sa mga matang nga dili makasugakod sa fungicides niini (Filippov et al., 2004; Derevyagina et al., 1999). Ang kini nga lahi nga panukiduki naglangkob sa paggamit sa mga espesyal nga pamaagi, nga ang paghulagway niini dili molapas sa kasangkaran sa kini nga pagribyu. Alang sa pagtandi nga pagtuki sa mga matang, gigamit ang ubay-ubay nga pamaagi, pinauyon sa pagtuki sa istruktura sa DNA ug sa pagtuon sa mga katingad-an nga phenotypic. Ang pagtandi sa pagtandi sa mga populasyon kinahanglan makig-atubang sa daghang mga bulag, nga nagpahamtang sa piho nga mga kinahanglanon sa mga pamaagi nga gigamit. Maayo gyud, kinahanglan nila nga matuman ang mga musunud nga kinahanglanon (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- barato, dali ipatuman, dili manginahanglan hinungdanon nga mga gasto sa oras, ibase sa kasagarang magamit nga mga teknolohiya (pananglitan, PCR);
- kinahanglan makamugna usa ka igo nga gidaghanon sa mga independente nga dagway sa codominant marker;
- adunay taas nga pagsanay;
- gamiton ang minimum nga kantidad sa tisyu nga susihon;
- piho sa substrate (ang kontaminasyon nga naa sa kultura dili angay makaapekto sa mga sangputanan);
- dili kinahanglan ang paggamit sa peligro nga mga pamaagi ug makahilo nga kemikal.
Ikasubo, wala'y mga pamaagi nga katumbas sa tanan nga mga sukaranan sa ibabaw. Alang sa usa ka pagtandi nga pagtuon sa mga pilas sa atong panahon, gigamit ang mga pamaagi pinahiuyon sa pagtuki sa mga kinaiya nga phenotypic: kahilayan sa mga lahi sa patatas ug kamatis (karera sa patatas ug kamatis), klase sa pagminyo, talan-awon sa isoenzymes nga peptidase ug glucose-6-phosphate isomerase, ug sa pagtuki sa istraktura sa DNA: haba nga polymorphism restriction fragment (RFLP), nga sagad gidugangan sa usa ka hybridization probe nga RG 57, pagtuki sa microsatellite repeats (SSR ug InterSSR), pagpadako sa mga random primer (RAPD), pagpadako sa mga fragment sa restriction (AFLP), pagpadako sa mga primer nga homologous sa mga han-ay sa mga mobile element (pananglitan, Inter SINE PCR), pagtino sa mga haplotypes sa mitochondrial DNA.
Mubu nga paghulagway sa mga pamaagi alang sa pagtandi nga pagtuon sa mga matang nga gigamit sa pagtrabaho kauban ang P. Infestans
Mga kinaiya sa marka nga Phenotypic
Mga karera nga "Patatas"
Ang mga karera nga "Patatas" usa ka kasagarang gisuhid ug gigamit nga marker. Ang mga lumba nga "yano nga patatas" adunay usa ka gene alang sa kahilayan sa patatas, mga "komplikado" - labing menos duha. Ang Black et al. (1953), nga nagsumaryo sa tanan nga datos nga magamit sa kanila, nakit-an nga ang lahi nga phytophthora makahimo sa pag-impeksyon sa mga tanum nga adunay resistensya nga mga gene / genes nga katumbas sa P. infestans virulence gen / genes, ug nakit-an ang mga karera nga 1, 2, 3, ug 4 nga makaapekto sa mga tanum nga adunay mga gen nga R1, R2, R3 ug R4, matag usa, ie ang pakig-uban sa taliwala sa mga parasito ug sa host mahitabo sumala sa gene alang sa prinsipyo sa gene. Dugang pa, ang Black, uban ang pag-apil sa Gallegly ug Malcolmson, nadiskobrehan ang mga genes nga resistensya nga R5, R6, R7, R8, R9, R10 ug R11, ingon man ang mga katugbang nga karera (Itim, 1954; Black & Gallegly, 1957; Malcolmson & Black, 1966; Malcolmson, 1970).
Adunay usa ka halapad nga lawas sa datos sa komposisyon sa rasa sa pathogen gikan sa lainlaing mga rehiyon. Sa wala pagtuki ang kini nga datos nga detalyado, ipaila ra namon ang us aka kinatibuk-ang uso: diin gigamit ang mga lahi nga adunay bag-ong mga resistensya nga gen o ang ilang mga kombinasyon, sa una adunay pagkaluya sa ulahi nga pag-ulbo, apan pagkahuman ang mga karera nga adunay katugbang nga mga genulence genes nagpakita ug napili ug gipadayon ang mga buto sa ulahi nga pag-ulbo. Ang piho nga kahilayan kontra sa una nga 4 nga resistensya nga mga gene (R1-R4) panamtang nga naobserbahan sa mga koleksyon nga nakolekta sa wala pa ipaila ang pagpananom og mga lahi sa kini nga mga gene, apan ang ihap sa mga masulub-on nga mga matang sa kusog nga misaka kung ang pathogen natisok sa mga barayti nga nagdala niini nga mga gene. Sa laing bahin, ang Genes 5-11 sagad sa mga koleksyon (Shaw, 1991).
Usa ka pagtuon sa ratio sa lainlaing mga rasa sa panahon sa nagtubo nga panahon, nga gihimo kaniadtong katapusan sa 1980, gipakita nga sa pagsugod sa pag-uswag sa sakit, ang mga clone nga adunay mubu nga kaagresibo ug 1-2 nga mga genulence genes ang nagpatigbabaw sa populasyon.
Dugang pa, sa pag-uswag sa ulahi nga pag-ulbo, ang konsentrasyon sa orihinal nga mga clone mikunhod ug ang gidaghanon sa mga "komplikado" nga karera nga adunay taas nga agresibo nagdugang. Ang panghitabo sa ulahi sa katapusan sa panahon moabot sa 100%. Kung gitipigan ang mga tubers, adunay pagkunhod sa kaagresibo ug pagkawala sa tagsatagsa nga mga genulence genulence. Ang dinamika sa pagbag-o sa clone mahimong mahitabo sa lainlaing mga lahi sa lainlaing paagi (Rybakova & Dyakov, 1990). Bisan pa, ang among mga pagtuon kaniadtong 2000-2010 nagpakita nga ang mga komplikado nga karera nakit-an gikan sa pagsugod pa lang sa epiphytotics taliwala sa mga matang nga nahimulag gikan sa parehas nga patatas ug kamatis. Kini tingali tungod sa pagbag-o sa populasyon sa P. Infestans sa Russia.
Pag-abot sa 1988-1995, ang pagkahitabo sa mga "superraces" nga adunay tanan o hapit tanan nga mga genul sa genulence sa lainlaing mga rehiyon nakaabot sa 70-100%. Ang kini nga kahimtang nakit-an, pananglitan, sa Belarus, sa mga rehiyon sa Leningrad ug Moscow, sa North Ossetia ug sa Alemanya (Ivanyuk et al., 2002a, 2002b; Polityko, 1994; Schober-Butin et al., 1995).
Mga karera nga "Tomato"
Sa mga pagtanum og kamatis, 2 ra nga genes sa resistensya sa ulahi nga pag-ulbo ang nakit-an nga Ph1 (Gallegly & Marvell, 1955) ug Ph2 (Al-Kherb, 1988). Sama sa kaso sa mga karera sa patatas, ang pakig-uban tali sa mga kamatis ug P. infestans mahitabo sa usa ka gene-by-gene nga basihan. Ang lahi nga T0 nag-impeksyon sa mga lahi nga wala’y resistensya nga mga gene (kadaghanan sa gigamit nga lahi sa industriya), ang lahi nga T1 nag-impeksyon sa mga lahi nga adunay Ph1 nga gene (Ottawa), ug ang lahi nga T2 nag-impeksyon sa mga lahi nga adunay Ph2 nga gene.
Sa Russia, hapit eksklusibo ang T0 nga nakit-an sa mga patatas; Ang T0 nagpatigbabaw sa mga kamatis sa pagsugod sa panahon, apan sa ulahi kini gipulihan sa T1 nga lumba (Dyakov et al., 1975, 1994). Pagkahuman sa 2000, ang T1 sa mga patatas sa daghang mga populasyon nagsugod sa pagkahuman sa pagsugod sa mga epiphytotics. Sa Tinipong Bansa, ang mga patatas nga patatas dili pathogenic sa kamatis, ingon man karera sa T0, T1, ug T2, samtang ang T1 ug T2 nag-una sa mga kamatis (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin et al., 1995).
Matang sa pagminyo
Aron mapadayon ang pagtuon, kinahanglan nga mga strain sa tester (reperensiya) nga adunay nahibal-an nga mga klase sa pag-asawa - A1 ug A2 - kinahanglan. Ang isolate sa pagsulay gi-inoculate uban kanila nga nagtinagurha sa mga pinggan sa Petri nga adunay medium nga oat agar. Pagkahuman sa paglumlum sulod sa 10 ka adlaw, ang mga plato gisusi alang sa pagkaanaa o pagkawala sa mga oospore sa medium sa contact zone sa mga matang. Adunay 4 nga kapilian: ang salaan nahisakop sa A1 mating type, kung kini naghimo og oospores uban ang A2 tester, sa A2, kung kini naghimo og oospores uban ang A1 tester, sa A1A2, kung kini naghimo og oospores nga adunay parehas nga tester, o wala’y bayad (00), kung wala kini form oospores nga wala’y tester (talagsa ra ang katapusang duha ka grupo).
Aron mas dali mahibal-an ang mga lahi sa pagsagol, gihimo ang mga pagsulay aron maila ang mga rehiyon sa genome nga adunay kalabotan sa klase nga mating, uban ang katuyoan sa ilang dugang nga paggamit aron mahibal-an ang lahi sa mating sa PCR. Ang usa sa una nga malampuson nga mga eksperimento aron mahibal-an ang ingon nga usa ka site nga gihimo sa mga tigdukiduki nga Amerikano (Judelson et al., 1995). Gamit ang pamaagi nga RAPD, nakilala nila ang rehiyon nga W16 nga adunay kalabotan sa klase sa mating sa mga anak sa duha nga mitabok nga mga isolate, ug aron magdesenyo usa ka pares nga 24-bp primer aron mapadako kini (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3 ') ug W16-2 (5' -GCGTAATGTAGCGTAACAGCTCTC-3 ') Pagkahuman sa pagdili sa produkto nga PCR nga adunay restriction enzyme nga HaeIII, posible nga bulagon ang mga isolate nga adunay mga parisan nga A1 ug A2.
Ang usa pa nga pagsulay nga makakuha mga marka sa PCR aron mahibal-an ang mga lahi sa pag-asawa gihimo sa mga tigdukiduki nga Koreano (Kim, Lee, 2002). Nailhan nila ang piho nga mga produkto gamit ang pamaagi sa AFLP. Ingon usa ka sangputanan, usa ka pares nga mga primer nga PHYB-1 (sa unahan) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3 ') ug PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGCATTTT-3') naugmad, nga nagtugot sa mapili nga pagpadako sa rehiyon sa genome nga adunay kalabutan sa A2 mating type. Pagkahuman, gipadayon nila kini nga trabaho ug gilaraw ang mga primer nga 5 'AAGCTATACTGGGAGAGGGT-3' (INF-1, sa unahan) ug 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3 '(INF-2), nga gitugotan ang gipili nga pagpadako sa Mat-A1 nga rehiyon nga kinaiya sa mga matang nga adunay klase nga mating A1. Ang paggamit sa mga diagnostic sa PCR sa mga lahi sa pagminyo nagpakita maayo nga mga sangputanan sa pagtuon sa mga populasyon nga P. infestans sa Czech Republic (Mazakova et al., 2006), Tunisia (Jmour, Hamada, 2006), ug uban pang mga rehiyon. Sa among laboratoryo (Mytsa, Elansky, wala mapatik), 34 P. infestans nga mga matang nga nahimulag gikan sa mga sakit nga patatas ug mga organo sa kamatis sa lainlaing mga rehiyon sa Russia (gisusi ang Kostroma, Ryazan, Astrakhan, Moscow). Ang mga sangputanan sa pagtuki sa PCR gamit ang piho nga mga pasiuna nga labaw sa 90% nga dungan sa mga sangputanan sa pagtuki sa klase sa pagsanay sa naandan nga pamaagi sa us aka medium nga nutrient.
Talaan 1. Pagkalainlain sa resistensya sulud sa clone sa Sib 1 (Elansky et al., 2001)
Sampol nga lokasyon sa pagkolekta | Gidaghan ang mga isolates nga gituki | Gidaghan nga sensitibo (S), mahuyang nga makasugakod (SR) ug makasugakod (R) nga mga matang, mga pcs (%) | ||
S | SR | R | ||
G. Vladivostok | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Chita | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
Irkutsk | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
G. Krasnoyarsk | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
Lungsod sa Yekaterinburg | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
O. Sakhalin | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Rehiyon sa Omsk | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Ang resistensya sa Metalaxyl ingon usa ka marka sa populasyon
Sa sayong bahin sa katuigang 1980, ang kusog nga pagdagsang sa ulahi nga pag-ulbo nga hinungdan sa metalaxyl-resistant P. infestans nga mga sakit nakit-an sa lainlaing mga rehiyon. Ang mga umahan sa patatas sa daghang mga nasud nag-antus sa daghang pagkawala (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Sukad niadto, sa daghang mga nasud sa kalibutan, ang kanunay nga pagmonitor sa mga panghitabo sa mga phenylamide-resistensyon sa P. infestans nga populasyon gihimo. Gawas sa usa ka praktikal nga pagsusi sa mga paglaum alang sa paggamit sa mga tambal nga adunay sulud nga phenylamide, pagtukod sa usa ka sistema sa mga lakang nga panalipod ug pagtag-an sa mga epiphytoties, ang pagbatok sa kini nga mga tambal nahimong usa ka marker nga dagway nga gigamit alang sa pagtandi nga pagtuki sa mga populasyon sa kini nga pathogen. Bisan pa, ang paggamit sa pagbatok sa metalaxyl sa pagtandi nga pagtuon sa populasyon kinahanglan ipadayon nga gikonsidera ang kamatuuran nga: 1 - ang sukaranan sa pagbatok sa genetiko nga wala pa matino nga gitino, 2 - ang pagbatok sa metalaxyl usa ka pili-lahi nga kinaiya nga mahimo’g magkalainlain depende sa paggamit sa phenylamides, 3 - lainlain ang lebel sa pagkasensitibo sa mga metalaxyl strain sa sulud sa usa ka linya nga clonal (lamesa. 1).
Spectra sa isozymes
Ang mga marka sa Isozyme sagad dili independente sa gawas nga kondisyon, gipakita ang panulundon sa Mendelian ug adunay gahum, gitugotan nga mailhan ang homo- ug heterozygotes. Ang paggamit sa mga protina ingon mga marka sa gene posible nga mahibal-an ang pareho nga kadaghan nga paghan-ay pag-usab sa materyal nga henetiko, lakip ang mga pagbag-o sa chromosomal ug genomic, ug mga solo nga kapuli sa amino acid.
Gipakita sa mga pagtuon sa electrophoretic sa mga protina nga kadaghanan sa mga enzyme anaa sa mga organismo nga porma sa daghang mga tipik nga lainlain sa paglihok sa electrophoretic. Ang kini nga mga tipik resulta sa pag-encode sa daghang mga porma sa mga enzyme pinaagi sa lainlaing mga loci (isozymes o isozymes) o sa lainlaing mga alelyo sa parehas nga lugar (allozymes o alloenzymes). Sa ato pa, ang isozymes lainlain nga porma sa usa ka enzyme. Ang lainlaing mga porma adunay parehas nga kalihokan nga catalytic, apan adunay gamay nga pagkalainlain sa us aka amino acid substitutions sa peptide ug nagdumala. Ang ingon nga mga kalainan gipadayag sa panahon sa electrophoresis.
Sa pagtuon sa mga matang sa P. infestans, gigamit ang talan-awon sa isoenzymes nga duha nga protina, peptidase ug glucose-6-phosphate isomerase (kini nga enzyme usa ka monomorphic sa mga populasyon sa Russia, busa, ang mga pamaagi sa pagtuon niini wala ipakita sa kini nga buluhaton). Aron mabulag sila ngadto sa isozymes sa usa ka elektrikal nga uma, ang mga pagpangandam sa protina nga nahimulag gikan sa gitun-an nga mga organismo gigamit sa usa ka gel plate nga gibutang sa usa ka electric field. Ang kadaghan sa pagsabwag sa tagsatagsa nga mga protina sa gel nagsalig sa bayad ug gibug-aton sa molekula, busa, sa us aka kuryente, ang sagol nga mga protina gibulag sa lainlaing mga tipik, nga makita pinaagi sa paggamit sa mga espesyal nga tina.
Ang pagtuon sa peptidase isoenzymes gipatuman sa cellulose acetate, starch o polyacrylamide gel. Ang labing kasayon mao ang pamaagi nga gibase sa paggamit sa mga cellulose acetate gel nga gigama sa Helena Laboratories Inc. Wala kini magkinahanglan daghang mga materyales sa pagsulay, gitugotan niini ang usa nga makakuha og lainlain nga mga banda sa gel pagkahuman sa electrophoresis alang sa parehas nga enzyme loci, ang pagpatuman niini wala magkinahanglan daghang oras ug materyal nga mga gasto (Larawan 2).
Ang usa ka gamay nga piraso sa mycelium gibalhin ngadto sa usa ka 1,5 ml microtube, gidugang kini nga 1-2 tulo nga distilado nga tubig. Pagkahuman, ang sampol nga homogenized (pananglitan, nga adunay usa ka electric drill nga adunay usa ka plastik nga attachment nga angay alang sa usa ka microtube) ug gi-sediment sa 25 segundo sa usa ka centrifuge sa 13000 rpm. 8 μl gikan sa matag microtube. ang supernatant gibalhin sa plate sa aplikante.
Ang cellulose acetate gel gikuha gikan sa sulud nga buffer, nagpa-blotter taliwala sa duha ka sheet nga filter paper ug gibutang sa nagtrabaho nga layer sa ibabaw sa plastik nga base sa aplikante. Ang solusyon gikan sa plato gibalhin sa aplikante sa gel 2-4 ka beses. Ang gel gibalhin sa usa ka electrophoresis chamber,
Talaan 2. Ang komposisyon sa solusyon nga gigamit alang sa pagmansa sa cellulose acetate gel sa pagtuki sa peptidase isoenzymes, usa ka tulo sa pintal (bromophenol blue) ang gibutang sa ngilit sa gel.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 ml
Peroxidase, 1000 U / ml 5 tulo
o-dianisidine, 4 mg / ml 8 tulo
MgCl2, 20 mg / ml 2 tulo
Gly-Leu, 15 mg / ml 10 tulo
L-amino-acid oxidase, 20 u / ml 2 tulo
Ang electrophoresis gidala sa sulud sa 20 minuto. sa 200 V. Pagkahuman sa electrophoresis, ang gel gibalhin sa usa ka lamesa sa pagdibuho ug namansahan sa usa ka espesyal nga solusyon sa pagdibuho (Talaan 2). 10 ml nga 1,6% nga DIFCO agar ang pasiuna nga natunaw sa usa ka oven sa microwave, gipabugnaw hangtod sa 60 ° C, pagkahuman ang 2 ml nga agar gisagol sa usa ka sagol nga pintal ug gibubo sa usa ka gel. Ang mga labud makita sa sulud sa 15-20 ka minuto. Ang L-amino-acid oxidase reagent gidugang dayon sa wala pa gisagol ang solusyon sa tinunaw nga agar.
Sa mga populasyon sa Rusya, ang lugar nga Pep 1 girepresentar sa mga genotypes 100/100 ug 92/100. Ang Homozygote 92/92 labi ka talagsaon (mga 0,1%). Ang Locus Rehr 2 girepresenta sa tulo ka mga genotypes 100/100, 100/112, ug 112/112, ug ang tanan nga 3 nga lahi lahi kaayo (Elanky and Smirnov, 2003, Fig. 2).
Panukiduki sa genome
Pagdili sa gitas-on nga bahin sa polymorphism nga adunay sunod nga hybridization (RFLP-RG 57)
Ang tibuuk nga DNA gitambalan sa Eco R1 restriction enzyme, ang mga tipik sa DNA gibulag sa electrophoresis sa agarose gel. Ang nuklear nga DNA dako kaayo ug daghang mga balik-balik nga han-ay, nga tungod niini lisud nga direkta nga analisahon ang daghang mga tipik nga nakuha sa aksyon sa mga pagdili nga mga enzyme. Tungod niini, ang mga tipik sa DNA nga gilain sa gel gibalhin sa usa ka espesyal nga lamad ug gigamit alang sa hybridization nga adunay pagsusi sa RG 57, nga kauban ang mga nucleotide nga adunay marka nga radioactive o fluorescent label. Ang kini nga probe hybridize nga adunay balik-balik nga mga han-ay sa genomic (Goodwin et al., 1992, Forbes et al., 1998). Pagkahuman sa panan-aw sa mga sangputanan sa hybridization sa usa ka light- o radioactive material, usa ka multi-locus hybridization profile (fingerprinting) ang nakuha, girepresenta sa 25-29 nga mga tipik (Forbes et al., 1998). Ang mga asexual (clonal) nga mga anak adunay parehas nga mga profile. Pinaagi sa paghan-ay sa mga banda sa electrophoretogram, mahukman sa usa ang pagkaparehas ug pagkalainlain sa gitandi nga mga organismo.
Mga haplotypes sa Mitochondrial DNA
Sa kadaghanan nga mga eukaryotic cells, ang mtDNA gipakita sa porma sa doble nga straced circular DNA molekula, nga, dili sama sa mga nukleyar nga chromosome nga eukaryotic cells, nagkopya nga semi-konserbatibo ug wala’y kalabotan sa mga molekula sa protina.
Ang mitochondrial genome sa P. infestans gisundan, ug ubay-ubay nga mga obra ang gitugyan sa pagtuki sa mga gitas-on sa tipik sa restriksyon (Carter et al, 1990, Goodwin, 1991, Gavino, Fry, 2002). Pagkahuman nga gihimo ni Griffith ug Shaw (1998) ang usa ka yano ug dali nga pamaagi alang sa pagtino sa mga haplotyp nga mtDNA, kini nga marker nahimong usa sa labing popular sa mga pagtuon sa P. Infestans. F2-R2 (Talaan 4) ug ang ilang gisundan nga pagdili nga adunay restriction nga mga enzyme nga MspI (4st fragment) ug EcoR3 (1nd fragment). Gitugotan ka sa pamaagi nga maila ang 1 ka haplotypes: Ia, IIa, Ib, IIb. Ang Type II lahi sa tipo I sa presensya sa usa ka insert nga 2 bp sa gidak-on ug sa lainlaing lokasyon sa mga site sa restriction sa mga rehiyon nga P4 ug P1881 (Fig. 2).
