С.Н. Эланский, Л.Ю. Кокаева, Н.В. Статсюк, Ю.Т. Дьяков
Муқаддима
Oomycete Phytophthora infestans (Монт.) Де Бари, барангезандаи бемориҳои бад, муҳимтарин бемории аз ҷиҳати иқтисодӣ муҳимтарини картошка ва помидор дар тӯли зиёда аз якуним аср таваҷҷӯҳи муҳаққиқони кишварҳои мухталифро ҷалб кардааст. Дар миёнаи асри XNUMX ногаҳон дар Аврупо пайдо шуда, он эпидемияи картошкаро ба вуҷуд овард, ки дар хотираи бисёр наслҳо боқӣ мондааст.
То имрӯз онро аксар вақт "занбӯруғи гуруснагии ирландӣ" меноманд. Тақрибан сад сол пас аз эпидемияи аввал, намудҳои картошкаи ваҳшии мексикоӣ, ки ба бадии дер тобоваранд, кашф карда шуданд, усулҳои бо картошкаи кишт гузаронида шудани онҳо таҳия карда шуданд (Мюллер, 1935) ва аввалин навъҳои ба бадӣ тобовар ба даст оварда шуданд (Пушкарев, 1937). Бо вуҷуди ин, пас аз оғози парвариши тиҷории онҳо, нажодҳои патогении бад, ки ба навъҳои тобовар вирусдор буданд, ҷамъ шуданд. ва ворид кардани генҳои нави муқовимат аз картошкаи ёбоӣ Мексика ба навъҳо босуръат аз даст додани самарабахшӣ оғоз ёфт.
Нокомиҳо бо истифодаи муқовимати якрангӣ (амудӣ) зотпарваронро маҷбур карданд, ки роҳҳои мураккаби истифодаи муқовимати полигеникии (уфуқӣ) ғайрисахмиро ҷустуҷӯ кунанд. Солҳои охир дар популясияҳои алоҳидаи паразит нажодҳои хеле хашмгин ҷамъ шуда, эрозияи ҳатто муқовимати ғайримахсусро ба вуҷуд меоранд. Пайдоиши зотҳои ба фунгицидҳо тобовар дар истифодаи кимиёвии муҳофизати картошка мушкилот пеш овард.
Аз сабаби фарқияти назарраси байни оомицетҳо ва занбӯруғҳо дар таркиби кимиёвӣ, ултраструктура ва метаболизм, фунгицидҳо, махсусан доруҳои систематикӣ, ки барои муҳофизати растаниҳо аз бисёр бемориҳои замбӯруғӣ истифода мешаванд, бар зидди оомицетҳо бесамар мебошанд.
Аз ин рӯ, ҳангоми муҳофизати кимиёвӣ аз бадии бад, дорупошии чандкарата (то 12 маротиба дар як мавсим ва бештар аз он) бо препаратҳои контактии спектри васеи амал истифода шудааст. Қадами инқилобӣ истифодаи фениламидҳо буд, ки барои оомицетҳо заҳрнок буда, дар растанӣ ба таври системавӣ паҳн мешаванд. Бо вуҷуди ин, истифодаи васеъи онҳо ба зудӣ дар ҷамъшавии зотҳои тобовар дар популятсияҳои замбӯруғӣ оварда расонид (Davidse et al., 1981), ки ҳифзи растаниҳоро ба таври назаррас мушкил кард. P. infestans амалан ягона паразити минтақаи мӯътадил мебошад, ки зарари онро дар кишоварзии органикӣ бе истифодаи воситаҳои химиявии муҳофизат кардан ғайриимкон аст (Ван Брюгген, 1995).
Дар боло тавзеҳ дода мешавад, ки муҳаққиқони кишварҳои гуногун ба омӯзиши аҳолии P. infestans, динамикаи фаровонӣ ва таркиби генетикии онҳо, инчунин механизмҳои генетикии тағирёбанда диққати калон медиҳанд.
Давраи зиндагии R. INFESTANS
Infestans Oomycete Phytophthora мицелияи байниҳуҷайравӣ бо гаустория дар дохили баргҳои картошка инкишоф медиҳад. Ғизо аз бофтаҳои барг боиси пайдоиши доғҳои сиёҳ мегардад, ки дар ҳавои тар сиёҳ мешаванд ва мепусанд. Бо шикасти сахт тамоми барг мемирад. Пас аз як давраи ғизохӯрӣ, дар мицелия сабзишҳо ба вуҷуд меоянд - спорангиофорҳо, ки тавассути устухонҳо ба берун мерӯянд. Дар ҳавои тар, онҳо гулҳои сафедро дар атрофи нуқтаҳои поёни баргҳо ташкил медиҳанд. Дар ақсои спорангиофорҳо зооспорангияи лимӯ шаклдор ба вуҷуд меоянд, ки канда мешаванд ва тавассути пошидани борон интиқол дода мешаванд (расми 1). Афтидан ба қатраҳои об дар сатҳи барги картошка, спорангияҳо бо 6-8 зооспора сабзида, пас аз як давраи ҳаракат мудаввар карда мешаванд, бо пӯшак пӯшонида мешаванд ва бо найчаи навдаҳо сабзида меоянд. Навда тавассути устухонҳо ба бофтаи барг ворид мешавад. Дар шароити муайян, спорангия метавонад дар найчаи афзоиш мустақиман ба бофтаи барг бирасад. Дар шароити мусоид, вақт аз сироят то ташаккули спорулятсияи нав танҳо 3-4 рӯзро ташкил медиҳад.
Пас аз ба замин омадан ва тавассути хок филтр карда шудан, спорангияҳо қобилияти ба бехмева сироят карданро доранд. Лӯндаи шадиди зарардида ҳангоми нигоҳдорӣ мепусанд; дар ҳолати суст таъсиршуда, сироят то мавсими оянда боқӣ монда метавонад. Ғайр аз ин, барангезандаи бадбуй дер метавонад дар зимистон дар шакли ооспораҳо (спораҳои ҷинсии дамгирифташудаи ғафс) дар хок дар партовҳои растанӣ ва тухми помидор боқӣ монад. Ооспораҳо дар узвҳои зиндаи растанӣ ҳангоми пайдоиши штаммҳои намудҳои гуногуни ҳамҷоя бо намии аз ҳад зиёд ба вуҷуд меоянд. Дар фасли баҳор, спораи ҷинсӣ дар бехмеваҳои сирояткарда ва боқимондаҳои растанӣ бо ооспораҳо ба вуҷуд меояд; зооспораҳо ба хок ворид шуда, баргҳои поёнии растаниҳоро сироят мекунанд. Дар баъзе ҳолатҳо, миселия метавонад аз лӯнчаи сироятшуда қад-қади қисми сабзи растанӣ калон шавад ва одатан дар қисми болоии поя пайдо мешавад.
Тафовути назаррас байни оомицетҳо ва аксари занбӯруғҳо дар афзалияти диплофаза дар давраи зиндагии онҳо бо мейозҳои гаметикӣ ва сабзидани зиготҳо (ооспораҳо) бидуни тақсимоти ҳастаӣ мебошад. Чунин ба назар мерасад, ки ин гетеротализми диполярӣ, ки бисексуализмро иваз мекунад, имкон медиҳад, ки ба оомицетҳо равишҳое таҳия карда шаванд, ки барои омӯхтани аҳолии эукариотҳои олӣ таҳлил карда шудаанд (таҳлили панмиксия ва тақсимоти аҳолӣ, ҷараёнҳои генҳои дохили ва популятсионӣ ва ғ.). Аммо, се омил имкон намедиҳанд, ки ин равишҳо ба омӯзиши аҳолии P. infestans пурра гузаранд.
1. Дар баробари ооспораҳои гибридӣ, дар популясияҳо ооспораҳои худҳосил ва партеногенетикӣ ба вуҷуд меоянд (Файф ва Шоу, 1992; Аникина ва диг., 1997а; Савенкова, Черепникоба-Анирина, 2002; Смирнов, 2003) ва басомади пайдоиши онҳо шояд барои таъсиррасонӣ кофӣ бошад. дар бораи натиҷаҳои санҷиш.
2. Раванди ҷинсӣ дар P. infestans дар динамикаи шумораи аҳолӣ саҳми ночиз мегузорад, зеро занбӯруц асосан тавассути спораҳои вегетативӣ дубора афзоиш ёфта, зиёда аз 90% натиҷаҳои таҳлили навъи ҷуфтро бо усули анъанавӣ дар муҳити ғизоӣ ташкил медиҳанд ... мавсими нашъунамо якчанд наслҳои спорулии ҷинсӣ (инкишофи бемории полисиклӣ). Ооспораҳо дар нигоҳ доштани организм дар давраи набудани растаниҳои сабз (дар зимистон) ва сирояти ибтидоии ниҳолҳо нақши муҳим доранд. Сипас, дар давоми тобистон, таҷдиди клоникӣ ва афзоиш ё баръакс, кам шудани шумораи клонҳои инфиродӣ, ки дар натиҷаи рекомбинатсияи ҷинсӣ ба вуҷуд омадаанд, ба амал меояд, ки ин асосан бо интихоби бештар мутобиқшуда муайян карда мешавад. Аз ин рӯ, таносуби клонҳои инфиродӣ дар популятсия дар ибтидо ва охири эпифитотика метавонад комилан фарқ кунад.
3. Давраи тавсифшуда барои аҳолии бумии P. infestans дар ватани худ, Амрикои Марказӣ хос аст. Дар дигар минтақаҳои ҷаҳон, раванди ҷинсӣ дар тӯли зиёда аз 100 сол маълум набуд; мицелияи вегетативӣ дар лӯндаи сироятёфтаи картошка давраи зимистонгузаронӣ буд. Давраи ҳаёт комилан аҷиб буд ва паҳншавӣ хусусияти фокусӣ дошт: сироят аз бехмеваҳои сирояткунандаи сироятёфта ба баргҳо гузашта, манбаҳои ибтидоии ин бемориро ташкил медиҳанд, ки метавонанд бо рушди азими беморӣ ҳамроҳ шаванд.
Ҳамин тариқ, дар баъзе минтақаҳо метавонад ивазшавии давраҳои ҷинсӣ ва ҷинсӣ, дар дигар минтақаҳо бошад - танҳо сикли ҷинсӣ ба амал ояд.
Пайдоиши P. INFESTANS
P. infestans дар Аврупо дар охири нимаи якуми асри 1991 пайдо шуд. Азбаски картошка ватанӣ дар шимолу шарқи Амрикои Ҷанубӣ аст, тахмин зада мешуд, ки паразит аз он ҷо ба Аврупо ҳангоми авҷи селитри Чили оварда шудааст. Аммо, таҳқиқоте, ки дар истгоҳи картошкаи Маркази Рокфеллер дар водии Толука, Мексика гузаронида шуданд, ин ақидаро маҷбур карданд, ки таҷдиди назар карда шавад (Niederhauser 1993, XNUMX).
1. Дар водии Толука, намудҳои картошкаи лӯбиёи маҳаллӣ (Solanum demissum, S. bulbocastanum ва ғ.) Маҷмӯи гуногуни генҳои муқовимати амудӣ бо сатҳи баланди муқовимати ғайримахсус доранд, ки ин ҳамбастагии тӯлонӣ бо паразитро нишон медиҳад. Намудҳои Амрикои Ҷанубӣ, аз ҷумла картошкаи зироат, генҳои муқовимат надоранд.
2. Дар водии Толука изолятҳо бо намудҳои ҷуфтшавандаи A1 ва A2 ёфт мешаванд, ки дар натиҷаи он популятсияи байнибонкии P. infestans паҳн шудааст; дар ҳоле ки дар сарзамини ватани картошкаи киштшуда, Амрикои Ҷанубӣ, паразит ба таври клоникӣ паҳн мешавад.
3. Дар водии Толука, ҳамасола эпидемияҳои шадиди бемории бад ба қайд гирифта мешаванд. Аз ин рӯ, дар байни муҳаққиқони Амрикои Шимолӣ (Донишгоҳи Корнелл), ақида дар бораи Мезоамерика (Амрикои Марказӣ) ҳамчун зодгоҳи фитофтораи картошка муқаррар карда шудааст (Гудвин ва дигарон, 1994).
Муҳаққиқони Амрикои Ҷанубӣ бо ин ақида мубодила намекунанд. Онҳо боварӣ доранд, ки картошкаи кишт ва паразитҳои он P. infestans ватани муштарак доранд - Андҳои Амрикои Ҷанубӣ. Онҳо нуқтаи назари худро тавассути таҳқиқоти молекулавӣ оид ба таҳлили полиморфизми ДНК геноми митохондрия (mtDNA) ва генҳои ҳастаии RAS ва β-тубулин дастгирӣ карданд (Gomez-Alpizar et al., 2007). Онҳо нишон доданд, ки зотҳои аз қисматҳои гуногуни ҷаҳон ҷамъоваришуда аз се хати ниёгон фарқ мекунанд, ки (ҳар се) дар Андҳои Амрикои Ҷанубӣ мавҷуданд. Гаплотипҳои Анд наслҳои ду хат мебошанд: изолятҳои қадимтарин насаби mtDNA дар Solanaceae-и ваҳшӣ аз қисмати Анаррихоменуми Эквадор пайдо шудаанд, дар ҳоле ки изолятҳои хатти дуюм дар картошка, помидор ва шабҳои ваҳшӣ маъмуланд. Дар Толука, ҳатто гаплотипҳои нодир аз танҳо як насл ба вуҷуд омадаанд, ки тағирёбандаи генетикии штаммҳои Толука (басомади паси аллелии баъзе ҷойҳои тағирёбанда) таъсири пурқуввати бунёдгузорро бинобар дрейфии ахир нишон медиҳад.
Ғайр аз он, дар Андҳо як намуди нави P. andina пайдо шуд, ки аз ҷиҳати морфологӣ ва генетикӣ ба P. infestans монанд аст, ки ба гуфтаи муаллифон, Андро ҳамчун нуқтаи гарми спексия дар ҷинси Phytophthora нишон медиҳад. Ниҳоят, дар Аврупо ва Иёлоти Муттаҳида, аҳолии P. infestans ҳам насабҳои Андро дар бар мегирад, дар Толука танҳо як.
Ин нашрия вокуниши гурӯҳе аз муҳаққиқон аз кишварҳои мухталифро ба бор овард, ки барои таҷдиди назарҳои қаблӣ корҳои зиёди таҷрибавӣ анҷом доданд (Goss et al., 2014). Дар ин кор, аввалан, пайдарпаии ДНК-ҳои микросателлии бештар иттилоотӣ барои омӯзиши полиморфизми ДНК истифода шуданд; дуввум, барои таҳлили кластерҳо, роҳҳои муҳоҷират, вақти фарқияти аҳолӣ ва ғайра. моделҳои мукаммалтар истифода шуданд (омори F, тахминҳои Байесӣ ва ғ.) ва сеюм, муқоиса на танҳо бо намудҳои Андии П. андина, ки дар он табиати гибридӣ ба вуҷуд омадааст, истифода шудааст (P. infestans x Phytophthora sp.) , балки инчунин бо намудҳои эндемикии мексикоӣ P. mirabilis, P. Ipomoeae ва Phytophthora phaseoli - infestans аз ҷиҳати генетикии наздик ба як клад (Kroon et al., 2012). Дар натиҷаи ин таҳлилҳо, бешубҳа нишон дода шуд, ки қисми решаи дарахти филогенетикии ҳамаи намудҳои ҷинси Phytophthora, ки ба омӯзиш гирифта шудааст, ба истиснои гибридии P. andina, ба штаммҳои Мексика тааллуқ дорад ва ҷараёни муҳоҷират самти Мексика - Андесро дорад ва на баръакс, ва оғози он бо Аврупо рост меояд мустамликаи ҷаҳони нав (300-600 сол пеш). Ҳамин тариқ, пайдоиши намудҳои P. infestans, ки барои шикасти картошка махсус гардонида шудаанд, дар маркази генетикии дуюмдараҷаи ташаккули шабҳои шабона ба амал омад, яъне. дар Амрикои Марказӣ.
Genome of P. INFESTANS
Дар соли 2009, як гурӯҳи байналмилалии олимон пайдарпаии геноми пурраи P infestans (Haas et al, 2009), ки ҳаҷми он 240 MB буд. Ин нисбат ба намудҳои бо ҳам алоқаманд P. sojae (95 Mb), ки боиси пӯсида шудани решаҳои лӯбиё ва P. Ramorum (65 Mb) мебошанд, якчанд маротиба зиёдтар буда, ба чунин намудҳои дарахтони пурарзиш, ба монанди дуб, бук ва баъзе дигарҳо таъсир мерасонад. Маълумоти бадастомада нишон доданд, ки геном дорои миқдори зиёди нусхаҳои пайдарпаии такрорӣ мебошад - 74%. Геном дорои 17797 генҳои рамзи сафеда мебошад, ки аксарияти онҳо генҳое мебошанд, ки дар равандҳои ҳуҷайра, аз ҷумла такрори ДНК, транскрипсия ва тарҷумаи сафедаҳо иштирок мекунанд.
Муқоисаи геномҳои ҷинси Phytophthora як ташкилоти ғайриоддии геномиро, ки аз блокҳои пайдарпаии генҳои консервшуда иборат аст, ки дар онҳо зичии генҳо нисбатан баланд ва мазмуни пайдарпайҳои такрорӣ нисбатан паст аст ва минтақаҳои алоҳида бо пайдарпаии генҳои муҳофизатнашуда, бо зичии генҳо кам ва миқдори зиёди минтақаҳои такроршаванда. Блокҳои консервативӣ 70% (12440) -и ҳамаи генҳои P. infestans-генҳои сафедадорро ташкил медиҳанд. Дар дохили блокҳои консервативӣ, генҳо одатан бо масофаи миёнаи intergenic 604 bp наздик мешаванд. Дар минтақаҳои байни блокҳои консервативӣ, аз ҳисоби зиёд шудани зичии унсурҳои такрорӣ масофаи байни генетикӣ зиёдтар аст (3700 б.р.). Генҳои секретории эффектории босуръат инкишофёфта дар минтақаҳои камбизоат ҷойгиранд.
Таҳлили пайдарпаии геноми P. Infestans нишон дод, ки тақрибан аз се як ҳиссаи геном ба унсурҳои транспошшаванда тааллуқ дорад. Дар геноми P. infestans оилаҳои транспозонҳо нисбат ба дигар геномҳои маълум хеле зиёданд. Аксари транспозонҳои P. infestans ба оилаи ҷӯгиҳо мансубанд.
Дар геноми P. infestans миқдори зиёди оилаҳои мушаххаси генҳои дар патогенез иштирокдошта муайян карда шуданд. Қисми зиёди онҳо сафедаҳои эффекторро, ки физиологияи растании мизбонро тағир медиҳанд ва ба сирояти он мусоидат мекунанд, рамзгузорӣ мекунанд. Онҳо ба ду категорияи васеъ мансубанд: эффекторҳои апопластикӣ, ки дар ҷойҳои байнисайёравӣ (апопластҳо) амал мекунанд ва эффекторҳои цитоплазмӣ, ки тавассути гаустория ба ҳуҷайраҳо ворид мешаванд. Ба эффекторҳои апопластикӣ ферментҳои гидролитикии пинҳоншуда, ба монанди протеазҳо, липазҳо ва гликозилазҳо дохил мешаванд, ки ҳуҷайраҳои растаниро нобуд мекунанд; ингибиторҳои ферментҳои мудофиаи растаниҳо ва заҳролудшавӣ ба монанди сафедаҳои ба Nep1 монанд (NPLs) ва Pcf-ба монанди сафедаҳои бойи систеин (SCRs).
P. infestans генҳои эффектор сершуморанд ва одатан аз генҳои ғайрипатогенӣ калонтаранд. Маъруфтаринашон эффектори цитоплазмавии RXLR ва Crinkler (CNR) мебошанд. Эффекторҳои маъмули цитоплазмавии оомицетҳо сафедаҳои RXLR мебошанд. Ҳамаи генҳои эффектори RXLR, ки то ҳол кашф шудаанд, дорои гурӯҳи аминокисмии Arg-XLeu-Arg мебошанд, ки дар он X аминокислота аст. Дар натиҷаи таҳқиқот пешниҳод карда шуд, ки дар геноми P. infestans 563 генҳои RXLR мавҷуданд, ки ин нисбат ба P. sojae ва P. ramorum 60% зиёд аст. Тақрибан нисфи генҳои RXLR дар геноми P. infestans хоси намудҳо мебошанд. Эффекторҳои RXLR пайдарпаии гуногун доранд. Дар байни онҳо як оилаи калон ва 150 оилаи хурд муайян карда шуд. Баръакси протеоми асосӣ, генҳои эффектори RXLR одатан дар минтақаҳои аз камбизоатӣ ва аз такрор бойи геном ҷойгиранд. Элементҳои мобилӣ, ки динамизми ин минтақаҳоро муайян мекунанд, рекомбинатсияро дар ин генҳо мусоидат мекунанд.
Эффекторҳои CRN-и цитоплазмӣ дар ибтидо дар транскриптҳои P. infestans муайян карда шудаанд, ки пептидҳоро рамз медиҳанд, ки некрозии бофтаи растаниро ба вуҷуд меоранд. Аз замони кашфи онҳо, дар бораи оилаи ин эффекторҳо каме маълум буд. Таҳлили геноми P. Infestans як оилаи бузурги 196 генҳои CRN-ро нишон дод, ки нисбат ба P. sojae (100 CRN) ва P. ramorum (19 CRN) хеле калонтар аст. Монанди RXLRs, CRNs сафедаҳои модулӣ мебошанд ва аз як домени N-терминали LFLAK (50 аминокислота) ва консерви DWL, ки дорои генҳои гуногун мебошанд, иборатанд. Аксари CRNs (60%) дорои пептиди сигнал мебошанд.
Имконияти CRN-ҳои мухталиф барои халалдор кардани равандҳои ҳуҷайравии растании мизбон омӯхта шудааст. Ҳангоми таҳлили некрозии растаниҳо, хориҷ кардани сафедаҳои CRN2 имкон дод, ки минтақаи С-терминал иборат аз 234 аминокислота (мавқеъҳои 173-407, домени DXG) ва боиси марги ҳуҷайраҳо гардад. Таҳлили генҳои P. infestans CRN чаҳор минтақаи гуногуни C-терминалро нишон дод, ки он низ боиси марги ҳуҷайраҳо дар дохили растанӣ мегардад. Ба инҳо доменҳои нави муайяншудаи DC дохил мешаванд (P. Infestans 18 ген ва 49 псевдоген дорад), инчунин доменҳои D2 (14 ва 43) ва DBF (2 ва 1), ки ба киназаҳои сафеда монанданд. Сафедаҳои доменҳои CRN, ки дар як растанӣ ифода шудаанд, дар ҳуҷайраҳои растанӣ ҳифз карда мешаванд (ва дар сурати мавҷуд набудани пептидҳои сигналӣ) ва марги ҳуҷайраҳоро тавассути механизми дохили ҳуҷайра ҳавасманд мекунанд. 255 силсилаи дигари дорои доменҳои CRN, эҳтимолан ҳамчун ген кор намекунанд.
Афзоиши шумора ва андозаи оилаҳои генҳои эффектори RXLR ва CRN, эҳтимолан аз ҳисоби рекомбинатсияи гомологии ғайриаллелӣ ва такрори генҳо ба амал омадааст. Сарфи назар аз он, ки геном дорои шумораи зиёди элементҳои фаъоли мобилӣ мебошад, ҳанӯз ҳам далели мустақими интиқоли генҳои эффектор вуҷуд надорад.
Усулҳое, ки дар омӯзиши сохтори аҳолӣ истифода мешаванд
Омӯзиши сохтори генетикии популясияҳо дар айни замон дар асоси таҳлили фарҳангҳои тозаи зотҳои таркибии он ба роҳ монда шудааст. Таҳлили аҳолӣ бидуни ҷудо кардани фарҳангҳои холис низ бо мақсадҳои мушаххас, масалан, омӯзиши таҷовузкории аҳолӣ ё мавҷудияти штаммҳои ба фунгицидҳо тобовар дар он гузаронида мешавад (Филиппов ва дигарон, 2004; Деревягина ва дигарон, 1999). Ин намуди тадқиқот истифодаи усулҳои махсусро дар бар мегирад, ки тавсифи онҳо аз доираи баррасии мазкур берун аст. Барои таҳлили муқоисавии штаммҳо як қатор усулҳо истифода мешаванд, ки ҳам ба таҳлили сохтори ДНК ва ҳам ба омӯзиши зуҳуроти фенотипӣ асос ёфтаанд. Таҳлили муқоисавии аҳолӣ бояд бо шумораи зиёди изолятҳо мубориза барад, ки ин ба усулҳои истифодашаванда талабҳои муайян мегузорад. Идеалӣ, онҳо бояд ба талаботҳои зерин ҷавобгӯ бошанд (Кук, Лис, 2004, Мюллер, Вулфенбаргер, 1999):
- арзон, ба осонӣ татбиқ карда шавад, хароҷоти зиёди вақтро талаб накунанд, ба технологияҳои дастраси умум асос ёбанд (масалан, PCR);
- бояд миқдори кофии зиёди аломатҳои рамзи мустақили мустақилро тавлид кунад;
- такрори баланд доранд;
- миқдори ҳадди аққали бофтаро барои муоина истифода баред;
- ба субстрат хос бошад (ифлосшавӣ дар фарҳанг набояд ба натиҷаҳо таъсир расонад);
- истифодаи расмиёти хатарнок ва кимиёвии хеле заҳрнокро талаб накунед.
