Informatie

8.4: Pathogeniteit van schimmels - Biologie


leerdoelen

  • Noem ten minste drie schimmelvirulentiefactoren die schimmelkolonisatie bevorderen.
  • Noem ten minste twee schimmelvirulentiefactoren die de gastheer beschadigen.

Net als bij de bacteriën kunnen virulentiefactoren van schimmels worden onderverdeeld in twee categorieën: virulentiefactoren die schimmelkolonisatie van de gastheer bevorderen; en virulentiefactoren die de gastheer beschadigen.

Virulentiefactoren die schimmelkolonisatie bevorderen

Virulentiefactoren die schimmelkolonisatie van de gastheer bevorderen, zijn onder meer het vermogen om:

1. hecht zich aan gastheercellen en verzet zich tegen fysieke verwijdering;
2. gastheercellen binnendringen;
3. strijd om voedingsstoffen;
4. weerstand bieden aan aangeboren immuunafweer zoals fagocytose en complement; en
5. ontwijk adaptieve immuunafweer.

Voorbeelden van virulentiefactoren die schimmelkolonisatie bevorderen, zijn onder meer:

1. Een aangetast immuunsysteem is de belangrijkste predisponerende factor voor ernstige schimmelinfecties. Een persoon met een sterke immunosuppressie, zoals een persoon die immunosuppressiva gebruikt om transplantaatafstoting te onderdrukken, of een persoon met voortschrijdende HIV-infectie, of een persoon met andere immunosuppressieve aandoeningen, wordt zeer vatbaar voor infecties door schimmels die over het algemeen als niet erg schadelijk worden beschouwd voor een gezond persoon met normale verdediging.

2. Net als bij bacteriën lijkt het vermogen om zich te hechten aan gastheercellen met celwandadhesinen een rol te spelen bij de virulentie van schimmels.

3. Sommige schimmels produceren capsules waardoor ze fagocytische overspoeling kunnen weerstaan, zoals de gist Cryptococcus neoformans en de gistvorm van Histoplasma capsulatum (Figuur (PageIndex{1})).

4. Candida albicans stimuleert de productie van een cytokine genaamd GM-CSF en dit cytokine kan de productie van complement door monocyten en macrofagen onderdrukken. Dit kan de productie van het opsonine C3b verminderen, evenals de complementeiwitten die de chemotaxis van fagocyten versterken.

5. C. albicans lijkt ook ijzer uit rode bloedcellen te kunnen halen.

6. albicans produceert zure proteasen en fosfolipasen die helpen bij de penetratie en beschadiging van gastheercelmembranen.

7. Sommige schimmels zijn beter bestand tegen fagocytische vernietiging, bijv. Candida albicans, Histoplasma capsulatum, en Coccidioides immitis.

8. Er zijn aanwijzingen dat wanneer de gistvorm van candida in het bloed komt, activeert het genen waardoor het kan overschakelen van zijn ontluikende vorm naar zijn hyfenvorm. Bovendien begint het, wanneer het wordt opgeslokt door macrofagen, de buisvormige kiembuizen te produceren die het membraan van de macrofaag binnendringen en zo de dood veroorzaken.

Een film van candida het doden van een macrofaag van binnenuit van de Theriot Lab-website aan de Stanford University Medical School: Candida albicans het doden van macrofagen van binnenuit.

9. Factoren zoals lichaamstemperatuur, osmotische stress, oxidatieve stress en bepaalde menselijke hormonen activeren een dimorfisme-regulerend histidinekinase-enzym in dimorfe schimmels, zoals Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis, en Coccidioides immitis, waardoor ze overschakelen van hun avirulente schimmelvorm naar hun virulente gistvorm. Het activeert ook de gist Candida albicans om over te schakelen van zijn gistvorm naar zijn meer virulente hyfenvorm.

Virulentiefactoren die de gastheer beschadigen

Net als bacteriën kunnen schimmel-PAMP's die aan PRR's binden, overmatige cytokineproductie veroorzaken, wat leidt tot een schadelijke ontstekingsreactie die weefsels en organen beschadigt. Naarmate schimmels in het lichaam groeien, kunnen ze enzymen afscheiden om cellen te verteren. Deze omvatten proteasen, fosfolipasen en elastasen. Als reactie op zowel de schimmel als op celbeschadiging komen cytokinen vrij. Zoals eerder gezien onder Bacteriële Pathogenese, leidt dit tot een ontstekingsreactie en extracellulaire doding door fagocyten, wat leidt tot verdere vernietiging van gastheerweefsels.

Veel schimmels scheiden mycotoxinen af, vooral wanneer ze groeien op granen, noten en bonen. Deze toxines kunnen bij mensen en dieren verschillende effecten veroorzaken als ze worden ingeslikt, waaronder verlies van spiercoördinatie, gewichtsverlies en tremoren. Sommige mycotoxinen zijn mutageen en kankerverwekkend. Aflatoxinen, geproduceerd door bepaalde Aspergillus soorten, zijn bijzonder kankerverwekkend. Een schimmel genaamd Stachybotrys chartarum is een mycotoxineproducent die is geïmpliceerd als een potentieel ernstig probleem in huizen en gebouwen als een van de oorzaken van 'sick building syndrome'. Symptomen van mycotoxine bij mensen zijn onder meer dermatitis, ontsteking van de slijmvliezen, hoesten, koorts, hoofdpijn en vermoeidheid.