Sukad sa 1996, taliwala sa mga pilit nga nakolekta sa teritoryo sa Russia, ang mga haplotypes nga Ia ug IIa ra ang natala (Elansky et al., 2001, 2015). Mahibal-an kini pagkahuman sa pagbulag sa mga produkto sa restriction nga adunay primer F2-R2 sa usa ka electric field (Larawan 4, 5). Gigamit ang mga lahi sa mtDNA sa pagtandi nga pagtuki sa mga matang ug populasyon. Sa daghang mga buhat, gigamit ang mga tipo sa mitochondrial DNA aron mahimulag ang mga linya sa clonal ug pasaporte ang P. infestans isolates (Botez et al., 2007; Shein et al., 2009). Gamit ang pamaagi sa PCR-RFLP, nahinapos nga ang mtDNA magkakaiba sa parehas nga P. infestans strain (Elansky ug Milyutina, 2007). Mga kondisyon sa pagdugang: 1x (500 sec. 94 ° C), 40x (30 sec. 90 ° C, 30 sec. 52 ° C, 90 sec. 72 ° C); 1x (5 min. 72 ° C). Pagsagol sa reaksyon: (20 μl): 0,2 U Taq DNA polymerase, 1x 2,5 mM MgCl2-Taq buffer, 0,2 mM matag dNTP, 30 pM primer ug 5 ng sa gisusi nga DNA, deionized nga tubig - hangtod sa 20 μl.
Ang pagpugong sa produkto sa PCR gipatuman sa 4-6 ka oras sa temperatura nga 37 ° C. Pagsagol sa pagdili (20 μl): 10x MspI (2 μl), 10x buffric restriction (2 μl), deionized water (6 μl), produkto sa PCR (10 μl).
Talaan 3. Gigamit ang mga pasiuna alang sa pagpadako sa mga rehiyon nga polymorphic sa mtDNA
Lokal | Panguna | Primer nga gitas-on ug pagbutang | Ang gitas-on sa produkto sa PCR | Pagpugong |
---|---|---|---|---|
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)
Kung nagdala sa RAPD, gigamit ang usa ka pasiuna (usahay daghang mga primer nga magkadungan) nga adunay usa ka dili tinuud nga pagkasunud sa nucleotide, kasagaran 10 nga mga nucleotide ang gitas-on, nga adunay taas nga sulud (gikan sa 50%) sa mga GC nucleotide ug usa ka mubu nga temperatura sa annealing (mga 35 ° C). Ang ingon nga mga primer "yuta" sa daghang mga komplementaryong lugar sa genome. Pagkahuman sa pagpadako, daghang numero sa mga amplicon ang nakuha. Ang ilang ihap nagsalig sa (mga) panugod nga gigamit ug sa mga kondisyon sa reaksiyon (konsentrasyon sa MgCl2 ug temperatura sa annealing).
Ang pagpakita sa mga amplicon gidala pinaagi sa distillation sa polyacrylamide o agarose gel. Kung naghimo sa pagtuki sa RAPD, kinahanglan nga bantayan pag-ayo ang kaputli sa gisusi nga materyal, sukad Ang kontaminasyon sa uban pang buhing mga butang mahimong hinungdan sa usa ka hinungdanon nga pagdugang sa gidaghanon sa mga artifact, nga daghan kaayo sa pagtuki sa lunsay nga materyal (Perez et al, 1998). Ang paggamit sa kini nga pamaagi sa pagtuon sa genome P. infestans makita sa daghang mga buhat (Judelson, Roberts, 1999, Ghimire et al., 2002, Carlisle et al., 2001). Ang pagpili sa mga kondisyon sa reaksyon ug mga pasiuna (51 10-n-una nga mga nukleotida nga gitun-an) gihatag sa artikulo ni Abu-El Samen et al., (2003).
Pagtuki sa Repeat nga Mikrosatellite (SSR)
Ang mga pag-usab sa mikrosat satellite (yano nga pagsubli sa pagsunud, SSR) parehas nga nag-usab sa mubu nga han-ay nga 1-3 (usahay hangtod sa 6) nga mga nukleotida nga naa sa mga nukleyar nga genome sa tanan nga mga eukaryote. Ang ihap sa sunud-sunod nga pagsubli mahimong magkalainlain gikan sa 10 hangtod 100. Ang mga microsat satellite loci mahitabo nga adunay medyo taas nga frequency ug labi o labi ka parehas nga gipanghatag sa tibuuk nga genome (Lagercrantz et al., 1993). Ang polymorphism sa mga han-ay sa microsatelit adunay kalabotan sa mga pagkalainlain sa ihap sa mga pag-usab sa sukaranan nga motibo. Ang mga marka sa microsatellite usa ka codominant, nga nagpaposible nga magamit kini alang sa pagtuki sa istruktura sa usa ka populasyon, pagtino sa kaubanan, mga agianan sa paglalin sa mga genotypes, ubp. Lakip sa uban pang mga bentaha sa kini nga mga marka, kinahanglan nga timan-an ang ilang kataas nga polymorphism, maayong pagkapatubo, neyutralidad, ug ang kaarang nga makahimo awtomatiko nga pagtuki ug pag-usisa. Ang pag-analisa sa polymorphism sa mga pag-usab sa microsatelit gipatuman sa PCR nga nagpadako gamit ang mga primer nga komplementaryo sa mga talagsaon nga han-ay sa flanking microsatelit loci. Sa sinugdanan, ang pagtuki gidala sa pagpalain sa mga produkto nga reaksyon sa usa ka polyacrylamide gel. Pagkahuman, ang mga empleyado sa kompanya nga Applied Biosystems nagsugyot nga gamiton ang mga fluorescent nga adunay marka nga mga primer nga adunay pagkakita sa mga produkto nga reaksyon gamit ang usa ka awtomatikong laser detector (Diehl et al., 1990), ug pagkahuman ang sagad nga mga awtomatikong pagsunud sa DNA (Ziegle et al., 1992). Ang pagmarka sa mga primer nga adunay lainlaing mga fluorescent dyes nagpaposible sa pag-analisar sa daghang mga marka sa makausa sa usa ka linya ug, subay niini, hinungdanon nga nadugangan ang pagkamabungahon sa pamaagi ug nadugangan ang katukma sa pagtuki.
Ang mga nahauna nga publikasyon nga gigahin sa paggamit sa pagtuki sa SSR alang sa pagtuon sa P. infestans nagpakita kaniadtong umpisa sa 2000s. (Knapova, Gisi, 2002). Dili tanan nga mga marka nga gisugyot sa mga tagsulat nagpakita usa ka igo nga degree sa polymorphism, bisan pa, duha sa ila (4B ug G11) ang giapil sa set nga 12 nga mga marker sa SSR nga gisugyot ni Lees et al. (2006) ug pagkahuman gisagop sa network sa panukiduki sa Eucablight (www.eucablight .org) ingon usa ka sukaranan alang sa P. infestans. Paglabay sa pipila ka tuig, usa ka pagtuon ang gimantala sa paghimo sa usa ka sistema alang sa multiplex analysis sa P. infestans DNA pinauyon sa walo nga SSR marker (Li et al., 2010). Sa katapusan, pagkahuman sa pagtimbang-timbang sa tanan nga gisugyot nga mga marka ug gipili ang labing kasayuran sa mga niini, ingon man usab ang pag-optimize sa mga pasiuna, mga label nga fluorescent, ug mga kondisyon nga nagpadako, ang parehas nga grupo sa mga tagsulat nagpakita sa usa ka sistema sa us aka lakang nga pag-analisar sa multiplex, lakip ang 12 nga mga marka (Talaan 4; Li et al. , 2013a). Ang mga primer nga gigamit sa kini nga sistema gipili ug gimarkahan og usa sa upat nga fluorescent marker (FAM, VIC, NED, PET) aron ang mga han-ay sa mga gidak-on sa allele nga primer nga adunay parehas nga mga label dili magkaparis.
Gihimo sa mga tagsulat ang pagtuki sa usa ka PTC200 amplifier (MJ Research, USA) gamit ang QIAGEN multiplex PCR kits o QIAGEN Typeit Microsatelit PCR kits. Ang kadaghan sa sagol nga reaksyon mao ang 12.5 μL. Ang mga kondisyon sa pagpadako mao ang mosunud: alang sa QIAGEN multiplex PCR: 95 ° C (15 min), 30x (95 ° C (20 sec), 58 ° C (90 sec), 72 ° C (60 sec), 72 ° C (20 min); alang sa QIAGEN Type-it Microsatelit PCR: 95 ° C (5 min), 28x (95 ° C (30 sec), 58 ° C (90 sec), 72 ° C (20 sec), 60 ° C (30 min).
Ang pagbulag ug paghanduraw sa mga produkto sa PCR gihimo pinaagi sa paggamit sa usa ka ABI3730 nga awtomatikong capillary DNA analyzer (Applied Biosystems).
Talaan 4. Mga kinaiyahan sa 12 nga sagad nga mga marker sa SSR nga gigamit alang sa genotyping sa P. Infestans (Li et al., 2013a)
Titulo | Gidaghan sa mga alleles | Sakup sa gidak-on mga alleles (bp) | Mga Punoan |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
Pi02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTTACAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATTCGATCGCAACTGAGGG R: GTTTACAAGATACACACGTCGCTCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | F: FAM-PointsTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGGAGAAAGGCTTC |
Pi04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTTACCGATGG R: GTTTCAGCGGCTGTTTCGAC |
Pi70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTATTTCTTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Pi63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTCCTGTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGGC R: GTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTTCA R: GCAAGCGAGGTTTGTAGATT |
Ang usa ka pananglitan sa paghanduraw sa mga sangputanan sa pagtuki gipakita sa Fig. 6. Ang mga resulta gisusi gamit ang GeneMapper 3.7 software pinaagi sa pagtandi sa nakuha nga datos sa datos nga nahibal-an nga mga nahimulag. Aron mapadali ang paghubad sa mga sangputanan sa pagtuki, kinahanglan nga iupod ang 1-2 nga mga isolate nga pakisayran nga adunay nahibal-an nga genotype sa matag pagtuon.
Ang gisugyot nga pamaagi sa panukiduki gisulayan sa us aka hinungdanon nga ihap sa mga sampol sa uma, pagkahuman gisunod sa mga tagsulat ang mga protokol sa taliwala sa mga laboratoryo sa duha nga mga organisasyon, Ang James Hutton Institute (UK) ug Wageningen University & Research (Netherlands), nga, kauban ang posibilidad nga magamit ang mga standard FTA card alang sa gipasimple. pagkolekta ug pagpadala sa mga P. infestans nga mga sampol sa DNA nga posible nga makigsulti bahin sa posibilidad sa paggamit sa komersyo sa kini nga pag-uswag. Ingon kadugangan, usa ka dali ug ensakto nga pamaagi sa genotyping P. infestans nga gilain gamit ang pag-analisar sa multiplex SSR nga nagpaposible sa paghimo sa standardized nga pagtuon sa mga populasyon sa kini nga pathogen sa usa ka kalibutanon nga sukat, ug paghimo sa usa ka database sa kalibutan sa ulahi nga pag-ulbo sulud sa gambalay sa proyekto nga Eucablight (www.eucablight.org), lakip ang , lakip ang mga sangputanan sa pagtuki sa microsatellite, gihimo nga posible nga masundan ang pagtungha ug pagkaylap sa mga bag-ong genotypes sa tibuuk kalibutan.
Gipadako ang gitas-on sa tipik nga gitas-on sa polymorphism (AFLP). Ang AFLP (gipadako nga gitas-on sa fragment polymorphism) usa ka teknolohiya alang sa pagmugna mga random marka nga molekula gamit ang piho nga mga pasiuna. Sa AFLP, gitambal ang DNA nga adunay kombinasyon nga duha nga mga pagdili nga mga enzyme. Ang piho nga mga adaptor ligated sa mga sticky end sa mga tipik sa restriction.
Ang kini nga mga tipik gipadako gamit ang mga primer nga komplementaryo sa han-ay sa adapter ug site nga pag-restriction, ug dugang nga nagdala usa o daghan pa nga mga base sa ilang 3 'nga mga katapusan. Ang hugpong sa mga tipik nga nakuha nakasalig sa restriksyon nga mga enzyme ug sulag nga gipili nga mga nucleotide sa 3'-katapusan sa mga primer (Vos et al., 1995). Ang AFLP - gigamit ang genotyping aron dali nga matun-an ang lahi sa lahi sa lainlaing mga organismo.
Ang usa ka detalyado nga paghulagway sa pamaagi gihatag sa mga buhat ni Mueller, Wolfenbarger, 1999, Savelkoul et al., 1999. Daghang trabaho sa pagtandi sa resolusyon sa mga pamaagi sa AFLP ug SSR ang gipatuman sa mga tigdukiduki sa China. Gitun-an ang mga kinaiya nga phenotypic ug genotypic nga 48 P. infestans isolates nga nakolekta sa lima nga mga rehiyon sa North China. Pinahiuyon sa panukiduki sa AFLP, walo ka lainlaing mga DNA genotypes ang nakilala, sukwahi sa SSR genotypes, diin wala gibutyag nga pagkalainlain (Guo et al., 2008).
Ang pagdugang sa mga primer nga homologous sa mga han-ay sa mga elemento sa mobile
Ang mga marker nga nakuha gikan sa mga han-ay sa mga retrotransposons labi ka dali alang sa pagmapa sa genetiko, ang pagtuon sa pagkalainlain sa genetiko ug mga proseso sa ebolusyon (Schulman, 2006). Kung gihimo ang mga primer aron madugangan ang malig-on nga han-ay sa pipila nga mga elemento sa mobile, posible nga mapadako ang mga rehiyon sa genome nga naa sa taliwala nila. Sa mga pagtuon sa hinungdan nga ahente sa ulahi nga pag-ulbo, ang pamaagi sa pagpadako sa mga rehiyon sa genome nga naggamit usa ka pasiuna nga komplementaryo sa kinauyokan nga han-ay sa SINE (Short Interspersed Nuclear Elemen) nga malampuson nga gigamit (Lavrova ug Elansky, 2003). Gigamit kini nga pamaagi, ang mga pagkalainlain gipadayag bisan sa mga asekswal nga mga anak sa usa ka nahimulag. Bahin niini, nahinapos nga ang inter - SINE - PCR nga pamaagi labi ka piho ug ang rate sa paglihok sa mga elemento nga SINE sa Phytophthora genome taas.
Sa genome sa P. infestans, 12 nga pamilya sa mga mubu nga retrotransposons (SINE) ang nakilala; ang pag-apod-apod sa species sa mubu nga retrotransposons giimbestigahan, ang mga elemento (SINEs) nakilala nga makit-an sa genome nga P. infestans ra (Lavrova, 2004).
Mga bahin sa aplikasyon sa mga pamaagi sa pagtandi nga pagtuon sa mga matang sa pagtuon sa populasyon
Kung nagplano sa usa ka pagtuon, kinahanglan nga tin-aw nga masabtan ang mga katuyoan nga giapas niini ug gamiton ang mga angay nga pamaagi. Sa ingon, ang pipila ka mga pamaagi nagpaposible sa pagmugna daghang mga independyenteng marka sa timaan, apan sa parehas nga oras adunay gamay nga pagsanay ug kusug nga nagsalig sa mga gigamit nga reagent, kondisyon sa reaksyon, ug kontaminasyon sa materyal nga pagsulay. Busa, sa matag pagtuon sa usa ka grupo sa mga pilas, kinahanglan nga mogamit daghang mga sukaranan (reperensya) nga nahimulag, bisan bisan sa kini nga kaso, ang mga sangputanan sa daghang mga eksperimento lisud kaayo nga magkahiusa.
Ang kini nga grupo sa mga pamaagi adunay kauban nga RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR. Pagkahuman sa pagdako, daghang mga tipik sa DNA nga lainlain ang gidak-on ang nakuha. Maayong tambag nga gamiton ang ingon nga mga pamaagi kung kinahanglanon aron mapahimutang ang mga kalainan tali sa malapit nga kalabotan sa mga lihok (ginikanan-anak, ihalas nga klase-mutants, ug uban pa), o sa mga kaso diin kinahanglan ang usa ka detalyado nga pagtuki sa us aka gamay nga sampol. Sa ingon, ang pamaagi nga AFLP kaylap nga gigamit sa pagmapa sa genetiko sa P. infestans (van der Lee et al., 1997) ug sa mga pagtuon sa intrapopulasyon (Knapova, Gisi, 2002, Cooke et al, 2003, Flier et al, 2003). Ang ingon nga mga pamaagi dili angay gamiton kung naghimo sa mga database sa mga strain, tungod kay praktikal nga imposible nga mahiusa ang pag-asoy sa mga sangputanan kung naghimo og mga pagtuki sa lainlaing mga laboratoryo.
Bisan pa sa makita nga kasayon ug katulin sa pagpatuman (pagbulag sa DNA nga wala’y maayong pagputli, pagpadako, pagtan-aw sa mga sangputanan), kini nga grupo sa mga pamaagi nanginahanglan paggamit sa usa ka espesyal nga pamaagi alang sa pagdokumento sa mga sangputanan: distilasyon sa polyacrylamide gel nga adunay marka nga (radioactive o luminescent) nga mga primer ug sunod nga pagkaladlad sa light o radioactive material. Ang naandan nga ethidium bromide agarose gel imaging sa kasagaran dili angay alang sa kini nga mga pamaagi tungod kay daghang mga tipik sa DNA nga lainlain ang gidak-on ang mahimo’g fuse.
Ang uban pang mga pamaagi, sa sukwahi, nagpapahimong posible nga makamugna usa ka gamay nga mga dagway nga adunay labing kataas nga pagsanay. Kauban sa kini nga grupo ang pagtuon sa mga haplotypes nga mitochondrial DNA (duha ra nga haplotypes nga Ia ug IIa ang nakit-an sa Russia), klase sa pagsamok (kadaghanan sa mga nahimulag gibahin sa 2 nga lahi: ang A1 ug A2, ang mabungahon sa kaugalingon nga SF panagsa ra makit-an) ug peptidase isozyme spectra (duha nga loci Pep1 ug Pep2 , nga naglangkob sa duha nga isozymes matag usa) ug glucose-6-phosphate isomerase (sa Russia wala’y pagkalainlain alang sa kini nga kinaiya, bisan kung ang hinungdanon nga polymorphism namatikdan sa ubang mga nasud sa kalibutan). Maayong tambag nga gamiton kini nga mga dagway kung analisahon ang mga koleksyon, paghugpong sa mga rehiyonal ug pangkalibutang mga database. Sa kaso sa pagtuki sa mga isozymes ug haplotypes nga mitochondrial DNA, posible nga buhaton nga wala’y sagol nga mga matang sa paglihok, samtang sa pagtuki sa mga klase sa pagsanay, kinahanglan ang duha nga mga isolate sa pagsulay nga adunay nahibal-an nga mga klase sa pagsanay.
Ang mga kondisyon sa reaksyon ug reagents mahimo lamang makaapekto sa kalainan sa produkto sa electrophoretogram; ang pagpakita sa mga artifact sa kini nga mga lahi sa pagtuon dili mahimo.
Karon, ang kadaghanan sa mga populasyon sa Europa nga bahin sa Russia girepresenta sa mga matang sa parehas nga lahi sa pagminyo (Talaan 6), lakip niini adunay mga nahimulag nga adunay mga lahi nga Ia ug IIa sa mitochondrial DNA (uban pang mga lahi sa mtDNA nga nakit-an sa kalibutan wala makit-an sa Russia pagkahuman sa 1993). Ang talan-awon sa isozymes nga peptidase girepresenta sa duha ka genotypes sa lugar nga Pep1 (100/100, 92/92 ug heterozygote 92/100, ug ang 92/92 genotype labi ka talagsaon (<0,3%)) ug sa duha nga genotypes sa lugar nga Pep 2 (100/100 , 112/112 ug heterozygote 100/112, nga adunay genotype nga 112/112 nga nagakahitabo dili kaayo kanunay kaysa 100/100, apan kanunay usab kanunay).
Wala’y pagkalainlain sa spectrum sa isozymes nga glucose-6-phosphate isomerase pagkahuman sa 1993 (ang pagkawala sa clonal line nga US-1); ang tanan nga gitun-an nga mga isolate adunay 100/100 nga genotype (Elansky ug Smirnov, 2002).
Ang ikatulo nga grupo sa mga pamaagi nga posible nga makakuha usa ka igo nga grupo sa mga independente nga marka nga karakter nga adunay taas nga pagsanay. Karon, gilakip sa kini nga grupo ang pagsusi sa RFLP-RG57, nga naghimo sa 25-29 nga mga tipik sa DNA nga lainlain ang gidak-on. Ang RFLP-RG57 mahimong magamit pareho kung analisahon ang mga sampol ug pagtipon sa mga database. Bisan pa, ang kini nga pamaagi labi ka mahal kaysa sa nangaging mga, mogasto sa oras, ug nanginahanglan usa ka igo nga kadaghan sa giputli nga DNA. Busa, napugos ang tigdukiduki nga limitahan ang gidaghanon sa gisulayan nga materyal.
Ang pag-uswag sa RFLP-RG57 sa sayong bahin sa dekada 90 sa miaging siglo hinungdan nga gipakusog ang mga pagtuon sa populasyon sa hinungdan nga ahente sa ulahi nga pagkaguba. Nahimo kini nga sukaranan sa pamaagi pinahiuyon sa pagpili ug pagtuki sa "mga linya nga Clonal" (tan-awa sa ubus). Kauban sa RFLP-RG57, mating type, DNA fingerprinting (pamaagi sa RFLP-RG57), spektra sa peptidase ug glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, ug tipo sa mitochondrial DNA gigamit aron maila ang mga linya nga clonal. Salamat sa kaniya, gipakita kini al., 1994), ang pagpuli sa daan nga populasyon sa mga bag-o (Drenth et al, 1993, Sujkowski et al, 1994, Goodwin et al, 1995a), gipadayag ang mga linya sa clonal nga naglabi sa daghang mga nasud sa kalibutan. Ang mga pagtuon sa mga pilit sa Rusya nga gigamit kini nga pamaagi nagpakita usa ka taas nga genotypic polymorphism sa mga matang sa European nga bahin ug monomorphism sa mga populasyon sa mga bahin sa Asya ug Far sa Sidlangan sa Russia (Elansky et al, 2001). Ug karon kini nga pamaagi nagpabilin nga nag-una sa pagtuon sa populasyon sa P. infestans. Bisan pa, ang halapad nga pag-apud-apod niini gibabagan sa labi ka taas nga gasto ug kusog sa pagtrabaho sa pagpatuman.