Мутаассифона, ягон усуле, ки ба ҳамаи параметрҳои дар боло номбаршуда мувофиқат намекунад. Барои омӯзиши муқоисавии штаммҳо дар замони мо усулҳо дар асоси таҳлили аломатҳои фенотипӣ истифода мешаванд: вирусулентсия ба навъҳои картошка ва помидор (нажодҳои картошка ва помидор), намуди ҷуфт, спектри изофермитҳои пептидаза ва изомеразаи глюкоза-6-фосфат ва таҳлили сохтори ДНК: полиморфизми дарозмуддат фрагменти маҳдудкунӣ (RFLP), ки одатан бо санҷиши гибридизатсияи RG 57 илова карда мешавад, таҳлили такрори микросателлитҳо (SSR ва InterSSR), ампликатсия бо праймерҳои тасодуфӣ (RAPD), тақвияти пораҳои маҳдудият (AFLP), амплификация бо праймерҳои ҳамҷинс ба пайдарпаии элементҳои мобилӣ (масалан, Inter SINE PCR), муайян кардани гаплотипҳои ДНК-и митохондрия.
Тавсифи мухтасари усулҳои омӯзиши муқоисавии штаммҳо, ки дар кор бо P. Infestans истифода мешаванд
Аломатҳои фенотипӣ
Мусобиқаҳои "картошка"
Нажодҳои "картошка" як нишонаи маъмулан таҳқиқшуда ва истифодашаванда мебошанд. Нажодҳои "картошкаи оддӣ" як ген барои вирусулияти картошка, "мураккаб" - ҳадди аққал дуто доранд. Блэк ва дигарон (1953), ҳамаи маълумоти дар ихтиёри онҳо гузошташударо муайян карда, муайян карданд, ки нажоди фитофтора қодир аст ба растаниҳо генҳои муқовимат / генҳои ба генҳо / генҳои вирулентӣ дахлдорро infestans сироят кунад ва нажодҳои 1, 2, 3 ва 4-ро, ки ба растаниҳо сироят мекунанд бо генҳои R1, R2, R3 ва R4 мутаносибан, яъне. ҳамкории байни паразит ва соҳиб аз рӯи ген барои принсипи ген ба амал меояд. Ғайр аз он, Блэк бо иштироки Галлегли ва Малколмсон, генҳои муқовимати R5, R6, R7, R8, R9, R10 ва R11, инчунин нажодҳои мувофиқро кашф кард (Black, 1954; Black & Gallegly, 1957; Malcolmson & Black, 1966; Malcolmson, 1970).
Маълумоти васеъ дар бораи таркиби нажодии патоген аз минтақаҳои гуногун мавҷуд аст. Бе таҳлили ин маълумот, мо танҳо як тамоюли умумиро нишон медиҳем: дар он ҷое, ки навъҳои дорои генҳои муқовимати нав ва ё якҷояшавии онҳо истифода мешуданд, дар аввал каме суст шудани бадии бад ба амал омад, аммо баъдан нажодҳо бо генҳои дахлдори вирусӣ пайдо шуданд ва интихоб карда шуданд ва хуруҷи бемории бад бад шуд. Дар коллексияҳое, ки пеш аз ба парвариши навъҳо бо ин генҳо ҷамъоварӣ шуда буданд, вирусулияи хос ба 4 генҳои муқовимати аввал (R1-R4) кам мушоҳида мешуд, аммо вақте ки патоген дар навъҳои ин генҳо паразит шуд, миқдори зотҳои вирусӣ якбора зиёд шуд. Аз тарафи дигар, генҳои 5-11 дар маҷмӯаҳо хеле маъмул буданд (Шоу, 1991).
Омӯзиши таносуби нажодҳои мухталиф дар давраи нашъунамо, ки дар охири солҳои 1980-ум гузаронида шуд, нишон дод, ки дар аввали пайдоиши ин беморӣ дар аҳолӣ клонҳои дорои шиддатнокии паст ва 1-2 генҳои вирусӣ бартарӣ доранд.
Ғайр аз ин, бо пайдоиши бемории бад, консентратсияи клонҳои аслӣ кам шуда, шумораи нажодҳои «мураккаб» бо хашмгинии зиёд зиёд мешаванд. Воқеъ шудани он дар охири мавсим ба 100% мерасад. Ҳангоми нигоҳ доштани бехмева коҳиши хашмгинӣ ва аз байн рафтани генҳои вирусии инфиродӣ ба назар мерасад. Динамикаи ивазшавии клон метавонад дар навъҳои гуногун бо тарзҳои гуногун ба амал ояд (Рыбакова & Дьяков, 1990). Аммо, таҳқиқоти мо дар солҳои 2000-2010 нишон дод, ки нажодҳои мураккаб аз оғози эпифитотика дар байни штаммҳои аз картошка ва помидор ҷудошуда пайдо мешаванд. Ин шояд ба тағирёбии шумораи аҳолии P. Infestans дар Русия вобаста бошад.
То солҳои 1988-1995, басомади пайдоиши "суперрасаҳо" бо тамоми ё тақрибан ҳамаи генҳои вирулентӣ дар минтақаҳои гуногун ба 70-100% расид. Чунин вазъ, масалан, дар Беларуссия, дар вилоятҳои Ленинград, Москва, Осетияи Шимолӣ ва Олмон қайд карда шуд (Иванюк ва диг., 2002а, 2002б; Политико, 1994; Шобер-Бутин ва дигарон, 1995).
Мусобиқаҳои "помидор"
Дар навъҳои помидор танҳо 2 гени муқовимат ба доғи бад пайдо шуданд - Ph1 (Gallegly & Marvell, 1955) ва Ph2 (Al-Kherb, 1988). Тавре ки дар мавриди нажодҳои картошка, ҳамкории байни помидор ва P. infestans дар асоси ген-ба-ген сурат мегирад. Нажоди Т0 ба навъҳое, ки генҳои муқовимат надоранд (аксари навъҳои дар саноат истифодашаванда), нажоди Т1 навъҳоро бо генҳои Ph1 (Оттава) ва нажоди T2 навъҳоро бо генҳои Ph2 сироят мекунанд.
Дар Русия тақрибан танҳо T0 дар картошка ёфт шуд; T0 дар аввали мавсим дар помидор бартарӣ дошт, аммо баъдтар онро бо нажоди T1 иваз карданд (Дьяков ва диг., 1975, 1994). Пас аз соли 2000, T1 дар картошка дар бисёре аз аҳолӣ дар ибтидои эпифитотика пайдо шудан гирифт. Дар Иёлоти Муттаҳида, штаммҳои картошка барои помидор ғайри патогенӣ буданд, инчунин нажодҳои T0, T1 ва T2, дар ҳоле ки T1 ва T2 дар помидор бартарӣ доштанд (Vartanian & Endo, 1985; Goodwin et al., 1995).
Навъи ҷуфт
Барои гузаронидани тадқиқот, омилҳои санҷишӣ (истинодӣ) бо намудҳои ҷуфти маълум - A1 ва A2 лозиманд. Изолятҳои озмоишӣ бо онҳо ҷуфт-ҷуфт дар хӯрокҳои Петри бо модаҳои агар агар аз овёс ҷудо карда мешаванд. Пас аз 10 рӯзи инкубатсия, плитаҳоро барои мавҷуд будан ё набудани ооспораҳо дар муҳит дар минтақаи тамоси штаммҳо тафтиш мекунанд. 4 вариант мавҷуд аст: шиддат ба навъи ҷуфтшавии A1 тааллуқ дорад, агар он бо озмоишгари A2, бо A2, агар бо A1, бо A1A2, агар бо ҳарду озмоишгар ооспораҳо ба вуҷуд оварад ё хушкида бошад (00), агар он ооспорҳоро ташкил надиҳад бе озмоишгар (ду гурӯҳи охирин нодиранд).
Барои зудтар муайян кардани намудҳои ҷуфт, кӯшиши муайян кардани минтақаҳои геном бо навъи ҷуфт, бо мақсади истифодаи минбаъдаи онҳо барои муайян кардани намуди ҷуфтшавӣ тавассути ПТР гузаронида шуд. Яке аз аввалин озмоишҳои муваффақ барои муайян кардани чунин сайт аз ҷониби муҳаққиқони амрикоӣ гузаронида шудааст (Judelson et al., 1995). Бо истифода аз усули RAPD, онҳо тавонистанд минтақаи W16-ро бо навъи ҳамҷоя дар насли ду изолятсияи убуршударо муайян кунанд ва як ҷуфт праймерҳои 24-bp барои тақвияти он (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3 ') ва W16-2 (5') тарроҳӣ кунанд -GCGTAATGTAGCGTAACAGCTCTC-3 ') Пас аз маҳдуд кардани маҳсулоти ПТР бо ферментҳои маҳдудкунандаи HaeIII, ҷудо кардани изолятҳо бо намудҳои ҷуфти A1 ва A2 имконпазир гардид.
Кӯшиши дигари ба даст овардани нишонгузорҳои ПКР барои муайян кардани намудҳои ҷуфтро муҳаққиқони Корея анҷом додаанд (Ким, Ли, 2002). Онҳо маҳсулоти мушаххасро бо усули AFLP муайян карданд. Дар натиҷа, як ҷуфт праймерҳои PHYB-1 (ба пеш) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3 ') ва PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGCATTTT-3') таҳия карда шуданд, ки ба афзоиши интихобии минтақаи геном, ки бо навъи ҷуфти A2 алоқаманданд, имкон доданд. Сипас, онҳо ин корро идома доданд ва праймерҳои 5 'AAGCTATACTGGGACAGGGT-3' (INF-1, ба пеш) ва 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3 '(INF-2) -ро таҳия карданд, ки ба афзоиши интихобии минтақаи Mat-A1, ки хоси штаммҳо бо навъи ҷуфт мебошанд A1. Истифодаи ташхиси ПГР-и намудҳои ҷуфт ҳангоми натиҷаи омӯзиши аҳолии P. infestans дар Чехия (Мазакова ва дигарон, 2006), Тунис (Jmour, Hamada, 2006) ва дигар минтақаҳо натиҷаҳои хуб нишон дод. Дар лабораторияи мо (Митса, Эланский, нашрнашуда), 34 P. infestans зотҳои аз узвҳои бемориҳои картошка ва помидор ҷудошуда дар минтақаҳои гуногуни Русия (Кострома, Рязан, Астрахан ва Москва) таҳлил карда шуданд. Натиҷаҳои таҳлили ПКР бо истифодаи праймерҳои мушаххас зиёда аз 90% бо натиҷаҳои таҳлили навъи ҷуфти ҳамсарон бо усули анъанавӣ дар муҳити ғизоӣ рост омад.
Ҷадвали 1. Тағйирёбии муқовимат дар клони Sib 1 (Elansky et al., 2001)
Ҷойгиркунии намуна | Шумораи изолятҳои таҳлилшуда | Шумораи зотҳои ҳассос (S), суст тобовар (SR) ва тобовар (R), дона (%) | ||
S | SR | R | ||
Владивосток Г | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
G. Чита | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
Иркутск | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
Красноярск Г | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
Шаҳри Екатеринбург | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
Сахалин О. | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
Вилояти Омск | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
Муқовимати металлаксил ҳамчун нишондиҳандаи аҳолӣ
Дар аввали солҳои 1980-ум, дар минтақаҳои гуногун хуруҷи пурқуввате аз бадшавии бад, ки боиси зотҳои ба металлаксил тобоварандаи infestans P. мебошад. Хоҷагиҳои картошкапарварии бисёр кишварҳо зарари калон диданд (Dowley & O'Sullivan, 1981; Davidse et al., 1983; Derevyagina, 1991). Аз он вақт инҷониб, дар бисёр кишварҳои ҷаҳон мониторинги доимии пайдоиши штаммҳои ба фениламид тобовар дар аҳолии P. infestans гузаронида мешавад. Илова бар арзёбии амалии дурнамои истифодаи фениламид, сохтани системаи тадбирҳои муҳофизатӣ ва пешгӯии эпифитотияҳо, муқовимат ба ин доруҳо яке аз хусусиятҳои нишондиҳандае гардид, ки барои таҳлили муқоисавии популияи ин патоген васеъ истифода мешаванд. Аммо истифодаи муқовимат ба металлаксил дар таҳқиқоти муқоисавии аҳолӣ бояд бо назардошти он амалӣ карда шавад, ки: 1 - асоси генетикии муқовимат ҳанӯз дақиқ муайян карда нашудааст, 2 - муқовимат ба металлаксил хусусияти интихобан вобаста аст, ки вобаста ба истифодаи фениламидҳо фарқ карда метавонад, 3 - гуногун дараҷаи ҳассосият ба штаммҳои металлаксил дар доираи як хати клоникӣ (ҷадвал. 1).
Спектри изозимҳо
Нишондиҳандаҳои изозим одатан аз шароити берунӣ мустақиланд, мероси Менделиро нишон медиҳанд ва кодоминант мебошанд ва имкон медиҳанд, ки гомо ва гетерозиготҳо фарқ карда шаванд. Истифодаи сафедаҳо ҳамчун нишондиҳандаҳои ген имкон медиҳад, ки ҳам азнавташкилдиҳии калони маводи генетикӣ, аз ҷумла мутатсияҳои хромосомавӣ ва геномӣ ва ҳам ҷойгузинҳои якхелаи аминокислотаҳо муайян карда шаванд.
Таҳқиқоти электрофоретикии сафедаҳо нишон доданд, ки аксарияти ферментҳо дар организмҳо дар шакли якчанд фраксияҳо мавҷуданд, ки бо ҳаракати электрофоретӣ фарқ мекунанд. Ин фраксияҳо натиҷаи рамзгузории шаклҳои сершумори ферментҳо тавассути локияҳои гуногун (изозимҳо ё изозимҳо) ё аллелҳои гуногуни як локус (аллозимҳо ё алломерҳо) мебошанд. Яъне, изозимҳо шаклҳои гуногуни як фермент мебошанд. Шаклҳои гуногун якхела фаъолияти каталитикӣ доранд, аммо дар ҷойгузинҳои якхелаи аминокислотаҳо дар пептид ва масъул каме фарқ мекунанд. Чунин фарқиятҳо ҳангоми электрофорез ошкор карда мешаванд.
Ҳангоми омӯзиши штаммҳои P. infestans, спектри изофермҳои ду сафеда - пептидаза ва глюкоза-6-фосфат изомераза истифода мешаванд (ин фермент дар популятсияи рус мономорф аст; аз ин рӯ, усулҳои омӯзиши он дар ин асар пешниҳод карда нашудаанд). Барои ҷудо кардани онҳо ба изозимҳо дар майдони электрикӣ, препаратҳои сафеда, ки аз организмҳои омӯхташуда ҷудо карда мешаванд, ба лавҳаи гел дар майдони электрӣ гузошта мешаванд. Суръати диффузияи сафедаҳои алоҳида дар гел аз заряд ва вазни молекулавӣ вобаста аст; аз ин рӯ, дар майдони электрикӣ омехтаи сафедаҳо ба фраксияҳои инфиродӣ ҷудо карда мешаванд, ки онҳоро бо истифода аз рангҳои махсус тасаввур кардан мумкин аст.
Омӯзиши изофермҳои пептидаз дар ацетати целлюлоза, крахмал ё полиакриламид гузаронида мешавад. Усули аз ҳама мувофиқ усули ба истифодаи гелҳои ацетати целлюлоза асосёфтаи истеҳсоли Helena Laboratories Inc мебошад. Он миқдори зиёди маводи санҷиширо талаб намекунад, он имкон медиҳад, ки пас аз электрофорез барои ҳарду ферментҳои локус гурӯҳҳои муқоисашаванда дар гел пайдо шаванд (татбиқи он 2) вақти зиёд ва хароҷоти моддиро талаб намекунад (Расми XNUMX).
Як пораи хурди мицелия ба микротубли 1,5 мл интиқол дода мешавад, ба он 1-2 қатра оби дистилитсия илова карда мешавад. Пас аз он, намуна якхела карда мешавад (масалан, бо пармаи электрикӣ бо замимаи пластикӣ барои микротрубопка мувофиқ аст) ва дар сония дар сония дар сонияи 25 чархзанӣ дар тӯли 13000 сония таҳшин мешавад. 8 мкл аз ҳар як микротруб. супернатант ба плитаи аппликатор интиқол дода мешавад.
Гели целлюлозаи ацетатро аз контейнери буферӣ гирифта, дар байни ду варақи коғазии филтршуда реза кунед ва бо қабати корӣ ба пояи пластикии аппликатор гузоред. Маҳлули табақро аппликатор ба гел 2-4 маротиба интиқол медиҳад. Гел ба камераи электрофорез интиқол дода мешавад,
Ҷадвали 2. Таркиби маҳлуле, ки барои ранг кардани гели целлюлоза ацетат ҳангоми таҳлили изофермитҳои пептидаз истифода мешавад, дар канори гел як қатра ранг (кабуди бромофенол) гузошта мешавад.
TRIS HCl, 0,05M, Ph 8,0 2 мл
Пероксидаза, 1000 U / ml 5 нутфа
о-дианизидин, 4 мг / мл 8 қатра
MgCl2, 20 мг / мл 2 нутфа
Gly-Leu, 15 мг / мл 10 қатра
Оксидазаи L-аминокислота, 20 u / ml 2 нутфа
Электрофорез давоми 20 дақиқа гузаронида мешавад. дар 200 V. пас аз электрофорез, гель ба мизи рангубор дода мешавад ва бо маҳлули махсуси рангубор ранг карда мешавад (Ҷадвали 2). 10 мл агари 1,6% -и DIFCO пешакӣ дар танӯр печи пухта гудохта, то 60 ° C хунук карда мешавад ва пас аз он 2 мл агарро бо омехтаи ранг омехта карда, ба гел мерезанд. Тасмаҳо дар тӯли 15-20 дақиқа пайдо мешаванд. Реагенти L-аминокислотаи оксидазаро фавран пеш аз омехта кардани маҳлул бо агар агар гудохта илова мекунанд.
Дар аҳолии Русия локуси Pep 1 бо генотипҳои 100/100 ва 92/100 муаррифӣ мешавад. Гомозигот 92/92 ниҳоят кам аст (тақрибан 0,1%). Locus Rehr 2 бо се генотипи 100/100, 100/112 ва 112/112 муаррифӣ шудааст ва ҳамаи 3 вариантҳо хеле маъмуланд (Эланки ва Смирнов, 2003, расми 2).
Тадқиқоти геном
Полиморфизми дарозии маҳдуд бо гибридизатсияи минбаъда (RFLP-RG 57)
ДНК-и умумӣ бо ферментҳои маҳдудкунандаи Eco R1 коркард карда мешавад, пораҳои ДНК бо электрофорез дар гели агароз ҷудо карда мешаванд. ДНК-и ҳастаӣ хеле калон аст ва пайдарпаии зиёди такроршаванда дорад, ки таҳлили мустақими пораҳои сершумореро, ки дар натиҷаи таъсири ферментҳои маҳдудкунанда ба даст омадаанд, душвор месозад. Аз ин рӯ, пораҳои ДНК-и дар гел ҷудошуда ба мембранаи махсус интиқол дода мешаванд ва барои дурагакунӣ бо зонд RG 57 истифода мешаванд, ки ба он нуклеотидҳо бо тамғаҳои радиоактивӣ ё люминесцентӣ дохил мешаванд. Ин санҷиш бо пайдарпаии геномикии такроршаванда hybridizes (Goodwin et al., 1992, Forbes et al., 1998). Пас аз визуализатсияи натиҷаҳои дурагакунӣ дар маводҳои сабук ё радиоактивӣ профили дурагакунии бисёрмаҳаллӣ (изи ангушт) ба даст оварда мешавад, ки онро 25-29 пораҳо муаррифӣ мекунанд (Форбс ва диг., 1998). Наслҳои ҷинсӣ (клоникӣ) якхела профилҳо хоҳанд дошт. Аз рӯи ҷобаҷогузории тасмаҳо дар электрофоретограмма ба монандӣ ва фарқияти организмҳои муқоиса кардашуда баҳо дода мешавад.
Гаплотипҳои ДНК-и митохондриявӣ
Дар аксари ҳуҷайраҳои эукариот mtDNA дар шакли як молекулаи даврашакли дукарата ДНК пешниҳод карда мешавад, ки ба фарқ аз хромосомаҳои ҳастаии ҳуҷайраҳои эукариот, нимконсервативӣ такрор мешавад ва бо молекулаҳои сафеда алоқаманд нест.
Геноми митохондрии P. infestans пайдарпай карда шуд ва як қатор асарҳо ба таҳлили дарозии фрагменти маҳдуд бахшида шуданд (Картер ва диг, 1990, Гудвин, 1991, Гавино, Фрай, 2002). Пас аз Гриффит ва Шоу (1998) усули содда ва зуд барои муайян кардани гаплотипҳои mtDNA-ро таҳия кард, ин нишондиҳанда яке аз маъмултарин дар таҳқиқоти П.Ифестанс гардид.Моҳияти усул иборат аз пурзӯркунии пайдарпайи ду порчаи ДНК-и митохондрия (аз геноми маъмул) бо праймерҳои F2-R2 ва F4-R4 (Ҷадвали 3) ва маҳдудияти минбаъдаи онҳо бо ферментҳои маҳдудкунии MspI (пораи 1) ва EcoR1 (пораи дуюм). Усул ба шумо имкон медиҳад, ки 2 гаплотипро муайян кунед: Ia, IIa, Ib, IIb. Намуди II аз навъи I бо мавҷудияти замимаи 4 bp аз рӯи ҳаҷм ва бо ҷойгиршавии дигар ҷойҳои маҳдудият дар минтақаҳои P1881 ва P2 фарқ мекунад (Расми 4).
Аз соли 1996, дар байни зотҳои дар қаламрави Русия ҷамъоваришуда, танҳо гаплотипҳои Ia ва IIa қайд карда шуданд (Эланский ва диг., 2001, 2015). Онҳоро пас аз ҷудо кардани маҳсулоти маҳдудкунанда бо праймерҳои F2-R2 дар майдони электрикӣ муайян кардан мумкин аст (Расми 4, 5). Намудҳои mtDNA дар таҳлили муқоисавии штаммҳо ва аҳолӣ истифода мешаванд. Дар як қатор таҳқиқот, намудҳои ДНК-и митохондриявӣ барои ҷудо кардани хатҳои клоникӣ ва шиносномадиҳии изолятсияи P. infestans истифода шуданд (Ботез ва диг., 2007; Шейн ва дигарон, 2009). Бо истифода аз усули PCR-RFLP, ба хулосае омаданд, ки mtDNA дар ҳамон шиддати P. infestans гетероген аст (Эланский ва Милютина, 2007). Шартҳои тақвият: 1х (500 сония. 94 ° C), 40х (30 сон. 90 ° C, 30 сон. 52 ° C, 90 сон. 72 ° C); 1х (5 дақ. 72 ° C). Омехтаи реаксия: (20 мкл): 0,2 U Taq полимерази ДНК, буферии 1х 2,5 мМ MgCl2-Taq, 0,2 мМ ҳар dNTP, 30 pM праймер ва 5 нг ДНК-и таҳлилшуда, оби деионизатсия - то 20 мкл.
Маҳдудияти маҳсулоти ПТР дар давоми 4-6 соат дар ҳарорати 37 ° C амалӣ карда мешавад. Омехтаи маҳдудкунӣ (20 мкл): 10х MspI (2 мкл), буферии маҳдудкунии 10х (2 мкл), оби деионизатсия (6 мкл), маҳсулоти ПТР (10 мкл).
Ҷадвали 3. Праймерҳое, ки барои тақвияти минтақаҳои полиморфии mtDNA истифода мешаванд
Локус | Сарвазир | Дарозии ибтидоӣ ва ҷойгиркунӣ | Дарозии маҳсулоти PCR | Маҳдудият |
---|---|---|---|---|
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 |
Амфикатсияи тасодуфӣ (RAPD)
Ҳангоми гузаронидани РАПД як праймер (баъзан якчанд праймерҳо) бо пайдарпаии худсаронаи нуклеотидҳо, одатан 10 нуклеотидҳои дарозиашон, ки дорои миқдори зиёд (аз 50%) нуклеотидҳои GC ва ҳарорати пасти annealing (тақрибан 35 ° C) истифода мешаванд. Чунин праймерҳо ба сайтҳои сершумори иловагии геном "фуруд меоянд". Пас аз тақвият шумораи зиёди ампликонҳо ба даст оварда мешаванд. Шумораи онҳо аз праймер (ҳо) -и истифодашуда ва шароити реаксия (консентратсияи MgCl2 ва ҳарорати annealing) вобаста аст.
Диди ампликонҳо бо роҳи дистилятсия дар полиакриламид ё гели агароз сурат мегирад. Ҳангоми гузаронидани таҳлили РАПД тозагии маводи таҳлилшударо бодиққат назорат кардан лозим аст, зеро ифлосшавӣ бо дигар ашёҳои зинда метавонад боиси афзоиши назарраси ашё гардад, ки дар таҳлили маводи тоза хеле зиёданд (Перес ва дигарон, 1998). Истифодаи ин усул дар омӯзиши геноми P. infestans дар бисёр асарҳо инъикос ёфтааст (Judelson, Roberts, 1999, Ghimire et al., 2002, Carlisle et al., 2001). Интихоби шароити реаксия ва примерҳо (51 праймерҳои 10-нуклеотид омӯхта шуданд) дар мақолаи Абуэль Самен ва дигарон, (2003) оварда шудаанд.