Medscape-artikel over infecties die verband houden met organismen die in dit leerobject worden genoemd. Registratie om toegang te krijgen tot deze website is gratis.

  • Candida albicans
  • Cryptococcus neoformans
  • Pneumocystis carinii
  • Dermatofytische infecties (tinea)
  • Coccidioides immitis
  • Histoplasma capsulatum
  • Blastomyces dermatitidis
  • Aspergillose
  • Rhizopus
  • Schimmelallergie

Samenvatting

Veel van dezelfde factoren die bacteriën in staat stellen het lichaam te koloniseren, zorgen er ook voor dat schimmels kunnen koloniseren. Veel van dezelfde factoren die bacteriën in staat stellen het lichaam schade toe te brengen, zorgen er ook voor dat schimmels schade kunnen aanrichten.


Pathogene schimmel

Pathogene schimmels maken mensen en andere organismen ziek en kunnen ze doden. Voor de mens zijn ongeveer 300 pathogene soorten schimmels bekend. Sommige ervan zijn candida, Aspergillus, cryptokokken, Histoplasma, pneumocystis en Stachybotrys. een voorbeeld van cryptokokken is Cryptococcus neoformans die ernstige meningitis veroorzaakt bij mensen die besmet zijn met hiv of aids hebben.

De huid, het maagdarmkanaal, de luchtwegen en de urinewegen zijn delen van het lichaam die vaak geïnfecteerd raken met pathogene schimmels. Mensen met hogere niveaus van monocyten/macrofagen, invariante natural killer (iNK) T-cellen en dendritische cellen hebben een grotere kans om een ​​schimmelinfectie onder controle te krijgen en te voorkomen dat deze zich door het lichaam verspreidt.


De afbeelding hierboven toont: Aspergillus terreus. Deze pathogene schimmel veroorzaakt infecties van de oren, huid, nagels en longen van mensen met een aangetast immuunsysteem.


Achtergrond

In de afgelopen 25 jaar is de opportunistische menselijke ziekteverwekker Candida albicans een ernstig medisch probleem is geworden. Deze schimmel staat nu vierde op de lijst van ziekenhuisinfecties, vóór Gram-negatieve bacteriën, en ondanks de recente introductie van een nieuwe klasse antischimmelmiddelen, blijft resistentie tegen geneesmiddelen een probleem [1]. In de afgelopen 15 jaar zijn moleculaire technieken toegepast om de pathogenese van dit organisme te begrijpen en om nieuwe doelwitten voor geneesmiddelen te zoeken. Echter, C. albicans biedt verschillende problemen voor moleculair biologen: het is diploïde, slechts een deel van een seksuele cyclus is aangetoond, het heeft een zeer plastisch genoom en het is zeer heterozygoot. Elk van deze eigenschappen kan het beste worden onderzocht door middel van een genomische benadering. Daarom is kennis van de genoomsequentie de afgelopen 10 jaar een belangrijk doel geweest. Meer recentelijk zijn de structuur en dynamiek van het genoom in dit organisme steeds belangrijker geworden, aangezien wijdverbreide aneuploïdie [2, 3], de rol van herhaald DNA bij chromosoomverlies [4] en chromosoomherschikking die leidt tot resistentie tegen geneesmiddelen [5] zijn gemeld.

Het Candida Genome Sequencing Project begon in 1996 en produceerde in 2004 een diploïde assemblage opgebouwd uit 10,9 × dekking (assemblage 19), die enkele contigs opleverde waar heterozygotie niet duidelijk was en allelische contigs waar er significante heterozygositeit was [6]. Er waren verschillende belangrijke stappen op weg naar deze release, deze worden gedetailleerd beschreven in een recensie door Nantel [7]. De eerste was de constructie van een fysieke kaart van één chromosoom, chromosoom 7 [8]. Vervolgens waren de twee vroege releases van de opkomende sequentiegegevens, genaamd Assembly 4 en Assembly 6. Deze assemblages met een lagere dichtheid maakten veel genanalyse mogelijk, waaronder de constructie van verschillende microarrays [9, 10], een analyse van haplo-onvoldoende genen voor filamentatie [11], en de opheldering van verschillende genfamilies, waaronder een aantal die belangrijk zijn in pathogenese. Voorbeelden zijn de uitgescheiden aspartylproteïnasen (SAPs) [12], de agglutinine-achtige stoffen (ALSs) [13], en de fosfolipasen (PLB en PLC) [14, 15]. Er zijn momenteel twee vrij uitgebreide storingsbibliotheken beschikbaar. Eén bibliotheek werd systematisch geconstrueerd door gerichte verstoring van één allel gevolgd door insertie van een gereguleerde promotor op het andere allel [16]. De andere disruptiebibliotheek werd willekeurig geconstrueerd door transposon-mutagenese, waarbij de UAU-cassette als insert in één allel werd gebruikt, wat de disruptie van het tweede allel vergemakkelijkt via twee spontaan optredende stappen van mitotische recombinatie [17].