Ang usa pa nga pamaagi nga nagsaad nga dili kaayo gigamit sa mga pagtuon sa P. infestans mao ang pagtuki sa microsatellite repe (SSR). Karon, kini nga pamaagi kaylap nga gigamit aron mahimulag ang mga linya sa clonal. Alang sa pagtuki sa mga matang sa kusog, ang mga kinaiya nga marka sa phenotypic sama sa pagkaanaa sa mga genul nga pamatasan sa mga lahi sa patatas (Avdey, 1995, Ivanyuk et al., 2002, Ulanova et al., 2003) ug kamatis nga kadaghanan gigamit (ug padayon nga gigamit). Karon, ang mga genes alang sa pagkabulok sa mga lahi sa patatas nawad-an sa ilang kantidad ingon marker nga mga kinaiya alang sa mga pagtuon sa populasyon tungod sa pagpakita sa labing kadaghan (o duul niini) nga gidaghanon sa mga genul nga adunay kagaw sa kadaghanan sa mga nahimulag. Sa parehas nga oras, ang T1 virulence gene alang sa mga kamut sa kamatis nga nagdala sa katugbang nga Ph1 nga gene malampuson nga gigamit ingon usa ka marker nga kinaiya (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al., 2003).
Sa daghang mga buhat, ang resistensya sa fungicides gigamit ingon usa ka marker nga kinaiya. Kini nga kinaiya dili gusto nga gamiton sa mga pagtuon sa populasyon tungod sa dali nga pagtan-aw sa mga mutation sa resistensya sa mga linya nga clonal pagkahuman sa aplikasyon nga metalaxyl- (o mefenoxam-) nga adunay mga fungicide sa uma. Pananglitan, ang mga hinungdanon nga kalainan sa lebel sa resistensya gipakita sa sulud sa linya nga clonal sa Sib1 (Elansky et al., 2001).
Sa ingon, ang klase sa pag-asawa, spectrum nga peptidase isoenzyme, tipo sa mitochondrial DNA, RFLP-RG57, SSR ang gipili nga mga bahin sa marker alang sa pagmugna og mga bangko sa datos ug mga pagsala sa pagsala sa mga koleksyon. Aron itandi ang limitado nga mga sampol, kung kinahanglan nga gamiton ang labing kadaghan nga mga bahin sa marker, mahimo nimo gamiton ang AFLP, RAPD, InterSSR, Inter-SINE PCR (Talaan 5). Bisan pa, kinahanglan hinumdoman nga ang kini nga mga pamaagi dili maayo nga mahimo’g usab, ug sa matag indibidwal nga eksperimento (amplification electrophoresis cycle) kinahanglan nga gamiton ang daghang mga isolate nga reperensiya.
Talaan 5. Pagtandi sa lainlaing mga pamaagi sa pagsiksik sa mga matang P. Mga Infestan
sukdanan | TS | Mga Isofer nga pulis | MtDNA | RFLP-RG57 | RAPD | ISSR | SSR | AFLP | Gipadayag |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kadaghan sa kasayuran | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Reproducibility | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Posibilidad sa mga artifact | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
gasto sa | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Ang kusog sa labor | Н | Н | Н | В | NS * | NS * | Н | С | NS * |
Kadali sa pagtuki ** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Hinumdomi: H - ubos, C - medium, B - taas; Ны * - Labing kusog ang kusog sa pagtrabaho kung mogamit agarose gel o awtomatiko
genotyper, medium - pinaagi sa distilasyon sa polyacrylamide gel nga adunay mga marka nga pasiuna,
** - Dili maihap ang oras nga gigugol sa nagtubo nga mycelium alang sa pagbulag sa DNA.
Ang istruktura sa populasyon
Mga linya nga Clonal
Kung wala’y paghiusa usab o dili hinungdanon nga kontribusyon sa istraktura sa populasyon, ang populasyon naglangkob sa usa ka piho nga mga clone, pagbayloay sa genetiko nga taliwala niini hilabihan ka talagsaon.
Sa ingon nga mga populasyon, labi ka makahibalo nga magtuon dili sa mga frequency sa tagsatagsa nga mga gene, apan ang mga frequency sa mga genotypes nga adunay usa ka managsama nga gigikanan (mga linya sa clonal o mga linya sa clonal) ug magkalainlain lamang pinaagi sa mga mutasyon sa punto. Ang mga pagtuon sa populasyon sa ulahi nga blight pathogen ug ang pagtuki sa mga linya nga clonal labi ka kusog nga gipadali gikan sa pag-abut sa pamaagi nga RFLP-RG57 sa sayong bahin sa 90s sa miaging siglo. Kauban sa RFLP-RG57, mating type, spectra sa peptidase ug glucose-6-phosphate isomerase isoenzymes, ug mitochondrial DNA type ang gigamit aron maila ang mga linya nga clonal. Ang mga kinaiyahan sa labing kasagarang mga linya sa clonal gipakita sa Talaan 6.
Gidominar sa Clone US-1 ang mga populasyon bisan diin hangtod sa katapusan sa mga 80, pagkahuman nagsugod kini og ilis sa ubang mga clone ug nawala gikan sa Europa ug North America. Kini makit-an karon sa Far East (Pilipinas, Taiwan, China, Japan, Korea, Koh et al., 1994, Mosa et al, 1993), sa Africa (Uganda, Kenya, Rwanda, Goodwin et al, 1994, Vega-Sanchez et al., 2000; Ochwo et al., 2002) ug sa South America (Ecuador, Brazil, Peru, Forbes et al., 1997, Goodwin et al., 1994). Wala’y mga pagkasinama nga nahisakop sa linya sa US-1 ang nakilala sa Australia lang. Dayag, ang mga P. infestans isolates miabut sa Australia nga adunay lain nga balud sa paglalin (Goodwin, 1997).
Ang Clone US-6 ninglalin gikan sa amihanang Mexico ngadto sa California sa ulahing bahin sa katuigang 70 ug hinungdan sa epidemya didto sa mga patatas ug kamatis pagkahuman sa 32 ka tuig nga wala’y sakit. Tungod sa kataas sa kaagresibo niini, gibalhin niini ang clone sa US-1 ug nagsugod sa pagdominar sa kasadpang baybayon sa Estados Unidos (Goodwin et al., 1995a).
Ang mga genotypes nga US-7 ug US-8 nadiskubrehan sa Estados Unidos kaniadtong 1992 ug kaniadtong 1994 kaylap nga napanagtag sa Estados Unidos ug Canada. Panahon sa usa ka panahon sa uma, ang clone US-8 makahimo sa hapit hingpit nga pagbalhin sa clone US-1 sa mga patatas nga patatas nga sa una natakdan sa parehas nga mga clone sa parehas nga konsentrasyon (Miller ug Johnson, 2000).
Ang mga clone BC-1 hangtod BC-4 naila sa British Columbia sa gamay nga ihap sa Goodwin et al., 1995b). Malapad ang pagkaylap sa Clone US-11 sa Estados Unidos ug gihulip ang US-1 sa Taiwan. Ang mga clone nga JP-1 ug EC-1, kauban ang clone US-1, kasagaran sa Japan ug Ecuador, matag usa (Koh et al., 1994; Forbes et al., 1997).
Ang SIB-1 usa ka clone nga nagpatigbabaw sa Russia sa daghang lapad nga teritoryo gikan sa rehiyon sa Moscow hangtod sa Sakhalin. Sa rehiyon sa Moscow, kini nadiskobrehan kaniadtong 1993, ug ang pila nga populasyon sa uma gilangkoban labi pa sa mga lahi sa kini nga linya nga clonal, nga kontra kaayo sa metalaxyl. Pagkahuman sa 1993, mikaylap ang pagkaylap sa kini nga clone. Sa gawas sa Ural kaniadtong 1997-1998, ang SIB-1 nakit-an bisan diin, gawas sa Khabarovsk Teritoryo (ang clone nga SIB-2 kaylap didto). Ang pagbulagbulag sa spatial nga mga clone nga adunay lainlaing mga lahi sa pagparis wala’y labot sa proseso sa sekswal sa Siberia ug sa Far East. Sa rehiyon sa Moscow, sukwahi sa Siberia, ang populasyon girepresenta sa daghang mga clone; hapit tanan nga nahimulag adunay usa ka talagsaon nga multilocus genotype (Elansky et al., 2001, 2015). Ang kini nga pagkalainlain dili mapasabut ra pinaagi sa pag-angkat sa mga fungal strain gikan sa lainlaing mga bahin sa kalibutan nga adunay gi-import nga materyal sa binhi. Tungod kay ang parehas nga lahi sa pagparis nahitabo sa populasyon, posible nga ang pagkalainlain niini tungod usab sa paghiusa pag-usab. Sa ingon, sa British Columbia, ang pagtumaw sa mga genotypes BC-2, BC-3, ug BC-4 gituohan tungod sa hybridization sa mga clone BC-1 ug US-6 (Goodwin et al., 1995b). Posible nga ang mga hybrid strains makit-an sa mga populasyon sa Moscow. Pananglitan, ang mga strain nga MO-4, MO-8 ug MO-11 heterozygous alang sa lugar sa PEP mahimo nga mga hybrids taliwala sa mga strain nga MO-12, MO-21, MO-22, nga adunay usa ka A2 mating type ug homozygous alang sa usa ka alelyo sa PEP locus ug ang salaan Ang MO-8, adunay klase nga A1 mating ug homozygous alang sa usa pa nga alele sa lugar. Ug kung kini ang hinungdan, ug sa mga moderno nga populasyon sa P. infestans adunay kalagmitan nga dugangan ang papel sa proseso sa sekswal, kung ingon-ana maminusan ang impormasyon nga kantidad sa pagtuki sa mga multilocus clone (Elansky et al., 2001, 2015).
Pagkalainlain sa mga linya nga clonal
Hangtod sa dekada 90 sa ika-20 nga siglo, ang clonal line nga US-1 kaylap sa kalibutan. Kadaghanan sa mga populasyon sa uma ug rehiyon nga eksklusibo nga naglangkob sa mga matang sa US-1 genotype. Bisan pa, ang mga kalainan sa taliwala sa mga nahimulag nakita usab, nga lagmit nga hinungdan sa usa ka mutational nga proseso. Ang mga pagbag-o nahinabo sa pareho nga nukleyar ug mitochondrial DNA ug apektado, lakip sa uban pang mga butang, ang lebel sa resistensya sa mga tambal nga phenylamide ug ang gidaghanon sa mga genulence genes. Ang mga linya nga lahi sa orihinal nga genotypes pinaagi sa mga mutasyon gipakita sa dugang nga mga numero pagkahuman sa tuldok nga nagsunud sa ngalan sa orihinal nga genotype (pananglitan, ang linya nga mutant sa US-1.1 sa linya nga clonal nga US-1). Ang mga linya sa fingerprinting DNA nga US-1.5 ug US-1.6 adunay sulud nga mga linya sa accessory nga lainlain ang gidak-on (Goodwin et al., 1995a, 1995b); ang linya nga clonal nga US-6.3 lahi usab gikan sa US-6 sa usa ka linya nga magamit (Goodwin, 1997, Talaan 7).
Sa pagtuon sa mitochondrial DNA, nakit-an nga ang tipo nga 1b mitochondrial DNA lamang ang makit-an sa linya nga clonal nga US-1 (Carter et al., 1990). Bisan pa, sa pagtuon sa mga matang sa kini nga linya nga clonal gikan sa Peru ug Pilipinas, nakit-an ang mga nahimulag nga ang mga klase nga mitochondrial DNA lahi gikan sa 1b kung adunay mga pagsal-ot ug pagtangtang (Goodwin, 1991, Koh et al., 1994).
Talaan 6. Multilocus genotypes sa pipila nga P. infestans clonal lines
Titulo | Matang sa pagminyo | Isozymes | Mga fingerprint sa DNA | Matang sa MtDNA | |
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 |
Hinumdomi: * - wala’y datos.
Talaan 7. Multilocus genotypes ug ang ilang mutant nga linya
Titulo | Matang sa pagminyo | | Mga DNA Fingerprint (RG57) | Mga nota | |
GPI | PEP-1 | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Orihinal nga genotype 1 |
US-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | Pagbag-o sa PEP |
US-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | Pagbag-o sa RG57 |
US-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | Pagbag-o sa RG57 |
US-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Pagbag-o sa RG57 ug PEP |
US-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | Pagbag-o sa RG57 |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Orihinal nga genotype 2 |
US-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | Pagbag-o sa PEP |
US-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | Pagbag-o sa RG57 |
US-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | Pagbag-o sa RG57 |
US-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Pagbag-o sa RG57 ug PEP |
US-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | Pagbag-o sa RG57 |
BR-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Orihinal nga genotype 3 |
BR-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | Pagbag-o sa RG57 |
Adunay usab mga pagbag-o sa talan-awon sa mga isozymes. Ingon usa ka lagda, hinungdan kini sa pagkahugno sa usa ka organismo nga sa una heterozygous alang sa kini nga enzyme ngadto sa mga homozygous. Kaniadtong 1993, sa mga prutas nga kamatis, nakilala namon ang usa ka sala nga adunay mga kinaiya nga kinaiya sa US-1: RG57 fingerprinting, mitochondrial DNA type, ug 86/100 genotype alang sa glucose-6-phosphati-isomerase, apan kini homozygous (100/100) alang sa una nga peptidase locus imbis nga usa ka 92/100 heterozygote nga kasagaran sa kini nga linya nga clonal. Ginganlan namon ang genotype sa kini nga sala nga MO-17 (Talaan 6). Ang mga mutant nga linya nga US-1.1 ug US-1.4 lahi usab gikan sa US-1 pinaagi sa mga mutasyon sa una nga lugar nga peptidase (Talaan 7).
Ang mga mutasyon nga mosangput sa mga pagbag-o sa gidaghanon sa mga genul nga kabilin alang sa mga lahi sa kamatis ug kamatis kasagaran na. Nailhan sila taliwala sa mga hilit nga linya sa clonal US-1 sa mga populasyon gikan sa Netherlands (Drenth et al., 1994), Peru (Goodwin et al., 1995a), Poland (Sujkowski et al., 1991), amihanang North America (Goodwin et al., ., 1995b). Ang mga pagkalainlain sa ihap sa mga genetiko nga kamatay sa patatas namatikdan usab taliwala sa mga hilit nga linya sa clonal nga US-7 ug US-8 sa Canada ug Estados Unidos (Goodwin et al., 1995a), taliwala sa mga hilit nga linya sa SIB-1 sa Asya nga bahin sa Russia (Elansky et al, 2001 ).
Ang mga pag-inusara nga adunay kusug nga kalainan sa lebel sa resistensya sa mga tambal nga phenylamide nakilala sa mga populasyon sa uma nga monoclonal, nga ang tanan nahisakop sa linya sa clonal nga Sib-1 (Elansky et al, 2001, Talaan 1). Hapit tanan nga mga linya sa linya nga clonal nga US-1 sensitibo kaayo sa metalaxyl, bisan pa, ang labi ka resistensyado nga mga isolate sa kini nga linya nahimulag sa Pilipinas (Koh et al., 1994) ug sa Ireland (Goodwin et al., 1996).
Mga moderno nga populasyon sa P. infestans
Sentral Amerika (Mexico)
Ang populasyon sa P. infestans sa Mexico labi ka lahi sa ubang populasyon sa kalibutan, nga panguna nga hinungdan sa posisyon sa kasaysayan niini. Daghang mga pagtuon sa kini nga populasyon ug mga may kalabotan nga P. infestans species sa clade Phytophthora, ingon man mga lokal nga species sa henero nga Solanum, nga nagdala sa konklusyon nga ang ebolusyon sa pathogen sa sentral nga bahin sa Mexico nahinabo kauban ang ebolusyon sa mga host nga tanum ug adunay kalabutan sa sekswal nga panaghiusa (Grünwald, Flier , 2005). Ang parehas nga lahi sa pag-asawa girepresenta sa populasyon, ug managsama nga katimbangan, ug ang presensya sa mga oospore sa yuta, sa mga tanum ug tubers sa patatas ug mga ihalas nga kahanas nga Solanum nga nagkumpirma nga adunay usa ka proseso nga sekswal sa populasyon (Fernández-Pavía et al., 2002). Ang mga bag-o nga pagtuon sa Toluca Valley ug mga kasilinganan niini (ang gipanghunahuna nga sentro sa gigikanan sa pathogen) gikumpirma ang taas nga pagkalainlain sa henetiko sa lokal nga populasyon sa P. infestans (134 multilocus genotypes sa us aka sample nga 176 ka mga sampol) ug ang presensya sa daghang mga lainlain nga mga subpopulasyon sa rehiyon (Wang et al., 2017). Ang mga hinungdan nga hinungdan sa pagkalainlain niini mao ang spatial nga pagbahin sa mga subpopulasyon nga kinaiyahan sa mga bukiran sa tungatunga nga Mexico, mga kalainan sa mga kondisyon sa pagpananom ug mga lahi sa patatas nga gigamit sa mga walog ug bukid, ug ang presensya sa mga ligaw nga tuberous nga Solanum species nga mahimo’g maglihok isip kapilian nga host (Fry et al ., 2009).
Bisan pa, kinahanglan hinumdoman nga ang mga populasyon sa P. infestans sa amihanang Mexico labi ka kinaiya sa clonal ug labi ka parehas sa mga populasyon sa North American, nga mahimong ipakita nga kini ang mga bag-ong genotypes (Fry et al., 2009).
North America
Ang mga populasyon sa North American nga P. infestans kanunay adunay usa ka yano kaayo nga istruktura ug ang ilang karakter nga clonal natukod sa wala pa ang paggamit sa pagtuki sa microsatelit. Hangtod sa 1987, ang linya nga clonal nga US-1 nanghawod sa Estados Unidos ug Canada (Goodwin et al., 1995). Sa tungatunga sa katuigang 70, sa diha nga nagpakita ang mga fungalide nga nakabase sa metalaxyl, kini nga clone nagsugod sa pag-ilis sa uban pa, labi ka resistensya nga mga genotypes nga ninglalin gikan sa Mexico (Goodwin et al., 1998). Sa pagtapos sa dekada 90. ang US-8 genotype nga hingpit nga gipulihan ang US-1 genotype sa Estados Unidos ug nahimo nga dominanteng linya sa clonal sa mga patatas (Fry et al., 2009; Fry et al., 2015). Ang kahimtang lahi sa mga kamatis, nga kanunay adunay sulud nga pila ka mga linya nga clonal, ug ang ilang komposisyon nabag-o matag tuig (Fry et al., 2009).
Kaniadtong 2009, usa ka dako nga epidemya sa ulahi nga pagkadaot sa kamatis ang nagsugod sa Estados Unidos. Ang usa ka bahin sa kini nga pandemiya mao ang hapit dungan nga pagsugod sa daghang mga lugar sa amihanan-sidlakang Estados Unidos, ug kini nahimo nga kauban sa daghang pagpamaligya sa mga nataptan nga mga seedling nga kamatis sa mga dagkung sentro sa tanaman (Fry et al., 2013). Labihan kadako ang pagkawala sa ani. Ang pag-analisar sa mikrosat satellite sa mga naapektuhan nga sampol nagpadayag nga ang sakit sa pandemiya iya sa clonal line nga US-22 A2-type mating. Niadtong 2009, ang bahin sa kini nga genotype sa populasyon sa Amerika nga P. infestans miabot sa 80% (Fry et al., 2013). Sa misunod nga mga tuig, ang proporsyon sa agresibo nga mga genotypes nga US-23 (panguna sa mga kamatis) ug US-24 (sa patatas) nga padayon nga nagdugang sa populasyon, bisan pa, pagkahuman sa 2011, ang rate sa pag-ila sa US-24 mikunhod pag-ayo, ug hangtod karon, mga 90% sa populasyon sa pathogen sa Ang Estados Unidos girepresenta sa US-23 genotype (Fry et al., 2015).
Sa Canada, sama sa Estados Unidos, sa katapusan sa dekada 90. ang dominanteng genotype nga US-1 gisundan sa US-8, ang dominanteng posisyon diin nagpabilin nga wala’y pagbag-o hangtod sa 2008. Sa 2009-2010 Sa Canada, adunay mga grabe nga epidemya sa ulahi nga ning-uban sa pagpamaligya sa mga nataptan nga seedling sa kamatis, apan kini gipahinabo sa mga genotypes nga US-23 ug US-8 (Kalischuk et al., 2012). Talagsaon ang tin-aw nga pagkalainlain sa heyograpiya sa kini nga mga genotyp: Ang US-23 nanghawod sa mga probinsya sa kasadpan sa Canada (68%), samtang ang US-8 ang nanghawod sa silangang mga lalawigan (83%). Sa misunod nga mga tuig, ang US-23 mikaylap sa silangang mga rehiyon, bisan pa, sa kinatibuk-an, ang bahin sa populasyon nga gamay nga mikunhod kontra sa background sa pagpakita sa mga genotypes US-22 ug US-24 sa nasud (Peters et al., 2014). Karon, ang US-23 nagpadayon sa usa ka dominanteng posisyon sa tibuuk Canada; Ang US-8 naa sa British Columbia, samtang ang US-23 ug US-24 naa sa Ontario (Peters, 2017).
Sa ingon, ang mga populasyon sa P. infestans sa North American labi na mga linya nga clonal. Sa miaging 40 ka tuig, ang ihap sa namatikdan nga mga clonal genotypes miabut na sa 24. Bisan pa sa kamatuoran nga ang mga matang sa parehas nga lahi sa pag-asawa naa sa populasyon, ang kalagmitan nga adunay mga bag-ong genotypes nga sangputanan sa sekswal nga paghiusa usab nagpabilin nga gamay. Bisan pa, sa miaging 20 ka tuig, daghang mga kaso sa pagpakita sa ephemeral recombinant populasyon nga naitala (Gavino et al., 2000; Danies et al., 2014; Peters et al., 2014), ug sa usa ka kaso, ang sangputanan sa pagtabok mao ang genotype US-11 , nga nakagamot sa North America sa daghang mga tuig (Gavino et al., 2000). Hangtod sa 2009, ang mga pagbag-o sa istruktura sa mga populasyon nalambigit sa pagtumaw sa bag-o, labi ka agresibo nga mga genotypes sa ilang sunud nga paglalin ug pagbalhin sa kanhing mga nanguna nga gigikanan. Unsa ang nahitabo kaniadtong 2009-2010 sa USA ug Canada, ang mga epiphytotics sa kauna-unahan nga higayon nagpakita nga sa panahon sa globalisasyon, ang mga pagdagsang sa sakit mahimong kauban sa aktibo nga pagkaylap sa mga bag-ong genotypes kung nagbaligya sa natakdan nga materyal nga pagtanum.