Таҳлили такрори микросателлит (SSR)
Такрори микросателлитӣ (такрори пайдарпайи содда, SSR) ин пайдарҳамии кӯтоҳи такроран 1-3 (баъзан то 6) нуклеотидҳо мебошанд, ки дар геномҳои ҳастаии ҳамаи эукариотҳо мавҷуданд. Шумораи такрори пай дар пай метавонад аз 10 то 100 фарқ кунад. Локосҳои микросателлит бо басомади хеле баланд ба амал меоянд ва дар геном каму беш баробар тақсим мешаванд (Лагерцрант ва дигарон, 1993). Полиморфизми пайдарпаии микросателл бо фарқияти шумораи такрори мотиви асосӣ алоқаманд аст. Маркерҳои микросателлит кодоминант мебошанд, ки имкон медиҳад, ки онҳо барои таҳлили сохтори аҳолӣ, муайян кардани хешутаборӣ, роҳҳои муҳоҷирати генотип ва ғ. Дар байни бартариҳои дигари ин нишонгузорҳо, бояд полиморфизми баланд, такроршавандагии хуб, бетарафӣ ва қобилияти иҷрои таҳлил ва арзёбии автоматӣ қайд карда шавад. Таҳлили полиморфизми такрори микроспутник тавассути ампликатсияи ПТР бо истифодаи праймерҳо ба силсилаҳои беназири паҳлӯи локомотивҳои микроэлементҳо анҷом дода мешавад. Дар аввал, таҳлил бо ҷудо кардани маҳсулоти реаксия дар гели полиакриламид гузаронида шуд. Баъдтар, кормандони Биосистемаҳои Applied пешниҳод карданд, ки бо истифодаи детектори лазерии автоматӣ (Diehl et al., 1990) ва сипас секвенсерҳои стандартии автоматикии ДНК (Ziegle et al., 1992) бо истифода аз праймерҳои люминесцентӣ нишонгузорӣ бо маҳсулоти реаксия истифода баранд. Нишон додани праймерҳо бо рангҳои гуногуни люминесцентӣ имкон медиҳад, ки дар як қатор якбора якчанд нишондиҳанда таҳлил карда шавад ва мувофиқан, ҳосилнокии усул хеле баланд бардошта, дақиқии таҳлил зиёд карда шавад.
Аввалин нашрияҳо бахшида ба истифодаи таҳлили SSR барои омӯзиши P. infestans дар аввали солҳои 2000-ум пайдо шуданд. (Кнапова, Гиси, 2002). На ҳама нишонгузорҳое, ки муаллифон пешниҳод кардаанд, дараҷаи кофии полиморфизмро нишон доданд, аммо дутои онҳо (4B ва G11) ба маҷмӯи 12 нишондиҳандаи SSR, ки Лис ва дигарон (2006) пешниҳод кардаанд, дохил карда шуданд ва баъдан дар шабакаи тадқиқоти Eucablight (www.eucablight) қабул карда шуданд .org) ҳамчун стандарт барои P. infestans. Пас аз чанд сол, тадқиқот оид ба эҷоди системаи таҳлили мултиплексии P. infestans DNA дар асоси ҳашт нишони SSR нашр шуд (Li et al., 2010). Ниҳоят, пас аз арзёбии ҳамаи нишонгузорҳои қаблан пешниҳодшуда ва интихоби онҳо аз ҳама иттилоотӣ, инчунин оптимизатсияи праймерҳо, тамғакоғазҳои люминесцентӣ ва шароити ампликатсия, худи ҳамон гурӯҳи муаллифон системаи таҳлили мултиплексии якдафъаина, аз ҷумла 12 нишондиҳандаро пешниҳод карданд (Ҷадвали 4; Ли ва дигарон). , 2013a). Праймерҳои дар ин система истифодашуда бо яке аз чаҳор нишондиҳандаҳои флуоресцентӣ (FAM, VIC, NED, PET) интихоб ва нишонгузорӣ карда шуданд, то диапазони андозаи аллели праймерҳои бо ҳамин тамғакоғазҳо бо ҳам мувофиқат накунанд.
Муаллифон таҳлилро дар як щуввазиёдкунаки PTC200 (MJ Research, ИМА) бо истифода аз маҷмӯаҳои QIAGEN мултиплекси ПТР ё QIAGEN Typeit Microsatellite PCR анҷом доданд. Ҳаҷми омехтаи реаксия 12.5 мклл буд. Шартҳои тақвият чунин буданд: барои QIAGEN мултиплекс ПКР: 95 ° C (15 дақ), 30x (95 ° C (20 сония), 58 ° C (90 сония), 72 ° C (60 сония), 72 ° C (20 дақ); барои QIAGEN Type-it Microsatellite PCR: 95 ° C (5 дақ), 28x (95 ° C (30 сония), 58 ° C (90 сония), 72 ° C (20 сония), 60 ° C (30 дақ)).
Ҷудокунӣ ва визуализатсияи маҳсулоти ПТР бо истифодаи анализатори ДНК-и капиллярии ABI3730 (Biosystems Applied) анҷом дода шуд.
Ҷадвали 4. Хусусиятҳои 12 нишондиҳандаи стандартии SSR, ки барои генотипкунии P. Infestans истифода мешаванд (Li et al., 2013a)
Title | Шумораи аллелҳо | Диапазони андоза аллелҳо (bp) | Праймерҳо |
PiG11 | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTCAATCTGCAGCCGTAAGA |
Пи02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGTTC |
PinfSSR11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTTTGTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTCAGACTTG |
PinfSSR8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATCTGATCGCAACTGAGGG R: GTTTACAAGATACACACGGGGCCCC |
PinfSSR4 | 7 | 280-305 | F: FAM-TCTTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGGAGAAAAGGCTTC |
Пи04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG R: GTTTCAGGCGGCTGTTTCGAC |
Пи70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTTTTTTCTCG |
PinfSSR6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Пи63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTCCTGTTTATCTAACACC |
PinfSSR2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGGC R: GTTGCTTGGACTGCGTCTTTAGC |
Pi4B | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTTCA R: GCAAGCGAGGTTGTAGATAT |
Намунаи визуализатсияи натиҷаҳои таҳлил дар расми нишон дода шудааст. 6. Натиҷаҳо бо истифодаи нармафзори GeneMapper 3.7 бо роҳи муқоисаи маълумоти бадастомада бо изолятҳои маълум таҳлил карда шуданд. Барои мусоидат ба тафсири натиҷаҳои таҳлил, зарур аст, ки ба ҳар як тадқиқот 1-2 изолятҳои истинодӣ бо генотипи маълум дохил карда шаванд.
Усули пешниҳодшудаи тадқиқот дар шумораи зиёди намунаҳои саҳроӣ санҷида шуд, ки пас аз он муаллифон стандартикунонии протоколҳоро байни лабораторияҳои ду ташкилот, Институти Ҷеймс Ҳаттон (Бритониё) ва Вагенинген Донишгоҳ ва Тадқиқот (Нидерланд), ки дар якҷоягӣ бо истифодаи кортҳои стандартии FTA барои соддакардашуда анҷом доданд. ҷамъоварӣ ва фиристодани P. infestans намунаҳои ДНК, имкон дод, ки дар бораи истифодаи тиҷоратии ин таҳия сухан ронем. Ғайр аз ин, усули зуд ва дақиқи генотип кардани изолятҳои P. infestans бо истифодаи таҳлили мултиплекси SSR имкон дод, ки таҳқиқоти стандартии аҳолии ин патоген дар миқёси ҷаҳонӣ гузаронида шавад ва дар доираи лоиҳаи Eucablight (www.eucablight.org) маъхази ҷаҳонӣ оид ба бадкорӣ дер сохта шавад. , аз ҷумла натиҷаҳои таҳлили микроспутник, имкон доданд, ки пайдоиш ва паҳншавии генотипҳои нав дар саросари ҷаҳон пайгирӣ карда шаванд.
Полиморфизми дарозии фрагментҳои маҳдудшуда (AFLP). AFLP (полиморфизми дарозкардашудаи қитъа) технологияи тавлиди нишонгузорҳои тасодуфии молекулавӣ бо истифодаи праймерҳои мушаххас мебошад. Дар AFLP, ДНК бо омезиши ду ферментҳои маҳдудкунанда табобат карда мешавад. Адаптерҳои мушаххас бо нӯгҳои часпиши пораҳои маҳдудият баста мешаванд.
Сипас ин порчаҳо бо истифода аз праймерҳои иловагии пайдарпаии адаптер ва маҳдудкунии маҳдуд афзуда мешаванд ва ба таври илова як ё якчанд пойгоҳи тасодуфӣ дар ақсои 3 '-и худ оварда мешаванд. Маҷмӯи пораҳои бадастомада аз ферментҳои маҳдудкунӣ ва нуклеотидҳои тасодуфӣ дар 3'-охири праймерҳо интихобшуда вобастаанд (Вос ва дигарон, 1995). AFLP - генотипкунӣ барои зуд омӯхтани дитарсияи генетикии организмҳои гуногун истифода мешавад.
Тавсифи муфассали усул дар асарҳои Мюллер, Вулфенбаргер, 1999, Савелкоул ва диг., 1999 оварда шудааст. Корҳои зиёде дар муқоиса бо ҳалли усулҳои AFLP ва SSR аз ҷониби муҳаққиқони Чин анҷом дода шудаанд. Хусусиятҳои фенотипӣ ва генотипии 48 изолятҳои P. infestans, ки дар панҷ минтақаи Чин Шимолӣ ҷамъ оварда шудаанд, омӯхта шуданд. Дар асоси спектри AFLP, дар муқоиса бо генотипҳои SSR, ки барои онҳо ҳеҷ гуна гуногунӣ ошкор карда нашудааст, ҳашт генотипҳои гуногуни ДНК муайян карда шуданд (Гуо ва дигарон, 2008).
Зӯроварӣ бо праймерҳои гомологӣ ба пайдарпаии элементҳои мобилӣ
Нишондиҳандаҳое, ки аз пайдарпаии ретротранспозонҳо гирифта шудаанд, барои харитаи генетикӣ, омӯзиши гуногунии генетикӣ ва равандҳои эволютсионӣ хеле қулай мебошанд (Шулман, 2006). Агар праймерҳо барои такмил додани пайдарпаии устувори баъзе унсурҳои мобилӣ сохта шаванд, имконпазир аст, ки минтақаҳои геном дар байни онҳо ҷойгир карда шаванд. Дар таҳқиқоти барангезандаи бад бад, усули афзоиши минтақаҳои геном бо истифода аз праймерҳои иловагӣ ба пайдарпаии аслии SINE (Элементҳои кӯтоҳмуддати ҳастаӣ) ретроазон бомуваффақият истифода шуданд (Лаврова ва Эланский, 2003). Бо истифода аз ин усул, фарқиятҳо ҳатто дар насли ҷинсии як изолят ошкор карда шуданд. Дар робита ба ин, ба хулосае омаданд, ки усули байни - SINE - PCR хеле мушаххас аст ва суръати ҳаракати элементҳои SINE дар геноми Phytophthora баланд аст.
Дар геноми P. infestans, 12 оилаи ретротранспозонҳои кӯтоҳ (SINEs) муайян карда шуданд; тақсимоти намудҳои ретротранспозонҳои кӯтоҳ таҳқиқ карда шуданд, унсурҳо (SINEs) муайян карда шуданд, ки дар геноми танҳо P. infestans мавҷуданд (Лаврова, 2004).
Хусусиятҳои истифодаи усулҳои омӯзиши муқоисавии штаммҳо дар омӯзиши аҳолӣ
Ҳангоми банақшагирии омӯзиш, шахс бояд ҳадафҳои дар пеш гузошташударо ба хубӣ дарк кунад ва аз усулҳои мувофиқ истифода барад. Ҳамин тариқ, баъзе усулҳо имкон медиҳанд, ки миқдори зиёди аломатҳои мустақили маркер тавлид карда шаванд, аммо дар айни замон такроршавандагии паст доранд ва аз реактивҳои истифодашуда, шароити реаксия ва ифлосшавии маводи озмоишӣ сахт вобастагӣ доранд. Аз ин рӯ, дар ҳар як омӯзиши гурӯҳи штаммҳо якчанд изолятҳои стандартӣ (истинодӣ) -ро истифода бурдан лозим аст, аммо ҳатто дар ин ҳолат натиҷаҳои якчанд таҷрибаро ба ҳам овардан душвор аст.
Ба ин гурӯҳи усулҳо RAPD, AFLP, InterSSR, InterSINE PCR дохил мешавад. Пас аз тақвият шумораи зиёди ДНК-ҳои андозаи гуногун ба даст оварда мешаванд. Истифодаи чунин усулҳо тавсия дода мешавад, ки агар зарурати фарқияти байни зотҳои ба ҳам алоқаманд (волидайн-авлод, мутантҳои ваҳшӣ ва ғайра) фароҳам оварда шавад ё дар ҳолатҳое, ки таҳлили муфассали намунаи хурд лозим аст. Ҳамин тариқ, усули AFLP дар харитасозии генетикии P. infestans (ван дер Ли ва диг., 1997) ва дар таҳқиқоти дохили популятсия (Кнапова, Гиси, 2002, Кук ва дигарон, 2003, Флиер ва дигарон, 2003) васеъ истифода мешаванд. Ҳангоми эҷоди пойгоҳи додаҳои штаммҳо истифодаи чунин усулҳо номувофиқ аст, зеро яксон кардани баҳисобгирии натиҷаҳо ҳангоми гузаронидани таҳлилҳо дар лабораторияҳои гуногун амалан ғайриимкон аст.
Сарфи назар аз соддагии ба назар намоён ва суръати иҷро (ҷудокунии ДНК бидуни тозакунии хуб, ампликатсия, визуализатсияи натиҷаҳо), ин гурӯҳи усулҳо истифодаи усули махсусро барои ҳуҷҷатгузории натиҷаҳо тақозо мекунад: дистилятсия дар гели полиакриламид бо праймерҳои нишондодашуда (радиоактивӣ ё люминесцентӣ) ва таъсири минбаъдаи он бо маводи нурӣ ё радиоактивӣ. Тасвири гели агарози бромиди этидии маъмул барои ин усулҳо мувофиқ нест, зеро миқдори зиёди пораҳои ДНК-и андозаашон гуногун метавонанд муттаҳид шаванд.
Усулҳои дигар, баръакс, ба шумо имкон медиҳанд, ки шумораи ками хусусиятҳоро бо такрорёбии хеле баланд тавлид кунед. Ба ин гурӯҳ омӯзиши гаплотипҳои ДНК-и митохондриявӣ (дар Русия танҳо ду гаплотипи Ia ва IIa қайд карда шудаанд), навъи ҳамсаршавӣ (аксар изолятҳо ба 2 намуд тақсим карда мешаванд: A1 ва A2, SF-и серҳосил) ва спептри пептидазаи изозимаи пептидаз (ду локуси Pep1 ва Pep2) , ки аз ҳар ду изозим иборат аст) ва изомерази глюкоза-6-фосфати (дар Русия барои ин хусусият тағирёбанда нест, гарчанде ки дар дигар кишварҳои ҷаҳон полиморфизми назаррас қайд карда мешавад). Ҳангоми таҳлили маҷмӯаҳо, тартиб додани пойгоҳҳои минтақавӣ ва ҷаҳонӣ аз ин хусусиятҳо истифода бурдан мувофиқи мақсад аст. Дар ҳолати таҳлили изозимҳо ва гаплотипҳои ДНК-и митохондриявӣ, бидуни штаммҳои стандартӣ умуман имконпазир аст, дар ҳоле ки ҳангоми таҳлили намудҳои ҷуфт, ду изолятҳои озмоишӣ бо намудҳои ҷуфти маълум лозиманд.
Шароити реаксия ва реактивҳо метавонанд танҳо ба муқоисаи маҳсулот дар электрофоретограмма таъсир расонанд; зуҳури осор дар ин намудҳои таҳқиқот аз эҳтимол дур аст.
Дар айни замон, аксарияти аҳолиро дар қисми аврупоии Русия штаммҳои ҳарду намуди ҷуфт муаррифӣ мекунанд (Ҷадвали 6), дар байни онҳо изолятҳо бо намудҳои Ia ва IIa -и ДНК-и митохондриявӣ мавҷуданд (дигар намудҳои mtDNA, ки дар ҷаҳон пайдо шудаанд, пас аз соли 1993 дар Русия пайдо нашудаанд). Спектри изозимҳои пептидаза бо ду генотип дар локуси Pep1 (100/100, 92/92 ва гетерозигот 92/100, ва генотипи 92/92 хеле кам аст (<0,3%)) ва ду генотип дар локуси Pep 2 (100/100) , 112/112 ва heterozygote 100/112, бо генотипи 112/112 камтар аз 100/100 рух медиҳад, аммо хеле зуд).
Пас аз соли 6 дар спектри изозимаҳои глюкоза-1993-фосфати изомераза тағирёбанда набуд (нопадид шудани хати клоникии УС-1); ҳамаи изолятҳои омӯхташуда генотипи 100/100 доштанд (Эланский ва Смирнов, 2002).
Гурӯҳи сеюми усулҳо имкон медиҳад, ки гурӯҳи кофии аломатҳои мустақили маркер бо такрорёбии баланд ба даст оварда шаванд. Имрӯзҳо ба ин гурӯҳ зондҳои RFLP-RG57 дохил мешаванд, ки 25-29 пораҳои ДНК-и ҳаҷмҳои гуногунро тавлид мекунанд. RFLP-RG57 метавонад ҳам ҳангоми таҳлили намунаҳо ва тартиб додани пойгоҳи додаҳо истифода шавад. Аммо, ин усул нисбат ба усулҳои пешина хеле гаронтар аст, он вақтро талаб мекунад ва миқдори кофии зиёди ДНК-и хеле тозашударо талаб мекунад. Аз ин рӯ, муҳаққиқ маҷбур аст, ки ҳаҷми маводи санҷидашударо маҳдуд кунад.
Рушди RFLP-RG57 дар ибтидои солҳои 90-уми асри гузашта омӯзиши аҳолии барангезандаи дери бадро ба таври назаррас шиддат бахшид. Он асоси усули дар асоси интихоб ва таҳлили "Хатҳои клоникӣ" қарордошта шуд (нигаред ба поён). Дар муайян кардани хатҳои клоникӣ дар баробари RFLP-RG57, навъи ҷуфтшавӣ, изи ангушти ДНК (усули RFLP-RG57), спектри изофермитҳои пептидаза ва глюкоза-6-фосфати изомераза ва навъи ДНК-и митохондрия истифода мешаванд. Бо шарофати ӯ, он нишон дода шуд, ал., 1994), иваз кардани аҳолии кӯҳна ба одамони нав (Дрент ва дигарон, 1993, Сужковский ва дигарон, 1994, Гудвин ва дигарон, 1995а) ва хатҳои клоникӣ, ки дар бисёре аз кишварҳои ҷаҳон ҳукмронанд, муайян карда шуданд. Омӯзиши зотҳои русӣ бо истифода аз ин усул полиморфизми баланди генотипии зотҳои қисми аврупоӣ ва мономорфизми аҳолии қисматҳои Осиё ва Шарқи Дури Русияро нишон дод (Эланский ва дигарон, 2001). Ва ҳоло ин усул усули асосӣ дар омӯзиши аҳолии P. infestans боқӣ мондааст. Аммо, ба тақсимоти васеи он хароҷоти нисбатан баланд ва шиддатнокии меҳнат дар иҷрои он халал мерасонанд.
Таҳлили такрории Microsatellite (SSR) як усули дигари умедбахш аст, ки дар омӯзиши P. infestans кам истифода мешавад. Дар айни замон, ин усул барои ҷудо кардани хатҳои клоникӣ васеъ истифода мешавад. Барои таҳлили штаммҳо чунин аломатҳои фенотипӣ, аз қабили мавҷудияти генҳои вирулентӣ ба навъҳои картошка (Авдей, 1995, Иванюк ва диг., 2002, Уланова ва диг., 2003) ва помидор васеъ истифода шуданд (ва истифодаашон идома дорад). Дар айни замон, генҳои вирусӣ ба навъҳои картошка бо сабаби пайдо шудани шумораи ҳадди аксар (ё ба он наздик) генҳои вирулентӣ дар аксарияти изолятҳо арзиши худро ҳамчун нишонаҳои маркерӣ барои омӯзиши аҳолӣ гум карданд. Ҳамзамон, генҳои вирусии T1 барои навъҳои помидор, ки генҳои дахлдори Ph1 доранд, ҳамчун як нишонаи маркер то ҳол бомуваффақият истифода мешаванд (Лаврова ва дигарон, 2003; Уланова ва дигарон, 2003).
Дар бисёр асарҳо муқовимат ба фунгицидҳо ҳамчун нишондиҳанда истифода мешаванд. Ин хусусият аз сабаби пайдоиши нисбатан осони мутатсияҳои муқовимат дар хатҳои клоникӣ пас аз ба кор бурдани металлаксил- (ё мефеноксам-) дорои фунгицидҳо дар соҳа истифодаи номатлуб аст. Масалан, фарқияти назаррас дар сатҳи муқовимат дар дохили хати клоникии Sib1 нишон дода шудааст (Эланский ва дигарон, 2001).
Ҳамин тариқ, навъи ҳамҷоякунӣ, спектри изописми пептидаз, митохондрияи ДНК, RFLP-RG57, SSR нишондиҳандаҳои афзалиятнок барои сохтани бонкҳои маълумот ва нишонгузории штаммҳо дар коллексияҳо мебошанд. Барои муқоисаи намунаҳои маҳдуд, агар зарурати истифодаи ҳадди аксар хусусиятҳои маркер бошад, шумо метавонед AFLP, RAPD, InterSSR, Inter-SINE PCR -ро истифода баред (Ҷадвали 5). Аммо, бояд дар хотир дошт, ки ин усулҳо такрорнашавандаанд ва дар ҳар як таҷрибаи инфиродӣ (сикли электрофорези тақвият) бояд якчанд изолятҳои истинодӣ истифода шаванд.
Ҷадвали 5. Муқоисаи усулҳои гуногуни таҳқиқи штаммҳо P. infestans
меъёри | TS | Полисҳои изофер | MtDNA | RFLP-RG57 | РАПД | ИСР | ҶШС Тоҷикистон | ҶДММ | Ваҳй |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ҳаҷми маълумот | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
Такроршаванда | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
Имконияти осор | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
арзиши | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
Шиддати меҳнат | Н | Н | Н | В | NS * | NS * | Н | С | NS * |
Суръати таҳлил ** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
Эзоҳ: H - паст, C - миёна, B - баланд; НС * - ҳангоми истифодаи гели агароз ё автоматӣ шиддати меҳнат паст аст
генотипир, миёна - бо роҳи дистилятсия дар гели полиакриламид бо праймерҳои нишондодашуда,
** - ба ҳисоб нагирифтани вақти барои парвариши миселия барои ҷудосозии ДНК сарфшуда.
Сохтори аҳолӣ
Хатҳои клоникӣ
Дар сурати мавҷуд набудани рекомбинатсия ё саҳми ночизи он дар сохтори аҳолӣ, аҳолӣ аз шумораи муайяни клонҳо иборат аст, ки мубодилаи генетикӣ байни онҳо ниҳоят кам аст.
Дар чунин популясияҳо омӯхтани на басомади генҳои алоҳида, балки басомади генотипҳое, ки пайдоиши умумӣ доранд (хатҳои клоникӣ ё насабҳои клоникӣ) ва танҳо бо мутатсияҳои нуқтаӣ фарқ мекунанд, бештар иттилоотӣ аст. Омӯзиши аҳолӣ дар бораи патогенҳои дери бад, таҳлили хатҳои клоникӣ пас аз пайдоиши усули RFLP-RG57 дар ибтидои солҳои 90-уми асри гузашта хеле суръат гирифт. Дар муайян кардани хатҳои клоникӣ дар баробари RFLP-RG57, навъи ҳамҷояшавӣ, спектри изофермитҳои пептидаза ва глюкоза-6-фосфати изомераза ва навъи ДНК-и митохондрия истифода мешаванд. Хусусиятҳои хатҳои маъмултарини клоникӣ дар ҷадвали 6 оварда шудаанд.
Клони ИМА-1 то охири солҳои 80-ум дар ҳама ҷойҳо аҳолии аксариятро ишғол мекард ва пас аз он бо клонҳои дигар иваз карда шуданд ва аз Аврупо ва Амрикои Шимолӣ нопадид шуданд. Ҳоло он дар Шарқи Дур (Филиппин, Тайван, Чин, Ҷопон, Корея, Кох ва диг., 1994, Моза ва дигарон, 1993), дар Африқо (Уганда, Кения, Руанда, Гудвин ва дигарон, 1994, Вега-Санчес ва ғайра пайдо шудааст. ал., 2000; Очво ва диг., 2002) ва дар Амрикои Ҷанубӣ (Эквадор, Бразилия, Перу, Форбс ва дигарон, 1997, Гудвин ва дигарон, 1994). Танҳо дар Австралия ягон зоте, ки ба хатти US-1 тааллуқ дорад, муайян карда нашудааст. Эҳтимол, P. infestans изолятсия ба Австралия бо мавҷи дигари муҳоҷират омад (Гудвин, 1997).
Клони US-6 дар охири солҳои 70 аз шимоли Мексика ба Калифорния кӯчид ва дар онҷо пас аз 32 соли беморӣ дар картошка ва помидор эпидемия ба амал овард. Аз сабаби хашмгинии баланд, он клони US-1 -ро иваз кард ва ба соҳили ғарбии Иёлоти Муттаҳида ҳукмронӣ кардан гирифт (Гудвин ва дигарон, 1995а).
Генотипҳои US-7 ва US-8 дар Иёлоти Муттаҳида соли 1992 кашф карда шуданд ва аллакай дар соли 1994 дар Иёлоти Муттаҳида ва Канада паҳн карда шуданд. Дар давоми як мавсими саҳро, клони US-8 қодир аст, ки клони US-1-ро дар қитъаҳои картошкаи ибтидоӣ бо ҳарду клон сироятшуда дар консентратсияи баробар тақрибан ҷойгузин кунад (Миллер ва Ҷонсон, 2000).
Клонҳои BC-1 то BC-4 дар Британияи Колумбия дар миқдори ками изолятҳо аз Гудвин ва дигарон, 1995б) муайян карда шудаанд. Клони US-11 дар Иёлоти Муттаҳида васеъ паҳн шуд ва US-1-ро дар Тайван иваз кард. Клонҳои JP-1 ва EC-1 дар якҷоягӣ бо клони US-1, мутаносибан дар Ҷопон ва Эквадор маъмуланд (Koh et al., 1994; Forbes et al., 1997).