Deze tools hebben het tempo van de moleculaire analyse van de pathogenese en levensstijl van C. albicans, maar Assemblage 19 was geen voltooide reeks, omdat het in totaal 412 contigs bevatte, waarvan 266 de haploïde set waren. Om een ​​voltooide sequentie te verschaffen, gebruikten we hybridisatie van chromosomen die gedeeltelijk zijn gezuiverd door pulsveld-elektroforese, evenals een sequentie-tagged site (STS) kaart op basis van een fosmide-bibliotheek om de chromosomale locatie van verschillende contigs te identificeren. Vervolgens hebben we bio-informatica gebruikt om zowel de opkomende reeks van C. albicans stam WO-1, de zustersoort Candida dubliniensis en de primaire sporen die zijn gebruikt om Assembly 4 te genereren, en dit gekoppeld aan de STS-kaart en een optische kaart van het hele chromosoom om Assembly 21 te construeren. ), waarvan er drie volledig zijn gesequenced. De MRS bestaat uit drie subherhalingen, genaamd RB2, RPS en HOK [18]. Naast de intacte MRS-sequenties zijn er 14 RB2-sequenties en 2 HOK-sequenties. Het ribosomale DNA vormt een andere herhaling, die niet in de assemblage is opgenomen. Naast zijn bruikbaarheid voor het in kaart brengen van genen, onthult Assembly 21 enkele interessante biologische kenmerken, waaronder een vermeende transcriptiefactorgenfamilie met leden proximaal van 14 van de 16 telomeren, een telomeerachtige sequentie in het midden van chromosoom 1, informatie over de relaties van chromosoomlocatie met gelijkenis van genfamilies, en een herziene lijst met open leeskaders (ORF).


Invoering

I nvasieve schimmelinfecties (IFI's) worden veroorzaakt door opportunistische schimmels zoals de filamenteuze schimmels Aspergillus fumigatus of de gisten Candida albicans en Cryptococcus neoformans (Enoch et al., 2006). Hoewel dit doorgaans geen probleem is bij gezonde personen, kunnen IFI's zieke of immuungecompromitteerde patiënten ernstig treffen, waaronder personen met leukemie, ontvangers van transplantaties en mensen met hiv/aids (Comely et al., 2015 de Oliveira et al., 2014 Klingspor et al. al., 2015 Neofytos et al., 2013).

De incidentie van IFI's neemt toe en een groot deel van deze IFI's is nosocomiaal (Beck-Sagué en Jarvis, 1993 Lehrnbecher et al., 2010). Aangenomen wordt dat dit te wijten is aan een toename van de populatie van immuungecompromitteerde personen (Lehrnbecher et al., 2010 Warnock, 2007). IFI's hebben doorgaans hoge sterftecijfers (Comely et al., 2015 Lehrnbecher et al., 2010), en als gevolg daarvan wordt de verbetering van de huidige profylactische en curatieve behandelingen steeds belangrijker. Het is essentieel dat we de fundamentele en dynamische biologische interacties tussen gastheer- en schimmelcellen begrijpen om de zorg en behandeling van patiënten met IFI's te bevorderen.

Pathogenese vereist een interactie tussen een pathogeen en zijn gastheer. Er zijn talloze voorbeelden van interacties tussen gastheer en schimmel in de context van organismen die IFI's veroorzaken. Aspergillus fumigatus is aangetoond dat het hecht aan de extracellulaire matrix van de long en aan het oppervlak van menselijke longepitheelcellen (Gil et al., 1996, Sheppard, 2011). Daarnaast is de internalisering van A. fumigatus sporen door epitheelcellen in vitro is vele malen waargenomen (Gomez et al., 2010 Oosthuizen et al., 2011 Wasylnka en Moore, 2003).

Candida albicans is waargenomen dat het gastheercellen binnendringt door endocytose te induceren (Dalle et al., 2010) of door actieve invasie, een proces waarbij hyfen epitheelcelmembranen doorbreken (Dalle et al., 2010, Wächtler et al., 2011). Het is aangetoond dat C. neoformans infecteert zijn gastheer via een actine-afhankelijk internalisatiemechanisme (Guerra et al., 2014). Deze initiële interacties leiden vaak tot andere interacties tussen de gastheer en schimmel op tal van niveaus. Gastheer-schimmel-interactienetwerken zijn buitengewoon complex, omdat er veel inherente verschillen zijn tussen zoogdiercellen en schimmelcellen. Een uitgebreide analyse van deze netwerken zou het gebruik van "-omics"-brede technieken met zich meebrengen om zowel de drastische als de subtiele dynamische biologische verstoringen binnen zowel de gastheer als de ziekteverwekker vast te leggen.