South America
Hangtud karong bag-o, ang mga pagtuon sa populasyon sa South American nga P. infestans dili parehas o kadaghan. Nahibal-an nga ang istraktura sa kini nga mga populasyon medyo yano ug nag-upod sa mga linya nga clonal sa matag nasud (Forbes et al., 1). Mao nga, kaniadtong 5, ang mga genotypes US-1998 (Brazil, Chile) BR-1998 (Brazil, Bolivia, Uruguay, Paraguay), EC-1 (Ecuador, Colombia, Peru ug Venezuela), AR-1, AR -1, AR-1, AR-2 ug AR-3 (Argentina), PE-4 ug PE-5 (southern Peru). Ang matang sa pagmina nga A3 naa sa Brazil, Bolivia ug Argentina ug wala makit-an sa unahan sa utlanan sa Bolivian-Peruvian sa lugar sa Lake Titicaca, nga sa likod niini nagpangibabaw ang EC-7 A2 genotype sa Andes. Sa mga kamatis, ang US-1 nagpabilin nga nagpatigbabaw nga genotype sa tibuuk South America.
Ang kahimtang nga kapin o kulang nagpadayon sa mga tuig 2000. Ang usa ka hinungdanon nga punto mao ang pagkadiskobre sa usa ka bag-ong linya nga clonal EC-2 sa tipo nga A2 sa ihalas nga mga paryente sa patatas (S. brevifolium ug S. tetrapetalum) sa Northern Andes (Oliva et al., 2010). Gipakita sa mga pagtuon sa phloglogetic nga kini nga linya dili hingpit nga managsama sa P. infestans, bisan kung kini adunay kalabotan niini, nga adunay kalabotan nga gisugyot nga tagdon kini, ingon man usa pa nga linya, EC-3, nga nahimulag gikan sa punoan sa kamatis nga S. betaceum nga nagtubo sa Andes, usa ka bag-ong lahi nga gitawag nga P. andina; bisan pa, ang kahimtang sa kini nga species (usa ka independente nga species o usa ka hybrid nga P. infestans nga adunay pila nga wala pa mailhi nga linya) dili pa klaro (Delgado et al., 2013).
Karon, ang tanan nga mga populasyon sa P. Infestans sa South American clonal. Bisan pa sa presensya sa parehas nga lahi sa pag-asawa, wala’y nakilal-an nga mga populasyon nga naghiusa usab. Sa mga kamatis, ang US-1 genotype naa sa bisan diin nga lugar, dayag nga gibalhin gikan sa mga patatas sa mga lokal nga pilas, nga ang eksaktong gigikanan wala pa mahibal-an. Sa Brazil, Bolivia ug Uruguay, naa ang genotype sa BR-1; sa Peru, kauban ang US-1 ug EC-1, daghang uban pang mga lokal nga genotypes. Sa Andes, ang nagpatigbabaw nga posisyon gipabilin sa linya nga clonal EC-1, ang relasyon diin sa bag-o lang nadiskobre nga P. andina nagpabilin nga wala matuki. Ang bugtong "dili malig-on" nga lugar diin alang sa panahon 2003-2013. adunay hinungdanon nga pagbag-o sa populasyon, nahimo nga Chile (Acuña et al., 2012), diin kaniadtong 2004-2005. ang populasyon sa pathogen nahimong kinaiya sa pagbatok sa metalaxyl ug usa ka bag-ong mitochondrial DNA haplotype (Ia imbis nga kaniadto naa ang Ib). 2006 hangtod 2011 Sa populasyon, nangibabaw ang genotype 21 (sumala sa SSR), nga ang bahin niabot sa 90%, pagkahuman ang palad gipasa sa genotype 20, ang kasubsob sa panghitabo diin sa sunod nga duha ka tuig nagpabilin nga mga 67% (Acuña, 2015).
Europe
Sa kasaysayan sa Europa, adunay labing menos duha ka balud sa paglalin sa P. infestans gikan sa North America: kaniadtong ika-1 nga siglo. (HERB-1) ug sayong bahin sa ika-70 nga siglo (US-1). Ang tanan nga sa bisan diin nga distribusyon sa metalaxyl-nga adunay fungicides sa XNUMXs. nag-una sa pagbalhin sa dominanteng genotype nga US-XNUMX ug ang pagpuli niini sa mga bag-ong genotypes. Ingon usa ka sangputanan, sa kadaghanan nga mga nasud sa Kasadpang Europa, ang mga populasyon sa pathogen girepresenta labi na sa daghang mga linya nga clonal.
Ang paggamit sa pagtuki sa microsatelit alang sa pagtuki sa mga populasyon sa pathogen nga nagpaposible nga mahibal-an ang seryoso nga mga pagbag-o nga nahinabo sa Kasadpang Europa kaniadtong 2005-2008. Kaniadtong 2005, usa ka bag-ong linya sa clonal ang nadiskobrehan sa UK, gitawag nga 13_A2 (o "Blue 13") ug gihulagway sa A2 mating type , taas nga pagkaagresibo ug pagbatok sa phenylamides (Shaw et al., 2007). Ang parehas nga genotype nakit-an sa mga sampol nga nakolekta kaniadtong 2004 sa Netherlands ug amihanang Pransya, nga nagsugyot nga ninglalin kini sa UK gikan sa kontinental nga Europa, posible nga adunay mga patatas nga binhi (Cooke et al., 2007). Ang pagtuon sa genome sa mga representante sa kini nga linya nga clonal nagpakita sa usa ka taas nga degree sa polymorphism sa pagkasunud niini (sa tuig 2016, ang ihap sa mga pagbag-o sa subclonal nga naabot sa 340) ug usa ka hinungdanon nga lebel sa pagbag-o sa lebel sa ekspresyon sa gene, apil na. effector genes sa panahon sa impeksyon sa tanum (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017). Ang kini nga mga dagway, kauban ang pagdugang nga gidugayon sa yugto sa biotrophic, mahimong hinungdan sa pagdugang nga pagka agresibo sa 13_A2 ug ang abilidad niini nga makatakod bisan ang mga lahi sa patatas nga makasugakod sa ulahi nga pag-ulbo.
Sa misunod nga pipila ka tuig, ang genotype dali nga mikaylap sa mga nasud sa Northwestern Europe (Great Britain, Ireland, France, Belgium, Netherlands, Germany) nga adunay dungan nga pagbalhin sa mga nanguna nga mga genotypes 1_A1, 2_A1, 8_A1 (Montarry et al., 2010; Gisi et al. , 2011; Van den Bosch et al., 2011; Cooke, 2015; Cooke, 2017). Pinauyon sa website nga www.euroblight.net, ang bahin sa 13_A2 sa populasyon sa mga nasud ning-abot sa 60-80% ug daghan pa; ang presensya sa kini nga genotype natala usab sa pipila nga mga nasud sa Silangan ug Habagatan nga Europa. Hinuon, kaniadtong 2009-2012. Ang 13_A2 nawad-an sa mga dominanteng posisyon niini sa Great Britain ug France, nga ninghatag sa linya nga 6_A1 (8_A1 sa Ireland), ug sa Netherlands ug Belgian bahin kini nga gipulihan sa mga genotypes 1_A1, 6_A1, ug 33_A2 (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017; Stellingwerf, 2017).
Karon, mga 70% sa populasyon sa Kasadpang Europa sa P. infestans ang monoclonal. Pinauyon sa website nga www.euroblight.net, ang nagpatigbabaw nga genotypes sa mga nasud sa North-Western Europe (UK, France,
Ang Netherlands, Belgian) nagpabilin, gibana-bana nga managsama nga katimbangan, 13_A2 ug 6_A1, ug ang ulahi praktikal nga dili mahitabo sa gawas sa gipunting nga rehiyon (gawas sa Ireland), apan adunay labing menos 58 nga mga subclone (Cooke, 2017). Ang mga pagkalainlain nga 13_A2 naa sa mga mamatikdan nga ihap sa Alemanya, ug panagsama usab nga naobserbahan sa mga nasud sa Sentral ug Habagatang Europa. Ang Genotype 1_A1 usa ka hinungdanon nga bahin sa populasyon sa Belgian ug bahin nga Netherlands ug Pransya. Ang Genotype 8_A1 nagpalig-on sa populasyon sa Europa sa lebel nga 3-6%, gawas sa Ireland, diin gihuptan ang nag-una nga posisyon niini ug gibahin sa duha nga subclone (Stellingwerf, 2017). Sa katapusan, sa 2016, ang us aka pagdugang sa kanunay nga pagpadayag sa mga bag-ong genotypes 36_A2 ug 37_A2, nga unang natala kaniadtong 2013-2014, namatikdan; hangtod karon, kini nga mga genotypes makit-an sa Netherlands ug Belgian ug bahin sa Pransya ug Alemanya, ingon man sa habagatang bahin sa Great Britain (Cooke, 2017). Gibanabana nga 20-30% sa populasyon sa Kasadpang Europa ang girepresenta sa mga talagsaon nga genotypes matag tuig.
Dili sama sa Kasadpang Europa, sa panahon nga nagpakita ang 13_A2 nga genotype, ang mga populasyon sa Amihanang Europa (Sweden, Noruwega, Denmark, Pinlandiya) girepresentar dili sa mga linya nga clonal, apan sa daghang numero sa mga talagsaon nga genotypes (Brurberg et al.,
2011). Sa panahon sa aktibo nga pagkaylap sa 13_A2 sa Kasadpang Europa, ang presensya sa kini nga genotype sa Scandinavia wala mahibal-an hangtod sa 2011, kaniadtong una kini nga nadiskobrehan sa North Jutland (Denmark), diin sa panguna ang mga lahi sa industriya nga patatas gipatubo nga adunay aktibo nga paggamit sa metalaxyl nga sulud. fungicides (Nielsen et al., 2014). Pinauyon sa www.euroblight.net, ang genotype 13_A2 nakit-an usab sa daghang mga sampol gikan sa Norway ug Denmark kaniadtong 2014 ug sa daghang mga sample sa Norwegian kaniadtong 2016; dugang pa, kaniadtong 2013 sa Finlandia, usa ka gamay nga kantidad sa 6_A1 nga genotype ang naobserbahan. Ang punoan nga hinungdan sa pagkapakyas sa 13_A2 ug uban pang mga linya sa clonal sa pagsakop sa Scandinavia giisip nga mao ang klima nga mga kalainan sa kini nga rehiyon gikan sa mga nasud sa Kasadpang Europa.
Dugang sa kamatuuran nga ang mga cool nga ting-init ug bugnaw nga tingtugnaw nagpasiugda nga mabuhi nga dili kaayo mga vegetative mycelium sama sa oospores (Sjöholm et al., 2013), ang pagyelo sa yuta sa tingtugnaw (nga sagad dili mahitabo sa labi ka mainit nga mga nasud sa Kasadpang Europa) nakatampo sa pagdungan sa pagtubo sa mga oospores ug pagtanum. patatas, nga nagpadako sa ilang tahas ingon usa ka gigikanan sa panguna nga impeksyon (Brurberg et al., 2011). Kinahanglan usab nga hinumdoman nga, sa mga hilaga nga kondisyon, ang pag-uswag sa impeksyon gikan sa mga oospores molabaw sa pag-uswag sa impeksyon sa tuberous, nga sa katapusan mapugngan ang pagdumala bisan labi ka agresibo, apan sa ulahi naugmad ang mga linya sa clonal (Yuen, 2012). Ang istruktura sa labing gitun-an nga populasyon sa P. infestans sa mga nasud sa Sidlakang Europa (Poland, ang estado sa Baltic) parehas kaayo sa Scandinavia.
Ang parehas nga lahi sa pag-asawa naa usab dinhi, ug ang kadaghanan sa mga genotypes nga gitino sa pagtuki sa SSR talagsaon (Chmielarz et al., 2014; Runno-Paurson et al., 2016). Sama sa Amihanang Uropa, ang pagpanagtag sa mga linya nga clonal (panguna sa 13_A2 genotype) praktikal nga wala makaapekto sa mga lokal nga populasyon sa pathogen, nga nagpabilin sa usa ka taas nga lebel sa pagkalainlain nga wala’y gilitok nga mga dominanteng linya.
Ang pagkaanaa sa 13_A2 panalagsa nga naobserbahan sa mga uma nga adunay mga lahi sa komersiyal nga patatas. Sa Russia, ang sitwasyon nag-uswag sa parehas nga paagi. Ang pag-analisar sa mikropono sa P. infestans isolates nga nakolekta kaniadtong 2008-2011 sa 10 lainlaing mga rehiyon sa European nga bahin sa Russia, nagpakita usa ka taas nga degree sa pagkalainlain sa genotypic ug usa ka hingpit nga kakulang sa mga sulagma sa mga linya sa clonal sa Europa (Statsyuk et al., 2014). Paglabay sa daghang mga tuig, usa ka pagtuon sa mga sampol nga P. infestans nga nakolekta sa rehiyon sa Leningrad kaniadtong 2013-2014 nagpakita sa hinungdanon nga pagkalainlain taliwala kanila ug sa mga genotypes gikan sa kini nga rehiyon nga naila sa miaging pagtuon. Sa parehas nga pagtuon, wala’y nakit-an nga mga genotypes sa Kasadpang Europa (Beketova et al., 2014; Kuznetsova et al., 2016).
Ang taas nga pagkalainlain sa henetiko sa populasyon sa Silangang Europa nga P. infestans ug ang pagkawala sa mga dominante nga linya sa clonal sa kanila mahimo nga may kalabutan sa daghang mga hinungdan. Una, sama sa Amihanang Europa, ang kahimtang sa klima sa mga gikonsiderar nga mga nasud nga nakatampo sa pagporma sa mga oospores ingon usa ka punoan nga gigikanan sa impeksyon (Ulanova et al., 2010; Chmielarz et al., 2014). Ikaduha, usa ka hinungdanon nga katimbangan sa patatas nga gihimo sa kini nga mga nasud gipatubo sa gagmay nga pribado nga mga uma, kanunay gilibutan sa mga lasang o uban pang mga babag sa libre nga paglihok sa makatakod nga materyal (Chmielarz et al., 2014). Ingon usa ka lagda, ang mga patatas nga gipatubo sa ingon nga mga kondisyon praktikal nga wala matambal sa mga kemikal, ug ang pagpili sa mga lahi gipahiuyon sa ilang ulahi nga pagsukol sa blight, sa ato pa. wala’y pili-pili nga presyur alang sa kaagresibo ug pagbatok sa metalaxyl, nga naghikaw sa mga resistensyang genotypes, sama sa 13_A2, sa mga bentaha kaysa ubang mga genotypes (Chmielarz et al., 2014). Sa katapusan, tungod sa kagamay sa mga laraw sa yuta, ang ilang mga tag-iya sa kasagaran wala magbansay sa pagtuyok sa tanum, nagtubo nga patatas sa parehas nga lugar sa mga tuig, nga nakatampo sa pagtapok sa usa ka lainlaing genetiko nga inoculum (Runno-Paurson et al., 2016; Elansky, 2015; Elansky et al. ., 2015).
Asya
Hangtod karon, ang istruktura sa P. infestans nga populasyon sa Asya nagpabilin nga medyo wala masabut. Nahibal-an nga kini girepresentar labi na sa mga linya nga clonal, ug ang epekto sa panagsama sa sekswal nga pagtumaw sa mga bag-ong genotypes gamay ra kaayo. Mao nga, pananglitan, sa 1997-1998. Sa bahin sa Asya sa Rusya (Siberia ug Layo nga Sidlakan), ang populasyon sa pathogen girepresenta sa tulo ra nga genotypes nga adunay panguna nga SIB-1 genotype (Elansky et al., 2001). Ang pagkaanaa sa mga linya nga clonal pathogen gipakita sa mga nasud sama sa China, Japan, Korea, Philippines, ug Taiwan (Koh et al., 1994; Chen et al., 2009). Ang linya nga clonal nga US-1, nga nagpangibabaw sa daghang teritoryo sa Asya, sa ulahing bahin sa 90s - pagsugod sa 2000s. hapit bisan diin nagsugod nga gipulihan sa uban pang mga genotypes, nga, sa baylo, naghatag dalan sa mga bag-o. Sa kadaghanan nga mga kaso, ang mga pagbag-o sa istruktura ug komposisyon sa mga populasyon sa mga nasud sa Asya gilambigit sa paglalin sa mga bag-ong genotypes gikan sa gawas. Sa ingon, sa Japan, gawas sa genotype nga JP-3, ang tanan nga uban pang mga genotypes sa Japan nga nagpakita pagkahuman sa US-1 (JP-1, JP-2, JP-3) adunay daghan o dili kaayo napamatud-an nga panggawas nga gigikanan (Akino et al., 2011) ... Sa Tsina, karon adunay tulo ka punoan nga populasyon sa pathogen nga adunay usa ka tin-aw nga pagkabahinbahin sa heyograpiya; Wala o huyang nga pag-agos sa gene taliwala sa mga populasyon (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Ang Genotype 13_A2 nagpakita sa teritoryo sa Tsina sa mga habagatang lalawigan niini (Yunnan ug Sichuan) kaniadtong 2005-2007, ug kaniadtong 2012-1014. nakita usab sa amihanan-sidlakang bahin sa nasod (Li et al., 2013b). Sa India, ang 13_A2 nagpakita nga tingali dungan sa China, nga lagmit adunay mga nataptan nga patatas nga binhi (Chowdappa et al., 2015), ug kaniadtong 2009-2010. hinungdan sa usa ka grabe nga sakit nga epiphytotic sa ulahi nga pag-ulbo sa kamatis sa habagatan sa nasud, pagkahuman kini mikaylap sa patatas ug kaniadtong 2014 hinungdan sa usa ka ulahi nga pag-ulbo sa West Bengal, nga misangput sa pagkaguba ug paghikog sa daghang mga lokal nga mag-uuma (Fry, 2016).
Africa
Hangtod sa 2008-2010 sistematiko nga pagtuon sa P. infestans sa mga nasud sa Africa wala matuman. Sa pagkakaron, ang populasyon sa Africa nga P. infestans mahimong bahinon sa duha ka mga grupo, ug kini nga pagkabahinbahin klarong kauban sa katinuud sa pag-import sa mga patatas nga binhi gikan sa Europa.
Sa North Africa, nga aktibo nga nag-import mga binhi nga patatas gikan sa Europa, ang A2 mating type kadaghanan nga girepresenta sa hapit tanan nga mga rehiyon, nga naghatag usa ka teoretikal nga posibilidad sa pagtumaw sa mga bag-ong genotypes ingon usa ka sangputanan sa panagsama nga sekswal (Corbière et al., 2010; Rekad et al., 2017). Ingon kadugangan, sa Algeria, ang presensya sa mga genotypes 13_A2, 2_A1, ug 23_A1 nakit-an nga adunay gilit nga pagdominar sa una sa kanila, ingon usab usa ka anam-anam nga pagkunhod sa proporsyon sa mga talagsaon nga genotypes aron makompleto ang pagkawala (Rekad et al., 2017). Sukwahi sa nahabilin nga rehiyon, sa Tunisia (gawas sa amihanan-sidlakang bahin sa nasud), ang populasyon sa pathogen girepresenta labi na sa A1 mating type (Harbaoui et al., 2014).
Ang linya nga clonal NA-01 mao ang dominante dinhi. Sa kinatibuk-an, ang proporsyon sa mga linya nga clonal sa populasyon 43% ra. Sa Silangan ug Habagatang Africa, diin ang kadaghan sa mga pag-angkat sa binhi gamay nga nawala (Fry et al., 2009), ang P. infestans girepresenta sa duha ra ka linya nga klase nga A1, ang US-1 ug KE-1, ug ang ulahi nga aktibo nga gibalhin ang una sa patatas ( Pule et al., 2012; Njoroge et al., 2016). Karon, ang parehas nga kini nga mga genotypes adunay namatikdan nga ihap sa mga pagkalainlain sa subclonal.
Australia
Ang una nga report sa ulahi nga pag-ulbo sa patatas sa Australia nagsugod pa kaniadtong 1907, ug ang una nga epiphytotia, nga tingali gipahinabo sa kusog nga ulan sa mga bulan sa ting-init, nahitabo kaniadtong 1909-1911 (Drenth et al., 2002). Hinuon, sa kinatibuk-an, ang ulahi nga pagkahugno wala’y hinungdan nga kahinungdan sa ekonomiya alang sa nasud. Ang sporadic outbreaks sa ulahi nga pag-ulbo, nga gipukaw sa mga kahimtang sa panahon nga naghatag taas nga kaumog, dili kanunay mahitabo sa makausa matag 5-7 ka tuig ug na-localize sa panguna nga bahin sa amihanang Tasmania ug sentral Victoria. Kauban sa nahisgutan sa itaas, ang mga publikasyon nga gigahin sa pagtuon sa istruktura sa populasyon sa P. infestans sa Australia praktikal nga wala. Ang labing kabag-o nga magamit nga kasayuran gikan sa 1998-2000. (Drenth et al., 2002). Pinauyon sa mga tagsulat, ang populasyon sa Victoria usa ka linya nga clonal US-1.3, nga dili direktang gikumpirma ang paglalin sa kini nga genotype gikan sa Estados Unidos. Ang mga specimen nga Tasmanian giklasipikar ingon tipo nga AU-3, lahi sa mga genotypes nga naa sa kana nga oras sa ubang mga bahin sa kalibutan.
Mga bahin sa pag-uswag sa ulahi nga pag-ulbo sa Russia
Sa Europa, ang usa ka impeksyon nga gipaila sa mga adunay sakit nga tubo nga binhi, mga oospore nga nagtabon sa yuta, ug ingon man ang zoosporangia nga gidala sa hangin gikan sa mga tanum nga mitubo gikan sa daghang tubig nga mga tubers sa mga umahan sa miaging tuig ("mga boluntaryo nga" mga tanum), o sa mga tinapok nga mga culled, giisip nga punoan nga inoculum sa mga patatas. bookmark alang sa pagtipig sa mga tubers. Niini, ang mga tanum nga gipatubo sa tinapok nga mga gisalikway nga tubers gikonsiderar nga labing peligro nga gigikanan sa impeksyon. didto ang gidaghanon sa mga germined tubers kanunay nga hinungdanon, ug ang zoosporangia mahimong madala gikan sa kanila sa layo nga distansya. Ang nahabilin nga mga gigikanan (oospores, "boluntaryo" nga mga tanum) dili kaayo peligro, tungod kay dili naandan nga magtubo ang mga tanum sa parehas nga mga uma nga kanunay kanunay nga kausa matag 3-4 ka tuig. Ang impeksyon gikan sa mga sakit nga tubers nga binhi gamay ra usab tungod sa usa ka maayo nga sistema sa pagkontrol sa kalidad sa binhi.