SIB-1 як клоне мебошад, ки дар Русия дар қаламрави васеъ аз вилояти Маскав то Сахалин ҳукмфармо буд. Дар минтақаи Маскав, он дар соли 1993 кашф карда шуд ва баъзе аҳолии соҳа асосан аз зотҳои ин хатти клоникӣ иборат буданд, ки ба металлаксил хеле тобовар буданд. Пас аз соли 1993, паҳншавии ин клон ба таври назаррас коҳиш ёфт. Берун аз Урал дар солҳои 1997-1998 СИБ-1 дар ҳама ҷо ёфт шуд, ба истиснои қаламрави Хабаровск (дар он ҷо клони СИБ-2 паҳн шудааст). Ҷудоии фазоии клонҳо бо намудҳои гуногуни ҳамсарӣ раванди ҷинсиро дар Сибир ва Шарқи Дур истисно мекунад. Дар вилояти Москва, дар муқоиса бо Сибир, аҳолӣ бо бисёр клонҳо муаррифӣ шудааст; тақрибан ҳар як изолят дорои генотипи беназири бисёрфокусӣ мебошад (Эланский ва диг., 2001, 2015). Ин гуногунрангиро танҳо бо ворид кардани зотҳои замбӯруғ аз қисматҳои гуногуни ҷаҳон бо маводи тухмии воридотӣ шарҳ додан мумкин нест. Азбаски ҳарду намуди ҷуфт дар аҳолӣ ба амал меояд, имкон дорад, ки гуногунии он аз ҳисоби рекомбинатсия низ бошад. Ҳамин тариқ, дар Колумбияи Бритониё пайдоиши генотипҳои BC-2, BC-3 ва BC-4 бинобар дурага кардани клонҳои BC-1 ва US-6 ба назар гирифта шудааст (Гудвин ва дигарон, 1995б). Эҳтимол дорад, ки зотҳои гибридӣ дар аҳолии Москва пайдо шудаанд. Масалан, штаммҳои гетерозиготаи MO-4, MO-8 ва MO-11 барои локуси PEP метавонанд гибридҳои байни штаммҳои MO-12, MO-21, MO-22 бошанд, ки дорои намуди ҳамҷояи A2 ва гомозигот барои як аллели локуси PEP ва штамм бошанд. MO-8, ки дорои намуди ҷуфти A1 ва гомозигот барои дигар аллели локус мебошад. Ва агар ин тавр бошад ва дар аҳолии муосири P. infestans тамоюли афзоиши нақши раванди ҷинсӣ ба назар мерасад, пас арзиши иттилоотии таҳлили клонҳои бисёрфокусӣ коҳиш меёбад (Эланский ва диг., 2001, 2015).
Тағир дар хатҳои клоникӣ
То солҳои 90-уми асри 20, хати клоникии US-1 дар ҷаҳон паҳн шуда буд. Аксарияти аҳолии саҳроӣ ва минтақавӣ танҳо аз штаммҳо бо генотипи US-1 иборат буданд. Аммо, фарқияти байни изолятҳо низ мушоҳида карда шуд, ки ба эҳтимоли зиёд раванди мутатсионӣ мебошад. Мутатсияҳо дар ҳам ДНК-и ҳастаӣ ва ҳам митохондриявӣ ба амал омаданд ва аз ҷумла, сатҳи муқовимат ба доруҳои фениламид ва миқдори генҳои вирулентӣ таъсир расониданд. Хатҳое, ки аз генотипҳои аслӣ бо мутатсия фарқ мекунанд, пас аз нуқта пас аз номи генотипи аслӣ рақамҳои иловагӣ нишон дода мешаванд (масалан, хати мутанти US-1.1 хатти клоникии US-1). Хатҳои изи ангушти ДНК US-1.5 ва US-1.6 дорои хатҳои аксессуарҳои андозаи гуногун мебошанд (Goodwin et al., 1995a, 1995b); хати клоникии US-6.3 инчунин аз US-6 дар як хати иловагӣ фарқ мекунад (Гудвин, 1997, Ҷадвали 7).
Ҳангоми омӯзиши ДНК-и митохондриявӣ муайян карда шуд, ки танҳо хати ДНК-и 1-ми митохондриявӣ (Картер ва диг., 1) мавҷуд аст. Аммо, ҳангоми омӯзиши зотҳои ин хатти клоникӣ аз Перу ва Филиппин изолятҳо ёфт шуданд, ки намудҳои ДНК-и митохондриявии онҳо бо ҳузури дохилкуниҳо ва ҳазфҳо аз 1990б фарқ мекарданд (Гудвин, 1, Кох ва дигарон, 1991).
Ҷадвали 6. Генотипҳои бисёрмиллии баъзе P. infestans хатҳои клоникӣ
Title | Навъи ҷуфт | Изозимҳо | Изҳои ангушти ДНК | Навъи MtDNA | |
GPU | Пеп | ||||
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 |
СИБ-1 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000110011E + 24 | IIa |
СИБ-2 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000010011E + 24 | IIa |
СИБ-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 |
Эзоҳ: * - маълумот нест.
Ҷадвали 7. Генотипҳои бисёрфокусӣ ва хатҳои мутантии онҳо
Title | Навъи ҷуфт | | Изҳои ангушти ДНК (RG57) | ёддошт | |
GPU | ПЭП-1 | ||||
US-1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | Генотипи аслӣ 1 |
US-1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | Мутатсия дар PEP |
US-1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | Мутатсия дар RG57 |
US-1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | Мутатсия дар RG57 |
US-1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | Мутатсия дар RG57 ва PEP |
US-1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | Мутатсия дар RG57 |
US-6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | Генотипи аслӣ 2 |
US-6.1 | A1 | 100/100 | 92 /92 | 1011111001001100010110011 | Мутатсия дар PEP |
US-6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | Мутатсия дар RG57 |
US-6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | Мутатсия дар RG57 |
US-6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | Мутатсия дар RG57 ва PEP |
US-6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | Мутатсия дар RG57 |
BR-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | Генотипи аслӣ 3 |
BR-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | Мутатсия дар RG57 |
Дар спектри изозимҳо низ тағирот ба амал меоянд. Одатан, онҳо дар натиҷаи вайроншавии организме, ки дар аввал гетерозигот барои ин фермент ба ферментҳои гомозиготӣ дучор меояд, ба вуҷуд меоянд. Дар соли 1993, дар меваҳои помидор, мо штаммро бо хусусиятҳои хоси US-1: изи ангушти RG57, типи ДНК-и митохондрия ва генотипи 86/100 барои глюкоза-6-фосфатизомераза муайян кардем, аммо он барои локуси пептидази аввал ба ҷои гомозигот (100/100) буд. гетерозиготаи 92/100, ки хоси ин хатти клоникӣ аст. Мо генотипи ин штаммро MO-17 ном гузоштем (Ҷадвали 6). Хатҳои мутантии US-1.1 ва US-1.4 низ аз US-1 бо мутатсия дар ҷои аввалини пептидаза фарқ мекунанд (Ҷадвали 7).
Мутатсияҳое, ки боиси тағирёбии миқдори генҳои вирусулӣ барои навъҳои картошка ва помидор мешаванд, хеле маъмуланд. Онҳо дар байни изолятсияҳои хатти клоникии US-1 дар аҳолӣ аз Ҳолланд (Дрент ва диг., 1994), Перу (Гудвин ва диг., 1995а), Полша (Суҷковский ва диг., 1991), Амрикои Шимолӣ (Гудвин ва диг., ., 1995b). Дар байни изолятҳои хатҳои клоникии US-7 ва US-8 дар Канада ва Иёлоти Муттаҳида (Гудвин ва дигарон, 1995а), дар байни изолятҳои хатти SIB-1 дар қисми осиёии Русия низ фарқияти шумораи генҳои вирусуленти картошка қайд карда шуд (Эланский ва дигарон, 2001 ).
Дар популятсияҳои соҳаи моноклонӣ изолятҳо бо фарқияти шадиди сатҳи муқовимат ба доруҳои фениламид муайян карда шуданд, ки ҳамаи онҳо ба хати клоникии Сиб-1 тааллуқ доштанд (Эланский ва дигарон, 2001, Ҷадвали 1). Тақрибан ҳамаи зотҳои хати клоникии US-1 ба метаксил хеле ҳассосанд; аммо изолятҳои хеле тобовари ин хат дар Филиппинҳо ҷудо карда шуданд (Koh et al., 1994) ва Ирландия (Goodwin et al., 1996).
Аҳолии муосири P. infestans
Амрикои Марказӣ (Мексика)
Аҳолии P. infestans дар Мексика аз дигар аҳолии ҷаҳон ба куллӣ фарқ мекунад, ки ин пеш аз ҳама ба мавқеи таърихии худ вобаста аст. Тадқиқотҳои сершумори ин аҳолӣ ва намудҳои алоқаманди P. infestans аз clade Phytophthora, инчунин намудҳои маҳаллии ҷинси Solanum, ба чунин хулоса оварданд, ки эволютсияи патоген дар қисми марказии Мексика дар якҷоягӣ бо эволютсияи растаниҳои мизбон ба вуҷуд омадааст ва бо рекомбинатсияи ҷинсӣ алоқаманд аст (Grünwald, Flier , 2005). Ҳарду намуди ҷуфт дар аҳолӣ ва бо миқдори баробар муаррифӣ шудаанд ва мавҷудияти ооспораҳо дар хок, дар растаниҳо ва бехмеваҳои картошка ва намудҳои ваҳшии марбут ба Solanum мавҷудияти раванди ҷинсӣ дар аҳолиро тасдиқ мекунад (Фернандес-Павия ва дигарон, 2002). Тадқиқотҳои охирини водии Толука ва гирду атрофи он (маркази тахминии пайдоиши патоген) гуногунии генетикии аҳолии маҳаллии P. infestans (134 генотипҳои бисёрмилокус дар намунаи 176 намуна) ва мавҷудияти якчанд зерпопулятсияҳои гуногунро дар минтақа тасдиқ карданд (Ванг ва дигарон, 2017). Омилҳое, ки ба ин фарқият мусоидат мекунанд, тақсимоти фазоии зерпопулятсияҳои хоси баландкӯҳҳои маркази Мексика, фарқияти шароити парвариш ва навъҳои картошкаи дар водиҳо ва кӯҳҳо истифодашаванда ва мавҷудияти намудҳои ваҳшии силиндрии Solanum мебошанд, ки метавонанд ба сифати хостҳои алтернативӣ баромад кунанд (Fry et al.). ., 2009).
Аммо, бояд қайд кард, ки аҳолии P. infestans дар шимоли Мексика хеле клоналӣ ва ба аҳолии Амрикои Шимолӣ шабеҳтаранд, ки ин метавонад генотипҳои навро нишон диҳад (Фрай ва дигарон, 2009).
Амрикои Шимолӣ
Популяцияҳои Амрикои Шимолӣ P. infestans ҳамеша сохти хеле содда доштанд ва хусусияти клоникии онҳо хеле пеш аз истифодаи таҳлили микросателлитӣ муқаррар карда шуда буд. То соли 1987 хатти клоникии US-1 дар Иёлоти Муттаҳида ва Канада бартарӣ дошт (Гудвин ва дигарон, 1995). Дар миёнаи солҳои 70-ум, вақте ки фунгицидҳои асоси металлаксил пайдо шуданд, ин клон бо дигар генотипҳои тобовартари аз Мексика муҳоҷиршуда иваз карда шуд (Гудвин ва дигарон, 1998). Дар охири солҳои 90-ум. генотипи US-8 генотипи US-1-ро дар Иёлоти Муттаҳида пурра иваз кард ва ба хатти кроналии бартаридошта дар картошка табдил ёфт (Фрай ва дигарон, 2009; Фрай ва дигарон, 2015). Вазъ дар помидор, ки доимо якчанд хатҳои клониро дар бар мегирифт, фарқ мекард ва таркиби онҳо сол аз сол тағир меёфт (Фрай ва дигарон, 2009).
Дар соли 2009, дар Иёлоти Муттаҳида эпидемияи васеъи пошидани помидор сар шуд. Хусусияти ин пандемия тақрибан ҳамзамон сар задани он дар бисёр ҷойҳои шимолу шарқи Иёлоти Муттаҳида буд ва он бо фурӯши зиёди ниҳолҳои сироятшудаи помидор дар марказҳои калони боғ алоқаманд буд (Фрай ва дигарон, 2013). Зарари зироат хеле калон буд. Таҳлили микросателлитии намунаҳои осебдида нишон дод, ки штами пандемия ба хати клонавии US-22 A2 тааллуқ дорад. Дар соли 2009, ҳиссаи ин генотип дар аҳолии амрикоии P. infestans ба 80% расид (Фрай ва дигарон, 2013). Дар солҳои минбаъда, вазни киёсии генотипҳои агрессивии УС-23 (асосан дар помидор) ва УС-24 (дар картошка) афзоиш ёфт, аммо пас аз соли 2011 сатҳи ошкоркунии УС-24 ба таври назаррас коҳиш ёфт ва то имрӯз тақрибан 90% аҳолии патоген дар Иёлоти Муттаҳида аз ҷониби генотипи US-23 муаррифӣ мешавад (Фрай ва дигарон, 2015).
Дар Канада, чун дар Иёлоти Муттаҳида, дар охири солҳои 90-ум. генотипи бартаридошта US-1 аз ҷониби US-8 иваз карда шуд, ки мавқеи бартаридоштааш то соли 2008 бетағйир монд. Дар Канада эпидемияҳои ҷиддии дери бад, ки бо фурӯши ниҳолҳои сирояти помидор алоқаманд буданд, вуҷуд доштанд, аммо онҳо аз генотипҳои УС-2009 ва УС-2010 ба вуҷуд омада буданд (Калишчук ва дигарон, 23). Тафовути дақиқи ҷуғрофии ин генотипҳо аҷиб буд: US-8 дар музофотҳои ғарбии Канада (2012%), дар ҳоле ки US-23 дар музофотҳои шарқӣ (68%) бартарӣ доштанд. Дар солҳои минбаъда, US-8 ба минтақаҳои шарқӣ паҳн шуд; аммо, дар маҷмӯъ, ҳиссаи он дар аҳолӣ дар заминаи пайдоиши генотипҳои US-83 ва US-23 дар кишвар каме коҳиш ёфт (Петерс ва дигарон, 22). То имрӯз, US-24 дар саросари Канада мавқеи ҳукмронро нигоҳ медорад; US-2014 дар Британияи Колумбия ҳузур дорад, дар ҳоле ки US-23 ва US-8 дар Онтарио ҳузур доранд (Петерс, 23).
Ҳамин тариқ, аҳолии Амрикои Шимолӣ P. infestans асосан хатҳои клоникӣ мебошанд. Дар тӯли 40 соли охир шумораи генотипҳои клоникии ошкоршуда ба 24 адад расид. Сарфи назар аз он, ки штаммҳои ҳарду намуди ҷуфт дар аҳолӣ мавҷуданд, эҳтимолияти пайдоиши генотипҳои нав дар натиҷаи рекомбинатсияи ҷинсӣ боқӣ мемонад. Бо вуҷуди ин, дар 20 соли охир, якчанд ҳолатҳои пайдоиши аҳолии эфемералии рекомбинантӣ ба қайд гирифта шуданд (Гавино ва диг., 2000; Дансес ва дигарон, 2014; Петерс ва дигарон, 2014) ва дар як ҳолат, натиҷаи убур генотипи US-11 буд. , ки солҳои дароз дар Амрикои Шимолӣ реша давонда буд (Гавино ва диг., 2000). То соли 2009 тағирот дар сохтори аҳолӣ бо пайдоиши генотипҳои нави шадидтар бо муҳоҷирати минбаъда ва ҷойивазкунии пешгузаштагони қаблан бартаридошта алоқаманд буд. Он чӣ дар солҳои 2009-2010 рух дод дар ИМА ва Канада эпифитотика бори аввал нишон дод, ки дар давраи ҷаҳонишавӣ хуруҷи ин беморӣ метавонад бо паҳншавии фаъоли генотипҳои нав ҳангоми фурӯши маводи кишти сироятшуда алоқаманд бошад.
Америкаи Ҷанубӣ
То ба наздикӣ, омӯзиши аҳолии Амрикои Ҷанубии P. infestans на мунтазам ва на миқёси калон буд. Маълум аст, ки сохтори ин аҳолӣ хеле содда аст ва аз 1-5 насли клониро дар як кишвар дар бар мегирад (Форбс ва диг., 1998). Ҳамин тавр, то соли 1998 дар картошка генотипҳои US-1 (Бразилия, Чили) BR-1 (Бразилия, Боливия, Уругвай, Парагвай), EC-1 (Эквадор, Колумбия, Перу ва Венесуэла), AR-1, AR ёфт шуданд. -2, AR-3, AR-4 ва AR-5 (Аргентина), PE-3 ва PE-7 (ҷануби Перу). Навъи ҷуфти A2 дар Бразилия, Боливия ва Аргентина мавҷуд буд ва берун аз марзи Боливия-Перу дар минтақаи кӯли Титикака ёфт нашуд, ки дар паси он генотипи EC-1 A1 дар Анд бартарӣ дошт. Дар бораи помидор, US-1 генотипи бартаридошта дар саросари Амрикои Ҷанубӣ боқӣ монд.
Вазъият дар солҳои 2000-ум каму беш идома дошт. Нуқтаи муҳим кашфи Анди Шимолӣ дар бораи хешовандони картошкаи ваҳшӣ (S. brevifolium ва S. tetrapetalum) кашфи хатти нави клоникии EC-2-и навъи A2 буд (Oliva ва диг., 2010). Таҳқиқоти филогенетикӣ нишон доданд, ки ин хат ба P. infestans комилан шабеҳ нест, гарчанде ки он бо он зич алоқаманд аст, дар робита ба он баррасии он пешниҳод карда шуд, инчунин хатти дигаре, EC-3, ки аз дарахти помидори S. betaceum, ки дар Анд мерӯяд, ҷудо карда шудааст, як намуди нав бо номи P. andina; аммо ҳолати ин намуд (як намуди мустақил ё гибридии P. infestans бо баъзе хатти то ҳол номаълум) ҳанӯз номуайян аст (Delgado et al., 2013).
Дар айни замон, ҳамаи аҳолии Амрикои Ҷанубӣ P. infestans клоникӣ мебошанд. Сарфи назар аз мавҷудияти ҳарду намуди ҷуфт, ягон популияи рекомбинантӣ муайян карда нашудааст. Дар помидор, генотипи US-1 дар ҳама ҷо маъмул аст, аз афташ аз картошка бо зотҳои маҳаллӣ кӯчонида шудаанд, ки пайдоиши дақиқи он то ҳол маълум нест. Дар Бразилия, Боливия ва Уругвай генотипи BR-1 мавҷуд аст; дар Перу дар баробари US-1 ва EC-1, якчанд генотипҳои дигари маҳаллӣ мавҷуданд. Дар Анд мавқеи бартаридошта бо хати клоникии EC-1 нигоҳ дошта мешавад, ки муносибати он бо P. andina, ки ба наздикӣ кашф шудааст, номаълум боқӣ мемонад. Ягона ҷои "ноустувор", ки дар он ҷо барои солҳои 2003-2013. дар аҳолӣ тағироти назаррас ба амал омада, ба Чили табдил ёфт (Acuña et al., 2012), ки дар он ҷо 2004-2005. популятсияи патоген бо муқовимат ба металлаксил ва гаплотипи нави ДНК-и митохондрия (Ia ба ҷои Ib қаблан мавҷуд) хос шуд. 2006 то 2011 Дар аҳолӣ генотипи 21 (мувофиқи СССР) бартарӣ дошт, ки ҳиссаи он ба 90% расид, пас аз он хурмо ба генотипи 20 гузашт, ки басомади пайдоиши он дар ду соли оянда тақрибан 67% нигоҳ дошта шуд (Acuña, 2015).
Аврупо
Дар таърихи Аврупо, ҳадди аққал ду мавҷи муҳоҷирати P. infestans аз Амрикои Шимолӣ вуҷуд дошт: дар асри 1. (HERB-1) ва ибтидои асри 70 (US-1). Дар ҳама ҷо паҳн шудани фунгицидҳои дорои металлаксил дорои солҳои XNUMX-ум. ба ҷойивазкунии генотипи бартаридори US-XNUMX ва иваз кардани он бо генотипҳои нав оварда расонид. Дар натиҷа, дар аксари кишварҳои Аврупои Ғарбӣ, аҳолии патоген асосан бо якчанд хатҳои клоникӣ намояндагӣ мекарданд.
Истифодаи таҳлили микросателлит барои таҳлили аҳолии патоген имкон дод, ки тағироти ҷиддие, ки дар Аврупои Ғарбӣ дар солҳои 2005-2008 ба амал омадаанд, муайян карда шаванд.Соли 2005 дар Бритониё хатти нави клоникӣ кашф карда шуд, ки онро 13_A2 (ё "Blue 13") меномиданд ва бо намуди ҷуфти A2 тавсиф мешуданд , хашмгинии баланд ва муқовимат ба фениламидҳо (Shaw et al., 2007). Худи ҳамин генотип дар намунаҳое, ки соли 2004 дар Нидерланд ва шимоли Фаронса ҷамъоварӣ шуда буданд, ишора кард, ки он аз Аврупои континенталӣ ба Британияи Кабир, эҳтимолан бо картошкаи тухмӣ кӯчид (Cooke et al., 2007). Омӯзиши геноми намояндагони ин хатти клоникӣ дараҷаи баланди полиморфизми пайдарпайии онро нишон дод (то соли 2016 шумораи вариаксияҳои субклоналии он ба 340 расид) ва дараҷаи назарраси тағирёбӣ дар сатҳи ифодаи генҳо, аз ҷумла. генҳои эффектор ҳангоми сирояти растанӣ (Cooke et al., 2012; Cooke, 2017). Ин хусусиятҳо дар якҷоягӣ бо давомнокии зиёдшавии фазаи биотрофӣ метавонад боиси афзоиши хашмгинии 13_A2 ва қобилияти сироят ёфтани ҳатто навъҳои картошкаи ба бадии дер тобоварро ба вуҷуд орад.
Дар чанд соли оянда, генотип босуръат дар саросари кишварҳои Аврупои Шимолу Ғарбӣ (Бритониёи Кабир, Ирландия, Фаронса, Белгия, Нидерландия, Олмон) паҳн шуда, ҳамзамон ҷойивазкунии генотипҳои қаблан бартаридошта 1_A1, 2_A1, 8_A1 (Montarry et al., 2010; Gisi et al.) , 2011; Ван ден Бош ва дигарон, 2011; Кук, 2015; Кук, 2017). Мувофиқи маълумоти вебсайти www.euroblight.net, ҳиссаи 13_A2 дар аҳолии ин кишварҳо ба 60-80% ва бештар аз он расидааст; мавҷудияти ин генотип дар баъзе кишварҳои Аврупои Шарқӣ ва Ҷанубӣ низ сабт шудааст. Аммо, дар солҳои 2009-2012. 13_A2 мавқеи ҳукмронии худро дар Бритониёи Кабир ва Фаронса аз даст дода, ба хатти 6_A1 (8_A1 дар Ирландия) дода шуд ва дар Нидерланд ва Белгия онро қисман генотипҳои 1_A1, 6_A1 ва 33_A2 иваз карданд (Кук ва диг., 2012; Кук, 2017; Стеллингверф, 2017).
То имрӯз тақрибан 70% аҳолии Аврупои Ғарбии P. infestans моноклонанд. Тибқи иттилои сайти www.euroblight.net, генотипҳои бартаридошта дар кишварҳои Аврупои Шимолӣ-Ғарбӣ (Бритониё, Фаронса,
Нидерландия, Белгия) тақрибан бо миқдори баробар, 13_A2 ва 6_A1 боқӣ мемонанд, ки охиринашон амалан берун аз минтақаи зикршуда ёфт нашудаанд (ба истиснои Ирландия), аммо аллакай ҳадди аққал 58 подклон доранд (Кук, 2017). Тағиротҳои 13_A2 дар Олмон бо рақамҳои назаррас мавҷуданд ва инчунин дар кишварҳои Аврупои Марказӣ ва Ҷанубӣ низ гоҳ-гоҳ ба мушоҳида мерасанд. Генотипи 1_A1 қисми зиёди аҳолии Белгия ва қисман Нидерланд ва Фаронсаро ташкил медиҳад. Генотипи 8_A1 дар байни аҳолии Аврупо дар сатҳи 3-6% мӯътадил гаштааст, ба истиснои Ирландия, дар он ҷо мавқеи пешсафиро нигоҳ медорад ва ба ду зерклон тақсим карда мешавад (Stellingwerf, 2017). Ниҳоят, дар соли 2016 афзоиши басомади пайдоиши генотипҳои нави 36_A2 ва 37_A2, ки бори аввал солҳои 2013-2014 сабт шудаанд, қайд карда шуд; то имрӯз, ин генотипҳо дар Нидерланд ва Белгия ва қисман дар Фаронса ва Олмон, инчунин дар қисми ҷанубии Британияи Кабир пайдо шудаанд (Кук, 2017). Ҳар сол тақрибан 20-30% аҳолии Аврупои Ғарбӣ бо генотипҳои беназир намояндагӣ мекунанд.
Баръакси Аврупои Ғарбӣ, то замони пайдо шудани генотипи 13_A2, аҳолии Аврупои Шимолӣ (Шветсия, Норвегия, Дания, Финляндия) на бо хатҳои клоникӣ, балки бо шумораи зиёди генотипҳои беназир муаррифӣ мешуданд (Брурберг ва диг.,
2011). Дар давраи паҳншавии фаъоли 13_A2 дар Аврупои Ғарбӣ, мавҷудияти ин генотип дар Скандинавия то соли 2011, вақте ки бори аввал дар Ютландияи Шимолӣ (Дания) кашф карда шуда буд, қайд карда нашуд, ки дар он асосан навъҳои картошкаи саноатӣ бо истифодаи фаъолонаи металлаксил дорои парвариш карда мешаванд фунгицидҳо (Нилсен ва дигарон, 2014). Тибқи иттилои www.euroblight.net, генотипи 13_A2 инчунин дар якчанд намуна аз Норвегия ва Дания дар соли 2014 ва дар якчанд намунаҳои Норвегия дар соли 2016 ошкор карда шуд; илова бар ин, дар соли 2013 дар Финляндия мавҷудияти генотипи 6_A1 ба миқдори кам қайд карда шуд. Сабаби асосии нокомии 13_A2 ва дигар хатҳои клоникӣ дар забти Скандинавия фарқияти иқлимии ин минтақа аз кишварҳои Аврупои Ғарбӣ мебошад.