De studie van verschillende biologische "-omics" is over het algemeen onderverdeeld in verschillende belangrijke gebieden van biologie met hoge doorvoer, met name genomica, transcriptomics, proteomics en metabolomics. Een ideale -omische analyse van een organisme omvat het verzamelen van volledige en onbevooroordeelde datasets die representatief zijn voor de hele reeks biomoleculen van belang. Technieken die geen specifieke of kandidaat-targets selecteren, zijn van bijzondere waarde omdat ze de identificatie van nieuwe biologische netwerken mogelijk maken zonder voorafgaande kennis. Het gebruik van high-throughput-technieken zoals deze is de laatste tijd veel gebruikelijker geworden omdat ze een completer beeld kunnen geven van de complexiteit van de reacties van een organisme of cel op experimentele of omgevingscondities. Meer voorkomende kwantitatieve technieken zoals western blots en reverse transcriptie kwantitatieve PCR zijn alleen in staat om specifieke doelen te analyseren en zijn dus niet in staat om onverwachte veranderingen te detecteren.

Historisch gezien is biologie met hoge doorvoer in verband gebracht met onbetaalbare geldkosten, waardoor veel van deze technieken voor de meeste onderzoekers ontoegankelijk zijn geworden. Desondanks heeft biologie met hoge doorvoer een onmiskenbaar potentieel voor de systematische analyse van een complex biologisch systeem, zoals een interactie tussen gastheer en ziekteverwekker (Fig. 1). De acceptatie door onderzoekers is de afgelopen jaren geholpen door een toename van de betaalbaarheid van verschillende high-throughput biologietechnieken. Een opmerkelijk voorbeeld is de prijs van commerciële genoomsequencing, waarbij de volledige sequencing van een menselijk genoom nu slechts $ 1000 kost (Veritas Genomics, 2015).

Afb. 1. Systeembiologie van interacties tussen twee organismen. Een gedefinieerd experimenteel gastheer-pathogeen systeem wordt geanalyseerd met behulp van high-throughput methoden. De verzamelde gegevens worden onderworpen aan computationele statistische analyse en de resultaten worden geanalyseerd met behulp van een aantal bioinformatica-technologieën. Data-analyse levert een model op voor de biologische interactie. Replicatie resulteert in een robuust en gevalideerd model voor het biologische systeem. Dit gevalideerde model wordt vervolgens gebruikt om aspecten van het systeem te bepalen die nader onderzoek en verfijning behoeven.

Er zijn eerdere beoordelingen over onderwerpen die verband houden met de interactie tussen gastheer en schimmel (Durmuş et al., 2015 Horn et al., 2012 Santamaría et al., 2011), en onze recensie bouwt hierop voort door zowel experimentele als computationele methoden te schetsen en te integreren in high-throughput biologie. We leggen in het bijzonder de nadruk op recente innovaties in technologie die beloven waardevolle inzichten op te leveren in het relatief beperkte veld van gastheer-schimmel-interacties.


Identificatie en pathogeniteit van schimmelpathogenen die verband houden met stengelrot van avocadovruchten in Kenia

Verliezen in verband met stengelrot (SER) van avocadovruchten zijn gemeld in alle avocadoteeltregio's van de wereld. In Kenia vertonen rijpe avocado's SER-symptomen tijdens opslag en marketing, maar de veroorzaker(s) van de ziekte zijn niet vastgesteld. Deze studie had tot doel de schimmelpathogenen te identificeren die geassocieerd zijn met avocado SER in Kenia en de pathogeniteit ervan te evalueren. Schimmelisolaten werden verzameld van symptomatische avocadovruchten van willekeurig geselecteerde boomgaarden en grote markten in Murang'a County, een belangrijk avocadoteeltgebied in Kenia, tussen september 2017 en maart 2018. Een totaal van 207 en 125 schimmelisolaten, teruggevonden in boomgaarden en grote respectievelijk markten werden morfologisch geïdentificeerd en verder bevestigd door moleculaire technieken. De geïdentificeerde isolaten waren: Lasiodiplodia theobromae (39.8%), Neofusicoccum parvum (24.4%), Nectria pseudotrichia (18.4%), Fusarium solani (7.2%), F. oxysporum (5.1%), F. equiseti (3,9%) en Geotricum candidum (1.2%). Geotricum candidum werd uitsluitend gewonnen uit fruit van de markt. Bij de pathogeniteitstest L. theobromae, N. parvum, en N. pseudotrichia veroorzaakte de meest ernstige SER-symptomen. Daarom werden ze beschouwd als de belangrijkste pathogenen van SER van avocado-vruchten in Kenia. Voor zover wij weten, is dit het eerste rapport van SER-pathogeen van avocadovruchten in Kenia. Gezien de aanzienlijke bijdrage van avocado's aan het gezinsinkomen en de deviezen in Kenia, is deze informatie belangrijk om beheerstrategieën voor het verlies van avocado's na de oogst in Kenia verder te ontwikkelen.