Sa kinatibuk-an, ang kantidad sa inoculum sa populasyon sa Europa limitado, ug busa ang pagdugang sa epidemya hinay hinay ug malampuson nga makontrol gamit ang mga pagpangandam sa kemikal nga fungicidal. Ang nag-unang tahas sa mga kondisyon sa Europa mao ang pagpakig-away batok sa impeksyon sa hugna kung magsugod ang tisa nga pagpakatag sa zoosporangia gikan sa nataptan nga mga tanum
Sa Russia, lahi ang kahimtang. Kadaghanan sa tanum nga patatas ug kamatis gipananom sa gagmay nga pribado nga mga tanaman; ang mga panalipod nga mga lakang dili mahimo nga gidala sa kanila sa tanan, o fungicidal pagtambal nga gidala sa usa ka dili igo nga numero ug magsugod pagkahuman sa dagway sa ulahi nga naguba sa mga tumoy. Ingon usa ka sangputanan, ang mga pribado nga tanaman sa utanon molihok ingon ang punoan nga hinungdan sa impeksyon, diin gikan ang zoosporangia gidala sa hangin ngadto sa mga komersyal nga pagtanum. Gipamatud-an kini sa among direkta nga mga obserbasyon sa mga rehiyon sa Moscow, Bryansk, Kostroma, Ryazan: ang kadaot sa mga tanum sa pribadong mga tanaman nakita bisan wala pa magsugod ang pagtambal sa fungisida sa mga komersyal nga pagtanum. Pagkahuman, ang epidemya sa daghang mga uma napugngan sa paggamit sa mga pagpangandam sa fungicidal, samtang sa mga pribadong tanaman adunay usa ka dali nga pag-uswag sa ulahi nga pagkadaut.
Sa kaso sa dili husto o "badyet" nga pagtambal sa mga komersyal nga pagtanum, ang foci of late blight makita sa mga uma; sa ulahi sila aktibo nga naugmad, nga naglangkob sa labi ka kadaghan nga mga lugar (Elansky, 2015). Ang impeksyon sa mga pribado nga tanaman adunay hinungdan nga epekto sa mga epidemya sa mga komersyal nga natad. Sa tanan nga mga rehiyon nga nagtubo nga patatas sa Russia, ang lugar nga giokupar sa mga patatas sa mga pribadong tanaman daghang beses nga mas daghan kaysa sa kinatibuk-ang lugar sa mga uma sa dagko nga mga prodyuser. Sa ingon nga palibot, ang pribado nga mga tanaman sa utanon mahimong tan-awon ingon usa ka pangkalibutanon nga kapanguhaan sa inoculum alang sa mga umahan sa komersyo. Paningkamutan naton nga maila ang mga kabtangan nga kinaiyahan sa mga genotypes sa mga matang sa mga pribado nga tanaman.
Ang pagtanum dili pagpugong sa binhi ug quarantine nga mga patatas sa ware, mga binhi sa kamatis nga nakuha gikan sa kadudahan nga mga langyaw nga taghimo, dugay nga pagtanum og mga patatas ug kamatis sa parehas nga mga lugar, dili husto nga pagtambal sa fungisida o ang ilang kompleto nga pagkawala sa pagdala sa grabe nga epiphytotics sa pribadong sektor, nga ang sangputan niini libre pagtabok, hybridization ug pagporma sa mga oospores sa pribadong mga tanaman. Ingon usa ka sangputanan, usa ka taas kaayo nga pagkalainlain sa genotypic sa pathogen ang naobserbahan, kung diin hapit ang matag sala talagsaon sa iyang genotype (Elansky et al., 2001, 2015). Ang pagtanum og mga patatas nga binhi sa lainlaing mga gigikanan sa genetiko hinungdan nga dili mahimo nga mogawas ang mga linya nga clonal nga espesyalista sa pag-atake sa usa ka partikular nga lahi. Ang mga pilas nga gipili sa ingon nga kaso mailhan sa kadaghan sa kalabotan sa mga apektadong lahi, kadaghanan sa kanila adunay hapit sa labing kadaghan nga mga genulence genes. Lahi kaayo kini sa sistema sa "mga linya nga clonal" nga tipikal alang sa daghang mga umahan sa mga negosyo nga pang-agrikultura nga adunay usa ka tama nga instalar nga sistema sa pagpanalipod batok sa ulahi nga pag-ulbo. Ang mga "linya nga clonal" (kung ang tanan nga mga sakit sa ulahi nga bloke pathogen sa uma girepresenta sa usa o daghan pang mga genotypes) naa sa tanan nga mga nasud diin ang pagpatubo sa patatas eksklusibo nga gihimo sa daghang mga uma: ang USA, Netherlands, Denmark, ug uban pa. Sa Inglatera, Irlanda, Poland, diin ang mga laraw sa panimalay usab tradisyonal nga nagkaylap. nagtubo ang patatas, adunay usab usa ka labi ka taas nga pagkalainlain sa genotypic sa mga pribadong tanaman. Sa pagtapos sa ika-20 nga siglo, ang mga "clonal line" kaylap sa mga bahin sa Asya ug Layo sa Sidlangan sa Rusya (Elansky et al., 2001), nga dayag nga tungod sa paggamit sa parehas nga lahi sa patatas nga eksklusibo alang sa pagtanum. Karon lang, ang kahimtang sa kini nga mga rehiyon nagsugod usab sa pagbag-o padulong sa pagdugang sa pagkalainlain sa genotypic sa mga populasyon.
Ang kakulang sa intensive nga pagtambal nga adunay mga pagpangandam sa fungicidal adunay usa pa, direkta nga sangputanan - wala’y nagtipun-og nga resistensyang mga sala sa mga tanaman. Sa tinuud, gipakita sa among mga sangputanan nga ang mga resistensya nga dili makasugak sa metalaxyl makit-an nga labi ka gamay nga makita sa mga pribadong tanaman kaysa sa mga komersyal nga pagtanum.
Ang kaduol sa mga pagtanum sa patatas ug kamatis, tipikal alang sa pribado nga mga tanaman, gipadali ang paglalin sa mga kanal taliwala sa mga pananum, nga sangputanan diin, sa miaging dekada, taliwala sa mga pilay nga nahimulag gikan sa patatas, ang proporsyon sa mga pilay nga nagdala sa gene alang sa pagbatok sa mga lahi sa cherry tomato (T1), nga kaniadto kinaandan lamang alang sa " kamatis "mga lihok. Ang mga linya nga adunay T1 nga gene sa kadaghanan nga mga kaso agresibo kaayo sa parehas nga patatas ug kamatis.
Sa mga ning-agi nga katuigan, ang ulahi nga pag-ulbo sa kamatis nagsugod sa daghang mga kaso nga labi ka sayo kaysa sa patatas. Ang mga seedling sa kamatis mahimo’g sulud sa oospores sa yuta, o oospores nga naa sa mga binhi sa kamatis o nagsunod kanila (Rubin et al., 2001). Sa miaging 15 ka tuig, daghang mga dili mahal nga pinutos nga binhi, labi nga gi-import, ang nagpakita sa mga tindahan, ug kadaghanan sa mga gagmay nga prodyuser nagbaylo sa paggamit niini. Ang mga liso mahimong magdala sa mga matang nga adunay mga genotypes nga tipikal sa mga rehiyon sa ilang pagtubo. Sa umaabot, kini nga mga genotypes gilakip sa proseso sa pakigsekso sa mga pribadong tanaman, nga mosangpot sa pagtumaw sa hingpit nga bag-ong mga genotypes.
Ingon niana, mahimo'g isulti nga ang mga pribadong tanaman usa ka tibuuk kalibutan nga "melting pot" diin, ingon usa ka sangputanan sa pagbayloay sa materyal nga genetiko, giproseso na ang mga adunay mga genotypes ug hingpit nga adunay mga makita. Dugang pa, ang ilang gipili mahitabo sa mga kondisyon nga lahi kaayo sa gihimo alang sa patatas sa daghang mga uma: ang pagkawala sa fungicidal press, varietal nga pagkaparehas sa mga pagtanum, ang kadaghan sa mga tanum nga naapektuhan sa lainlaing mga porma sa impeksyon sa viral ug bakterya, kaduol sa mga kamatis ug ihalas nga mga nighthades, aktibo nga pagtabok ug oospore form, ang posibilidad alang sa mga oospore nga molihok ingon usa ka gigikanan sa impeksyon alang sa sunod nga tuig.
Ang tanan nga kini mosangpot sa usa ka taas kaayo nga pagkalainlain sa genotypic nga mga populasyon sa likod sa balay. Ubos sa epiphytotic nga kondisyon, ang ulahi nga pag-ulbo mikaylap sa mga tanaman sa utanon ug daghang mga spore ang gipagawas, nga molupad sa mga kasikbit nga komersyal nga pagtanum. Bisan pa, sa pagsulud sa mga komersyal nga natad nga adunay husto nga sistema sa teknolohiya sa agrikultura ug pagpanalipod sa kemikal, ang mga spora nga ninglupad hapit na makahimo sa pagpasiugda og mga epiphytotics sa uma, nga tungod sa pagkawala sa mga linya sa clonal nga makasukol sa mga fungicide ug espesyalista sa lainlaing gitikad.
Ang uban pang gigikanan sa panguna nga inoculum mahimo’g adunay mga sakit nga tubers nga napiit sa mga komersyal nga seedling. Ang kini nga mga tubers gipatubo, ingon usa ka lagda, sa mga uma nga adunay maayong teknolohiya sa agrikultura ug kusog nga pagpanalipod sa kemikal. Ang mga genotypes sa mga isolate nga nakaimpeksyon sa mga tubers gipaangay sa pagpalambo sa ilang kaugalingon nga lahi. Kini nga mga kalainan labi ka peligro alang sa komersyal nga pagtanum kaysa sa inoculum nga gikan sa mga pribadong tanaman. Ang mga sangputanan sa among panukiduki nagsuporta usab sa kini nga pangagpas. Ang mga populasyon nga nahimulag gikan sa mga dagkung uma nga adunay saktong pagdumala nga pagpanalipod sa kemikal ug maayong teknolohiya sa agrikultura dili managlahi sa taas nga pagkalainlain sa genotypic. Kanunay kini daghang mga linya sa clonal nga agresibo kaayo.
Ang mga lugas gikan sa materyal nga komersyal nga binhi mahimong makasulod sa mga populasyon sa mga tanaman sa utanon ug maapil sa mga proseso nga nagpadayon niini. Bisan pa, sa usa ka tanaman sa utanon, ang ilang pagkompetensya mahimong labi ka ubos kaysa sa usa ka komersyal nga natad, ug sa dili madugay mohunong sila sa paglungtad sa porma sa usa ka linya nga clonal, apan ang ilang mga genes mahimong magamit sa populasyon nga "tanaman".
Ang impeksyon nga molambo sa "boluntaryo" nga mga tanum ug sa mga tinapok nga culled tubers sa pag-ani dili kaayo hinungdan alang sa Russia, tungod kay Sa punoan nga mga rehiyon nga nagtubo nga patatas sa Rusya, ang pag -ugnaw sa lawom nga tingtugnaw namatikdan, ug ang mga tanum nga gikan sa mga tubo nga nagtubo sa yuta panamtang molambo. Dugang pa, ingon gipakita sa among mga eksperimento, ang ulahi nga blight pathogen dili mabuhi sa mga negatibo nga temperatura bisan sa mga tubers nga nagpabilin ang ilang posibilidad nga mabuhi. Sa uga nga sona, diin gihimo ang pagpananom og sayo nga patatas, ang ulahi nga pag-ulbo talagsa ra tungod sa uga ug init nga panahon sa pagtubo.
Sa ingon, karon namatikdan namon ang pagkabahin sa populasyon nga P. infestans sa mga populasyon nga "uma" ug "tanaman". Bisan pa, sa mga ning-agi nga katuigan, ang mga proseso naobserbahan nga nagdala sa pagtagbo ug pagsumpay sa mga genotypes gikan sa kini nga mga populasyon.
Taliwala sa ila, mahimo’g makit-an ang usa ka kinatibuk-an nga pagdugang sa pagbasa sa pagbasa sa gagmay nga mga prodyuser, ang pagtunga sa baratuhon nga gagmay nga mga pakete nga binhi nga patatas, ang pagkaylap sa mga pagpangandam sa fungicidal sa gagmay nga mga pakete, ug pagkawala sa kahadlok sa "kemistriya" sa populasyon.
Mitumaw ang mga kahimtang kung, salamat sa kusog nga kalihokan sa usa ka tagasuporta, ang tibuuk nga mga baryo gitanum nga mga tubo sa binhi nga parehas nga lahi ug gihatagan gagmay nga mga pakete sa parehas nga mga pestisidyo. Mahunahuna nga ang mga patatas nga parehas nga lahi makit-an sa mga komersyal nga pagtanum sa duol.
Sa pihak nga bahin, ang pila ka kompanya sa pagpamaligya sa pestisidyo nagpasiugda sa "badyet" nga mga laraw sa pagtambal sa kemikal. Sa kini nga kaso, ang gidaghanon sa mga girekomenda nga pagtambal wala maminusan ug ang labing barato nga fungicides ang gitanyag, ug ang paghatag gibug-aton dili ang pagpugong sa pag-uswag sa ulahi nga pag-ulbo hangtod sa paggabas sa mga kinatumyan, apan sa usa ka piho nga paglangan sa epiphytoty aron madugangan ang ani. Ang ingon nga mga laraw makatarunganon sa ekonomiya kung nagtubo ang mga patatas sa ware gikan sa gamay nga grado nga materyal nga binhi, kung sa prinsipyo wala’y pangutana nga makakuha usa ka taas nga ani. Bisan pa, sa kini nga kaso, sukwahi sa mga populasyon sa tanaman, ang gipatubo nga kagikan sa genetiko nga patatas nag-amot sa pagpili sa piho nga mga lahi sa pisyolohikal, nga peligro kaayo alang sa kini nga lahi.
Sa kinatibuk-an, ang mga kalagmitan padulong sa pagtagbo sa "tanaman" ug "mga umahan" nga pamaagi sa paghimo og patatas ingon sa delikado sa amon. Aron mapugngan ang ilang mga negatibo nga sangputanan, parehas sa sektor sa balay ug komersyal, kinahanglan nga pugngan ang magkalain-lain nga mga patatas nga binhi ug ang lainlaing mga fungicide nga gitanyag sa mga pribadong tag-iya sa gamay nga pagpamutos, ingon man pagsubay sa mga laraw sa pagpanalipod sa patatas ug paggamit sa mga fungicide sa komersyal nga sektor.
Sa mga lugar sa pribadong sektor, adunay usa ka hinanali nga pag-uswag dili lamang sa ulahi nga pag-ulbo, apan usab sa Alternaria. Kadaghanan sa mga tag-iya sa pribadong mga umahan dili mohimo espesyal nga mga lakang aron mapanalipdan batok sa Alternaria, nga sayop ang pag-uswag sa Alternaria alang sa natural nga pagkalaraw sa mga dahon o pag-uswag sa ulahing bahin sa kagul-anan. Tungod niini, sa daghang pag-uswag sa Alternaria sa dali nga kadaiyahan nga lahi, ang mga laraw sa panimalay mahimong magsilbi usa ka makuhaan nga inoculum alang sa mga komersyal nga pagtanum.
Mga mekanismo sa pagkalainlain
Proseso sa mutation
Tungod kay ang pagtumaw sa mga mutasyon usa ka sulud nga proseso nga magpadayon nga adunay usa ka mubu nga kadaghan, ang pagkahitabo sa mga mutasyon sa bisan diin nga lugar magsalig sa kasubsob sa mutasyon niini nga lugar ug sa kadaghan sa populasyon. Kung gitun-an ang kadaghan sa pagbag-o sa P. Strestans, ang gidaghanon sa mga kolonya nga gipatubo sa mapili nga nutrient media pagkahuman pagtambal nga adunay kemikal o pisikal nga mutagens ang kanunay matino. Sama sa makita gikan sa datos nga gipakita sa Talaan 8, ang kadaghan sa mutasyon sa parehas nga sala sa lainlaing mga loci mahimong magkalainlain sa daghang mga han-ay sa kadako. Ang hataas nga frequency sa mutation sa pagbatok sa metalaxyl mahimong usa sa mga hinungdan sa pagtapok sa mga matang nga dili madaog niini sa kinaiya.
Ang kanunay nga pagbag-o sa kusganon o hinugdan nga pagbag-o, nga nakalkula pinasukad sa mga eksperimento sa laboratoryo, dili kanunay katugbang sa mga proseso nga nahinabo sa natural nga populasyon, tungod sa mga mosunud nga hinungdan:
1. Uban sa mga asynchronous nukleyar nga fission, imposible nga mabanabana ang kadaghan sa mga mutasyon matag usa nga nukleyar nga henerasyon. Busa, ang kadaghanan sa mga eksperimento direkta nga nagahatag kasayuran bahin sa kasubsob sa mga mutasyon, nga wala mailhan taliwala sa duha nga mga panghitabo sa mutational ug usa ka kalihokan nga gisundan sa mitosis.
2. Ang us aka us aka lakang nga mga mutasyon kasagarang makaminusan ang balanse sa genome, busa, kauban ang pag-angkon og usa ka bag-ong kabtangan, maminusan ang kadaghanan nga kahimsog sa organismo. Kadaghanan sa mga nakuha nga eksperimento nga mutasyon adunay usa ka pagkunhod sa kaagresibo ug wala girekord sa natural nga populasyon. Sa ingon, ang koepisyent sa korelasyon taliwala sa lebel sa pagbatok sa P. infestans mutants sa phenylamide fungicides ug ang rate sa pagtubo sa usa ka artipisyal nga palibot naa sa aberids (-0,62), ug ang pagbatok sa fungicides ug agresibo sa mga dahon sa patatas (-0,65) (Derevyagina et al. , 1993), nga gipakita ang ubos nga kahimsog sa mga mutant. Ang mga mutasyon sa resistensya sa dimethomorph giubanan usab sa usa ka mahait nga pagkunhod sa posibilidad nga mabuhi (Bagirova et al., 2001).
3. Ang kadaghanan sa mga kusganon ug gipahinabo nga mga mutasyon wala’y paglaum ug wala magpakita sa ilang kaugalingon nga phenotypically sa mga eksperimento, apan naglangkob sa usa ka tinago nga reserba sa pagkalainlain sa natural nga populasyon. Ang mga mutant strain nga nahimulag sa mga eksperimento sa laboratoryo nagdala sa mga dominante o semi-dominant nga mutasyon (Kulish ug Dyakov, 1979). Dayag, gipatin-aw sa nukleyar nga diploidy ang wala molampos nga mga pagsulay sa pagkuha mutants sa ilalum sa impluwensya sa UV irradiation nga adunay bulok sa mga kaniadto resistensya nga lahi (McKee, 1969). Pinauyon sa pagkalkula sa tagsulat, ang mga ingon nga mutasyon mahimong mahinabo nga adunay frequency nga mubu sa 1: 500000. Ang pagbalhin sa mga recessive mutation sa usa ka homozygous, nga gipahayag nga phenotypically state mahimong mahinabo tungod sa sekswal o asekswal nga paghiusa usab (tan-awa sa ubus). Bisan pa, bisan sa kini nga kaso, ang mutasyon mahimo nga maskara sa mga nangibabaw nga mga alleles sa wild-type nuclei sa cenotic (multinucleated) mycelium ug phenotypically fix lang sa panahon sa pagporma sa mononuclear zoospores.
Talaan 8. Frequency of P. infestans mutations to grow-inhibiting chemicals under the action of nitrosomethylurea (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova et al., 2001)
Compound | Kadaghan sa mutasyon |
Oxytetracycline | 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 |
Daaconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | 6,3 x 10-7 |
Metalaxil | 6,9 x 10-6 |
Ang kadak-an sa populasyon usab adunay hinungdanon nga papel sa pagpahinabo sa kusganon nga pagbag-o. Sa daghang mga populasyon, diin ang ihap sa mga cell N> 1 / a, diin ang usa ka rate sa mutation, ang mutation mohunong nga usa ka random nga katingad-an (Kvitko, 1974).
Gipakita ang mga pagkalkula nga uban ang aberids nga pagsulud sa usa ka uma sa patatas (35 nga mga spot matag tanum), ang 8x1012 nga mga spora naporma adlaw-adlaw sa usa ka ektarya (Dyakov ug Suprun, 1984) Dayag, ang ingon nga populasyon adunay sulud nga tanan nga mutasyon nga gitugotan sa lahi sa pagbayloay sa matag lugar. Bisan ang usa ka panalagsa nga mutasyon, nga adunay frequency nga 10-9, makuha sa libo nga mga indibidwal gikan sa milyon-milyon nga nagpuyo sa usa ka ektarya nga uma sa patatas. Alang sa mga mutasyon nga nahitabo nga adunay labi ka taas nga frequency (pananglitan, 10-6), sa ingon nga populasyon, lainlaing mga giparis nga mutasyon mahimong mahitabo adlaw-adlaw (dungan sa duha nga loci), ie ang mutational nga proseso mohulip sa recombination.
Mga paglalin
Alang sa P. infestans, nahibal-an ang duha ka punoan nga lahi sa paglalin: sa pagsira sa gilay-on (sulud sa umahan sa patatas o silingan nga umahan) pinaagi sa pagkaylap sa zoosporangia pinaagi sa mga sulog sa hangin o spray sa ulan, ug sa daghang distansya - nga adunay mga tubers nga itanum o gidala nga mga prutas nga kamatis Ang una nga pamaagi naghatag alang sa pagpalapad sa focus sa sakit, ang ikaduha - ang paghimo sa bag-ong foci sa mga lugar nga hilit gikan sa panguna.
Ang pagkaylap sa impeksyon sa mga tubers nga kamatis ug prutas dili ra makatampo sa pagtumaw sa sakit sa mga bag-ong lugar, apan kini usab ang punoan nga hinungdan sa pagkalainlain sa henetiko sa mga populasyon. Sa rehiyon sa Moscow, ang patatas gipatubo, gidala gikan sa lainlaing mga rehiyon sa Russia ug Kasadpang Europa. Ang mga prutas nga kamatis gidala gikan sa habagatang mga rehiyon sa Russia (Astrakhan Region, Krasnodar Teritoryo, North Caucasus). Ang mga binhi sa kamatis, nga mahimo usab magsilbing gigikanan sa impeksyon (Rubin et al., 2001), gi-import usab gikan sa habagatang mga rehiyon sa Russia, China, mga nasud sa Europa ug uban pang mga nasud.
Pinauyon sa mga kalkulasyon sa E. Mayr (1974), ang mga pagbag-o sa henetiko sa lokal nga populasyon nga gipahinabo sa mga mutasyon talagsa ra molapas sa 10-5 matag lugar, samtang sa bukas nga populasyon, ang pagbayloay tungod sa pagbag-o sa pagdagayday sa mga genes labing menos 10-3 - 10-4.