Илова бар он, ки тобистони хунук ва зимистони хунук на ба мицелияи растанӣ, балки дар зинда мондани ооспораҳо мусоидат мекунанд (Sjöholm et al., 2013), яхбандии хок дар зимистон (ки одатан дар кишварҳои гармтари Аврупои Ғарбӣ рух намедиҳад) ба ҳамоҳанг шудани сабзиши ооспораҳо ва шинонидан мусоидат мекунад. картошка, ки нақши онҳоро ҳамчун манбаи сирояти аввалия баланд мебардорад (Брурберг ва дигарон, 2011). Инчунин бояд қайд кард, ки дар шароити шимолӣ рушди сироят аз ооспораҳо рушди сирояти туберологиро пеш мегузорад, ки ин дар ниҳоят бартарияти ҳатто бештар хашмгин, вале баъдтар инкишофёфтаи клоникиро пешгирӣ мекунад (Юен, 2012). Сохтори аҳолии аз ҳама омӯхташудаи P. infestans дар Аврупои Шарқӣ (Полша, Назди Балтика) ба Скандинавия хеле монанд аст.
Ҳарду намуди ҷуфт дар инҷо низ мавҷуданд ва аксарияти генотипҳои муайяннамудаи таҳлили SSR беназир мебошанд (Chmielarz et al., 2014; Runno-Paurson et al., 2016). Тавре ки дар Аврупои Шимолӣ, тақсимоти хатҳои клоникӣ (пеш аз ҳама генотипи 13_A2) ба аҳолии маҳаллии патоген, ки дараҷаи баланди гуногунро бо набудани хатҳои бартаридошта нигоҳ медоранд, амалан таъсир нарасонд.
Мавҷудияти 13_A2 гоҳо дар майдонҳое, ки навъҳои картошкаи тиҷорӣ доранд, мушоҳида карда мешавад. Дар Русия низ вазъ ҳамин тавр инкишоф меёбад. Таҳлили микросателлитии изолятҳои P. infestans, ки дар солҳои 2008-2011 ҷамъ оварда шудаанд дар 10 минтақаи гуногуни қисми аврупоии Русия дараҷаи баланди генотипӣ ва набудани пурраи тасодуф бо хатҳои клоникии аврупоиро нишон доданд (Статсюк ва дигарон, 2014). Пас аз якчанд сол, омӯзиши намунаҳои P. infestans, ки дар минтақаи Ленинград дар солҳои 2013-2014 ҷамъ оварда шудаанд, фарқияти назарраси байни онҳо ва генотипҳои ин минтақаро, ки дар таҳқиқоти қаблӣ муайян шудаанд, нишон дод. Дар ҳарду таҳқиқот, генотипҳои Аврупои Ғарбӣ ёфт нашуданд (Бекетова ва дигарон, 2014; Кузнецова ва дигарон, 2016).
Гуногунии баланди генетикии аҳолии Аврупои Шарқӣ P. infestans ва мавҷуд набудани хатҳои клоникии доманадор метавонанд ба якчанд сабабҳо рабт дошта бошанд. Якум, тавре ки дар Аврупои Шимолӣ, шароити иқлимии кишварҳои баррасишаванда ба ташаккули ооспораҳо ҳамчун манбаи ибтидоии сироят мусоидат мекунад (Уланова ва диг., 2010; Хмиелз ва диг., 2014). Дуюм, қисми зиёди картошкаи дар ин кишварҳо истеҳсолшаванда дар хоҷагиҳои хурди хусусӣ парвариш карда мешавад, ки аксар вақт дар атрофи ҷангалҳо ё монеаҳои дигар барои ҳаракати озоди маводи сироятӣ иҳота шудаанд (Chmielarz et al., 2014). Чун қоида, картошкае, ки дар чунин шароит парвариш карда мешавад, амалан бо маводи кимиёвӣ коркард карда намешавад ва интихоби навъҳо ба муқовимати дерпази онҳо асос меёбад, яъне. барои фишороварӣ ва муқовимат ба металлаксил фишори интихобӣ вуҷуд надорад, ки аз генотипҳои муқовимат, аз қабили 13_A2, нисбат ба дигар генотипҳо бартариятҳоро маҳрум мекунад (Chmielarz et al., 2014). Ниҳоят, бинобар хурд будани қитъаҳои замин, соҳибони онҳо одатан киштгардонро амалӣ намекунанд, картошка солҳо дар ҳамон ҷо парвариш карда мешаванд, ки ин ба ҷамъшавии доруи генетикии гуногун мусоидат мекунад (Рунно-Паурсон ва дигарон, 2016; Эланский, 2015; Эланский ва диг.). ., 2015).
Осиё
То ба наздикӣ, сохтори аҳолии P. infestans дар Осиё нисбатан суст омӯхта мешуд. Маълум буд, ки он асосан бо хатҳои клоникӣ муаррифӣ мешавад ва таъсири рекомбинатсияи ҷинсӣ ба пайдоиши генотипҳои нав хеле кам аст. Ҳамин тавр, масалан, солҳои 1997-1998. Дар қисми осиёии Русия (Сибир ва Шарқи Дур), шумораи патогенро танҳо се генотип бо бартарияти генотипи SIB-1 муаррифӣ мекарданд (Эланский ва дигарон, 2001). Мавҷудияти хатҳои патогенҳои клоникӣ дар чунин кишварҳо, аз қабили Чин, Ҷопон, Корея, Филиппин ва Тайван нишон дода шудааст (Koh et al., 1994; Chen et al., 2009). Хатти клоникии ИМА-1 дар охири солҳои 90 - аввали солҳои 2000-ум дар қаламрави калони Осиё ҳукмфармо буд. тақрибан дар ҳама ҷо ба иваз кардани генотипҳои дигар шурӯъ карданд, ки дар навбати худ ҷойгузини нав шуданд. Дар аксари ҳолатҳо, тағирот дар сохтор ва таркиби аҳолӣ дар кишварҳои Осиё бо муҳоҷирати генотипҳои нав аз берун алоқаманд буд. Ҳамин тавр, дар Ҷопон, ба истиснои генотипи JP-3, ҳамаи дигар генотипҳои ҷопонӣ, ки пас аз US-1 пайдо шуданд (JP-1, JP-2, JP-3), каму беш пайдоиши беруна доранд (Акино ва дигарон, 2011) ... Дар айни замон дар Чин се популятсияи асосии патоген мавҷуданд, ки тақсимоти дақиқи ҷуғрофӣ доранд; Дар байни ин аҳолӣ ҷараёни ген вуҷуд надорад ё хеле заиф аст (Guo et al., 2010; Li et al., 2013b). Генотипи 13_A2 дар қаламрави Чин дар музофотҳои ҷанубии он (Юннан ва Сичуан) солҳои 2005-2007 ва дар солҳои 2012-1014 пайдо шуд. инчунин дар шимолу шарқи кишвар дида шудааст (Ли ва диг., 2013б). Дар Ҳиндустон 13_A2 эҳтимолан ҳамзамон бо Чин пайдо шуд, ки эҳтимолан бо картошкаи тухмии сироятшуда (Chowdappa et al., 2015) ва дар солҳои 2009-2010. боиси эпифитози ҷиддии бадии помидор дар ҷануби кишвар шуд, пас аз он ба картошка паҳн шуд ва дар соли 2014 хуруҷи дери бад дар Бенгалияи Ғарбӣ, ки боиси харобӣ ва худкушии бисёр деҳқонони маҳаллӣ шуд (Фрай, 2016).
Африқо
То солҳои 2008-2010 омӯзиши систематикии P. infestans дар кишварҳои Африқо гузаронида нашудааст. Дар айни замон, аҳолии африқоии P. infestans-ро метавон ба ду гурӯҳ тақсим кард ва ин тақсимот ба таври возеҳ бо он алоқаманд аст, ки картошкаи тухмӣ аз Аврупо ворид карда мешавад.
Дар Африқои Шимолӣ, ки картошкаи тухмиро аз Аврупо фаъолона ворид мекунад, қариб дар ҳама минтақаҳо навъи ҷуфти A2 ба таври васеъ муаррифӣ шудааст, ки ин имконияти назариявии пайдоиши генотипҳои навро дар натиҷаи рекомбинатсияи ҷинсӣ фароҳам меорад (Corbière et al., 2010; Rekad et al., 2017). Илова бар ин, дар Алҷазоир мавҷудияти генотипҳои 13_A2, 2_A1 ва 23_A1 бо бартарияти возеҳи яке аз онҳо қайд карда мешавад ва инчунин тадриҷан коҳиш ёфтани ҳиссаи генотипҳои беназир то тамоман аз байн рафтан қайд карда мешавад (Рекад ва дигарон, 2017). Дар муқоиса бо минтақаи боқимондаи минтақа, дар Тунис (ба истиснои шимолу шарқи кишвар), шумораи патогенҳо асосан бо намуди ҷуфти A1 муаррифӣ карда мешавад (Harbaoui et al., 2014).
Дар ин ҷо хати клоникии NA-01 бартарӣ дорад. Умуман, ҳиссаи хатҳои клоникӣ дар аҳолӣ танҳо 43% -ро ташкил медиҳад. Дар Африқои Шарқӣ ва Ҷанубӣ, ки ҳаҷми воридоти тухмӣ ба қадри кофӣ ночиз аст (Фрай ва дигарон, 2009), P. infestans танҳо бо ду хатти клоникии A1, US-1 ва KE-1 муаррифӣ карда мешавад ва охирин фаъолона аввалро дар картошка ҷойгир мекунад ( Pule et al., 2012; Njoroge et al., 2016). То имрӯз, ҳардуи ин генотипҳо шумораи назарраси тағирёбандаҳои субклониро доранд.
Австралия
Аввалин хабар дар бораи бад шудани картошка дар Австралия ба соли 1907 рост меояд ва аввалин эпифитотия, ки эҳтимолан боришоти шадид дар моҳҳои тобистон ба вуҷуд овардааст, солҳои 1909-1911 рух додааст. (Дрент ва дигарон, 2002). Аммо дар маҷмӯъ, дер шудани бадкорӣ барои кишвар аҳамияти назарраси иқтисодӣ надорад. Хуруҷи спорадикии авҷи бад, ки бо шароити обу ҳаво ба амал омада, намии баландро ба вуҷуд меоранд, дар ҳар 5-7 сол як маротиба зиёд рух намедиҳанд ва асосан дар шимоли Тасмания ва маркази Виктория ҷойгир шудаанд. Вобаста ба гуфтаҳои боло, нашрияҳое, ки ба омӯзиши сохтори аҳолии Австралияи P. infestans бахшида шудаанд, амалан вуҷуд надоранд. Маълумоти охирини дастрас аз солҳои 1998-2000 аст. (Дрент ва дигарон, 2002). Ба гуфтаи муаллифон, аҳолии иёлати Виктория хатти клоникии УС-1.3 буд, ки ба таври ғайримустақим муҳоҷирати ин генотипро аз Иёлоти Муттаҳида тасдиқ кард. Намунаҳои Тасмания ҳамчун AU-3 тасниф карда шуданд, ки аз генотипҳое, ки он замон дар қисматҳои дигари ҷаҳон мавҷуд буданд, фарқ мекарданд.
Хусусиятҳои рушди бемории бад дар Русия
Дар Аврупо сироят бо лўндаи тухмии бемор, ооспораҳое, ки дар замин зимистонгузаронӣ мекунанд, инчунин зоспорангияе, ки шамол аз растаниҳои аз лўндаи зимистонгузаронидашуда дар киштзорҳои соли гузашта (растаниҳои "ихтиёрӣ") ё дар теппаҳои нобудшуда овардааст хатчӯб барои нигоҳдории бехмева. Аз инҳо, растаниҳое, ки дар теппаҳои лӯндаи партофташуда парвариш карда мешаванд, хатарноктарин манбаи сироят ба ҳисоб мераванд. дар он ҷо, шумораи лўндаи сабзида аксар вақт назаррас аст ва зооспорангияро аз онҳо ба масофаи дур кашондан мумкин аст. Боқимондаи манбаъҳо (ооспораҳо, растаниҳои "ихтиёрӣ") он қадар хатарнок нестанд, зеро дар 3-4 сол як маротиба зиёдтар парвариш кардани растаниҳо дар як майдон анъана нашудааст. Сироят аз бехмеваҳои тухмии бемор низ аз ҳисоби системаи хуби назорати сифати тухмҳо кам аст.
Умуман, миқдори дору дар аҳолии Аврупо маҳдуд аст ва аз ин рӯ афзоиши эпидемия хеле суст аст ва бо истифода аз препаратҳои кимиёвии фунгицидӣ бомуваффақият назорат кардан мумкин аст. Вазифаи асосӣ дар шароити Аврупо мубориза бар зидди сироят дар марҳилаи парокандашавии оммавии зооспорангия аз растаниҳои сироятёфта мебошад.
Дар Русия вазъ куллан фарқ мекунад. Қисми зиёди зироатҳои картошка ва помидор дар боғҳои хурди хусусӣ парвариш карда мешаванд; чораҳои муҳофизатӣ ба онҳо тамоман иҷро карда намешаванд ё табобатҳои фунгицидӣ ба миқдори нокифоя анҷом дода мешаванд ва пас аз пайдоиши бадии бад дар қуллаҳо оғоз меёбанд. Дар натиҷа, боғҳои сабзавоти хусусӣ ҳамчун манбаи асосии сироятёбӣ фаъолият мекунанд, ки зоспорангияро шамол ба ниҳолҳои тиҷорӣ интиқол медиҳад. Инро мушоҳидаҳои мустақими мо дар минтақаҳои Маскав, Брянск, Кострома, Рязан тасдиқ мекунанд: хисорот ба растаниҳо дар боғҳои хусусӣ ҳатто пеш аз оғози табобати фунгицидҳои ниҳолҳои тиҷорӣ ба мушоҳида мерасад. Баъдан, эпидемия дар майдонҳои калон бо истифодаи доруҳои фунгицидӣ манъ карда мешавад, дар ҳоле ки дар боғҳои хусусӣ инкишофи босуръати бад бад аст.
Дар ҳолати табобати нодуруст ё "буҷетӣ" -и ниҳолҳои тиҷоратӣ, инчунин дар саҳро манотиқи бадбӯй пайдо мешаванд; баъдтар онҳо фаъолона рушд карда, соҳаҳои ҳамешагиро фаро мегиранд (Эланский, 2015). Сироят дар боғҳои хусусӣ ба эпидемия дар соҳаҳои тиҷоратӣ таъсири назаррас мерасонад. Дар ҳамаи минтақаҳои картошкапарварии Русия майдони картошка дар боғҳои хусусӣ аз майдони умумии майдонҳои истеҳсолкунандагони калон якчанд маротиба зиёдтар аст. Дар чунин муҳити атроф, боғҳои сабзавоти хусусиро метавон ҳамчун захираи густариши ҷаҳонӣ барои майдонҳои тиҷорӣ баррасӣ кард. Биёед кӯшиш кунем, ки он хосиятҳоеро, ки барои генотипҳои зотҳо дар боғҳои хусусӣ хосанд, муайян кунем.
Шинонидани картошкаи ғайрисудӣ ва карантинии картошка, тухмии помидор, ки аз истеҳсолкунандагони шубҳаноки хориҷӣ ба даст оварда шудааст, парвариши дарозмуддати картошка ва помидор дар ҳамон майдонҳо, табобати нодурусти фунгицид ё тамоман набудани онҳо боиси эпифитотикаи шадид дар бахши хусусӣ мегардад, ки натиҷаи он ройгон аст убур, дурагакунӣ ва ташаккули ооспораҳо дар боғҳои хусусӣ. Дар натиҷа, гуногунии хеле баланди генотипии патоген мушоҳида мешавад, вақте ки қариб ҳар як штамм дар генотипи худ беназир аст (Эланский ва диг., 2001, 2015). Шинондани картошкаи тухмии пайдоиши гуногуни генетикӣ имконнопазир аст, ки хатҳои клоникӣ, ки барои ҳамла ба навъҳои махсус махсус шудаанд, пайдо шаванд. Штаммҳое, ки дар чунин ҳолат интихоб карда шудаанд, бо гуногунҷанбаи худ нисбат ба навъҳои зарардида фарқ мекунанд, аксарияти онҳо ба миқдори максималии генҳои вирулентӣ наздиканд. Ин аз системаи "хатҳои клоникӣ", ки барои майдонҳои калони корхонаҳои кишоварзӣ хосанд, бо системаи дурусти муҳофизатшаванда аз бадии дер фарқ мекунад. "Хатҳои клоникӣ" (вақте ки ҳамаи зотҳои патогении бад дар соҳа бо як ё якчанд генотип муаррифӣ мешаванд) дар ҳама ҷо маъмуланд, ки парвариши картошкаро танҳо аз ҷониби хоҷагиҳои калон: ИМА, Нидерландия, Дания ва ғайра анҷом медиҳанд. Дар Англия, Ирландия, Полша, ки дар онҳо қитъаҳои замини наздиҳавлигӣ низ маъмуланд картошкапарварӣ, инчунин дар боғҳои хусусӣ гуногунии генотип баландтар аст. Дар охири асри 20 "хатҳои клоникӣ" дар қисматҳои Осиё ва Шарқи Дури Русия паҳн шуда буданд (Эланский ва диг., 2001), ки ин зоҳиран аз истифодаи ҳамин навъҳои картошка танҳо барои шинонидан вобаста аст. Вақтҳои охир, вазъ дар ин минтақаҳо ба самти афзоиши гуногунии генотипии аҳолӣ тағир ёфтан гирифт.
Набудани табобати интенсивӣ бо доруҳои фунгицидӣ оқибати дигари мустақим дорад - дар боғҳо ҷамъшавии зотҳои тобовар вуҷуд надорад. Дар ҳақиқат, натиҷаҳои мо нишон медиҳанд, ки зотҳои ба металлаксил тобовар дар боғҳои хусусӣ нисбат ба ниҳолҳои тиҷорӣ хеле камтар дучор меоянд.
Наздикии ниҳолҳои картошка ва помидор, ки барои боғҳои хусусӣ хосанд, ба муҳоҷирати штаммҳо дар байни ин зироатҳо мусоидат мекунад, ки дар натиҷаи он, дар даҳсолаи охир дар байни зотҳои аз картошка ҷудошуда, ҳиссаи зотҳое, ки генҳои муқовимат ба навъҳои помидори гелосро (T1) доранд, ки қаблан танҳо аз он ҷумла буданд помидор "зотҳои. Зотҳои дорои гени T1 дар аксари ҳолатҳо нисбат ба картошка ва помидор шадидан хашмгинанд.
Дар солҳои охир, бадшавии помидор дар бисёр ҳолатҳо нисбат ба картошка барвақттар пайдо шудан гирифт. Ниҳолҳои помидор метавонанд тавассути ооспораҳои хок ё ооспораҳои дар тухми помидор мавҷудбуда ва ё ба онҳо часпидан гирифтор шаванд (Рубин ва дигарон, 2001). Дар 15 соли охир дар дӯконҳо шумораи зиёди тухмҳои бастаи арзон, ки асосан аз хориҷ ворид карда мешаванд, пайдо шуданд, ки аксарияти истеҳсолкунандагони хурд ба истифодаи онҳо гузаштанд. Тухмҳо метавонанд штаммҳои дорои генотипҳои хоси минтақаҳои парвариши онҳо бошанд. Дар оянда ин генотипҳо ба раванди ҷинсӣ дар боғҳои хусусӣ дохил карда мешаванд, ки ин ба пайдоиши генотипҳои комилан нав оварда мерасонад.
Ҳамин тариқ, гуфтан мумкин аст, ки боғҳои хусусӣ як "деги обшаванда" мебошанд, ки дар натиҷаи мубодилаи маводи генетикӣ, генотипҳои мавҷуда коркард карда шуда, тамоман нав пайдо мешаванд. Гузашта аз ин, интихоби онҳо дар шароите сурат мегирад, ки аз шароити картошка дар хоҷагиҳои калон фарқ мекунад: набудани фишори фунгицидӣ, якрангии навъҳои ниҳолҳо, бартарии растаниҳо, ки ба шаклҳои гуногуни сирояти вирусӣ ва бактериявӣ таъсир мерасонанд, наздикӣ ба помидор ва шабҳои ваҳшӣ, убури фаъол ва ташаккули ооспора, имкон барои oospores ҳамчун як манбаи сироят барои соли оянда амал кунанд.
Ҳамаи ин ба гуногунии хеле баланди генотипии аҳолии хонавода оварда мерасонад. Дар шароити эпифитотика дар боғҳои сабзавот бадбӯй хеле зуд паҳн мешавад ва миқдори зиёди спораҳо ҷудо шуда, ба ниҳолҳои тиҷории наздик парвоз мекунанд. Аммо, вориди майдонҳои тиҷорӣ бо системаи дурусти технологияи кишоварзӣ ва муҳофизати кимиёвӣ, қаламчаҳои воридшуда амалан барои оғози эпифитотика имкон надоранд, ки ин аз набудани хатҳои клоникии ба фунгицидҳо тобовар ва ба навъҳои парваришёфта вобаста аст.
Сарчашмаи дигари сӯзишвории ибтидоӣ метавонад лӯндаи беморе бошад, ки дар ниҳолҳои тиҷоратӣ банданд. Ин бехмева, чун қоида, дар майдонҳои дорои технологияи хуби кишоварзӣ ва муҳофизати интенсивии кимиёвӣ парвариш карда мешуд. Генотипҳои изолятҳо, ки ба бехмеваҳо сироят мекунанд, ба рушди навъҳои худ мутобиқ карда шудаанд. Ин зотҳо барои кишти тиҷоратӣ назар ба беморие, ки аз боғҳои хусусӣ сарчашма мегирад, ба таври назаррас хатарноктаранд. Натиҷаҳои таҳқиқоти мо низ ин фарзияро дастгирӣ мекунанд. Аҳолии аз майдонҳои калон ҷудошуда бо муҳофизати дурусти кимиёвӣ ва технологияи хуби кишоварзӣ бо гуногунии баланди генотипӣ фарқ намекунанд. Аксар вақт инҳо якчанд хатҳои клоникӣ мебошанд, ки хеле хашмгинанд.
Зотҳо аз маводи тухмии тиҷорӣ метавонанд ба аҳолӣ дар боғҳои сабзавот ворид шаванд ва дар равандҳои дар он ҷараёндошта ширкат варзанд. Аммо, дар боғи сабзавот, рақобатпазирии онҳо нисбат ба соҳаи тиҷоратӣ хеле пасттар хоҳад буд ва ба зудӣ онҳо мавҷудияти худро дар шакли хатти клоникӣ қатъ мекунанд, аммо генҳои онҳо метавонанд дар аҳолии «боғ» истифода шаванд.
Сироят, ки дар растаниҳои "ихтиёрӣ" ва теппаҳои лӯндаи хушкшуда ҳангоми ҷамъоварӣ инкишоф меёбанд, барои Русия он қадар муҳим нестанд, зеро Дар минтақаҳои асосии картошкапарварии Русия яхбандии амиқи хок мушоҳида мешавад ва растаниҳо аз бехмева, ки дар хок зимистон кардаанд, кам рушд мекунанд. Гузашта аз ин, тавре ки таҷрибаҳои мо нишон медиҳанд, патогенҳои дерпази бад дар ҳарорати манфӣ ҳатто дар лўндаи зинда қобилияти худро нигоҳ дошта наметавонанд. Дар минтақаи хушк, ки дар он ҷо парвариши картошкаи барвақтӣ ба роҳ монда шудааст, бад будани беморӣ бинобар мавсими хушк ва гарми нашъунамо хеле кам ба назар мерасад.
Ҳамин тариқ, мо ҳоло тақсимшавии аҳолии P. infestans-ро ба аҳолии «саҳроӣ» ва «боғӣ» мушоҳида карда истодаем. Аммо, дар солҳои охир, равандҳое ба мушоҳида мерасанд, ки ба конвергенсия ва ба ҳам воридшавии генотипҳо аз ин популятсияҳо оварда мерасонанд.
Дар байни онҳо афзоиши умумии саводнокии истеҳсолкунандагони хурд, пайдоиши бастаҳои хурди дастраси картошкаи тухмӣ, паҳншавии доруҳои фунгицидӣ дар бастаҳои хурд ва аз даст додани тарсу ҳарос аз «химия» -ро аҳолӣ қайд кардан мумкин аст.
Ҳолатҳое ба амал меоянд, ки ба туфайли фаъолияти пурқуввати як таъминкунанда, тамоми деҳаҳо бо бехмеваи тухмии навъҳои якхела шинонида шуда, бо бастаҳои хурди ҳамон пеститсидҳо таъмин карда мешаванд. Тахмин кардан мумкин аст, ки картошкаи ҳамон навъ дар ниҳолҳои тиҷоратии наздик пайдо мешавад.
Аз тарафи дигар, баъзе ширкатҳои тиҷоратии пестисидҳо тарҳҳои "буҷаи" кимиёвиро таблиғ мекунанд. Дар ин ҳолат, шумораи табобатҳои тавсияшаванда ба назар гирифта нашудааст ва арзонтарин фунгицидҳо пешниҳод карда мешаванд ва диққат на ба пешгирии пайдоиши бадии то даравидани қуллаҳо, балки ба таъхири муайяни эпифитотия бо мақсади баланд бардоштани ҳосил равона карда шудааст. Чунин схемаҳо ҳангоми парвариши картошкаи хӯрокворӣ аз маводи тухмии пастсифат аз ҷиҳати иқтисодӣ асоснок мебошанд, дар сурате, ки принсипи ба даст овардани ҳосили баланд вуҷуд надорад. Аммо, дар ин ҳолат, дар муқоиса бо аҳолии боғ, заминаи генетикии ҳамворшуда ба интихоби нажодҳои мушаххаси физиологӣ, ки барои ин навъ хеле хатарноканд, мусоидат мекунад.