1. Inleiding

In Kenia wordt avocado (Persea americana Mill.) is een van de belangrijkste meerjarige tropische fruitgewassen en een belangrijke inkomstenbron voor deviezen. In 2017 was het goed voor ongeveer 74% van de totale export van fruit uit het land [1]. Momenteel is de "Hass"-avocado goed voor ongeveer 80% van het avocadofruit dat wordt geproduceerd en geëxporteerd vanuit Kenia [2]. Andere geproduceerde cultivars zijn onder meer "Fuerte", "Puebla", "Duke" en "G6" [3]. De avocadoproductie in Kenia wordt gedomineerd door kleine boeren (85%) in verschillende agro-ecologische zones, die voornamelijk produceren voor de exportmarkt, en de rest wordt verkocht op de lokale markten. Zeventig procent (70%) van de avocado's wordt geproduceerd in de centrale en oostelijke regio's van het land. De vruchten worden voornamelijk geëxporteerd naar de Europese Unie [2, 4]. Sinds het jaar 2000 is het areaal avocadoproductie aanzienlijk toegenomen, wat heeft geleid tot een grotere export van avocado's uit Kenia [4]. De verhoogde productie wordt gevoed door de grote vraag naar avocado's op de wereldmarkt vanwege het bewustzijn van de consument over de voedingswaarde van het fruit [5]. Ondanks de toegenomen productie en export van avocado's uit Kenia, beperken hoge incidenties van schimmelziekten na de oogst, waaronder anthracnose en SER, de marketing van het fruit en dragen ze bij aan grotere verliezen door de producenten [6, 7].

De symptomen van stengelrot (SER) ontwikkelen zich tijdens het rijpen op de avocadovrucht. Het wordt gekenmerkt door verschrompeling, gevolgd door bruin tot zwart rot dat begint aan het stengeluiteinde van de vrucht. Naarmate de rotting vordert, kunnen de interne vaatbundels zwart tot bruin kleuren en uiteindelijk wordt de hele vrucht door de rot verteerd [8, 9]. Vruchten vertonen voor de oogst nauwelijks SER-symptomen. Verder komen SER vaak voor bij het pakstation tijdens het transport of na het in de handel brengen.

Van verschillende schimmelsoorten is gemeld dat ze SER op avocadovruchten veroorzaken. In Chili omvatten de schimmelpathogenen waarvan gemeld werd dat ze SER veroorzaken, leden van de Botryosphaeriaceae-familie, namelijk: Diplodia mutila, D. pseudoseriata, D. serienummer, Dothiorella iberica, Lasiodiplodia theobromae, Neofusicoccum australe, N. niet-quaesitum, en N. parvum [10]. In Italië, N. parvum, Colletotrichum gloeosporioides, of C. fructicola en Diaporthe foeniculacea of D. sterilis waren de meest geïsoleerde SER-pathogenen [9]. In Californië, Neofusicoccum luteum en Phomopsis perseae werden gemeld [8] terwijl in Zuid-Afrika, Thyronectria pseudotrichia, Dothiorella aromatica, Pestalotiopsis versicolor, Lasiodiplodia theobromae, Rhizopus stolonifer, Fusarium sambucinum, en Fusarium solani werden gemeld [11].

In Kenia is de daadwerkelijke ziekteverwekker die SER veroorzaakt echter niet geïdentificeerd, maar aan de andere kant zijn anthracnose-pathogenen beschreven [12]. Daarom was deze studie gericht op het identificeren van de schimmelpathogeen geassocieerd met SER van avocadovruchten in de centrale hooglanden van Kenia en het testen van hun pathogeniteit.

2. materialen en methoden

2.1. Studiegebied en monsterverzameling

Het onderzoek werd uitgevoerd in Murang'a County, het belangrijkste graafschap in de productie en export van avocado's in Kenia [1]. Geografisch gezien ligt de provincie tussen de breedtegraden 0°34' zuid en 1°07' zuid en 36° oost en 37°27' oost, met een hoogte van 914 m boven de zeespiegel in het oosten en 3.353 m boven de zeespiegel in het westen. Avocadovruchten worden geteeld in de agro-ecologische zones twee, drie en vier met een gemiddelde temperatuurbereik van 18,0 °C tot 27,2 °C en een gemiddelde jaarlijkse regenval van 1600 mm-900 mm [13].

Tussen september 2017 en maart 2018 werd systematische bemonstering gebruikt om 162 boomgaarden te selecteren die in het onderzoek waren opgenomen. De boomgaarden hadden meer dan vijf "Hass" avocado fruitbomen. Zes volwassen avocadovruchten werden willekeurig geoogst van elke vijf willekeurig geselecteerde avocadofruitbomen in elke bemonsterde boomgaard. Bovendien werden 10 "Hass"-vruchten, in verschillende stadia van rijping, gekocht van verschillende handelaren in drie grote markten (Kandara, Kirwara en Maragwa) in de provincie met wekelijkse tussenpozen gedurende twee maanden. In totaal werden 453 vruchten van 4.860 vruchten geoogst uit de boomgaarden en 240 vruchten van de markt bemonsterd, verpakt in dozen en vervoerd naar Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO), Kandara, waar ze bij kamertemperatuur (22°C) werden geïncubeerd. C-25°C) gedurende 7-14 dagen om de ontwikkeling van SER mogelijk te maken.