Ang paglalin sa mga nataptan nga tubers mao ang responsable sa pagsulod sa P. infestans sa Europa, nga mikaylap sa tanan nga mga rehiyon sa kalibutan diin gipatubo ang patatas; hinungdan sa labing grabe nga pagbag-o sa populasyon. Ang ulahi nga pag-ulbo sa patatas nagpakita sa teritoryo sa Imperyo sa Rusya hapit dungan sa pagpakita niini sa Kasadpang Europa.
Tungod kay ang sakit una nga namatikdan kaniadtong 1846-1847 sa mga estado sa Baltic ug sa misunod nga mga tuig mikaylap sa Belarus ug sa mga amihanan-kasapdan nga mga rehiyon sa Russia, klaro ang gigikanan niini sa Kasadpang Europa. Ang una nga gigikanan sa ulahi nga pag-ulbo sa Daang Kalibutan dili kaayo halata. Ang pangagpas nga gihimo ni Fry et al. (Fry et al., 1992; Fry, Goodwin, 1995, Goodwin et al., 1994) nagsugyot nga ang parasito unang gikan sa Mexico ngadto sa North America, diin nikatap kini pinaagi sa mga pananum, ug pagkahuman gidala sa Western Europe (fig. 7).
Ingon usa ka sangputanan sa balik-balik nga pag-anod (doble nga epekto sa "bottleneck"), ang mga solong clone nakaabut sa Europa, nga ang mga anak nga hinungdan sa usa ka pandemya sa tibuuk nga teritoryo sa Daang Kalibutan, diin gipatubo ang patatas. Ingon ebidensya sa kini nga pangagpas, gikutlo sa mga tagsulat, una, ang bisan diin nga adunay bisan usa nga klase nga mating (A1) ug, ikaduha, ang homogeneity sa mga genotypes sa gitun-an nga mga matang gikan sa lainlaing mga rehiyon (tanan niini gibase sa mga marka sa molekula, lakip ang 2 isozyme loci, mga sumbanan sa fingerprinting sa DNA, ug ang istruktura sa mitochondrial DNA managsama, ug katugbang sa clone nga US-1 nga gihulagway sa USA). Bisan pa, ang pipila nga datos nagpataas sa pagduhaduha bahin sa labing menos pipila ka mga probisyon sa gipahayag nga pangagpas. Ang pagsusi sa P. infestans mitochondrial DNA nga nahimulag gikan sa mga sampol sa patatas nga herbarium nga natapnan sa una nga epiphytotic period kaniadtong 40 nagpakita nga managlahi ang istruktura sa mitochondrial DNA gikan sa clone US-1, nga, busa, labing menos dili ra ang gigikanan sa impeksyon sa Europa (Ristaino et al, 2001).
Ang ulahi nga kahimtang sa pagkaguba mograbe usab sa katuigang 80 sa siglo nga XX. Ang mga mosunud nga pagbag-o nahinabo:
1) Ang kasarangang kaagresibo sa populasyon nagdugang, nga nagdala labi na ang pagkaylap sa labing makadaot nga porma sa ulahi nga pag-ulbo - kadaot sa mga petioles ug stems.
2) Adunay pagbag-o sa oras sa ulahi nga pag-ulbo sa patatas - gikan sa ulahing bahin sa Hulyo hangtod sa sayong bahin sa Hulyo ug bisan hangtod sa katapusan sa Hunyo.
3) Ang tipo nga A2 mating, nga kaniadto wala sa Daang Kalibutan, nahimo sa tanan nga dapit.
Ang mga pagbag-o giunhan sa duha nga mga hitabo: ang kadaghan nga paggamit sa bag-ong fungicide metalaxyl (Schwinn ug Staub, 1980) ug ang pagtunga sa Mexico isip usa ka exporter sa patatas sa kalibutan (Niederhauser, 1993). Pinauyon sa niini, duha nga mga hinungdan alang sa pagbag-o sa populasyon ang gipauna: ang pagkakabig sa mating type sa impluwensya sa metalaxyl (Ko, 1994) ug ang kadaghan nga pagpaila sa mga bag-ong pilit nga adunay mga nataptan nga tubers gikan sa Mexico (Fry and Goodwin, 1995). Bisan kung ang mga pagbag-o sa mga klase sa pag-asawa ubos sa impluwensya sa metalaxyl nakuha dili lamang sa Ko, apan usab sa mga buhat nga gihimo sa Moscow State University laboratoryo (Savenkova, Chherepennicova-Anikina, 2002), labi nga gipalabi ang ikaduha nga pangagpas. Kauban sa pagpakita sa ikaduha nga klase sa pagsamahan, ang mga seryoso nga pagbag-o nga nahinabo sa mga genotypes sa Russian P. infestans strains, lakip ang mga neyutral nga genes (isozyme ug RFLP loci), ingon man ang istruktura sa mitochondrial DNA. Ang komplikado sa kini nga mga pagbag-o dili maipatin-aw sa aksyon sa metalaxyl, hinunoa, adunay usa ka kaylap nga pag-import sa mga bag-ong mga matang gikan sa Mexico, nga, nga labi ka agresibo (Kato et al., 1997), gibalhin ang daan nga mga matang (US-1), nga nahimong dominante sa mga populasyon. Ang pagbag-o sa komposisyon sa mga populasyon sa Europa nahinabo sa usa ka mubu nga panahon - gikan 1980 hangtod 1985 (Fry et al., 1992). Sa teritoryo sa kanhing USSR, ang "mga bag-ong lihok" nakit-an sa mga koleksyon gikan sa Estonia kaniadtong 1985, kana mao, mas sayo kaysa sa Poland ug Alemanya (Goodwin et al., 1994). Ang katapusang higayon nga ang "daang sala nga US-1" sa Russia nahimulag gikan sa usa ka nataptan nga kamatis sa rehiyon sa Moscow kaniadtong 1993 (Dolgova et al., 1997). Sa Pransya usab, ang "daang" mga matang nakit-an sa mga pagtanum sa kamatis hangtod sa pagsugod sa katuigang 90, sa ato pa, pagkahuman nila sa dugay nga pagkawala sa patatas (Leberton ug Andrivon, 1998). Ang mga pagbag-o sa mga sakit nga P. infestans nakaapekto sa daghang mga kinaiya, lakip ang mga labi ka hinungdanon nga praktikal nga kahinungdanon, ug nadugangan ang kadaot sa ulahi nga pagkahurot.
Paghiusa pag-usab sa sekso
Aron ang panagsama sa sekswal nga pagtampo sa pagkalainlain, kinahanglan, una, ang pagkaanaa sa duha ka klase nga pagsamahan sa populasyon sa usa ka ratio nga hapit sa 1: 1, ug, ikaduha, ang presensya sa una nga pagkalainlain sa populasyon.
Ang proporsyon sa mga lahi sa pagsamok magkalainlain sa lainlaing mga populasyon ug bisan sa lainlaing mga tuig sa usa ka populasyon (Talaan 9,10, 90). Ang mga hinungdan alang sa ingon nga grabe nga pagbag-o sa frequency sa mating nga mga klase sa mga populasyon (sama pananglit, sa Russia o sa Israel sa pagsugod sa 2002s sa miaging siglo) wala mahibal-an, apan gituohan nga kini tungod sa pagpaila sa labi ka mga kompetisyon nga mga clone (Cohen, XNUMX).
Ang pila nga dili direkta nga datos nagpaila sa dagan sa proseso sa sekswal sa pila ka tuig ug sa pila ka rehiyon.
1) Ang mga pagtuon sa populasyon gikan sa rehiyon sa Moscow gipakita nga sa 13 nga populasyon diin ang bahin sa A2 mating type dili moubos sa 10%, ang kinatibuk-an nga pagkalainlain sa genetiko nga gikalkula alang sa tulo nga isozyme loci mao ang 0,08, ug sa 14 nga populasyon diin ang bahin sa A2 milapas 30%, ang pagkalainlain sa genetiko duha ka pilo ang kataas (0,15) (Elansky et al., 1999). Sa ingon, labi ka taas ang posibilidad sa pakigsekso, labi ka daghan ang pagkalainlain sa henetiko sa populasyon.
2) Ang kalabotan tali sa proporsyon sa mga lahi sa pagsanay sa mga populasyon ug ang kakusog sa pagporma sa oospore nga nakita sa Israel (Cohen et al., 1997) ug sa Holland
(Flier et al., 2004). Gipakita sa among mga pagtuon nga sa mga populasyon diin ang mga bulag sa A2 mating type nga mikabat sa 62, 17, 9, ug 6%, ang mga oospore nakit-an sa 78, 50, 30, ug 15% sa mga gi-analisar nga dahon sa patatas (adunay 2 o daghang mga spot), matag usa.
Ang mga sampol nga adunay 2 o labi pa nga mga spot nga kamahinungdanon kanunay adunay sulud nga oospores kaysa mga sampol nga adunay 1 nga lugar (32 ug 14% sa mga sampol, matag usa) (Apryshko et al., 2004).
Ang mga Oospores labi ka sagad sa mga dahon sa tungatunga ug ubos nga sapaw sa tanum nga patatas (Mytsa et al., 2015; Elansky et al., 2016).
3) Sa pipila nga mga rehiyon, ang mga talagsaon nga genotypes ang nadiskobrehan, nga ang mga hitabo nahilambigit sa recombination nga sekswal. Sa ingon, sa Poland kaniadtong 1989 ug sa Pransya kaniadtong 1990, gipamugos ang homozygous alang sa glucose-6-
phosphate isomerase (GPI 90/90). Tungod kay kaniadto 10/90 heterozygotes ra ang nasugatan sa 100 ka tuig, ang homozygosity gipahinungod sa sekswal nga panaghiusa (Sujkowski et al., 1994). Sa Colombia (USA), ang mga nahimulag nga gihiusa ang A2 sa GPI 100/110 ug A1 nga adunay GPI 100/100 kasagaran, bisan pa, sa katapusan sa panahon sa 1994 (Agosto 16 ug Septyembre 9), ang mga matang adunay mga recombinant genotypes (A1 GPI 100/110 ug A2 GPI 100/100) (Miller et al., 1997).
4) Sa pila ka populasyon gikan sa Poland (Sujkowski et al., 1994) ug North Caucasus (Amatkhanova et al., 2004), ang pag-apod-apod sa fingerprint DNA loci ug allozyme protein loci katumbas sa distribusyon sa Hardy-Weinberg, nga gipakita
bahin sa taas nga bahin sa kontribusyon sa sekswal nga paghiusa sa pagkalainlain sa mga populasyon. Sa ubang mga rehiyon sa Russia, wala’y sulat sa pag-apud-apod sa Hardy-Weinberg sa mga populasyon nga nakit-an, apan gipakita ang presensya sa pagkadugtong sa sakit nga nagpakita nga nagpatigbabaw ang pagsanay sa clonal (Elansky et al., 1999).
5) Ang pagkalainlain sa genetiko (GST) taliwala sa mga matang sa lahi nga lainlain nga mga klase sa pag-ipon (A1 ug A2) mas ubos kaysa sa taliwala sa lainlaing mga populasyon (Sujkowski et al., 1994), nga dili direkta nga gipasabut ang mga krus sa sekso.
Sa parehas nga oras, ang kontribusyon sa sekswal nga paghiusa sa pagkalainlain sa populasyon dili mahimo nga hataas kaayo. Ang kontribusyon niini gikalkulo alang sa mga populasyon sa rehiyon sa Moscow (Elansky et al., 1999). Pinauyon sa mga kalkulasyon sa Lewontin (1979) ang "pagsumpay, nga makahimo og bag-ong mga lahi gikan sa duha ka loci nga adunay frequency nga dili molapas sa produkto sa ilang mga heterozygosities, mahimong epektibo ra kung ang mga kantidad sa heterozygosity alang sa parehas nga mga alleles taas na".
Sa proporsyon sa duha ka klase nga pares, nga tipikal alang sa rehiyon sa Moscow, parehas sa 4: 1, ang frequency sa recombination mahimong 0,25. Ang kalagmitan nga ang mitabok nga mga gilay-on mahimong heterozygous alang sa duha sa tulo nga gitun-an nga isozyme loci sa mga gitun-an nga populasyon mao ang 0,01 (2 ka matang gikan sa 177). Busa, ang kalagmitan nga adunay doble nga heterozygotes nga sangputanan sa paghiusa pag-usab dili molapas sa ilang produkto nga gipadaghan sa kalagmitan nga molabang (0,25x0,02x0,02) = 10-4, ie ang mga sex recombinant kasagaran dili mahulog sa gitun-an nga sampol sa mga matang. Ang kini nga mga kalkulasyon gihimo alang sa mga populasyon gikan sa rehiyon sa Moscow nga gihulagway sa medyo taas nga pagkalainlain. Sa mga populasyon nga monomorphic sama sa mga Siberian, ang proseso sa sekswal, bisan kung kini mahitabo sa managlahi nga populasyon, dili maka-impluwensya sa ilang lahi nga henetiko.
Ingon kadugangan, ang P. infestans gihulagway sa kanunay nga pag-ayo sa chromosome sa meiosis, nga mosangpot sa aneuploidy (Carter et al., 1999). Ang ingon nga mga kalapasan nagpaminus sa katambok sa mga hybrids.
Parasexual recombination, pagbag-o sa mitotic gene
Sa mga eksperimento sa paghiusa sa mga P. infestans nga adunay mga pagbag-o nga resistensya sa lainlaing mga tigpugong sa pagtubo, nakit-an ang pagtumaw sa mga misolate nga resistensyado sa parehas nga mga tigpugong (Shattock and Shaw, 1975; Dyakov, Kuzovnikova, 1974; Kulish, Dyakov,
1979). Ang mga resistensya nga resistensyado sa duha nga mga tigpugong sa pagtubo mitumaw ingon usa ka sangputanan sa heterokaryotization sa mycelium, ug sa kini nga kaso sila nagtakilid sa panahon sa pagsanay sa mononuclear zoospores (Judelson, Ge Yang, 1998), o wala magtapot sa mga monozoosporous nga anak, tungod kay sila adunay tetraploid (tungod kay ang mga inisyal nga gilain mao ang diploid) nuclei (K , 1979). Ang Heterozygous diploids nahimulag sa usa ka labing mubu nga frequency tungod sa haploidization, chromosome nondisjunction, ug mitotic crossing over (Poedinok et al., 1982). Ang kasubsob sa kini nga mga proseso mahimong madugangan sa tabang sa piho nga mga epekto sa heterozygous diploids (pananglitan, UV irradiation sa germinating spore).
Bisan kung ang pagporma sa mga vegetative hybrids nga adunay doble nga resistensya mahitabo dili lamang sa vitro, apan usab sa mga tubo nga patatas nga natakdan sa usa ka sagol nga mutants (Kulish et al., 1978), lisud nga masusi ang papel sa parasexual recombination sa paghimo sa mga bag-ong genotypes sa populasyon. Ang kasubsob sa pagkahiusa sa pagporma tungod sa haploidization, nondisjunction sa mga chromosome ug mitotic nga pagtabok nga wala’y espesyal nga mga epekto wala’y mahimo (mas mubu sa 10-3).
Ang pagtunga sa mga homozygous segregant sa heterozygous strains mahimong ibase sa parehas nga mitotic crossing over ug mitotic gen conversion, diin sa P. sojae mahitabo nga adunay usa ka dalas nga 3 x 10-2 hangtod 5 x 10-5 matag lugar, depende sa palabihan (Chamnanpunt et al. , 2001).
Bisan kung ang kadaghan nga panghitabo sa heterokaryons ug heterozygous diploids nahimo nga wala damha nga taas (moabot sa napulo nga porsyento), kini nga proseso mahitabo ra kung ang mga mutant culture nga nakuha gikan sa parehas nga salaan gitapo. Kung naggamit lainlain nga mga matang sa kalagmitan nga nahimulag gikan sa kinaiyahan, ang heterokaryotization dili mahitabo (o mahitabo nga ubus kaayo ang frequency) tungod sa pagkaanaa sa dili pagkauyon sa mga tanum (Poedinok ug Dyakov, 1981; Anikina et al., 1997b; Cherepennikova-Anikina et al., 2002). Tungod niini, ang tahas sa parasexual recombination mahimong maminusan lamang sa intraclonal recombination sa heterozygous nuclei ug ang pagbalhin sa mga indibidwal nga genes sa usa ka homozygous nga estado nga wala’y proseso sa sekswal. Kini nga proseso mahimo’g adunay kahinungdan nga epidemiological sa mga matang nga adunay recessive o semi-dominant nga pagbag-o sa resistensya sa fungicide. Ang pagbalhin niini sa usa ka kahimtang nga homozygous tungod sa proseso nga parasexual magdugang sa resistensya sa nagdala sa mutation (Dolgova, Dyakov, 1986).
Pagsulod sa mga genes
Ang species sa heterothallic nga Phytophthora adunay katakus sa pagsamok uban ang pagporma sa hybrid oospores (tan-awa ang Vorob'eva ug Gridnev, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). Ang natural nga hybrid sa duha nga species sa Phytophthora agresibo kaayo nga gipatay niini ang libu-libo nga mga alder sa UK (Brasier et al., 1999). Ang P. infestans mahimong mahinabo sa uban pang mga lahi sa henero (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum, ug uban pa) sa kasagarang mga tanum nga host ug sa yuta, apan adunay gamay nga kasayuran sa literatura bahin sa posibilidad nga interspecific hybrids. Ubos sa kondisyon sa laboratoryo, nakuha ang mga hybrids tali sa P. infestans ug P. Mirabilis (Goodwin ug Fry, 1994).
Talaan 9. Ang proporsiyon sa P. infestans nga adunay mga klase nga A2 mating sa lainlaing mga nasud sa kalibutan sa panahon gikan sa 1990 hangtod 2000 (pinauyon sa datos sa bukas nga mga gigikanan sa literatura ug mga site nga www.euroblight.net, www.eucablight.org)
nasud | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Belarus | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Belgium | 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) | |
Estonia | 8 (12) | ||||||||||
England | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
Finland | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
komyun sa Pransiya | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
Hungary | 72 (32) | ||||||||||
Ireland | 4 (145) | ||||||||||
Amihanan Ireland | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Netherlands | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Norway | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Peru | 0 (34, 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Poland | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Scotland | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Sweden | 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) | |||||||
Colombia | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
Uruguay | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Morocco | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Serbia | 76 (37) | ||||||||||
Mexico (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Talaan 10. Ang katimbangan sa P. infestans nga adunay mga klase nga adunay A2 mating type sa lainlaing mga nasud sa kalibutan sa panahon gikan 2000 hangtod 2011
nasud | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Austria | 65 (83) | ||||||||||
Belarus | 42 (78) | ||||||||||
Belgium | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Switzerland | 89 (19) | ||||||||||
Czech Republic | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Germany | 95 (53) | ||||||||||
Denmark | 48 (52) | ||||||||||
Ecuador | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
Estonia | 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) | ||||
Finland | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
komyun sa Pransiya | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
Hungary | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
Amihanan Ireland | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Netherlands | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Norway | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Peru | 0 (36) | ||||||||||
Poland | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Scotland | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Sweden | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Slovakia | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Wales | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
Korea | 46 (26) | ||||||||||
Brazil | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
China | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
Vietnam | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
Uganda | 0 (8) |
Ang mga dinamika sa genotypic nga sangkap sa mga populasyon
Ang mga pagbag-o sa genotypic nga komposisyon sa populasyon nga P. infestans mahimong mahinabo ilalom sa impluwensya sa paglalin sa mga bag-ong clone gikan sa ubang mga rehiyon, mga pamaagi sa agrikultura (pagbag-o sa mga lahi, paggamit sa fungicides), ug kahimtang sa panahon. Ang mga panggawas nga impluwensya makaapekto sa lainlaing mga clone sa lainlaing mga hugna sa siklo sa kinabuhi, busa, ang mga populasyon matag tuig makasinati sa mga pagbag-o sa siklo sa mga frequency sa mga gen nga gipailalom sa pagpili, tungod sa pagbag-o sa nag-una nga papel sa pag-anod ug pagpili sa gene.
Impluwensya sa lahi
Ang mga bag-ong kultibero nga adunay epektibo nga genes alang sa bertikal nga resistensya (R-genes) usa ka kusug nga pili nga hinungdan nga nagpili sa mga clone nga adunay mga komplementaryong genulence genes sa P. infestans populasyon. Kung wala’y resistensya nga dili piho nga lahi sa patatas nga nagpugong sa pagdako sa populasyon sa pathogen, dali kaayo ang proseso sa pag-ilis sa mga nangingibabaw nga clone sa populasyon. Mao nga, pagkahuman sa pagkaylap sa rehiyon sa Moscow sa lahi nga Domodedovsky, nga adunay R3 nga resistensya nga gene, ang kadaghan sa mga clone nga mabuuton alang sa kini nga lainlaing pagtaas gikan sa 0,2 hangtod 0,82 sa usa ka tuig (Dyakov, Derevjagina, 2000).
Bisan pa, ang pagbag-o sa mga frequency sa mga genul nga virulence (pathotypes) sa mga populasyon nga mahitabo dili lamang sa ilalum sa impluwensya sa mga tanum nga patatas nga lahi. Pananglitan, sa Belarus hangtod sa 1977, ang mga clone nga adunay mga genul nga virulence 1 ug 4 ang gidominar, nga hinungdan sa pagpananom og mga lahi sa patatas nga adunay resistensya nga mga gen nga R1 ug R4 (Dorozhkin, Belskaya, 1979). Bisan pa, sa katapusan sa mga 70 sa XX nga siglo, ang mga clone nagpakita nga adunay lainlaing mga genul nga mga genes ug ang ilang mga kombinasyon, ug ang mga komplementaryong pagsukol nga mga gene wala gigamit sa pagpasanay sa patatas (sobra nga mga genulence genes) (Ivanyuk et al., 2002). Ang hinungdan sa pagpakita sa ingon nga mga clone, dayag, tungod sa paglalin sa Europa nga makatakod nga materyal gikan sa Mexico nga adunay mga tubo nga patatas. Sa balay, ang kini nga mga clone naugmad dili lamang sa mga gitikad nga patatas, apan usab sa mga ihalas nga espisye nga nagdala sa lainlaing mga gen nga resistensya, busa, ang kombinasyon sa daghang mga genul nga genes sa genome kinahanglan aron mabuhi sa mga kondisyon.
Sama sa alang sa mga lahi nga adunay dili tinuud nga pagbatok, sila, pinaagi sa pagminus sa rate sa pagpadaghan sa pathogen, pagpalangan sa ebolusyon sa mga populasyon niini, nga, sama sa nahisgutan na, usa ka gimbuhaton sa numero. Tungod kay ang pagkaagresibo polygenic, ang mga clone nga adunay sulud nga labi ka daghan nga mga gen alang sa "pagkaagresibo" makatipon sa labi ka taas nga kadako sa populasyon. Tungod niini, ang labing agresibo nga mga lumba dili usa ka produkto sa pagbagay sa mga gitanom nga mga lahi nga wala’y pagsukol, apan, sa sukwahi, labi nga mahibal-an ang mga pagtanum sa mga dali kadaling kadaiyahan nga mga nagtipun-og sa mga parasito spore.