Умуман, тамоюлҳо ба конвергенсияи усулҳои "боғӣ" ва "саҳроӣ" -и истеҳсоли картошка ба назари мо хатарнок ба назар мерасанд. Барои пешгирии оқибатҳои манфии онҳо, ҳам дар соҳаи хонагӣ ва ҳам дар соҳаи тиҷорат, ҳам ассортимент картошкаи тухмӣ ва ҳам доираи фунгицидҳое, ки ба соҳибони хусусӣ дар бастабандии хурд пешниҳод карда мешаванд, инчунин пайгирии схемаҳои муҳофизати картошка ва истифодаи доруҳои фунгицидӣ дар бахши тиҷоратӣ зарур аст.
Дар соҳаҳои сектори хусусӣ, рушди на танҳо бемориҳои дер, балки Alternaria низ ба назар мерасанд. Аксар соҳибони қитъаҳои замини наздиҳавлигӣ чораҳои махсусро барои муҳофизат кардан аз Алтерария намебинанд, ки рушди Альтернариаро бо пажмурдашавии табиии қуллаҳо ё рушди бадбахтӣ хато мекунанд. Аз ин рӯ, бо рушди азими Альтернариа дар навъҳои ҳассос, қитъаҳои замини наздиҳавлигӣ метавонанд ҳамчун манбаи пошидани тухмии ниҳолҳои тиҷорӣ хизмат кунанд.
Механизмҳои тағирёбанда
Раванди мутатсия
Азбаски пайдоиши мутатсияҳо як раванди тасодуфӣ буда, бо басомади кам сурат мегирад, пайдоиши мутатсияҳо дар ҳама гуна локусҳо ба басомади мутатсияи ин локус ва андозаи аҳолӣ вобаста аст. Ҳангоми омӯзиши басомади мутатсияҳои штаммҳои P. infestans, одатан шумораи колонияҳое, ки пас аз коркард бо мутагенҳои кимиёвӣ ё физикӣ дар муҳити ғизоии интихобӣ парвариш карда мешаванд, муайян карда мешаванд. Тавре ки аз маълумоти дар ҷадвали 8 овардашуда дида мешавад, басомади мутатсияи шиддати якхела дар ҷойҳои гуногун метавонад аз рӯи якчанд фарқияти бузург фарқ кунад. Басомади баланди мутатсияҳо дар муқовимат ба металлаксил метавонад яке аз сабабҳои дар табиат ҷамъ шудани штаммҳои ба он тобовар бошад.
Басомади мутатсияҳои стихиявӣ ё ҳосилшуда, ки дар асоси таҷрибаҳои лабораторӣ ҳисоб карда шудаанд, на ҳамеша бо равандҳои дар популятсияҳои табиӣ рухдода бо сабабҳои зерин мувофиқат мекунанд:
1. Ҳангоми пароканда шудани асинхронии ҳастаӣ, миқдори мутатсияҳоро дар як насли ҳастаӣ ҳисоб кардан ғайриимкон аст. Аз ин рӯ, аксари таҷрибаҳо танҳо мустақиман дар бораи басомади мутатсия маълумот медиҳанд, бидуни фарқ кардани ду ҳодисаи мутатсионӣ ва як ҳодисаи пас аз митоз.
2. Мутатсияҳои якзина одатан мувозинати геномро коҳиш медиҳанд, аз ин рӯ, дар баробари ба даст овардани хосияти нав, кобилияти умумии организм кам мешавад. Аксарияти мутатсияҳои ба тариқи озмоишӣ бадастовардашуда коҳиш ёфта, дар аҳолии табиӣ ба қайд гирифта нашудаанд. Ҳамин тариқ, коэффитсиенти таносуби байни дараҷаи муқовимати P. infestans mutants ба фуниламиди фунгицидҳо ва суръати афзоиш дар муҳити сунъӣ ба ҳисоби миёна (-0,62) ва муқовимат ба фунгицидҳо ва хашмгинӣ дар барги картошка (-0,65) (Деревягина ва диг.). , 1993), ки аз сатҳи пасти мутантҳо шаҳодат медиҳад. Мутатсияҳои муқовимат ба диметоморф низ бо коҳиши шадиди қобилияти зиндагӣ ҳамроҳӣ мекарданд (Багирова ва дигарон, 2001).
3. Аксарияти мутатсияҳои стихиявӣ ва ҳосилшуда рецессивӣ мебошанд ва дар фенотип дар таҷрибаҳо зоҳир намешаванд, аммо захираи пинҳонии тағирёбанда дар аҳолии табииро ташкил медиҳанд. Штаммҳои мутантии дар таҷрибаҳои лабораторӣ ҷудошуда мутатсияҳои доминантӣ ё ниммоминатдорро мегузаронанд (Кулиш ва Дьяков, 1979). Эҳтимол, диплоидияи ҳастаӣ кӯшишҳои бемуваффақияти ба даст овардани мутантҳоро дар зери таъсири радиатсияи ултрабунафш, ки дар навъҳои қаблан тобовар заҳролуданд, шарҳ медиҳад (McKee, 1969). Тибқи ҳисобҳои муаллиф, чунин мутатсия метавонад бо басомади камтар аз 1: 500000 рух диҳад. Гузариши мутатсияҳои рецессивӣ ба ҳолати гомозиготӣ, фенотипии ифодаёфта метавонад аз ҳисоби рекомбинатсияи ҷинсӣ ё ғайрисексуалӣ ба амал ояд (ба поён нигаред). Аммо, ҳатто дар ин ҳолат, мутатсияро бо аллелҳои бартаридори ядрои навъи ваҳшӣ дар мицелияи сенотикӣ (бисёр ядролуда) пинҳон кардан мумкин аст ва фенотип танҳо дар вақти пайдоиши зооспораҳои якмонуклеарӣ собит мекунанд.
Ҷадвали 8. Басомади P. infestans мутатсияро ба моддаҳои боздорандаи рушд дар зери таъсири нитрозометилмо (Dolgova, Dyakov, 1986; Bagirova et al., 2001)
Мураккаб | Басомади мутатсия |
Окситетрациклин | 6,9 x 10-8 |
Бластидин С. | 7,2 х 10-8 |
Стрептомицин | 8,3 x10-8 |
Трихоцетин | 1,8 x 10-8 |
Сиклохимсид | 2,1 x 10-8 |
Дааконил | <4 x 10-8 |
Диметоморф | 6,3 x 10-7 |
Металлаксил | 6,9 x 10-6 |
Дар пайдоиши мутатсияҳои стихиявӣ шумораи аҳолӣ низ нақши ҳалкунанда дорад. Дар аҳолии хеле калон, ки шумораи ҳуҷайраҳои N> 1 / a, ки дар он а суръати mutation аст, мутатсия падидаи тасодуфӣ мешавад (Квитко, 1974).
Ҳисобкуниҳо нишон медиҳанд, ки ҳангоми ҳамла кардани миқдори миёнаи картошка (дар як растанӣ 35 дона), ҳар рӯз дар як гектар 8х1012 спора ба вуҷуд меоянд (Дьяков ва Супрун, 1984). Эҳтимол, чунин аҳолӣ дорои тамоми мутатсияҳое мебошанд, ки тибқи намуди мубодила дар ҳар як локус иҷозат дода шудаанд. Ҳатто як мутатсияи нодирро, ки бо басомади 10-9 рух медиҳад, аз ҳисоби миллионҳо нафар дар як гектар майдони картошка ҳазор нафар ба даст меоранд. Барои мутатсияҳое, ки бо басомади баландтар ба амал меоянд (масалан, 10-6), дар чунин популятсия мутатсияҳои гуногуни ҷуфт метавонанд ҳар рӯз (ҳамзамон дар ду локус) ба амал оянд, яъне. раванди мутатсия рекомбинатсияро иваз мекунад.
Муҳоҷират
Барои P. infestans, ду намуди асосии муҳоҷират маълуманд: бастани масофа (дар дохили майдони картошка ё майдонҳои ҳамсоя) тавассути паҳн кардани зооспорангия тавассути ҷараёни ҳаво ё дорупошии борон ва ба масофаҳои дур - бо шинондани лўндаи ё меваи помидори интиқолёфта. Усули аввал тавсеаи диққати бемориро пешбинӣ мекунад, дуюм - таъсиси фокусҳои нав дар ҷойҳои дур аз ибтидоӣ.
Паҳншавии сироят бо лўндаи помидор ва меваҳои он на танҳо ба пайдоиши ин беморӣ дар ҷойҳои нав мусоидат мекунад, балки сарчашмаи асосии гуногунии генетикии аҳолӣ низ мебошад. Дар вилояти Москва картошка парвариш карда мешавад, ки онро аз минтақаҳои гуногуни Русия ва Аврупои Ғарбӣ овардаанд. Меваҳои помидор аз минтақаҳои ҷанубии Русия (вилояти Астрахан, қаламрави Краснодар, Кавкази Шимолӣ) оварда мешаванд. Тухми помидор, ки он метавонад ҳамчун манбаи сироят низ хизмат кунад (Рубин ва диг., 2001), инчунин аз минтақаҳои ҷанубии Русия, Чин, кишварҳои Аврупо ва дигар кишварҳо ворид карда мешавад.
Тибқи ҳисобҳои Э.Майр (1974), тағирёбии генетикии аҳолии маҳаллӣ, ки дар натиҷаи мутатсия ба вуҷуд омадааст, кам аз 10-5 дар як локус мегузарад, дар ҳоле ки дар аҳолии кушод мубодила аз ҳисоби ҷараёни зидди генҳо ҳадди аққал 10-3 - 10-4 мебошад.
Муҳоҷират дар лӯнҳои сироятшуда барои вуруди P. infestans ба Аврупо, дар тамоми минтақаҳои ҷаҳон, ки дар он картошка парвариш карда мешавад, масъул аст; онҳо тағироти ҷиддитарини аҳолиро ба вуҷуд оварданд. Доғи дер дар картошка дар қаламрави Империяи Русия тақрибан ҳамзамон бо пайдоиши он дар Аврупои Ғарбӣ пайдо шуд.
Азбаски ин беморӣ бори аввал солҳои 1846-1847 дар Балтика қайд карда шуда буд ва танҳо дар солҳои минбаъда дар Беларуссия ва минтақаҳои шимолу ғарбии Русия паҳн шуд, пайдоиши Аврупои Ғарбӣ маълум аст. Аввалин манбаи хуруҷи дер дар Дунёи қадим он қадар аён нест. Гипотезаи таҳиякардаи Фрай ва дигарон (Фрай ва дигарон, 1992; Фрай, Гудвин, 1995, Гудвин ва дигарон, 1994) ба он ишора мекунанд, ки паразит аввал аз Мексика ба Амрикои Шимолӣ омада, дар он ҷо зироатҳо паҳн шуда, сипас ба Аврупои Ғарбӣ интиқол дода шудааст. (расми 7).
Дар натиҷаи дрейфии такрорӣ (таъсири дубораи «ботлоқшавӣ»), клонҳои ягона ба Аврупо расиданд, ки насли онҳо дар тамоми қаламрави Ҷаҳони Қадим пандемия ба вуҷуд овард, ки дар он картошка парвариш карда мешавад. Ҳамчун далели ин фарзия, муаллифон, аввалан, дар ҳама ҷо паҳн шудани танҳо як намуди ҷуфт (A1) ва сониян, якхелагии генотипҳои штаммҳои омӯхташуда аз минтақаҳои гуногунро нишон медиҳанд (ҳамаи онҳо бар нишонгузорҳои молекулавӣ, аз ҷумла 2 изозимаи локусҳо, нақшҳои изи ДНК ва сохтори ДНК-и митохондрия якхела аст ва ба клони US-1, ки дар ИМА тавсиф шудааст, мувофиқат мекунад). Аммо, баъзе маълумотҳо ҳадди аққал баъзе муқаррароти фарзияи изҳоркардаро шубҳа мекунанд. Таҳлили P. infestans ДНК-и митохондрии ҷудошуда аз намунаҳои картошкаи гербарий, ки дар давраи якуми эпифитотикии солҳои 40 сироят ёфтаанд, нишон дод, ки онҳо дар сохтори ДНК-и митохондрия аз клони US-1 фарқ мекунанд, аз ин рӯ, ҳадди аққал на танҳо манбаи сироят дар Аврупо (Ristaino et al, 2001).
Вазъияти бад бад дар солҳои 80-уми асри ХХ боз бадтар шуд. Тағироти зерин ба амал омаданд:
1) Агрессивии миёнаи аҳолӣ афзудааст, ки ин, аз ҷумла, ба паҳншавии паҳншавии шакли зарарноктарини бадбахтии дер - зарар расонидан ба пояҳо ва пояҳо оварда расонид.
2) Дар вақти пайдоиши бемории бад дар картошка - аз охири июл то аввали июл ва ҳатто то охири июн гузариш ба амал омад.
3) Навъи ҷуфти A2, ки қаблан дар Дунёи қадим набуд, дар ҳама ҷо паҳн шудааст.
Пеш аз тағирот ду ҳодиса пеш омад: истифодаи азими фунгициди нави металлаксил (Швинн ва Стауб, 1980) ва пайдоиши Мексика ҳамчун як содиркунандаи ҷаҳонии картошка (Niederhauser, 1993). Мувофиқи ин, ду сабаби тағирёбии аҳолӣ ба миён омад - конверсияи навъи ҷуфтшаванда дар зери таъсири металлаксил (Ко, 1994) ва ба таври васеъ ворид кардани штаммҳои нав бо лӯнҳои сироятёфта аз Мексика (Фрай ва Гудвин, 1995). Гарчанде ки тағирёбии навъҳои ҷуфти зери таъсири металлаксил на танҳо аз ҷониби Ко ба даст омада, балки дар корҳое, ки дар лабораторияи Донишгоҳи давлатии Маскав гузаронида шудаанд (Савенкова, Черепенничова-Аникина, 2002), фарзияи дуюм афзалтар аст. Дар баробари пайдо шудани намуди дуюми ҷуфт, дар генотипҳои штаммҳои P. infestans-и Русия, аз ҷумла дар генҳои бетараф (изозим ва RFLP локусҳо), инчунин дар сохтори ДНК-и митохондрия тағироти ҷиддӣ ба амал омаданд. Маҷмӯи ин тағиротро бо амали металлаксил шарҳ додан мумкин нест; баръакс, воридоти оммавии зотҳои нав аз Мексика вуҷуд дошт, ки шадидтар буданд (Като ва дигарон, 1997), зотҳои кӯҳнаро (US-1) иваз карда, дар байни аҳолӣ бартарӣ пайдо карданд. Тағирот дар таркиби аҳолии Аврупо дар муддати хеле кӯтоҳ - аз солҳои 1980 то 1985 ба вуқӯъ пайваст (Фрай ва дигарон, 1992). Дар қаламрави СССР-и собиқ "зотҳои нав" дар коллексияҳо аз Эстония дар соли 1985, яъне пештар аз Полша ва Олмон пайдо шуданд (Гудвин ва дигарон, 1994). Бори охир "штамми кӯҳнаи US-1" дар Русия аз помидори сироятёфта дар вилояти Маскав дар соли 1993 ҷудо карда шуда буд (Долгова ва дигарон, 1997). Инчунин дар Фаронса зотҳои «кӯҳна» -ро дар ниҳолҳои помидор то аввали солҳои 90-ум, яъне пас аз он ки онҳо дар картошка кайҳо нопадид шуданд, пайдо карданд (Лебертон ва Андривон, 1998). Тағирот дар штаммҳои P. infestans ба бисёр хислатҳо, аз ҷумла ба хислатҳои дорои аҳамияти калони амалӣ таъсир расонданд ва зарарнокии пӯсти бадро зиёд карданд.
Рекомбинатсияи ҷинсӣ
Барои он ки рекомбинатсияи ҷинсӣ ба тағирёбанда мусоидат кунад, аввалан, мавҷудияти ду намуди ҷуфти ҳамсар дар таносуби наздик ба 1: 1 ва сониян, мавҷудияти тағирёбандаи ибтидоии аҳолӣ зарур аст.
Таносуби намудҳои ҷуфт дар аҳолии гуногун ва ҳатто дар солҳои гуногун дар як аҳолӣ хеле фарқ мекунад (Ҷадвали 9,10, 90). Сабабҳои чунин тағирёбии шадид дар басомади намудҳои ҷуфт дар аҳолӣ (масалан, дар Русия ва ё Исроил дар аввали солҳои 2002-уми асри гузашта) номаълуманд, аммо чунин мешуморанд, ки ин ба ҷорӣ шудани клонҳои рақобатпазиртар аст (Коэн, XNUMX).
Баъзе маълумотҳои ғайримустақим ҷараёни ҷинсӣ дар солҳои муайян ва минтақаҳои муайянро нишон медиҳанд:
1) Тадқиқоти аҳолии минтақаи Москва нишон дод, ки дар 13 популятсия, ки ҳиссаи навъи ҷуфтшавии A2 камтар аз 10% -ро ташкил медиҳад, гуногунии умумии генетикӣ барои се изозимаи локус 0,08 ва дар 14 популятсия, ки ҳиссаи A2 аз онҳо зиёд аст 30%, гуногунии генетикӣ ду маротиба баландтар буд (0,15) (Эланский ва дигарон, 1999). Ҳамин тариқ, эҳтимолияти алоқаи ҷинсӣ баландтар бошад, гуногунии генетикии аҳолӣ зиёдтар мешавад.
2) Таносуби таносуби намудҳои ҷуфти популятсия ва шиддати ташаккули ооспора дар Исроил (Коэн ва дигарон, 1997) ва Ҳолланд мушоҳида карда шуд.
(Flier et al., 2004). Тадқиқотҳои мо нишон доданд, ки дар популятсияҳое, ки дар онҳо изолятҳо бо навъи ҷуфти A2 62, 17, 9 ва 6% -ро ташкил медиҳанд, дар 78, 50, 30 ва 15% баргҳои картошкаи таҳлилшуда мутаносибан ооспораҳо ёфт шуданд (дорои ҷойҳои 2 ё бештар).
Намунаҳои дорои 2 ё зиёда нуқтаҳо назар ба намунаҳои дорои 1 доғ (дорои мутаносибан 32 ва 14% намунаҳо) дорои ооспораҳо буданд (Апрышко ва дигарон, 2004).
Ооспорҳо дар баргҳои қабати миёна ва поёнии растании картошка хеле маъмул буданд (Mytsa et al., 2015; Elansky et al., 2016).
3) Дар баъзе минтақаҳо генотипҳои беназире кашф карда шудаанд, ки пайдоиши онҳо бо рекомбинатсияи ҷинсӣ алоқаманд аст. Ҳамин тариқ, дар Полша дар соли 1989 ва дар Фаронса дар соли 1990, штаммҳои гомозиготӣ барои глюкоза-6-
изомеразаи фосфат (GPI 90/90). Азбаски қаблан танҳо 10/90 гетерозиготҳо дар тӯли 100 сол дучор меомаданд, гомозиготия ба рекомбинатсияи ҷинсӣ мансуб дониста мешавад (Суҷковский ва дигарон, 1994). Дар Колумбия (ИМА) изолятҳои якҷоякунии A2 бо GPI 100/110 ва A1 бо GPI 100/100 маъмуланд, аммо дар охири мавсими 1994 (16 август ва 9 сентябр), штаммҳо бо генотипҳои рекомбинантӣ (A1 GPI 100/110) ва A2 GPI 100/100) (Миллер ва дигарон, 1997).
4) Дар баъзе аҳолии Полша (Сужковский ва диг. 1994) ва Кавкази Шимолӣ (Аматханова ва диг., 2004) тақсимоти локусҳои ДНК ва локусҳои сафедаи аллозим ба тақсимоти Харди-Вайнберг мувофиқат мекунад, ки ин нишон медиҳад
дар бораи ҳиссаи баланди саҳми рекомбинатсияи ҷинсӣ ба тағирёбии аҳолӣ. Дар дигар минтақаҳои Русия ҳеҷ гуна мукотиба бо тақсимоти Харди-Вейнберг дар аҳолӣ ёфт нашуд, аммо мавҷудияти номутаносибии робита нишон дода шуд, ки афзалияти такрористеҳсоли клониро нишон медиҳад (Эланский ва дигарон, 1999).
5) Гуногунии генетикӣ (GST) байни зотҳои дорои намудҳои гуногуни ҳамсараш (A1 ва A2) нисбат ба аҳолии гуногун пасттар буд (Sujkowski et al., 1994), ки бавосита салибҳои ҷинсиро нишон медиҳад.
Дар айни замон, саҳми рекомбинатсияи ҷинсӣ ба гуногунии аҳолӣ наметавонад хеле баланд бошад. Ин саҳм барои аҳолии вилояти Маскав ҳисоб карда шудааст (Эланский ва дигарон, 1999). Тибқи ҳисобҳои Левонтин (1979) "рекомбинатсия, ки метавонад аз ду локия вариантҳои навро бо басомади зиёдтар аз ҳосили гетерозиготсияи онҳо зиёд кунад, танҳо дар сурате самарабахш мегардад, ки агар арзиши гетерозиготалии ҳарду аллел аллакай баланд бошад".
Бо таносуби ду намуди ҷуфт, ки барои вилояти Москва хос аст, ба 4: 1 баробар аст, басомади рекомбинатсия 0,25 хоҳад буд. Эҳтимолияти аз байн рафтани зотҳо барои ду нафар аз се локуси изозиготии омӯхташуда дар аҳолии таҳқиқшуда гетерозигота хоҳад буд 0,01 (2 зот аз 177). Аз ин рӯ, эҳтимолияти пайдоиши гетерозиготаҳои дубора дар натиҷаи рекомбинатсия набояд аз ҳосили зарби онҳо ба эҳтимолияти убур (0,25x0,02x0,02) = 10-4 зарб шавад, яъне. рекомбинантҳои ҷинсӣ одатан ба намунаи омӯхташудаи штаммҳо дохил намешаванд. Ин ҳисобҳо барои аҳолии минтақаи Москва, ки бо тағирёбии нисбатан баланд хосанд, таҳия карда шуданд. Дар популятсияҳои мономорфӣ, ба монанди аҳолии Сибир, раванди ҷинсӣ, ҳатто агар он дар популятсияи инфиродӣ рух диҳад, ба гуногунии генетикии онҳо таъсир расонида наметавонад.
Илова бар ин, P. infestans бо ҳамҷояшавии хромосомаҳои зуд дар мейоз хос аст, ки ба анеуплоидия оварда мерасонад (Картер ва дигарон, 1999). Чунин қонуншиканиҳо ҳосилхезии дурагаҳоро коҳиш медиҳанд.
Рекомбинатсияи парасексуалӣ, конверсияи геноти митозӣ
Дар таҷрибаҳо оид ба пайвастани штаммҳои P. infestans бо мутатсия дар муқовимат ба ингибиторҳои гуногуни рушд пайдоиши мисататҳои ба ҳарду ингибиторҳо тобовар пайдо шуд (Шатток ва Шоу, 1975; Дьяков, Кузовникова, 1974; Кулиш, Дьяков,
1979). Штаммҳои ба ду ингибиторҳои рушд тобовар дар натиҷаи гетерокариотизацияи мицелия ба вуҷуд омаданд ва дар ин ҳолат, онҳо ҳангоми зотпарварӣ тавассути зооспораҳои як атомӣ ҷудо шуданд (Judelson, Ge Yang, 1998), ё дар наслҳои монозососпорӣ часпиданд, зеро онҳо тетраплоид доштанд (зеро изолятҳои ибтидоӣ диплоид мебошанд) , 1979). Диплоидҳои гетерозиготӣ дар басомади хеле паст бо сабаби гаплоидшавӣ, номутобиқатии хромосома ва убур аз митоз ҷудо карда шуданд (Поединок ва диг., 1982). Басомади ин равандҳоро бо ёрии амалҳои муайяне оид ба диплоидҳои гетерозиготӣ зиёд кардан мумкин буд (масалан, шуоъҳои ултрабунафши спораҳои сабзида).
Гарчанде ки ташаккули гибридҳои вегетативии муқовимати дугона на танҳо дар экстракорпора, балки дар бехмеваҳои картошкаи бо омехтаи мутантҳо сироятшуда низ рух медиҳад (Кулиш ва дигарон, 1978), арзёбии нақши рекомбинатсияи парасексуалӣ дар тавлиди генотипҳои нав дар аҳолӣ душвор аст. Басомади пайдоиши сегрегантҳо бо сабаби гаплоидшавӣ, номутобиқатии хромосомаҳо ва убур аз митоз бидуни эффектҳои махсус ночиз аст (камтар аз 10-3).
Пайдоиши сегрегантҳои гомозиготаи штаммҳои гетерозиготӣ метавонад ҳам ба убури митоз ва ҳам ба конверсияи геноти митотикӣ асос ёбад, ки дар P. sojae бо басомади 3 x 10-2 то 5 x 10-5 дар як локус вобаста аз шиддат рух медиҳад (Chamnanpunt et al.) , 2001).
Гарчанде ки басомади пайдоиши гетерокарионҳо ва диплоизҳои гетерозиготӣ ғайричашмдошт баланд шуд (ба даҳҳо фоиз мерасад), ин раванд танҳо вақте ба ҳам мепайвандад, ки фарҳангҳои мутанти аз як навъ ба даст омада ба амал оянд. Ҳангоми истифодаи штаммҳои гуногуни аз табиат ҷудошуда, гетерокариотизатсия аз сабаби мавҷудияти носозгории растанӣ ба амал намеояд (ё бо басомади хеле кам ба амал меояд) (Поединок ва Дьяков, 1981; Аникина ва диг., 1997б; Черепенникова-Аникина ва дигарон, 2002). Аз ин рӯ, нақши рекомбинатсияи парасексуалиро танҳо ба рекомбинатсияи дохили клоникӣ дар ядрои гетерозигот ва гузариши генҳои алоҳида ба ҳолати гомозигот бидуни раванди ҷинсӣ коҳиш додан мумкин аст. Ин раванд метавонад дорои аҳамияти эпидемиологӣ дар штаммҳои мутатсияи муқовимати фунгицидҳои рецессивӣ ё ниммоминатӣ бошад. Гузариши он ба ҳолати гомозиготӣ аз ҳисоби раванди парасексуалӣ муқовимати интиқолдиҳандаи мутатсияро зиёд мекунад (Долгова, Дьяков, 1986).