2.2. Schimmelisolatie

De 207 vruchten uit de boomgaarden en 125 vruchten van de markt die SER-symptomen vertoonden, werden gewassen met schoon kraanwater, aan het oppervlak gesteriliseerd met 2% natriumhypochloriet gedurende één minuut, gespoeld in gedestilleerd water en aan de lucht gedroogd. Kleine stukjes vlees van de randen van symptomatisch vlees werden aseptisch geplaatst in petrischalen met een diameter van 9 cm die aardappeldextrose-agar (PDA) bevatten, gewijzigd met streptomycinesulfaat en gedurende vijf dagen bij kamertemperatuur (22 ° C-25 ° C) geïncubeerd. Zuivere kweken werden verkregen door de mycelia-uiteinden over te brengen op 1,5% (wt/vol) wateragar (WA) en men liet ze een nacht groeien. Hyphal tips van de mycelia groei in de WA werden later overgebracht op PDA gewijzigd met streptomycinesulfaat. Slant universele fles werd gebruikt om de zuivere culturen van de ziekteverwekker te bewaren en bewaard in de koelkast bij 4°C voor later gebruik.

2.2.1. Bereiding van conidiale suspensie

Veertien dagen oude zuivere culturen in PDA werden overspoeld met steriel gedestilleerd water. Een steriele draadlus werd gebruikt om de conidia af te schrapen en tot suspensie te brengen. De suspensie werd gefiltreerd door een dubbellaagse mousselinedoek en het verzamelde filtraat werd serieel verdund tot 1 x 105 . Een hemocytometer werd gebruikt om de sporenconcentratie aan te passen.

2.3. Morfologische karakterisering van het isolaat

Om de productie van conidia te induceren, werden kleine stukjes mycelia van de isolaten overgebracht in petrischalen met een diameter van 9 cm met PDA aangepast met geautoclaveerde avocado-houtsnippers en gedurende vier weken bij 25 ± 1°C geïncubeerd. De isolaten werden morfologisch geïdentificeerd op basis van culturele en microscopische kenmerken zoals beschreven door Valencia et al. [10], Philips et al. [14] en Watanabe [15]. Lactofenolblauw werd gebruikt bij microscopische identificatie. De lengte en breedte van conidia (N = 50) van elk isolaat werden gemeten met behulp van lichtmicroscoop Zeiss-Primo Star, gekoppeld aan AxioCam ERc 5s-camera.

2.4. Moleculaire kenmerken
2.4.1. DNA-extractie

Een verbeterd schimmelextractieprotocol beschreven door Innis et al. [16] werd gebruikt om DNA te extraheren uit drie representatieve isolaten van elke soort. Er werden zuivere schimmelculturen gebruikt die waren afgeleid van de enkele sporen die in PDA waren geïncubeerd. Veertig milligram (mg) mycelium werd in een microcentrifugebuisje met 300 μl extractiebuffer (Tris-HCl, 200 mM Ph 8.5 EDTA, 25 mM 1 M NaCl 250 mM SDS, 0,5%) met glasparels. De buizen werden gedurende één minuut bij 2000 rpm in een fastprep®-24 genogrinder geplaatst. Tweehonderd microliter (μ1) 3 mM natriumacetaat pH 5,2 werd toegevoegd en gedurende 10 minuten bij -20°C gekoeld. Na incubatie werden de monsters 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd. Daarna werden de supernatanten overgebracht in verse microcentrifugebuizen van 1,5 ml. Gelijke hoeveelheden isopropanol werden aan de supernatanten toegevoegd en men liet deze gedurende vijf minuten bij kamertemperatuur staan. Na vijf minuten werden de monsters gedurende 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd en werd het supernatant weggegooid. Vijfhonderd μ1 70% ethanol werd vervolgens aan de pellets toegevoegd en gedurende 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd om de pellet te wassen. De verkregen nucleïnezuurpellets werden aan de lucht gedroogd en vervolgens opnieuw gesuspendeerd in 50 μl TE-buffer met laag zoutgehalte (Tris-HCl, 1 mM, pH 8 EDTA, 0,1 mM) en bewaard bij -20 °C voor later gebruik. De kwaliteit van DNA werd bepaald door agarosegelelektroforese en gekwantificeerd met behulp van een NanoDrop ND-1000 Spectrofotometer. DNA werd gestandaardiseerd of genormaliseerd tot 20 ng/μl voor polymerasekettingreacties (PCR).

2.4.2. DNA-amplificatie en sequencing

Het geëxtraheerde DNA werd gebruikt als templates in PCR. Twee sets primers, ITS1 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG) en ITS4 (TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC), ITS5 (GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G) en ITS1 werden gebruikt bij de amplificatie van het interne getranscribeerde rDNA van de schimmelisolaten [16]. PCR-reactievolumes van 25 μl met 2.5 μl van 0.2 μΜ van elke primer, 5 × My Taq-reactiebuffer, 0,25 μl Taq-polymerase (Bioline, Meridian Life Science, Memphis, VS), 40 ng/μl van elke DNA-sjabloon, en 12,75 μ1 moleculair water werd gebruikt. Voor amplificatie werd de GeneAmp 9700 DNA Thermal Cycler (Perkin-Elmer) gebruikt. Het proces omvatte een initiële denatureringsstap bij 94°C gedurende 30 s, gevolgd door 35 cycli, denaturering bij 94°C gedurende 30 s, uitgloeien bij 55°C gedurende 30 s gevolgd door verlenging gedurende 1 minuut bij 68°C, en een laatste verlengingsstap van 5 min bij 68°C. Om de amplificatie te bevestigen, werden de PCR-producten op 1,5% agarosegel gelopen en onder UV-licht gevisualiseerd met behulp van ENDUROTM GDS. De PCR-producten werden gereinigd met behulp van de Qiagen PCR-reinigingskit volgens de instructies van de fabrikant en ingediend voor Sanger-sequencing met forward en reverse primers op het Inqaba Africa Genomic-platform, Zuid-Afrika.