Sa ingon, sa Russia, ang labing agresibo nga populasyon sa P. Infestans nakit-an sa mga sona sa tinuig nga epiphytoties (populasyon gikan sa mga rehiyon sa Sakhalin, Leningrad, ug Bryansk). Ang pagkaagresibo sa kini nga mga populasyon nahimo nga labi ka taas kaysa sa usa nga Mexico (Filippov et al., 2004).
Ingon kadugangan, mas gamay nga mga oospore ang naporma sa mga dahon sa resistensyado nga lahi kaysa sa dali madakup (Hanson and Shattock, 1998), sa ato pa, ang dili piho nga pagbatok sa kadaiyahan makaminusan usab ang mga kaarang sa pagsumpay sa parasito ug ang posibilidad sa mga alternatibo nga pamaagi sa tingtugnaw.
Impluwensya sa fungicides
Ang mga fungicide dili lamang makunhuran ang gidaghanon sa mga fungtopathogenic fungus, ie makaapekto sa kadaghan nga kinaiyahan sa ilang mga populasyon, apan mahimo usab nila mabag-o ang mga frequency sa mga indibidwal nga genotypes, ie impluwensyahan ang husay nga komposisyon sa mga populasyon. Lakip sa mga labing hinungdanon nga timailhan sa mga populasyon nga nagbag-o sa ilalum sa impluwensya sa fungicides ang mga musunud: mga pagbag-o sa pagbatok sa fungicides, pagbag-o sa pagkaagresibo ug pagkabulok, ug pagbag-o sa mga sistema sa pagsanay.
Impluwensya sa fungicides sa pagbatok ug agresibo sa mga populasyon
Ang lebel sa kini nga impluwensya natino, una sa tanan, sa lahi nga gigamit nga fungicide, nga mahimo’g adunay kondisyon nga bahinon sa polysite, oligosite ug monosite.
Nag-uban ang nahauna kadaghanan sa mga fungicide sa pagkontak. Ang resistensya sa kanila (kung posible man) kontrolado sa daghang numero nga mga huyang kaayo nga nagpahayag nga mga gene. Gitino sa kini nga mga kabtangan ang pagkawala sa makita nga mga pagbag-o sa resistensya sa populasyon pagkahuman sa pagtambal sa mga fungicides (bisan sa pipila nga mga eksperimento pipila nga pagtaas sa resistensya ang nakuha). Ang populasyon nga fungal gipreserba pagkahuman sa pag-spray sa mga fungicide sa pagkontak naglangkob sa duha ka mga grupo sa mga matang:
1) Mga linya nga gitipig sa mga lugar sa mga tanum nga wala matambal sa tambal. Tungod kay wala’y kontak sa fungicide, ang pagkaagresibo ug resistensya sa kini nga mga lihok dili mausab.
2) Ang mga lut-od nga kontak sa fungicide, ang konsentrasyon diin sa mga contact point mas ubos kaysa makamatay. Sama sa gihisgutan sa taas, ang pagbatok sa kini nga bahin sa populasyon dili usab mabalhin, bisan pa, tungod sa bahin nga makadaot nga aksyon sa fungicide bisan sa sublethal nga konsentrasyon sa metabolismo sa fungal cell, ang kinatibuk-ang kahimsog ug ang sangkap nga parasitiko niini, agresibo, maminusan (Derevyagina ug Dyakov, 1990).
Ingon niana, bisan ang usa ka bahin sa populasyon nga wala namatay, gibutyag sa pagkontak sa fungicide, adunay usa ka mahuyang nga kaagresibo ug dili mahimong usa ka gigikanan sa epiphytotics. Tungod niini, ang mabinantayon nga pagproseso, nga makapaminus sa kadaghan sa proporsyon sa populasyon nga wala’y kontak sa fungicide, usa ka kondisyon alang sa kalampusan sa mga panalipod nga lakang. Ang pagsukol sa oligosite fungicides gikontrol sa daghang mga additive genes.
Ang pagbag-o sa matag gene nagdala sa pipila nga pagdugang sa resistensya, ug ang kinatibuk-ang degree sa resistensya tungod sa pagdugang sa mga ingon nga mutasyon. Busa, ang pagdugang sa resistensya mahitabo sa mga lakang. Ang usa ka pananglitan sa us aka lakang nga pagdugang sa resistensya mao ang pagbag-o sa pagbatok sa fungicide dimethomorph, nga kaylap nga gigamit aron mapanalipdan ang mga patatas gikan sa ulahi nga pagkadaot. Ang pagsukol sa Dimethomorph polygenic ug additive. Ang usa ka lakang nga pagbag-o gamay nga nagdugang sa resistensya.
Ang matag sunod nga mutasyon nagpakunhod sa gidak-on sa target ug, tungod niini, ang dalas sa sunod nga pagbag-o (Bagirova et al., 2001). Ang pagdugang sa average nga resistensya sa populasyon pagkahuman sa gibalikbalik nga pagtambal sa oligosite fungicide nga mahinabo ug hinay-hinay. Ang katulin sa kini nga proseso nahibal-an sa labing menos tulo nga mga hinungdan: ang kasubsob sa mutation sa mga resistensya nga gen, ang coefficient sa resistensya (ang ratio sa makamatay nga dosis sa usa ka resistensyang salaan nga adunay kalabutan sa usa ka sensitibo) ug ang epekto sa mga mutasyon sa mga gen nga resistensya sa kahimsog.
Ang kasubsob sa panghitabo sa matag sunud nga pagbag-o labi ka gamay kaysa sa nauna; busa, ang proseso adunay usa ka damping nga karakter (Bagirova et al., 2001). Bisan pa, kung ang mga proseso sa paghiusa usab (sekswal o parasexual) nahinabo sa usa ka populasyon, nan posible nga paghiusa ang lainlaing mga pagbag-o sa ginikanan sa usa ka hybrid nga palabihan ug gipadali ang proseso. Tungod niini, ang mga populasyon nga panmix nakakuha og resistensya nga labi ka dali kaysa sa mga agamante, ug sa ulahi, ang mga populasyon nga wala’y mga babag nga dili magkatugma nga mas dali kaysa mga populasyon nga gibahin sa ingon nga mga babag. Bahin niini, ang presensya sa mga matang sa mga populasyon nga managlahi sa mga lahi sa pagparis gipadali ang proseso sa pagkuha resistensya sa oligosite fungicides.
Ang ikaduha ug ikatulo nga hinungdan dili hinungdan sa dali nga pagtapok sa mga dimethomorph-resistant strain sa mga populasyon. Ang matag sunod nga pagbag-o gibana-bana nga doble ang resistensya, nga dili hinungdanon, ug sa parehas nga oras gikubu ang pareho nga rate sa pagtubo sa usa ka artipisyal nga palibot ug pagkaagresibo (Bagirova et al., 2001; Stem, Kirk, 2004). Tingali mao kini hinungdan ngano nga hapit wala’y resistensya nga mga pag-agda taliwala sa natural nga mga P. infestans strain, bisan ang mga nakolekta gikan sa pagtanum og patatas nga gitambalan og dimethomorph.
Ang usa ka populasyon nga gitambalan sa usa ka oligosite fungicide maglangkob usab sa duha ka mga grupo sa mga matang: ang mga wala makontak ang fungicide, ug busa wala mausab ang orihinal nga mga kinaiya (kung ang mga resistensya nga makit-an makit-an taliwala sa kini nga grupo, dili kini magtipun-og tungod sa labi ka taas nga kaagresibo ug pagkompetensya sa mga sensitibo nga mga matang) ug mga sakit nga gikontak sa mga konsentrasyon sa sublethal sa fungicide. Taliwala sa ulahi nga mahimo ang pagpundok sa mga resistensyang mga kalisud, tungod kay dinhi adunay sila mga bentaha kaysa mga sensitibo.
Tungod niini, kung naggamit oligosite fungicides, dili kini labi ka hingpit nga pagtambal nga hinungdanon ingon usa ka taas nga konsentrasyon sa tambal, daghang beses nga mas taas kaysa makamatay nga dosis, tungod kay sa lakang nga mutagenesis, ang pasiuna nga pagbatok sa mga mutated strains mubu.
Sa katapusan, ang mga pagbag-o sa pagbatok sa monosite fungicides labi ka makapahayag, kana mao, ang usa ka mutasyon mahimong magreport sa usa ka taas nga lebel sa resistensya, hangtod nga makompleto ang pagkawala sa pagkasensitibo. Busa, ang pagdugang sa resistensya sa mga populasyon dali nga nahinabo.
Ang usa ka pananglitan sa ingon nga fungicides mao ang phenylamides, lakip ang labing kasagarang fungicide, metalaxyl. Ang mga mutasyon sa pagsukol sa niini mitungha nga adunay taas nga frequency, ug ang lebel sa pagbatok sa mga mutant taas kaayo - milapas kini sa sensitibo nga pagsala sa usa ka hinungdan nga usa ka libo o kapin pa (Derevyagina et al., 1993). Bisan kung ang rate sa pagtubo ug kaagresibo sa mga resistensyang mutants mikunhod kontra sa background sa pagkamatay sa mga dali nga sakit gikan sa usa ka systemic fungicide, ang ihap sa mga resistensyado nga populasyon kusog nga nagtubo ug, sa kahanas, ang agresibo niini nagdugang. Tungod niini, pagkahuman sa daghang mga tuig nga paggamit sa fungicide, ang kaagresibo sa resistensyang mga pagkalisud dili lamang katumbas sa kaagresibo sa mga sensitibo, apan malabwan usab kini (Derevyagina ug Dyakov, 1992).
Epekto sa panaghiusa sa sekso
Tungod kay ang kanunay nga pagkaguba sa A2 mating type sa P. infestans nga populasyon nga nag-uban sa grabe nga paggamit sa metalaxyl batok sa ulahi nga pag-ulbo, gituohan nga ang metalaxyl nagpahinabo sa pagkabig sa mating type. Sa P. parasitica, ang ingon nga pagkakabig sa ilalum sa aksyon ni Chloroneb ug metalaxyl gisulayan sa eksperimento (Ko, 1994). Ang us aka agianan sa usa ka medium nga adunay gamay nga konsentrasyon sa metalaxyl nga nagdala sa pagtumaw sa homothallic isolates gikan sa usa ka pilay sa P. infestans nga sensitibo sa metalaxyl nga adunay mating type A1 (Savenkova ug Cherepnikova-Anikina, 2002). Sa sunod nga mga agianan sa media nga adunay labi ka daghang konsentrasyon sa metalaxyl, wala’y bisan usa nga bulag sa tipo nga pares sa A2 ang nakit-an, bisan pa, kadaghanan sa mga nahimulag, kung gilabang sa mga isolate nga A2, inay nga mga oospore, nakamugna mga dili maayo nga natipon nga mycelium ug wala na magamit. Ang mga agianan sa usa ka resistensya nga pagsala nga adunay usa ka klase nga A2 mating sa media nga adunay taas nga konsentrasyon sa metalaxyl nga gitugotan kami nga makit-an ang tulo nga mga porma sa mga pagbag-o sa klase sa pag-asawa: 1) kompleto nga pagkawala sa lawas kung gitabok sa mga bulag nga A1 ug A2; 2) homotallism (ang pagporma sa mga oospore sa monoculture); 3) pagkakabig sa A2 mating type sa A1. Sa ingon, ang metalaxyl mahimong hinungdan sa mga pagbag-o sa mga klase sa pagsamahan sa mga populasyon nga P. infestans ug, tungod niini, ang panagsama nga bahin sa sekso diha kanila.
Pag-impluwensya sa panagsama usab nga tanum
Ang pila ka mga gene alang sa resistensya sa antibiotiko nagdugang sa kasubsob sa hyphal heterokaryotization ug nukleyar nga diploidization (Poedinok ug Dyakov, 1981). Sama sa nahisgutan sa sayo pa, ang heterokaryotization sa hyphae sa panahon sa paghiusa sa lainlaing mga matang sa P. infestans talagsa ra mahitabo tungod sa katingad-an nga dili pagkakasama sa mga tanum sa niini nga fungus. Bisan pa, ang mga gene alang sa pagbatok sa pipila ka mga antibiotiko mahimong adunay mga epekto, gipahayag sa pagbuntog sa dili pagkauyon sa mga tanum. Ang kini nga pagpanag-iya gipanag-iya sa 1S-1 mutant streptomycin resistensya nga gene. Ang pagkaanaa sa ingon nga mga mutant sa mga populasyon sa uma sa phytophthora mahimong makadugang sa pag-agay sa mga gen sa taliwala sa mga matang ug pagpadali sa pagpahiangay sa tibuuk populasyon sa mga bag-ong lahi o fungicide.
Ang piho nga fungicides ug antibiotics mahimong makaimpluwensya sa kadaghan sa mitotic recombination, nga mahimo usab mag-usab sa mga frequency sa genotype sa mga populasyon. Ang kaylap nga gigamit nga fungicide benomyl nagbugkos sa beta-tubulin, usa ka protina nga gikan diin gitukod ang microtubules sa cytoskeleton, ug tungod niini nakaguba ang mga proseso sa pagbulag sa chromosome sa anaapase sa mitosis, nga nagdugang sa kasubsob sa mitotic recombination (Hastie, 1970).
Ang fungicide para-fluorophenylalanine, nga gigamit sa pagtambal sa sakit nga Dutch sa elms, adunay parehas nga kabtangan. Ang Para-fluorophenylalanine nagdugang sa frequency sa recombination sa heterozygous diploids P. infestans (Poedinok et al., 1982).
Mga pagbag-o sa siklo sa genotypic nga komposisyon sa mga populasyon sa siklo sa kinabuhi sa P. infestans
Ang klasikal nga siklo sa pag-uswag sa P. infestans sa kasarangan nga sona naglangkob sa 4 nga mga hugna.
1) Ang hugna sa exponential nga pagtubo sa populasyon (polycyclic phase) nga adunay mubu nga henerasyon. Kini nga hugna kanunay magsugod sa Hulyo ug molungtad og 1,5-2 ka bulan.
2) Ang hugna sa paghunong sa pagdako sa populasyon tungod sa usa ka mahait nga pagkunhod sa proporsyon sa dili apektado nga tisyu o pagsugod sa dili maayo nga kondisyon sa panahon. Kini nga hugna sa mga umahan nga nagtuman sa sayo nga pag-ani sa pagtangtang sa mga dahon gikan sa tinuig nga siklo.
3) Ang hugna sa tingtugnaw sa mga tubers, inubanan sa usa ka hinungdan nga pagkunhod sa kadaghan sa populasyon tungod sa aksidente nga impeksyon sa mga tubers, hinay nga pag-uswag sa impeksyon sa kanila, ang pagkawala sa impeksyon pag-usab sa mga tubers, dunot ug culling sa mga apektado nga tubers sa ilalum sa normal nga kondisyon sa pagtipig.
4) Ang hugna sa hinay nga pag-uswag sa yuta ug sa mga seedling (monocyclic phase), diin ang gidugayon sa henerasyon makaabot sa usa ka bulan o labi pa (katapusan sa Mayo - sayong bahin sa Hulyo). Kasagaran sa kini nga oras, ang mga dahon nga adunay sakit lisud makit-an, bisan adunay mga espesyal nga obserbasyon.
Ang hugna sa pagdaghan sa populasyon (polycyclic phase)
Daghang mga obserbasyon (Pshedetskaya, Kozubova, 1969; Borisenok, 1969; Osh, 1969; Dyakov, Suprun, 1984; Rybakova, Dyakov, 1990) nagpakita nga sa pagsugod sa epiphytoty, nangibabaw ang mga labi ka mabuok ug medyo agresibo nga mga clone, nga sa ulahi gipulihan sa labi ka mabangis ug agresibo. ang rate sa pagtubo sa ka agresibo sa populasyon mao ang labi ka taas, dili kaayo resistensya ang lainlaing tanum nga host.
Samtang nagtubo ang populasyon, ang konsentrasyon sa parehas nga pili nga hinungdanon nga mga gene nga gipaila sa mga komersiyal nga lahi (R1-R4) ug pili nga neyutral (R5-R11) nagdugang. Ingon niana, sa mga populasyon nga duul sa Moscow kaniadtong 1993, ang kasagaran nga kahilayan gikan sa ulahing bahin sa Hulyo hangtod sa tungatunga sa Agosto nga misaka gikan sa 8,2 hangtod 9,4, ug ang labing kadaghan nga pag-uswag nga naobserbahan alang sa piliay nga neyutral nga genulence gen nga R5 (gikan sa 31 hangtod 86% sa mga mabuuton nga clone) (Smirnov, 1996 ).
Ang usa ka pagkunhod sa rate sa pagtubo sa usa ka populasyon giubanan sa usa nga pagkunhod sa kalihokan nga parasitiko sa populasyon. Tungod niini, sa mga tuig nga nakapaguol, parehas nga ang kinatibuk-ang ihap sa mga lumba ug ang proporsyon sa labi ka mabulokon nga mga karera mas ubos kaysa sa mga epiphytotic (Borisenok, 1969). Kung sa kataas sa mga kahimtang sa panahon nga epiphytotic nga pagbag-o sa dili paborable alang sa ulahi nga pag-ulbo sa pag-ulbo ug pagkamatay sa patatas, mikunhod usab ang konsentrasyon sa labi ka mabulokon ug agresibo nga mga clone (Rybakova et al., 1987).
Ang pagdugang sa mga frequency sa mga gen nga naka-apektar sa pagkabulok ug kaagresibo sa populasyon mahimo nga tungod sa pagpili sa labi ka mabuuton ug agresibo nga mga clone sa magkasagol nga populasyon. Aron maipakita ang pagpili, usa ka pamaagi alang sa pagtuki sa mga neyutral nga mutasyon gihimo, nga malampuson nga gigamit sa mga populasyon nga cheastat sa lebadura (Adams et al., 1985) ug Fusarium graminearum (Wiebe et al., 1995).
Ang kasubsob sa mga mutant nga makasukol sa blasticidin S sa umahan nga populasyon sa P. infestans nga mikunhod nga kahanay sa pagdako sa kaagresibo sa populasyon, nga nagpakita nga usa ka pagbag-o sa mga nangingibabaw nga clone sa panahon sa pagtubo sa populasyon (Rybakova et al., 1987).
Ang yugto sa tingtugnaw sa mga tubers
Sa panahon sa tingtugnaw sa mga tubo nga patatas, ang pagkalamut ug pagkaagresibo sa P. infestans nga mga sakit nagakunhod, ug ang pagkunhod sa kahilayan mahinay nga mahinabo kaysa pagkaagresibo (Rybakova ug Dyakov, 1990). Dayag, sa ilalum sa mga kondisyon nga makaayo sa dali nga pagtubo sa populasyon (r-select), mapuslanon ang mga "extra" nga genulence genes ug taas nga pagkaagresibo, busa ang pag-uswag sa epiphytotics giubanan sa pagpili sa labing mabuuton ug agresibo nga mga clone. Sa mga kahimtang sa pagkabusog sa kalikopan, kung dili ang rate sa pagsanay, apan ang pagpadayon sa pagkabuhi sa dili maayong mga kondisyon (K-pagpili) adunay hinungdanon nga papel, ang "sobra" nga mga genes sa kabangis ug kaagresibo nagpaminus sa kahimsog, ug ang mga clone nga adunay kini nga mga gen ang una nga namatay, aron ang kasagaran nga kaagresibo ug ang kahilayan sa populasyon nahulog.
Ang hugna sa utanon sa yuta
Kini nga hugna mao ang labi ka misteryoso sa siklo sa kinabuhi (Andrivon, 1995). Ang pagkaanaa niini gisulat nga puro nga pangagpas - tungod sa kakulang sa kasayuran bahin sa kung unsa ang nahinabo sa pathogen sa dugay nga panahon (usahay labaw pa sa usa ka bulan) - gikan sa pagtumaw sa mga seedling sa patatas hangtod sa pagpakita sa mga nahauna nga lama sa sakit diha kanila. Pinasukad sa mga obserbasyon ug eksperimento, ang pamatasan sa fungus sa kini nga yugto sa kinabuhi gitukod usab (Hirst ug Stedman, 1960; Boguslavskaya, Filippov, 1976).
Ang spululation sa fungus mahimong maporma sa mga nataptan nga tubers sa yuta. Ang mga sangputanan nga spore motubo sa hyphae, nga mahimo nga tanum nga dugay sa yuta. Ang nag-una (naporma sa mga tubers) ug ikaduha (sa mycelium sa yuta) mga spora nga mosaka sa nawong sa yuta pinaagi sa mga capillary alon, apan adunay abilidad nga makatakod lamang sa mga patatas pagkahuman sa pagkanaog sa mga dahon niini ug pagkontak sa nawong sa yuta. Ang ingon nga mga dahon (nga mao, ang mga una nga mga spot sa sakit nga nakit-an sa kanila) dili dayon maporma, apan pagkahuman sa dugay nga pagtubo ug pag-uswag sa mga tumoy sa patatas.
Sa ingon, sa siklo sa kinabuhi sa P. infestans, mahimo usab maglungtad ang saprotrophic vegetation phase. Kung sa bahin nga parasitiko sa agresibo nga siklo sa kinabuhi mao ang labi ka hinungdanon nga sangkap sa kahimsog, nan ang pagpili sa saprotrophic phase gitumong aron maminusan ang mga kabtangan sa parasitiko, sama sa gipakita sa eksperimento alang sa pipila ka mga fungus nga phytopathogenic (tan-awa ang Carson, 1993). Busa, sa kini nga hugna sa siklo, ang agresibo nga mga kabtangan kinahanglan nga mawala nga labing kusog. Apan hangtod karon wala’y direkta nga mga eksperimento ang gihimo aron kumpirmahon ang mga pangagpas sa taas.
Ang mga pagbag-o sa panahon wala makaapekto dili lamang sa mga pathogenic nga kinaiya sa P. infestans, apan usab ang pagbatok sa fungicides, nga motubo sa polycyclic phase (sa panahon sa epiphytoties), ug pagkunhod sa panahon sa pagtipig sa tingtugnaw (Derevyagina et al., 1991; Kadish ug Cohen, 1992). Ang usa ka labi ka grabe nga pagtulo sa resistensya sa metalaxyl naobserbahan taliwala sa pagtanum sa mga naapektuhan nga tubers ug ang dagway sa mga una nga lugar sa sakit sa uma.