Дохилшавии генҳо
Намудҳои гетероталлии Phytophthora қодиранд бо ташаккули ооспораҳои гибридӣ алоқаманд бошанд (ниг. Воробьева ва Гриднев, 1983; Sansome et al., 1991; Veld et al., 1998). Гибридҳои табиии ду намуди Phytophthora он қадар хашмгин буданд, ки ҳазорон алдерро дар Бритониё куштанд (Brasier et al., 1999). P. infestans метавонанд бо дигар намудҳои ҷинс (P. erythroseptica, P. nicotianae, P. Cactorum ва ғайра) дар растаниҳои маъмули мизбон ва дар хок ба амал оянд, аммо дар адабиёт дар бораи имконоти дурагаҳои байнисоҳавӣ маълумот кам аст. Дар шароити лабораторӣ, гибридҳо байни P. infestans ва P. Mirabilis ба даст оварда шуданд (Гудвин ва Фрай, 1994).
Ҷадвали 9. Ҳиссаи штаммҳои P. infestans бо навъи ҷуфти A2 дар кишварҳои гуногуни ҷаҳон дар давраи солҳои 1990 то 2000 (мувофиқи маълумоти манбаъҳои адабиёти кушода ва сайтҳои www.euroblight.net, www.eucablight.org)
кишвар | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Беларус | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
Белгия | 15 (49 *) | 6 (66) | 20 (86) | ||||||||
Эквадор | 0 (13) | 0 (12) | 0 (19) | 0 (21) | 12 (41) | 25 (39) | 15 (75) | 22 (73) | 25 (68) | 0 (35) | |
Эстония | 8 (12) | ||||||||||
Англия | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
Финляндия | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
Фаронса | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
Венгрия | 72 (32) | ||||||||||
Ирландия | 4 (145) | ||||||||||
Шимолӣ. Ирландия | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
Нидерланд | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
Норвегия | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
Перу | 0 (34, 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Лаҳистон | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
Шотландия | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
Шветсия | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
Уэлс | 0 (16) | 7 (97) | 0 (48) | 0 (25) | |||||||
Корея | 36 (42) | 10 (130) | 15 (98) | ||||||||
Хитой | 20 (142, 1995-98) | 0 (6) | 0 (8) | 0 (35) | |||||||
Колумбия | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
Uruguay | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
Марокко | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
Сербия | 76 (37) | ||||||||||
Мексика (Толука) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
Ҷадвали 10. Ҳиссаи штаммҳои P. infestans бо навъи ҷуфти A2 дар кишварҳои гуногуни ҷаҳон дар давраи солҳои 2000-2011
кишвар | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Австрия | 65 (83) | ||||||||||
Беларус | 42 (78) | ||||||||||
Белгия | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
Швейтсария | 89 (19) | ||||||||||
Чехия | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
Олмон | 95 (53) | ||||||||||
Дания | 48 (52) | ||||||||||
Эквадор | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
Эстония | 54 (25) | 0 (24) | 33 (62) | 45 (140) | 25 (100) | 12 (103) | |||||
Англия | 4 (47) | 10 (96) | 31 (55) | 55 (790) | 68 (862) | 70 (552) | 68 (299) | ||||
Финляндия | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
Фаронса | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
Венгрия | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
Шимолӣ. Ирландия | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
Нидерланд | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
Норвегия | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
Перу | 0 (36) | ||||||||||
Лаҳистон | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
Шотландия | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
Шветсия | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
Словакия | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
Уэлс | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
Корея | 46 (26) | ||||||||||
Бразилия | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
Хитой | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
Вьетнам | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
Уганда | 0 (8) |
Динамикаи таркиби генотипии аҳолӣ
Тағирот дар таркиби генотипии аҳолии P. infestans метавонанд дар зери таъсири муҳоҷирати клонҳои нав аз минтақаҳои дигар, амалияи агротехникӣ (тағир додани навъҳо, истифодаи фунгицидҳо) ва шароити обу ҳаво ба амал оянд. Таъсири беруна дар марҳилаҳои гуногуни давраи ҳаёт ба клонҳо гуногун таъсир мерасонад; аз ин рӯ, аҳолӣ ҳар сол тағироти давриро дар басомади генҳои мавриди интихоб қарор мегиранд, бинобар тағир ёфтани нақши афзалиятноки дрейф ва селексия.
Таъсири навъ
Киштҳои нав бо генҳои самарабахши муқовимати амудӣ (R-генҳо) омили пурқудрати интихобӣ мебошанд, ки дар популяцияҳои P. infestans клонҳоро бо генҳои вирусулентацияи иловагӣ интихоб мекунанд. Дар сурати мавҷуд набудани муқовимати ғайримуқаррарӣ дар навъи картошка, ки афзоиши шумораи патогенро бозмедорад, раванди иваз кардани клонҳои бартаридошта дар популятсия хеле зуд рух медиҳад. Ҳамин тавр, пас аз паҳн шудани навъҳои Домодедовский дар минтақаи Москва, ки генҳои муқовимати R3 дорад, басомади клонҳои вируснок барои ин навъ дар як сол аз 0,2 то 0,82 афзоиш ёфт (Дьяков, Деревжагина, 2000).
Аммо тағирёбии басомади генҳои вирулентӣ (патотипҳо) дар популятсия на танҳо дар зери таъсири навъҳои картошкаи парваришшаванда ба амал меояд. Масалан, дар Беларуссия то соли 1977 клонҳои дорои генҳои вирулентии 1 ва 4 бартарӣ доштанд, ки дар натиҷаи парвариши навъҳои картошка бо генҳои муқовимати R1 ва R4 ба амал омадааст (Дорожкин, Бельская, 1979). Бо вуҷуди ин, дар охири солҳои 70-уми асри ХХ, клонҳо бо генҳои вирусии гуногун ва омезиши онҳо пайдо шуданд ва генҳои муқовимати иловагӣ ҳеҷ гоҳ дар парвариши картошка истифода намешуданд (генҳои изофии вирусӣ) (Иванюк ва диг., 2002). Сабаби пайдоиши чунин клонҳо, зоҳиран, ба муҳоҷирати маводи сироятӣ аз Мексика бо лўндаи картошка ба Аврупо марбут аст. Дар хона ин клонҳо на танҳо дар картошкаи киштшаванда, балки дар намудҳои ваҳшӣ, ки генҳои муқовимати гуногун доранд, инкишоф ёфтанд; аз ин рӯ, омезиши бисёр генҳои вирусӣ дар геном барои зинда мондан дар он шароит зарур буд.
Дар мавриди навъҳои дорои муқовимати ғайримушаххас, онҳо бо роҳи паст кардани суръати афзоиши пайдоиши барангезанда, эволютсияи популяцияи онро ба таъхир меандозанд, ки ин, тавре ки аллакай гуфта шуд, функсияи шумора мебошад. Азбаски зӯроварӣ полигенӣ аст, клонҳое, ки шумораи зиёди генҳои «таҷовузкор» -ро дар бар мегиранд, ҳамон қадар зиёдтар шумораи аҳолиро ҷамъ мекунанд. Аз ин рӯ, нажодҳои хеле шиддатнок маҳсули мутобиқшавӣ ба навъҳои парваришёфтаи муқовимати ғайримушаххас нестанд, балки, баръакс, бештар дар шинондани навъҳои хеле ҳассос, ки аккумуляторҳои спораҳои паразит мебошанд, ошкор карда мешаванд.
Ҳамин тариқ, дар Русия аҳолии шадидтарин П.Инфестанс дар минтақаҳои эпифитотиҳои солона (аҳолии Сахалин, Ленинград ва Брянск) ёфт шуданд. Агрессивии ин аҳолӣ нисбат ба аҳолии Мексика баландтар шудааст (Филиппов ва дигарон, 2004).
Илова бар ин, дар баргҳои навъҳои тобовар нисбат ба навъҳои ҳассос камтар ооспораҳо ба вуҷуд меоянд (Hanson and Shattock, 1998), яъне муқовимати ғайрисаметраси нав қобилияти рекомбинатсияи паразит ва имконоти усулҳои зимистонгузаронии зимистонро низ коҳиш медиҳад.
Таъсири фунгицидҳо
Фунгицидҳо на танҳо шумораи занбӯруғҳои фитопатогениро кам мекунанд, яъне. ба хусусиятҳои миқдории аҳолии онҳо таъсир мерасонанд, аммо онҳо инчунин метавонанд басомади генотипҳои инфиродиро тағир диҳанд, яъне. ба таркиби сифатии аҳолӣ таъсир мерасонанд. Дар байни нишондиҳандаҳои муҳимтарини аҳолӣ, ки таҳти таъсири фунгицидҳо тағир меёбанд, инҳоянд: тағирёбии муқовимат ба фунгицидҳо, тағирёбии таҷовуз ва вирусият ва тағирёбии системаҳои репродуктивӣ.
Таъсири фунгицидҳо ба муқовимат ва хашмгинии аҳолӣ
Дараҷаи чунин таъсир, пеш аз ҳама, аз рӯи намуди фунгициди истифодашаванда муайян карда мешавад, ки онро ба таври шартӣ ба полисит, олигозит ва монозит ҷудо кардан мумкин аст.
Собиқ аксари фунгицидҳои тамосро дар бар мегирад. Муқовимат ба онҳо (агар ин имконпазир бошад) аз ҷониби шумораи зиёди генҳои хеле заиф экспрессионӣ идора карда мешавад. Ин хосиятҳо набудани тағироти намоёни муқовимати аҳолиро пас аз табобат бо фунгицидҳо муайян мекунанд (гарчанде ки дар баъзе таҷрибаҳо каме афзоиши муқовимат ба даст оварда шудааст). Аҳолии замбӯруғӣ, ки пас аз пошидан бо фунгицидҳои тамос нигоҳ дошта шудааст, аз ду гурӯҳи зотҳо иборат аст:
1) Зотҳое, ки дар минтақаҳои растаниҳои бо дору коркарднашуда ҳифз шудаанд. Азбаски бо фунгицид тамос набуд, таҷовуз ва муқовимати ин зотҳо тағир намеёбад.
2) Зотҳо дар тамос бо фунгицид, ки консентратсияи он дар нуқтаҳои тамос аз марг камтар буд. Тавре ки дар боло қайд кардем, муқовимати ин қисми аҳолӣ низ тағир намеёбад, аммо бо сабаби таъсири қисман зараровари фунгицид ҳатто дар консентратсияи сублеталӣ дар метаболизм дар ҳуҷайраҳои замбӯруғӣ, фитнесаи умумӣ ва ҷузъи паразитии он, хашмгинӣ, камшавӣ (Деревягина ва Дьяков, 1990).
Ҳамин тариқ, ҳатто як қисми аҳолӣ, ки намурдааст, дучор бо фунгицид аст, хашмгинии заиф дорад ва наметавонад манбаи эпифитотикӣ бошад. Аз ин рӯ, табобати эҳтиёткорона, ки басомади ҳиссаи аҳолиро, ки бо фунгицид алоқа надорад, коҳиш медиҳад, шарти муваффақияти тадбирҳои муҳофизатӣ мебошад. Муқовимат ба фунгицидҳои олигозиро якчанд генҳои иловагӣ назорат мекунанд.
Мутатсияи ҳар як ген боиси афзоиши муқовимат мегардад ва дараҷаи умумии муқовимат аз ҳисоби илова шудани чунин мутатсияҳо ба амал меояд. Аз ин рӯ, афзоиши муқовимат марҳила ба марҳила рух медиҳад. Мисоли афзоиши тадриҷии муқовимат мутатсияҳои муқовимат ба фунгициди диметоморф мебошад, ки барои муҳофизат кардани картошка аз бадии дер истифода мешавад. Муқовимати диметоморф полигенӣ ва иловагӣ мебошад. Мутатсияи як марҳила муқовиматро каме афзоиш медиҳад.
Ҳар як мутатсияи минбаъда андозаи ҳадаф ва аз ин рӯ, басомади мутатсияҳои минбаъдаро коҳиш медиҳад (Багирова ва дигарон, 2001). Афзоиши муқовимати миёнаи аҳолӣ пас аз табобати гуногун бо фунгициди олигозӣ марҳила ба марҳила рух медиҳад. Суръати ин равандро ҳадди аққал се омил муайян мекунанд: басомади мутатсияи генҳои муқовимат, коэффитсиенти муқовимат (таносуби миқдори марги фишори тобовар нисбат ба ҳассос) ва таъсири мутатсияҳо дар генҳои муқовимат ба фитнес.
Басомади пайдоиши ҳар як мутатсияи минбаъда нисбат ба пешина камтар аст, бинобар ин, ин раванд хусусияти демфингӣ дорад (Багирова ва диг., 2001). Аммо, агар дар аҳолӣ равандҳои рекомбинатсионӣ (ҷинсӣ ё парасексуалӣ) ба амал оянд, пас мутатсияҳои гуногуни волидонро дар штамми гибридӣ ҷамъ оварда, равандро суръат бахшидан мумкин аст. Аз ин рӯ, популятсияҳои панмикс нисбат ба популятсияҳои агамӣ муқовиматро зудтар ба даст меоранд ва дар охирон, популятҳое, ки монеаҳои номувофиқати вегетативӣ надоранд, нисбат ба аҳолии бо ин монеаҳо ҷудошуда тезтар. Аз ин ҷиҳат, мавҷудияти штаммҳо дар популятсияҳое, ки аз рӯи намудҳои ҷуфтшавӣ фарқ мекунанд, раванди ба даст овардани муқовимат ба фунгицидҳои олигозиро метезонад.
Омилҳои дуюм ва сеюм ба зуд ҷамъ шудани зотҳои ба диметоморф тобовар дар аҳолӣ мусоидат намекунанд. Ҳар як мутатсияи минбаъда муқовимати тақрибан дучандро зиёд мекунад ва дар айни замон ҳам суръати афзоиш дар муҳити сунъӣ ва ҳам таҷовузро коҳиш медиҳад (Багирова ва дигарон, 2001; Стем, Кирк, 2004). Шояд барои ҳамин дар байни зотҳои табиии P. infestans зотҳои тобовар амалан вуҷуд надоранд, ҳатто онҳое, ки аз кишти картошкаи бо диметоморф коркардашуда ҷамъоварӣ карда мешаванд.
Популятсияи бо фунгициди олигозӣ табобатшуда низ аз ду гурӯҳи зотҳо иборат хоҳад буд: онҳое, ки бо фунгицид тамос надоштанд ва аз ин рӯ хусусиятҳои аввалияро тағир надодаанд (агар дар байни ин гурӯҳ штаммҳои тобовар пайдо шаванд, онҳо бо сабаби шиддатнокии баланд ва рақобатпазирии зотҳои ҳассос ҷамъ намешаванд), ва зотҳо дар тамос бо консентратсияҳои зеризаминии фунгицид. Маҳз дар байни охиринҳо ҷамъшавии зотҳои тобовар имконпазир аст, зеро дар ин ҷо онҳо нисбат ба ҳассос бартарӣ доранд.
Аз ин рӯ, ҳангоми истифодаи фунгицидҳои олигозӣ, на он қадар табобати мукаммал муҳим аст, зеро ҳамчун консентратсияи баланди дору, нисбат ба миқдори марговар якчанд маротиба зиёдтар аст, зеро бо мутагенези қадам ба қадам муқовимати ибтидоии штаммҳои мутатсия паст аст.
Ниҳоят, мутатсияҳо дар муқовимат ба фунгицидҳои монозитӣ ба дараҷаи баланд таъсирбахш мебошанд, яъне як мутатсия метавонад сатҳи баланди муқовиматро то аз даст додани ҳассосият гузориш диҳад. Аз ин рӯ, афзоиши муқовимати аҳолӣ хеле зуд рух медиҳад.
Намунаи чунин фунгицидҳо фениламидҳо, аз ҷумла фунгицидҳои маъмултарин, металлаксил мебошанд. Мутатсияҳои муқовимат ба он бо басомади баланд ба вуҷуд меоянд ва дараҷаи муқовимат дар мутантҳо хеле баланд аст - он миқдори ҳассосро ҳазор ва зиёда аз он зиёдтар мекунад (Деревягина ва дигарон, 1993). Гарчанде ки суръати афзоиш ва шиддатнокии мутантҳои тобовар дар паси марги штаммҳои ҳассос аз фунгициди системавӣ коҳиш ёбад ҳам, шумораи аҳолии тобовар босуръат меафзояд ва дар баробари ин, таҷовузкории он низ меафзояд. Аз ин рӯ, пас аз чандин соли истифодаи фунгицид, зӯроварии тобовар метавонад на танҳо ба шиддатнокии ҳассос баробар бошад, балки аз он ҳам болотар бошад (Деревягина ва Дьяков, 1992).
Таъсир ба рекомбинатсияи ҷинсӣ
Азбаски пайдоиши мунтазами навъи ҷуфтшавии A2 дар популятсияи P. infestans бо истифодаи пуршиддати металлаксил бар зидди бадии бад, рост омад, тахмин мезад, ки металлаксил конверсияи навъи ҳамсарро таҳрик медиҳад. Дар P. parasitica чунин табдилдиҳӣ дар зери таъсири хлоронб ва металлаксил ба тариқи озмоишӣ исбот карда шуд (Ко, 1994). Гузариши якбора дар муҳити дорои консентратсияи пасти металлаксил боиси пайдоиши изолятҳои гомоталлӣ аз штамми P. infestans ҳассос ба металлаксил бо ҷуфти навъи A1 гардид (Савенкова ва Черепникова-Аникина, 2002). Ҳангоми гузаришҳои минбаъда дар расонаҳои дорои консентратсияи баланди металлаксил, ягон изолят бо навъи ҷуфти A2 муайян карда нашуд, аммо аксари изолятҳо ҳангоми бо изолятҳои A2 гузаштан ба ҷои ооспораҳо ҷамъшавии зишти миселийро ташкил карданд ва безарар буданд. Гузаришҳои шиддати тобоваре, ки дорои намуди ҷуфтшавии A2 дар воситаҳои дорои консентратсияи баланди металлаксил мебошанд, ба мо имконият доданд, ки се шакли тағирёбии намуди ҷуфтро муайян кунем: 1) бесамарии комил ҳангоми убур бо изолятҳои A1 ва A2; 2) гомотализм (ташаккули ооспораҳо дар якмаданият); 3) табдил додани намуди ҷуфтшавии A2 ба A1. Ҳамин тариқ, металлаксил метавонад боиси тағирёбии намудҳои ҷуфти популятсияи P. infestans ва дар натиҷа рекомбинатсияи ҷинсӣ дар онҳо гардад.
Таъсир ба рекомбинатсияи растанӣ
Баъзе генҳои муқовимати антибиотик басомади гетерокариотизатсияи гипал ва диплоидизатсияи ҳастаиро зиёд карданд (Поединок ва Дьяков, 1981). Чӣ тавре ки қаблан қайд карда будем, гетерокариотизатсияи гифҳо ҳангоми омезиши штаммҳои гуногуни P. infestans аз сабаби падидаи номувофиқии вегетативӣ дар ин замбӯруғ хеле кам рух медиҳад. Аммо, генҳои муқовимат ба баъзе антибиотикҳо метавонанд таъсири манфӣ дошта бошанд, ки дар бартараф кардани носозгории растанӣ ифода ёфтаанд. Ин хосият аз ҷониби генҳои муқовимати стрептомицини мутанти 1S-1 мавҷуд буд. Мавҷудияти чунин мутантҳо дар популятсияи саҳроии фитофора метавонад ҷараёни генҳоро байни зотҳо афзоиш диҳад ва мутобиқшавии тамоми аҳолиро ба навъҳои нав ё фунгицидҳо суръат бахшад.
Баъзе фунгицидҳо ва антибиотикҳо метавонанд ба басомади рекомбинатсияи митоз таъсир расонанд, ки он басомади генотипро дар популятсия тағир диҳанд. Беномили фунгициди васеъ истифодашуда ба бета-тубулин, сафедае пайваст мешавад, ки аз он микротубулаҳои цитоскелет сохта мешаванд ва бо ин равандҳои ҷудошавии хромосомаҳоро дар анафазаи митоз халалдор намуда, басомади рекомбинатсияи митозро зиёд мекунанд (Хастие, 1970).
Фунгициди пара-фторофенилаланин, ки барои табобати бемории Голландия дар лӯбиё истифода мешавад, низ чунин хосият дорад. Пара-фторофенилаланин басомади рекомбинатсияро дар глипозидҳои диплоидҳои P. infestans зиёд кард (Поединок ва диг., 1982).
Тағироти даврӣ дар таркиби генотипии аҳолӣ дар давраи зиндагии P. infestans
Давраи инкишофи классикии P. infestans дар минтақаи мӯътадил аз 4 фаза иборат аст.
1) Марҳилаи афзоиши экспоненсиалии аҳолӣ (фазаи полисиклӣ) бо наслҳои кӯтоҳ. Ин марҳила одатан моҳи июл оғоз ёфта, 1,5-2 моҳро дар бар мегирад.
2) Марҳилаи қатъ кардани афзоиши аҳолӣ аз ҳисоби якбора коҳиш ёфтани ҳиссаи бофтаи бетаъсир ё пайдоиши шароити номусоиди обу ҳаво. Ин марҳила дар хоҷагиҳои деҳқонӣ, ки барвақт пеш аз ҷамъоварии баргро анҷом медиҳанд, аз давраи солона хориҷ мешавад.
3) Марҳилаи зимистонгузаронӣ дар лӯндаҳо, ки бо кам шудани шумораи аҳолӣ аз ҳисоби тасодуфан сироят ёфтани лӯндаҳо, суст инкишоф ёфтани сироят дар онҳо, мавҷуд набудани сирояти такрории бехмева, пӯсида ва нобуд шудани лўндаи зарардида дар шароити муқаррарии нигаҳдорӣ ҳамроҳӣ мекунад.
4) Марҳилаи сусти рушд дар хок ва ниҳолҳо (фазаи моносиклӣ), ки давомнокии тавлид метавонад ба як моҳ ва аз он ҳам зиёдтар расад (охири моҳи май - аввали июл). Одатан, дар ин вақт, баргҳои беморро ҳатто бо мушоҳидаҳои махсус муайян кардан душвор аст.
Марҳилаи афзоиши саросарии аҳолӣ (марҳилаи полисиклӣ)
Мушоҳидаҳои сершумор (Пшедецкая, Козубова, 1969; Борисенок, 1969; Ош, 1969; Дьяков, Супрун, 1984; Рыбакова, Дьяков, 1990) нишон доданд, ки дар аввали эпифитотия клонҳои пастсифат ва каме хашмгин бартарӣ доранд, ки баъдан ба онҳо клонҳои заҳрнок ва хашмгин иваз карда мешаванд. суръати афзоиши зӯроварии аҳолӣ баландтар аст, навъҳои растании мизбон камтар тобовар мебошанд.
Бо афзоиши аҳолӣ, консентратсияи ҳам генҳои интихобан муҳим, ки ба навъҳои тиҷорӣ ворид карда мешаванд (R1-R4) ва ҳам интихобан бетараф (R5-R11) меафзояд. Ҳамин тавр, дар аҳолии наздикии Москва дар соли 1993 вируссияи миёна аз охири июл то нимаи август аз 8,2 то 9,4 афзоиш ёфт ва афзоиши аз ҳама зиёд дар гении интихобии нейтралии R5 (аз 31 то 86% клонҳои заҳролуд) ба қайд гирифта шуд (Смирнов, 1996 ).
Пастшавии суръати афзоиши аҳолӣ бо коҳиш ёфтани фаъолияти паразитии аҳолӣ ҳамроҳӣ мекунад. Аз ин рӯ, дар солҳои депрессия ҳам шумораи умумии нажодҳо ва ҳам таносуби нажодҳои хеле вирусдор нисбат ба наслҳои эпифитотикӣ камтар аст (Борисенок, 1969). Агар дар баландии шароити обу ҳавои эпифитотикӣ ба тағирёбии номусоид барои бадшавии бад ва кам шудани картошка коҳиш ёбад, консентратсияи клонҳои шадид ва зӯровар низ кам мешавад (Рыбакова ва диг., 1987).
Афзоиши басомади генҳо, ки ба вирусият ва хашмгинии аҳолӣ таъсир мерасонанд, метавонад ба интихоби клонҳои вирусдор ва хашмгин дар популятсияи омехта вобаста бошад. Барои нишон додани интихоб усули таҳлили мутатсияҳои нейтралӣ таҳия карда шудааст, ки он дар популяцияҳои химостат аз хамиртуруш бомуваффақият истифода шудааст (Адамс ва диг., 1985) ва Фусариум граммейнарум (Вибе ва диг., 1995).
Басомади мутантҳои ба бластикидини S тобовар дар аҳолии саҳроии P. infestans дар баробари афзоиши зӯроварии аҳолӣ коҳиш ёфт, ки ин аз тағирёбии клонҳои бартаридошта дар давоми афзоиши аҳолӣ шаҳодат медиҳад (Рыбакова ва диг., 1987).
Марҳилаи зимистонгузаронӣ дар лӯнҳо
Ҳангоми зимистонгузаронӣ дар бехмеваҳои картошка вирусҳо ва зӯроварии ашаддии P. infestans паст мешаванд ва коҳиши вирусият нисбат ба таҷовуз сусттар ба амал меояд (Рыбакова ва Дьяков, 1990). Эҳтимол, дар шароити мусоид барои афзоиши сареъи аҳолӣ (р-селексия), генҳои вирусии "изофӣ" ва хашмгинии баланд муфид мебошанд, аз ин рӯ рушди эпифитотика бо интихоби клонҳои шадидтарин ва хашмгин ҳамроҳӣ мекунад. Дар шароити пур шудани муҳити атроф, вақте ки на суръати афзоиш, балки устувории мавҷудият дар шароити номусоид (интихоби К) нақши муҳим дорад, генҳои "изофии" зӯроварӣ ва хашмгин фитнесро коҳиш медиҳанд ва клонҳо бо ин генҳо аввалин шуда нобуд мешаванд, ба тавре ки хашмгинии миёна ва вируси аҳолӣ паст шуда истодааст.