2.4.3. Bioinformatica-analyse

Sequentiegegevens werden geanalyseerd door uitlezingen toe te wijzen aan monsters, indexen, primers en adapters. De primers werden gemarkeerd met Picard (//broadinstitute.github.io/picard/index.html). Bam2fastq (https://gsl.hudsonalpha.org/information/software/bam2fastq) werd gebruikt om de bam-bestanden van de resulterende bestanden naar fastq te converteren. De algehele sequencing-kwaliteit van de metingen werd visueel geëvalueerd met behulp van het Fast QC-programma (//www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/). De kwaliteitsparameters die werden gebruikt bij het filteren van de uitlezingen, omvatten een minimale lengte van 250 bp en een minimale QC-waarde van 30. Het trimmen werd gedaan in overeenstemming met de adapters en sequenties van lage kwaliteit van alle uitlezingen. Daaropvolgende analyse en verwerking van de uitlezingen werd gedaan in de CLC Genomic Workbench 11.0, waar de overlappende uitlezingen werden samengevoegd. De de novo assemblage van de niet-geassembleerde uitlezingen en de uitlijning van de onbewerkte uitlezingen werd uitgevoerd met behulp van CLC Genomics Workbench 11.0 met standaardparameters (minimum contig = 100 bp, 23 K-mer, gelijkenisfractie = 80% en lengtefractie = 50%). BLAST-analyse van de ITS-sequenties werd uitgevoerd om de morfologische identificatie van de monsters in de NCBI-database te ondersteunen. De ITS-sequenties werden met BankIT in GeneBank gedeponeerd.

2.5. Pathogeniteitstest

Om de postulaten van Koch vast te stellen, Geotrichum candidum, Fusarium equiseti, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Lasiodiplodia theobromae, Neofusicoccum parvum, en Nectria pseudotrichia werden onderworpen aan een pathogeniteitstest zoals beschreven door Freeman et al. [17] en Twizeyimana et al. [8]. Gezonde "Hass"-vruchten werden geoogst van de boerderijen waarvan bekend is dat ze een lage incidentie van SER hebben in Murang'a County. De vruchten werden gewassen met schoon leidingwater om alle bodemresten te verwijderen. De vruchten werden aan het oppervlak gesteriliseerd door gedurende ongeveer drie minuten in 75% ethanol te dompelen, gespoeld met gedestilleerd water en vervolgens aan de lucht gedroogd. Elk van de isolaten werd onderworpen aan twee inoculatiemethoden.

Een steriele kurkboor (5 mm diameter) werd gebruikt om het stengeluiteinde van elke vrucht te wikkelen en myceliumschijven met een equivalente diameter verkregen van de rand van actief groeiende zuivere culturen werden op de wond geplaatst. Zes ingeënte vruchten voor elke ziekteverwekker en zes controlevruchten die waren ingeënt met gewone PDA werden op afzonderlijke trays gerangschikt en bedekt met huishoudfolie om vocht te behouden en besmetting te voorkomen. De vruchten werden geïncubeerd bij kamertemperatuur van 24°C ± 1.

Na het breken van de steel van aan de lucht gedroogd fruit, werd de conidiale suspensie (5 x 10 −5 conidiaal / ml) op de opening aan het uiteinde van de stengel geplaatst en bedekt met huishoudfolie. Zes geïnoculeerde vruchten voor elk pathogeen en zes controlevruchten die waren geënt met gedestilleerd water werden in afzonderlijke schalen gerangschikt en bedekt met huishoudfolie. De geïnoculeerde vruchten werden bij 24 ± 1°C geïncubeerd. Evaluatie werd gedaan na 12 dagen door de vruchten in lengterichting te snijden en SER-symptomen als volgt te beoordelen op een 0-4 beoordelingsschaal: 0 = geen zichtbare rot 1 = 1-25% rot 2 = 25-50% rot 3 = 50-75% rot 4 = ≥75% rot (Figuur 1). Aan het einde van de pathogeniteitstest werd opnieuw geïsoleerd uit de symptomatische vruchten en werden opnieuw geïsoleerde schimmelkolonies morfologisch vergeleken met de oorspronkelijke isolaten [8, 9]. De ernst van de SER op avocado's werd berekend met behulp van de volgende formule [18]:


8.4: Pathogeniteit van schimmels - Biologie

Van gewas- en voedselbederf tot ernstige infecties bij diersoorten, schimmelparasieten en ziekteverwekkers zijn wijdverbreid en moeilijk te behandelen.