Intraspecific specialization ug ang ebolusyon niini
Ang P. infestans mao ang hinungdan sa mga epidemya sa duha nga hinungdan nga komersyal nga pananum, patatas ug kamatis. Ang mga epiphytoties sa patatas nagsugod dayon pagkahuman nga ang fungus nakasulod sa bag-ong mga lugar. Ang pagkapildi sa kamatis usab namatikdan wala madugay pagkahuman sa pagkakita sa impeksyon sa mga patatas, apan ang mga epiphytoties sa kamatis namatikdan nga gatusan ka tuig lamang ang milabay - sa tungatunga sa ika-XNUMX nga siglo. Niini ang gisulat ni Hallegli ug Niederhauser bahin sa pagkapildi sa mga kamatis sa USA
(1962): "Sulod sa mga 100 ka tuig pagkahuman sa grabe nga epiphytoty kaniadtong 1845, pipila o hapit wala’y mga pagsulay nga nakuha aron makuha ang resistensya nga mga lahi sa kamatis. Bisan kung ang ulahi nga pag-ulbo nga natala sa mga kamatis kaniadtong 1848, wala kini nahimo nga butang nga seryoso nga atensyon sa mga tigpasanay niini nga tanum hangtod sa kusog nga pagsulud sa sakit kaniadtong 1946. Sa teritoryo sa Russia ang ulahi nga pag-ulbo sa kamatis ang narehistro sa ika-60 nga siglo. "Sa dugay nga panahon, ang mga tigdukiduki wala magtagad sa kini nga sakit, tungod kay wala kini hinungdan sa dakong kadaot sa ekonomiya. Apan sa dekada 70 ug 1979. Ang mga epiphytoties sa XX nga siglo sa ulahi nga paglamas sa kamatis usab naobserbahan sa Unyon Sobyet, labi na sa rehiyon sa Lower Volga, sa Ukraine, North Caucasus, sa Moldova ... "(Balashova, XNUMX).
Sukad niadto, ang pagkahugno sa kamatis sa ulahi nga pag-ulbo nahimo nga tinuig, mikaylap sa tibuuk nga teritoryo sa industriya ug panamnan sa balay ug hinungdan sa grabe nga kadaot sa ekonomiya sa ani. Unsay nahitabo? Ngano nga ang una nga pagpakita sa parasito sa mga patatas ug epiphytotic lesion sa kini nga pananum hapit hapit magkadungan, ug ngano nga nagkinahanglan usa ka gatus ka tuig aron makita ang epiphytotic sa kamatis? Gisuportahan sa kini nga mga kalainan ang us aka Mehikano kaysa usa nga gigikanan sa impeksyon sa South American. Kung ang species nga Phytophthora infestans naporma ingon usa ka parasite sa Mexico nga tuber-bearing species sa henero nga Solanum, nan masabut kung ngano nga gitikad ang mga patatas nga nahisakop sa parehas nga seksyon sa henero ingon nga ang mga species sa Mexico labi ka kusog nga naapektuhan, apan tungod sa pagkawala sa co-evolution sa parasite, nga wala nagpatubo nga mga mekanismo sa piho ug dili piho nga pagbatok.
Ang kamatis iya sa lainlaing seksyon sa henero nga, ang lahi sa pagbayloay niini adunay hinungdanon nga pagkalainlain gikan sa mga tuberous species, busa, bisan pa sa kamatuuran nga ang kamatis wala sa gawas sa pagdala sa pagkaon sa P. infestans, ang kakusog sa kadaot niini dili igo alang sa grabe nga pagkawala sa ekonomiya.
Ang pagtunga sa epiphytoties sa usa ka kamatis tungod sa mga seryoso nga pagbag-o sa genetiko sa parasito, nga nagdugang sa kahimsog (pathogenicity) sa panahon sa parasitism. Kami nagtuo nga ang bag-ong porma nga espesyalista alang sa parasito sa kamatis mao ang lumba sa T1 nga gihulagway ni M. Gallegly, nakaapekto sa lainlaing mga cherry nga kamatis (Red Cherry, Ottawa), dili makasugakod sa T0 nga lumba nga laganap sa patatas (Gallegly, 1952). Dayag, usa ka mutasyon (o usa ka serye sa mga mutasyon) nga gihimo ang T0 nga lumba ngadto sa T1 nga lumba ug misangput sa pagtumaw sa mga clone nga kaayo nga nabagay aron mapildi ang kamatis. Sama sa kanunay nga nahinabo, ang pagdugang sa pathogenicity sa usa ka tagbalay giubanan sa usa ka pagminus niini sa usa pa, sa ato pa, usa ka inisyal, wala pa kompleto nga intrasipikasyon nga espesyalista nga mitumaw - sa mga patatas (lumba T0) ug sa kamatis (lumba T1).
Unsa ang ebidensya sa kini nga pangagpas?
- Nahitabo sa patatas ug kamatis. Sa mga dahon sa kamatis, nag-una ang lumba sa T1, samtang sa mga dahon sa patatas kini panalagsa. Pinauyon sa S.F.Bagirova ug T.A. Ang Oreshonkova (wala mamantala) sa rehiyon sa Moscow kaniadtong 1991-1992, ang pagtunga sa lumba sa T1 sa mga pagtanum og patatas nga 0%, ug sa mga pagtanum sa kamatis - 100%; kaniadtong 1993-1995 - 33% ug 90%, matag usa; kaniadtong 2001 - 0% ug 67%. Ang parehas nga datos nakuha sa Israel (Cohen, 2002). Ang mga eksperimento sa impeksyon sa mga patatas nga tubers nga adunay mga bulag sa T1 nga lumba ug usa ka sagol nga T0 ug T1 isolates nga gipakita nga ang mga isolate sa lumba nga T1 dili maayo nga napreserba sa mga tubers ug gipulihan sa mga isolate sa T0 nga lumba (Dyakov et al., 1975; Rybakova, 1988).
2) Mga kadasig sa lumba sa T1 sa mga pagtanum sa kamatis. Ang panguna nga impeksyon sa mga dahon sa kamatis gidala sa mga nahimulag sa lumba nga T0, nga nagpatigbabaw sa pagtuki sa impeksyon sa mga nahauna nga lugar nga naporma sa mga dahon. Gipamatud-an niini ang kasagarang gidawat nga laraw sa paglalin sa parasito: Ang panguna nga masa sa impeksyon gikan sa patatas gihimo sa lumba nga T0, bisan pa, usa ka gamay nga ihap sa mga clone nga T1 nga gitipig sa mga patatas, kausa sa kamatis, gibalhin ang karera sa T0 ug natipon sa pagtapos sa yugto sa epiphytotic. Posible usab nga adunay usa ka alternatibo nga gigikanan sa impeksyon sa dahon sa kamatis nga adunay lahi nga T1, nga dili sama ka kusog sa mga tubo ug dahon sa patatas, apan kanunay. Busa, kini nga gigikanan adunay huyang nga epekto sa istruktura sa genetiko sa populasyon nga nakaimpeksyon sa kamatis, apan pagkahuman gitino ang pagtigum sa lumba sa T1 (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994).
3) Pagkagubot sa mga patatas ug kamatis. Ang artipisyal nga impeksyon sa mga dahon sa kamatis ug patatas nga adunay mga bulag sa mga karera nga T0 ug T1 nagpakita nga ang una labi ka agresibo alang sa patatas kaysa sa kamatis, ug ang ulahi labi ka agresibo alang sa kamatis kaysa sa patatas. Ang kini nga mga pagkalainlain gipakita sa pagpahawa sa mga nahimulag sa usa ka dili “kaugalingon” nga lahi gikan sa usa ka sagol nga populasyon sa mga agianan sa dahon sa usa ka greenhouse (D'yakov et al., 1975) ug sa mga laraw sa uma (Leberton et al., 1999); mga kalainan sa minimum nga makatakod nga karga, panahon sa latency, kadako sa mga makatakod nga lugar ug paghimo sa spore (Rybakova, 1988; Dyakov et al., 1994; Legard et al., 1995; Forbes et al., 1997; Oyarzun et al., 1998; Leberton et al. al., 1999; Vega-Sanchez et al., 2000; Knapova, Gisi, 2002; Sussuna et al., 2004).
Ang pagkaagresibo sa mga bulag sa lumba sa T1 sa mga lahi sa kamatis nga kulang sa mga genes nga resistensya taas kaayo nga kini nga mga isolate spore sa mga dahon sama sa usa ka medium nga nutrient nga wala’y nekrotizing nga nataptan nga tisyu (Dyakov et al., 1975; Vega-Sanchez et al., 2000).
4) Virulence alang sa patatas ug kamatis. Ang lumba sa T1 nakaapekto sa mga lahi sa cherry nga kamatis nga adunay Ph1 nga resistensya nga gene, samtang ang lahi nga T0 dili makahimo sa pag-impeksyon sa kini nga mga lahi, ie adunay usa ka makitid nga pagkabutang. May kalabotan sa mga nagpalahi
Ang mga R-genes sa patatas adunay kalabotan nga baliktad, ie. ang mga matang nga nahimulag gikan sa mga dahon sa kamatis dili kaayo mabulokon kaysa sa mga matang sa "patatas" (Talaan 11).
5) Mga neyutral nga marka. Ang pagtuki sa mga neyutral nga marka sa mga populasyon sa P. infestans nga nag-parasitize sa mga patatas ug kamatis usab nagpanghimatuud sa pagpili sa daghang tawo nga intraspecific. Sa mga populasyon sa Brazil nga P. infestans, ang mga dahon sa kamatis nga nahisama sa linya nga clonal US-1, ug ang gikan sa mga dahon sa patatas nga nahisakop sa linya nga BR-1 (Suassuna et al., 2004). Sa Florida (USA), gikan kaniadtong 1994, ang clone US-90 nagsugod sa pagdominar sa mga patatas (nga adunay kapin sa 8%), ug ang mga clone sa US-11 ug US-17 sa kamatis, ug ang mga isolate sa naulahi labi ka agresibo alang sa kamatis kaysa sa patatas (Weingartner , Tombolato, 2004). Ang hinungdanon nga pagkalainlain sa mga frequency sa genotype (mga fingerprint sa DNA) sa mga isolate sa patatas ug kamatis gitukod alang sa 1200 P. mga infestans nga mga sakit nga nakolekta sa Estados Unidos gikan sa 1989 hangtod 1995 (Deahl et al., 1995).
Ang paggamit sa pamaagi sa AFLP nga nagpaposible nga bulagon ang 74 ka sala nga nakolekta gikan sa mga dahon sa patatas ug kamatis kaniadtong 1996-1997. sa Pransya ug Switzerland, sa 7 ka grupo. Ang mga patatas ug kamatis nga mga matang dili klarong magkalainlain, apan ang mga "patatas" nga mga kalainan labi ka lahi sa genetiko kaysa sa mga "kamatis". Ang nahauna nakit-an sa pito ka mga kumpol, ug ang ulahi, sa upat ra, nga nagpakita nga labi ka espesyalista ang genome sa naulahi (Knapova ug Gisi, 2002).
6) Mga mekanismo sa pagkabulag. Kung ang mga populasyon sa parasite sa duha ka mga klase nga tanum nga tanum magbag-o padulong sa makitid nga pagdaladala padulong sa ilang "kaugalingon" nga host, nan magkalainlain nga mga mekanismo nga pre ug postmeiotic nga motumaw aron mapugngan ang interpopulation genetic exchange (Dyakov ug Lekomtseva, 1984).
Daghang mga pagtuon ang gisusi ang epekto sa gigikanan sa mga strain sa ginikanan sa pagka-epektibo sa hybridization. Kung ang mga strain nga nahimulag gikan sa lainlaing mga lahi sa henero nga Solanum gitabok sa Ecuador (Oliva et al., 2002), nakita nga ang mga matang nga adunay klase nga A2 mating gikan sa mga ihalas nga nighthades (clonal line EC-2) mitabok sa labing kadaotan nga adunay mga matang gikan sa kamatis (linya EC -3), ug labi ka epektibo nga mitabok sa patatas nga gisala (EC-1).
Ang tanan nga mga hybrids nakit-an nga dili pathogenic. Ang mga tagsulat nagtuo nga ang mubu nga porsyento sa hybridization ug pagkunhod sa pathogenicity sa mga hybrids tungod sa mga mekanismo sa postmeiotic sa pagpalain sa mga populasyon.
Sa mga eksperimento sa Bagirova et al. (1998), daghang mga patatas ug kamatis nga mga matang ang gitabok nga adunay mga kabtangan sa mga karera sa T0 ug T1. Ang labi ka tabunok nga mga krus sa T1xT1 nga gilay-on gikan sa kamatis (36 oospores sa microscope field of view, 44% sa oospore germination), ang dili kaayo epektibo mao ang mga krus sa mga karera nga T0xT1 nga nahimulag gikan sa lainlaing mga host (usa ka mubu nga ihap sa nagpalambo ug mitubo nga mga oospore, usa ka taas nga proporsyon sa abortive ug wala mauswag nga mga oospore) ... Ang kaepektibo sa mga krus taliwala sa mga nahimulag sa lumba nga T0 nga nahimulag gikan sa patatas tunga-tunga. Tungod kay ang punoan nga lawas sa mga matang sa lumba sa T0 makaapekto sa patatas, kini adunay kasaligan nga gigikanan sa wintering - patatas tubers, nga sangputanan diin ang kaimportante sa oospores ingon wintering infectious unit alang sa populasyon gikan sa patatas dili kaayo. Ang gipaangay nga "porma sa kamatis" makahimo sa tingtugnaw sa kamatis sa porma sa mga oospores (tan-awa sa ubus) ug busa nagpabilin ang usa ka labi ka taas nga pagkamabungahon sa proseso sa sekswal. Tungod sa taas nga katambok, nakuha sa T1 ang independente nga potensyal alang sa panguna nga impeksyon sa kamatis. Ang mga sangputanan nga nakuha ni Knapova et al. (Knapova et al., 2002) mahimong hubaron sa parehas nga paagi. Ang mga krus sa mga strain nga nahimulag gikan sa mga patatas nga adunay mga strain gikan sa kamatis naghatag sa labing kadaghan nga mga oospores - 13,8 matag sq.mm. medium (nga adunay pagsabwag sa 5-19) ug usa ka tunga nga porsyento nga pagtubo sa mga oospores (6,3 nga adunay pagkaylap 0-24). Ang mga pagtabok sa mga strain nga nahimulag gikan sa kamatis naghatag labing kubus nga porsyento sa mga oospore (7,6 nga adunay pagkaylap nga 4-12) nga adunay labing kataas nga porsyento sa ilang pagtubo (10,8). Ang mga krus sa taliwala sa mga strain nga nahimulag gikan sa patatas naghatag usa ka tunga nga ihap sa mga oospora (8,6 nga adunay taas nga pagsabwag sa datos - 0-30) ug ang labing ubus nga porsyento nga pagtubo sa mga oospore (2,7). Sa ingon, ang mga matang gikan sa patatas dili kaayo tabunok kaysa sa gikan sa kamatis, apan ang mga crosspopulate crosses wala maghatag mas grabe nga mga sangputanan kaysa sa mga intrapopulation. Posible nga ang mga pagkalainlain sa datos sa taas sa Bagirova et al. gipatin-aw sa kamatuuran nga ang mga tigdukiduki sa Rusya nagtrabaho kauban ang mga strain nga nahimulag sa sinugdanan nga 90 sa ika-baynte nga siglo, ug ang mga tigdukiduki sa Switzerland - nga adunay mga matang nga nahimulag sa ulahing bahin sa dekada 90.
Ang sukaranan alang sa mubu nga pertilidad mahimo nga heteroploidy sa mga matang. Kung sa mga populasyon sa Mexico, diin regular ang proseso sa sekswal ug panguna nga impeksyon sa mga liwat sa oospore, kadaghanan sa gitun-an nga mga matang sa P. Infestans mga diploid, nan sa mga nasud sa Daang Kalibutan nga intrapopulation polymorphism of ploidy naobserbahan (di-, tri- ug tetraploid strains, ingon man heterokaryotic strain nga adunay heteroploid nuclei) , ug mga matang nga adunay lainlaing lahi nga pagsagol, ie managsama nga matambok, lahi sa nukleyar nga ploidy (Therrien et al., 1989, 1990; Whittaker et al., 1992; Ritch, Daggett, 1995). Ang pagkalainlain sa mga nuclei sa antheridia ug oogonia mahimong hinungdan sa ubos nga katambok.
Sama sa mga pagbayloay nukleyar sa taliwala sa hyphae sa panahon sa anastomoses, kini gipugngan sa dili pagpahiangay sa mga vegetative, nga nagbungkag sa mga populasyon nga asekswal sa daghang mga clone nga nahimulag genetiko (Poedinok ug Dyakov, 1987; Gorbunova et al., 1989; Anikina et al., 1997b).
7) Panagsama sa mga populasyon. Gipakita sa datos sa taas nga mahimo’g mahimo ang hybridization tali sa "patatas" ug "kamatis" P. infestans. Posible usab nga balik ang impeksyon sa lainlaing mga tagbalay, bisan kung adunay pagmobu nga agresibo.
Ang usa ka pagtuon sa mga marka sa populasyon sa mga nahimulag gikan sa kasikbit nga mga patatas ug kamatis nga natad kaniadtong 1993 nagpakita nga mga un-kuwarto sa mga nahimulag nga nahimulag gikan sa mga dahon sa kamatis ang gibalhin gikan sa silingan nga uma sa patatas (Dolgova et al., 1997). Sa teyorya, mahimo’g maisip nga ang pagkalainlain sa populasyon sa duha nga tagbalay modaghan ug mosangput sa pagtumaw sa mga espesyalista nga intraspecific form (f.sp. patatas ug f.sp. tomato), labi na nga ang oospores mahimong magpadayon sa mga labi nga tanum (Drenth et al., 1995 ; Bagirova, Dyakov, 1998) ug mga liso sa kamatis (Rubin et al., 2001). Tungod niini, ang mga kamatis karon adunay usa ka gigikanan sa pagpabag-o sa tubod nga independente sa mga tubo nga patatas.
Bisan pa, lahi ang tanan nga nahinabo. Ang sobra nga pag-overinter sa mga oospore nagtugot sa parasite nga malikayan ang labing pig-ot nga yugto sa siklo sa kinabuhi - ang yugto nga monositik sa mga tanum sa yuta, diin ang pagmobu sa mga kabtangan nga parasito mikunhod, nga hinayhinay nga napahiuli sa polycyclic phase sa ting-init.
Talaan 11. Frequency of genulence genes sa patatas nga magkalainlain nga lahi sa P. infestans strains
nasud | Год | Kasagaran nga ihap sa mga genul nga adunay kabala sa mga matang | awtor nga | |
gikan sa patatas | gikan sa kamatis | |||
komyun sa Pransiya | 1995 | 4.4 | 3.3 | Leberton et al., 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Leberton, Andrivon, 1998 | |
Pransya, Switzerland | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Knapova, Gisi, 2002 |
Estados Unidos | 1989-94 | 5 | 4.8 | Goodwin et al., 1995 |
USA, Zap. 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 | " | |
Russia, Mosk. rehiyon | 1993 | 8.9 | 6.7 | Smirnov, 1996 |
Russia, lainlaing mga rehiyon | 1995 | 9.4 | 8 | Kozlovskaya ug uban pa. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Ang nag-una nga zoosporangia ug zoospores, nga nagpatubo sa oospores, adunay taas nga lebel sa kalihokan nga parasitiko, labi na kung ang oospores gihimo nga parthenogenetically ilalom sa impluwensya sa pheromones sa usa ka sala nga adunay kaatbang nga klase sa pag-asawa. Busa, ang makatakod nga materyal sa mga seedling sa kamatis nga mitubo gikan sa mga binhi nga nataptan sa oospores labi nga pathogenic alang sa parehas nga kamatis ug patatas.
Ang kini nga mga pagbag-o misangput sa lain nga pag-usab sa populasyon, gipahayag sa mga musunud nga hinungdanon nga pagbag-o gikan sa usa ka panan-aw sa epidemiological:
- Ang natakdan nga mga seedling sa kamatis nahimong hinungdan nga hinungdan sa panguna nga impeksyon sa mga patatas (Filippov, Ivanyuk, personal nga mga mensahe).
- Ang mga epiphytoties sa patatas nagsugod sa pag-obserbar kaniadtong Hunyo, mga usa ka bulan nga mas maaga kaysa sa naandan.
- Sa mga pagtanum sa patatas, ang porsyento sa T1 nga lumba misaka, nga kaniadto nakit-an didto sa usa ka dili hinungdanon nga kantidad (Ulanova et al., 2003).
- Ang mga pilay nga nahimulag gikan sa mga dahon sa kamatis wala na magkalainlain gikan sa mga patatas nga patatas sa kahilayan sa mga patatas nga nagpalahi sa mga genul nga virulence ug nagsugod nga malabwan ang mga patatas nga "patatas" sa pagkaagresibo dili lamang sa kamatis, apan usab sa mga patatas (Lavrova et al., 2003; Ulanova et al. , 2003).
Sa ingon, imbis nga magkalainlain, adunay usa ka pagtagbo sa mga populasyon, ang pagtunga sa usa ka populasyon sa duha nga mga punoan nga tagbalay nga adunay taas nga kahilayan ug kaagresibo sa parehas nga mga lahi.
konklusyon
Bisan pa, bisan pa sa sobra sa 150 ka tuig nga pagtuon sa P. infestans, sa biology, lakip ang biology sa populasyon niining hinungdan nga ahente sa labing hinungdanon nga mga sakit sa mga gipananom nga mga tanum nga solanaceous, labi nga wala nahibal-an. Dili kini tin-aw kung giunsa ang pag-agi sa tagsatagsa nga mga hugna sa siklo sa kinabuhi nakaapekto sa istruktura sa mga populasyon, unsa ang mga mekanismo sa genetiko sa kanalado nga pagkalainlain sa pagkaagresibo ug kahilayan, unsa ang ratio sa mga reproductive ug clonal nga sistema sa pagsanay sa mga natural nga populasyon, kung giunsa ang napanunod nga dili mahimo’g dili mahimo’g tanum, unsa ang papel sa patatas ug kamatis sa panguna nga impeksyon sa mga pananum ug sa unsa ang ilang epekto sa istruktura sa populasyon nga parasito. Hangtod karon, ang hinungdanon nga hinungdanon nga mga isyu sama sa mekanismo sa genetiko alang sa pagbag-o sa kaagresibo sa parasito o ang pagguba sa dili piho nga pagbatok sa patatas wala pa masulbad. Sa pagpalawom ug pagpadako sa panukiduki bahin sa ulahi nga pagkadaot sa patatas, ang parasito naghatag bag-ong mga hagit sa mga tigdukiduki. Bisan pa, ang pagpaayo sa mga kaarang sa eksperimento, ang pagtumaw sa bag-ong pamaagi sa pamaagi sa pagmaniobra sa mga gen ug protina nga gitugotan kami nga maglaum alang sa usa ka malampuson nga solusyon sa mga pangutana.
Ang artikulo gimantala sa journal nga "Potato Protection" (No. 3, 2017)