Марҳилаи растанӣ дар хок
Ин марҳила пурасрортарин дар давраи ҳаёт аст (Андривон, 1995). Мавҷудияти он комилан тахминӣ карда шудааст - аз сабаби надоштани маълумот дар бораи он, ки бо патоген дар муддати тӯлонӣ (баъзан зиёда аз як моҳ) чӣ мешавад - аз пайдоиши ниҳолҳои картошка то пайдоиши доғҳои аввали беморӣ дар онҳо. Дар асоси мушоҳидаҳо ва таҷрибаҳо рафтори занбӯруғ дар ин давраи зиндагӣ барқарор карда шуд (Хирст ва Стедман, 1960; Богуславская, Филиппов, 1976).
Спорулятсияи замбӯруғ метавонад дар лӯндаи сироятёфтаи хок ба вуҷуд ояд. Спораҳои ба вуҷуд омада бо гифҳо сабзида, метавонанд муддати дароз дар хок сабзида шаванд. Спораҳои ибтидоӣ (дар бехмеваҳо ташаккулёфта) ва дуюмдараҷа (дар мицелияи хок) бо ҷараёни капиллярӣ ба сатҳи хок мебароянд, аммо қобилияти сироят кардани картошкаро танҳо пас аз фаромадани баргҳои поёнии он ва ба сатҳи хок бархӯрдан пайдо мекунанд. Чунин баргҳо (яъне нуқтаҳои аввали беморӣ дар онҳо пайдо мешаванд) фавран ташаккул намеёбанд, аммо пас аз нашъунамо ва инкишофи дарозии картошка.
Ҳамин тариқ, дар давраи зиндагии P. infestans, фазаи растаниҳои сапротрофӣ низ метавонад вуҷуд дошта бошад. Агар дар фазаи паразитии давраи ҳаёт таҷовузкорӣ ҷузъи муҳимтарини фитнес бошад, пас дар фазаи сапротрофӣ ба кам кардани хосиятҳои паразитӣ нигаронида шудааст, тавре ки дар баъзе занбӯруғҳои фитопатогенӣ ба тариқи таҷрибавӣ нишон дода шудааст (ниг. Карсон, 1993). Аз ин рӯ, дар ин марҳилаи давра бояд хосиятҳои хашмгин шадидтар аз даст дода шаванд. Аммо то ҳол ягон таҷрибаи мустақим барои тасдиқи тахминҳои боло гузаронида нашудааст.
Тағироти мавсимӣ на танҳо ба хосиятҳои патогении P. infestans, балки ба муқовимат ба фунгицидҳо, ки дар фазаи полисиклӣ меафзоянд (ҳангоми эпифитотияҳо) таъсир мерасонанд ва ҳангоми нигоҳдории зимистон кам мешаванд (Деревягина ва диг., 1991; Кадиш ва Коэн, 1992). Коҳиши махсусан шадиди муқовимат ба металлаксил дар давраи байни шинондани лўндаи зарардида ва пайдоиши доғҳои аввали беморӣ дар саҳро мушоҳида карда шуд.
Махсусгардонии дохилисистемавӣ ва эволютсияи он
P. infestans боиси эпидемия дар ду зироати аз ҷиҳати тиҷорӣ муҳим, картошка ва помидор мегардад. Эпифитотияҳо дар картошка пас аз он, ки замбӯруғ ба майдонҳои нав ворид шуд, оғоз ёфт. Шикасти помидор низ пас аз пайдоиши сироят ба картошка қайд карда шуд, аммо эпифитотияи помидор танҳо пас аз сад сол - дар миёнаи асри XNUMX қайд карда шуд. Ин аст он чизе ки Ҳаллегли ва Нидерхаузер дар бораи шикасти помидор дар ИМА менависанд
(1962): «Тақрибан 100 сол пас аз эпифитотиияи шадиди соли 1845, барои ба даст овардани навъҳои тобовари помидор кам ё тақрибан кӯшиш карда нашуд. Гарчанде ки бадшавии бад бори аввал дар помидор ҳанӯз дар соли 1848 сабт шуда буд, он то сар задани шадиди беморӣ дар соли 1946 объекти таваҷҷӯҳи селексионерони ин ниҳол нашуд. Дар қаламрави Русия бадии помидор дар асри 60 ба қайд гирифта шудааст. «Тӯли муддати тӯлонӣ муҳаққиқон ба ин беморӣ аҳамият намедоданд, зеро он зарари калони иқтисодӣ нарасонд. Аммо дар солҳои 70-1979. Эпифитотиҳои асри ХХ дар мавриди помидор дар Иттиҳоди Шӯравӣ, асосан дар минтақаи Волгаи Поён, Украина, Кавкази Шимолӣ, Молдова мушоҳида мешавад ... ”(Балашова, XNUMX).
Аз он вақт инҷониб, пӯсти помидор аз бадбӯйӣ яксола шуда, дар тамоми қаламрави парвариши саноатӣ ва хонагӣ паҳн шудааст ва ба ин зироат зарари бузурги иқтисодӣ мерасонад. Чӣ шуд? Чаро пайдоиши нахустини паразит дар картошка ва осеби эпифитотикии ин фарҳанг тақрибан дар як вақт ба вуқӯъ пайваст, дар ҳоле ки барои помидор пайдо шудани эпифитот як аср лозим шуд? Ин тафовутҳо мексикоиҳоро дастгирӣ мекунанд, на сарчашмаи сирояти Амрикои Ҷанубӣ. Агар навъҳои Phytophthora infestans ҳамчун паразити намудҳои луобдори мексикалии ҷинси Solanum ба вуҷуд омада бошанд, пас фаҳмост, ки чаро картошкаи парваришшаванда ба ҳамон қисмати ҷинс, ки ба намудҳои мексикоӣ мансубанд, ин қадар сахт таъсир кардааст, аммо аз сабаби набудани коеволютсия бо паразит, ки механизмҳои муқовимати хоси ва номуайянро инкишоф надодаанд.
Помидор ба як бахши гуногуни ҷинс тааллуқ дорад, навъи мубодилаи он аз намудҳои лӯнда фарқияти назаррас дорад, аз ин рӯ, сарфи назар аз он, ки помидор аз ихтисоси ғизоии P. infestans берун нест, шиддати шикасти он барои талафоти ҷиддии иқтисодӣ нокифоя буд.
Пайдо шудани эпифитотияҳо дар помидор ба тағироти ҷиддии генетикии паразит вобаста аст, ки ҳангоми паразит шудан мутобиқшавӣ (патогенӣ) -и онро зиёд кард. Мо боварӣ дорем, ки шакли нави махсус барои паразитикунандаи помидор нажоди T1 мебошад, ки онро М.Галлегли тавсиф намудааст, ки ба навъҳои помидори гелос (Red Cherry, Ottawa), ки ба нажоди T0, ки дар картошка васеъ паҳн шудааст, таъсир мерасонад (Gallegly, 1952). Эҳтимол, як мутатсия (ё як қатор мутатсияҳо), ки нажоди T0-ро ба нажоди T1 табдил дод ва боиси пайдоиши клонҳои ба шикасти помидор хеле мутобиқгашта гардид. Тавре ки аксар вақт рух медиҳад, афзоиши патогенӣ ба як мизбон бо коҳиши он ба дигараш ҳамроҳӣ мекард, яъне тахассусоти ибтидоии дохили хусусӣ - картошка (нажоди T0) ва помидор (нажоди T1) ба миён омад.
Далели ин тахмин чист?
- Пайдо шудани картошка ва помидор. Дар баргҳои помидор нажоди T1 бартарӣ дорад, дар баргҳои картошка бошад ин кам аст. Ба гуфтаи С.Ф.Багирова ва Т.А. Орешонкова (нашрнашуда) дар вилояти Маскав дар солҳои 1991-1992 пайдоиши нажоди Т1 дар ниҳолҳои картошка 0% ва дар шинондани помидор 100%; дар солҳои 1993-1995 - мутаносибан 33% ва 90%; дар соли 2001 - 0% ва 67%. Чунин маълумот дар Исроил ба даст оварда шудааст (Коэн, 2002). Таҷрибаҳо бо сироят кардани бехмеваҳои картошка бо изолятҳои нажоди Т1 ва омехтаи изолятҳои Т0 ва Т1 нишон доданд, ки изолятҳои нажоди Т1 дар бехмеваҳо хуб ҳифз нашудаанд ва ба ҷои онҳо изолятҳои нажоди Т0 иваз карда мешаванд (Дьяков ва дигарон, 1975; Рыбакова, 1988).
2) Динамикаи нажоди T1 дар шинондани помидор. Сирояти ибтидоии барги помидор тавассути изолятҳои нажоди T0 амалӣ карда мешавад, ки ҳангоми таҳлили сироят дар нуқтаҳои аввали баргҳо бартарӣ доранд. Ин нақшаи аз ҷониби умум қабулшудаи муҳоҷирати паразитиро тасдиқ мекунад: Миқдори асосии сироят аз картошка аз нажоди T0 иборат аст, аммо миқдори ками клонҳои T1, ки дар картошка ҳифз шудаанд, як маротиба дар болои помидор нажоди T0-ро иваз мекунанд ва дар охири давраи эпифитотикӣ ҷамъ мешаванд. Инчунин мумкин аст, ки манбаи алтернативии сирояти барги помидор бо нажоди T1 мавҷуд бошад, на он қадар пурқувват мисли лӯндаи картошка ва барг, балки доимӣ. Аз ин рӯ, ин манбаъ ба сохтори генетикии аҳолии ба помидор сироятшаванда таъсири заиф мерасонад, аммо баъдан ҷамъшавии нажоди Т1-ро муайян мекунад (Рыбакова, 1988; Дьяков ва дигарон, 1994).
3) Агрессивӣ ба картошка ва помидор. Сирояти сунъии баргҳои помидор ва картошка бо изолятҳои нажодҳои T0 ва T1 нишон дод, ки аввалия барои картошка нисбат ба помидор шадидтар аст ва дуввумӣ нисбат ба картошка барои помидор шадидтар аст. Ин фарқиятҳо дар ҷойивазкунии изолятҳои нажоди ғайри "худӣ" аз ҷамъияти омехта ҳангоми гузоридани баргҳои гулхона (Дьяков ва диг., 1975) ва дар қитъаҳои саҳроӣ зоҳир мешаванд (Лебертон ва дигарон, 1999); фарқият дар сарбории ҳадди ақали сироятӣ, давраи ниҳоӣ, андозаи нуқтаҳои сироятӣ ва истеҳсоли спора (Рыбакова, 1988; Дьяков ва диг., 1994; Легард ва диг., 1995; Форбс ва диг., 1997; Оярзун ва диг., 1998; Лебертон ва диг. ал., 1999; Вега-Санчес ва диг., 2000; Кнапова, Гиси, 2002; Суссуна ва дигарон, 2004).
Агрессивии изолятҳои нажоди T1 ба навъҳои помидор, ки генҳои муқовимат надоранд, ба дараҷае баланд аст, ки ин изолятҳо дар баргҳо ба монанди муҳити ғизоӣ бидуни некотизатсияи бофтаи сироятшуда мебошанд (Dyakov et al., 1975; Vega-Sanchez et al., 2000).
4) Virulence барои картошка ва помидор. Нажоди T1 ба навъҳои помидори гелос бо генҳои муқовимати Ph1 таъсир мерасонад, дар ҳоле ки нажоди T0 қодир нест, ки ин навъҳоро сироят кунад, яъне. дорои вируси тангтар аст. Дар робита бо фарқкунандагон
R-генҳои картошка баръакс алоқаманданд, яъне. зотҳои аз баргҳои помидор ҷудошуда нисбат ба зотҳои "картошка" кам вирус мебошанд (Ҷадвали 11).
5) Нишондиҳандаҳои бетараф. Таҳлили нишонгузорҳои бетараф дар аҳолии P. infestans, ки дар картошка ва помидор паразит мекунанд, инчунин аз интихоби бисёрҷабҳаи дохили хос шаҳодат медиҳад. Дар аҳолии Бразилияи P. infestans, изолятҳои барги помидор ба хати клоникии УС-1, ва баргҳои картошка ба хати BR-1 тааллуқ доштанд (Суассуна ва дигарон, 2004). Дар Флорида (ИМА), аз соли 1994 инҷониб, клони US-90 дар картошка ҳукмфармост (бо рух додани он зиёда аз 8%) ва клони US-11 ва US-17 дар помидор, ва изолятҳои охирин барои помидор нисбат ба картошка шадидтаранд (Вейнгартнер) , Томболато, 2004). Тафовути назаррас дар басомадҳои генотип (изи ангушти ДНК) дар изолятҳои картошка ва помидор барои зотҳои 1200 P. infestans, ки аз соли 1989 то 1995 дар Иёлоти Муттаҳида ҷамъ оварда шудаанд, муқаррар карда шуд (Deahl et al., 1995).
Бо истифода аз усули AFLP имкон дод, ки 74 штами аз баргҳои картошка ва помидор ҷамъовардашуда дар солҳои 1996-1997 ҷудо карда шавад. дар Фаронса ва Швейтсария, дар 7 гурӯҳ. Зотҳои картошка ва помидор ба таври равшан фарқ накардаанд, аммо зотҳои "картошка" аз ҷиҳати генетикӣ нисбат ба "помидор" гуногунтар буданд. Аввалин дар ҳама ҳафт гурӯҳ ва дувумӣ танҳо дар чорто пайдо шуданд, ки ин як геноми махсусгардонидашудаи охиринро нишон медиҳад (Кнапова ва Гиси, 2002).
6) Механизмҳои ҷудошавӣ. Агар популятсияҳои паразит дар ду намуди растаниҳои мизбон ба сӯи маҳдудкунии ихтисос ба соҳиби "худ" таҳаввул ёбанд, пас механизмҳои гуногуни пеш ва постмеиотикӣ ба вуҷуд меоянд, ки мубодилаи генетикии байни популятсияро пешгирӣ мекунанд (Дьяков ва Лекомцева, 1984).
Якчанд таҳқиқот таъсири манбаи зотҳои волидайн ба самаранокии дурагашро таҳқиқ карданд. Ҳангоми убур аз зотҳои аз намудҳои гуногуни ҷинси Solanum ҷудошуда дар Эквадор (Oliva et al., 2002) муайян карда шуд, ки зотҳои навъи A2 аз ҳамсаршавии Solanaceae ваҳшӣ (хати клоникии EC-2) бадтарин бо зотҳои помидор (хатти EC) -3), ва самараноктар бо штамми картошка гузаштанд (EC-1).
Ҳамаи гибридҳо ғайри патогенӣ буданд. Муаллифон боварӣ доранд, ки фоизи паси дурагакунӣ ва коҳиш ёфтани патогенӣ дар дурагаҳо ба механизмҳои постмеиотикии ҷудосозии репродуктивии аҳолӣ вобастаанд.
Дар таҷрибаҳои Багирова ва дигарон (1998) шумораи зиёди штаммҳои картошка ва помидор бо хосиятҳои нажодҳои T0 ва T1 убур карда шуданд. Аз ҳама серҳосил салибҳои штаммҳои T1xT1, ки аз помидор ҷудо шудаанд (36 ооспора дар майдони микроскоп, 44% сабзиши ооспора), камтар самарабахш буданд, салибҳои нажодҳои T0xT1, ки аз лашкарҳои гуногун ҷудо карда шудаанд (шумораи ками ооспораҳои инкишофёфта ва нашукуфта, ҳиссаи зиёди ооспораҳои абортӣ ва суст рушдёфта) ... Коэффитсиенти убури байни изолятҳои нажоди T0, ки аз картошка ҷудо карда шудаанд, мобайнӣ буд. Азбаски ҷисми асосии зотҳои нажоди T0 ба картошка таъсир мерасонад, манбаи боэътимоди зимистонгузаронӣ - лӯндаи картошка дорад, ки дар натиҷа аҳамияти ооспораҳо ҳамчун зимистонгузаронии воҳидҳои сироятӣ барои аҳолӣ аз картошка паст аст. "Шакли помидор" -и мутобиқшуда метавонад дар помидор дар шакли ооспора зимистон кунад (ба зер нигаред) ва аз ин рӯ ҳосилнокии баландтари раванди ҷинсиро нигоҳ медорад. Аз сабаби серҳосилии баланд, T1 потенсиали мустақили сирояти аввалия дар помидорро ба даст меорад. Натиҷаҳои бадастовардаи Кнапова ва дигарон (Кнапова ва дигарон, 2002) низ метавонанд ҳамин тавр тафсир карда шаванд. Салибҳои зотҳои аз картошка ҷудошуда ва штаммҳои помидор миқдори аз ҳама зиёди ооспораҳоро доданд - 13,8 дар як кв.м. миёна (бо паҳншавии 5-19) ва фоизи мобайнии сабзиши ооспораҳо (6,3 бо паҳншавии 0-24). Гузариши зотҳои аз помидор ҷудошуда фоизи пасти ооспораҳоро (7,6 бо паҳншавии 4-12) ва фоизи баландтарини нашъунамои онҳоро ба даст овард (10,8). Хатҳои байни зотҳои аз картошка ҷудошуда миқдори мобайнии ооспораҳо (8,6 бо пароканда будани маълумотҳо - 0-30) ва фоизи камтарини нашъунамои ооспораҳоро (2,7) доданд. Ҳамин тариқ, зотҳои картошка нисбат ба помидор камтар ҳосилхезанд, аммо салибҳои популятсионӣ нисбат ба синтетикҳои дохилӣ натиҷаи бадтар надоданд. Мумкин аст, ки фарқиятҳо бо маълумоти дар боло зикршуда аз ҷониби Багирова ва дигарон. бо он шарҳ дода мешаванд, ки муҳаққиқони Русия бо штаммҳои дар ибтидои солҳои 90-уми асри ХХ ҷудошуда ва муҳаққиқони Швейтсария - бо зотҳои дар охири солҳои 90 ҷудошуда кор мекарданд.
Асоси ҳосилхезии паст метавонад гетероплоидияи зотҳо бошад. Агар дар аҳолии Мексика, ки раванди ҷинсӣ ва сирояти ибтидоӣ бо насли ооспорӣ мунтазам бошад, аксарияти омилҳои омӯхташудаи P. Infestans диплоид мебошанд, пас дар кишварҳои Ҷаҳони Қадим полиморфизми интропопулии плоидия мушоҳида мешавад (штаммҳои ди-, три- ва тетраплоидӣ, инчунин гетерокариотикӣ бо гетероплоид) , ва зотҳои дорои намудҳои гуногуни ҷуфт, яъне. мутақобилан ҳосилхез, бо плоиди ҳастаӣ фарқ мекунанд (Терриен ва дигарон, 1989, 1990; Уиттейкер ва дигарон, 1992; Рич, Даггетт, 1995). Гуногунии ядроҳо дар антеридия ва оогония метавонад сабаби ҳосилхезии паст бошад.
Дар мавриди мубодилаи ҳастаӣ байни гифаҳо ҳангоми анастомозҳо бошад, инро носозгории растанӣ пешгирӣ мекунад, ки популятсияҳои ҷинсиро ба бисёр клонҳои аз ҷиҳати генетикӣ ҷудошаванда ҷудо мекунад (Поединок ва Дьяков, 1987; Горбунова ва дигарон, 1989; Аникина ва дигарон, 1997б).
7) Конвергенсияи аҳолӣ. Маълумоти дар боло овардашуда нишон медиҳанд, ки дурагакунӣ байни штаммҳои "картошка" ва "помидор" P. infestans имконпазир аст. Инфексияи мутақобилаи лашкариёни гуногун низ, ҳарчанд бо коҳиши хашмгинӣ имконпазир аст.
Омӯзиши нишонгузорҳои аҳолӣ дар алоҳида аз майдонҳои картошка ва помидор дар соли 1993 нишон дод, ки тақрибан чоряки изолятҳои аз баргҳои помидор ҷудошуда аз майдони картошкаи ҳамсоя интиқол дода шудаанд (Долгова ва дигарон, 1997). Аз ҷиҳати назариявӣ, тахмин кардан мумкин буд, ки фарқияти аҳолӣ дар ду мизбон афзоиш ёфта, ба пайдоиши шаклҳои махсуси дохили-спецификӣ (картошка ва помидори f.sp.) оварда мерасонад, алахусус аз он вақте ки ооспораҳо метавонанд дар партовҳои растанӣ боқӣ монанд (Дрент ва дигарон, 1995 ; Багирова, Дьяков, 1998) ва тухми помидор (Рубин ва дигарон, 2001). Аз ин рӯ, помидор дар айни замон манбаи барқароршавии баҳорӣ дорад, ки аз лӯндаи картошка мустақиланд.
Бо вуҷуди ин, ҳама чиз ба тарзи дигар рӯй дод. Зимистонгузаронӣ бо ооспораҳо ба паразит имкон дод, ки аз марҳилаи тангтарини давраи зиндагии худ - марҳилаи моносиклии растанӣ дар хок, ки дар давоми он хосиятҳои паразитӣ коҳиш ёфта, дар фасли полисиклӣ дар тобистон тадриҷан барқарор карда шаванд, пешгирӣ карда шавад.
Ҷадвали 11. Басомади генҳои вирулентӣ ба навъҳои дифференсатори картошка дар штаммҳои P. infestans
кишвар | Сол | Шумораи миёнаи генҳои вирусӣ дар зотҳо | муаллиф | |
аз картошка | аз помидор | |||
Фаронса | 1995 | 4.4 | 3.3 | Лебертон ва дигарон, 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | Лебертон, Андривон, 1998 | |
Фаронса, Швейтсария | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | Кнапова, Гиси, 2002 |
Иёлоти Муттаҳидаи Амрико | 1989-94 | 5 | 4.8 | Гудвин ва дигарон, 1995 |
ИМА, Зап. Дунёи иқтисод | 1996 | 4.6 | 5 | Dorrance et al., 1999 |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
Эквадор | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | Оярзун ва дигарон, 1998 |
Исроил | 1998 | 7 | 4.8 | Кохен, 2002 |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
Русия, Маск. минтақа | 1993 | 8.9 | 6.7 | Смирнов, 1996 |
Русия, минтақаҳои гуногун | 1995 | 9.4 | 8 | Козловская ва дигарон мебошанд. |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
Зооспорангия ва зооспораҳои ибтидоӣ, ки ооспораҳоро сабзидаанд, дараҷаи баланди фаъолияти паразитӣ доранд, хусусан агар ооспораҳо дар зери таъсири феромонҳои штамм бо навъи муқобили ҷуфти партеногенетикӣ ба вуҷуд омада бошанд. Аз ин рӯ, маводи сироятӣ дар ниҳолҳои помидор, ки аз тухмиҳои бо ооспора сироятёфта парвариш карда мешавад, ҳам барои помидор ва ҳам барои картошка хеле патогенӣ аст.
Ин тағирот ба тағирёбии дигари аҳолӣ оварда расонд, ки дар тағйироти зерини зерин аз нуқтаи назари эпидемиологӣ ифода ёфтааст:
- Ниҳолҳои сирояти помидор манбаи муҳими сирояти ибтидоии картошка гаштанд (Филиппов, Иванюк, паёмҳои шахсӣ).
- Эпифитотияҳо дар картошка ҳанӯз моҳи июн, назар ба муқаррарӣ, тақрибан як моҳ пештар мушоҳида карда шуданд.
- Дар кишти картошка фоизи нажоди T1 зиёд шуд, ки қаблан дар он ҷо ба миқдори ночиз дучор меомад (Уланова ва дигарон, 2003).
- Зотҳои аз баргҳои помидор ҷудошуда аз зотҳои картошка дар вирусулентсия дар дифферентификатори генҳои вирусӣ фарқ карда, аз ҷиҳати шиддатнокӣ на танҳо аз помидор, балки аз картошка ҳам зиёдтар аз зотҳои «картошка» сар карданд (Лаврова ва дигарон, 2003; Уланова ва диг.). , 2003).
Ҳамин тариқ, ба ҷои ҷудошавӣ, конвергенсияи популятсия, пайдоиши як популятсия дар ду растании мизбон бо вируси баланд ва таҷовуз ба ҳарду намуд ба амал омад.
хулоса
Ҳамин тавр, бо вуҷуди беш аз 150 соли омӯзиши пуршиддати P. infestans, дар биология, аз ҷумла биологияи аҳолӣ, ин барангезандаи бемориҳои муҳимтарини растаниҳои солона, маълум нест. Маълум нест, ки гузариши марҳилаҳои алоҳидаи давраи зиндагӣ ба сохтори популятсия чӣ гуна таъсир мерасонад, механизмҳои генетикии тағирёбии канализатсияшудаи зӯроварӣ ва вирусулентсия, таносуби системаҳои репродуктивӣ ва клоналии афзоиш дар аҳолии табиӣ чӣ гуна аст, носозгории вегетативӣ чӣ гуна аст, картошка ва помидор дар сирояти ибтидоии ин зироатҳо ва дар таъсири онҳо ба сохтори популятсияи паразит чӣ гуна аст. То ба ҳол, чунин масъалаҳои муҳими амалӣ, ба монанди механизмҳои генетикии тағир додани хашмгинии паразит ё эрозияи муқовимати ғайримахсуси картошка ҳалли худро наёфтаанд. Бо амиқтар ва васеъ шудани тадқиқот оид ба бадшавии картошка, паразит дар назди тадқиқотчиён мушкилоти нав мегузорад. Бо вуҷуди ин, такмил додани қобилиятҳои таҷрибавӣ, пайдоиши усулҳои нави методологии manipulation бо генҳо ва сафедаҳо ба мо имкон медиҳанд, ки ба ҳалли бомуваффақияти саволҳои додашуда умедвор бошем.
Мақола дар маҷаллаи "Муҳофизати картошка" чоп шудааст (No3, 2017)