Leerdoelen

Geef voorbeelden van schimmels die parasieten en ziekteverwekkers van planten en dieren zijn

Belangrijkste leerpunten

Belangrijkste punten

  • In planten kunnen schimmels plantenweefsel direct vernietigen of door de productie van krachtige toxines, die meestal eindigen in de dood van de gastheer en zelfs kunnen leiden tot ergotisme bij dieren zoals mensen.
  • Tijdens mycose vallen schimmels, zoals dermatofyten, gastheren met succes rechtstreeks aan door hun weefsels te koloniseren en te vernietigen.
  • Voorbeelden van schimmelparasieten en ziekteverwekkers bij dieren die mycosen veroorzaken, zijn onder meer: Batrachochytrium dendrobatidis, Geomyces destructans, en Histoplasma capsulatum.
  • Systemische mycosen, zoals dalkoorts, histoplasmose of longziekte, zijn schimmelziekten die zich verspreiden naar inwendige organen en gewoonlijk het lichaam binnendringen via het ademhalingssysteem.
  • Opportunistische mycosen, schimmelinfecties die in alle omgevingen voorkomen, maken vooral gebruik van individuen met een aangetast immuunsysteem, zoals AIDS-patiënten.
  • Schimmels kunnen ook mycetismus veroorzaken, een ziekte die wordt veroorzaakt door de inname van giftige paddenstoelen die tot vergiftiging leidt.

Sleutelbegrippen

  • mycose: een schimmelziekte veroorzaakt door infectie en directe schade
  • dermatofyt: een parasitaire schimmel die extracellulaire enzymen afscheidt die keratine afbreken en huidinfecties veroorzaken, zoals jeuk en voetschimmel
  • aflatoxine: giftige, kankerverwekkende verbindingen die vrijkomen door schimmels van het geslacht Aspergillus besmetten noten- en graanoogsten
  • moederkoren: alle schimmels van het geslacht Claviceps die parasitair zijn op grassen

Schimmelparasieten en pathogenen

De productie van voldoende gewassen van goede kwaliteit is essentieel voor het menselijk bestaan. Plantenziekten hebben gewassen verwoest, waardoor wijdverbreide hongersnood is ontstaan. Veel plantpathogenen zijn schimmels die weefselbederf en uiteindelijk de dood van de gastheer veroorzaken. Naast het direct vernietigen van plantenweefsel, bederven sommige plantpathogenen gewassen door krachtige toxines te produceren. Schimmels zijn ook verantwoordelijk voor voedselbederf en het rotten van opgeslagen gewassen. Bijvoorbeeld de schimmel Claviceps purpurea veroorzaakt moederkoren, een ziekte van graangewassen (vooral van rogge). Hoewel de schimmel de graanopbrengst vermindert, zijn de effecten van de alkaloïde toxines van moederkoren op mens en dier van veel groter belang. Bij dieren wordt de ziekte ergotisme genoemd. De meest voorkomende tekenen en symptomen zijn convulsies, hallucinaties, gangreen en melkverlies bij runderen. Het actieve ingrediënt van moederkoren is lyserginezuur, dat een voorloper is van het medicijn LSD. Smuts, roest en echte of valse meeldauw zijn andere voorbeelden van veel voorkomende schimmelpathogenen die gewassen aantasten.

Schimmelpathogenen: Sommige schimmelpathogenen omvatten (a) groene schimmel op grapefruit, (b) echte meeldauw op een zinnia, (c) stengelroest op een bundel gerst en (d) grijze rot op druiven.

Aflatoxinen zijn giftige, kankerverwekkende verbindingen die vrijkomen door schimmels van het geslacht Aspergillus. Periodiek worden de oogsten van noten en granen aangetast door aflatoxinen, wat leidt tot massale terugroeping van producten. Dit ruïneert producenten soms en veroorzaakt voedseltekorten in ontwikkelingslanden.

Dierlijke en menselijke parasieten en pathogenen

Schimmels kunnen dieren, inclusief mensen, op verschillende manieren aantasten. Een mycose is een schimmelziekte die het gevolg is van infectie en directe schade. Schimmels vallen dieren rechtstreeks aan door weefsels te koloniseren en te vernietigen. Mycotoxicose is de vergiftiging van mensen (en andere dieren) door voedsel dat besmet is met schimmeltoxines (mycotoxinen). Mycetismus beschrijft de inname van voorgevormde gifstoffen in giftige paddenstoelen. Bovendien ontwikkelen personen die overgevoelig zijn voor schimmels en sporen sterke en gevaarlijke allergische reacties. Schimmelinfecties zijn over het algemeen erg moeilijk te behandelen omdat schimmels, in tegenstelling tot bacteriën, eukaryoten zijn. Antibiotica richten zich alleen op prokaryotische cellen, terwijl verbindingen die schimmels doden ook schadelijk zijn voor de eukaryote dierlijke gastheer.

Veel schimmelinfecties zijn oppervlakkig, dat wil zeggen, ze komen voor op de huid van het dier. Ze worden cutane (“skin'8221) mycosen genoemd en kunnen verwoestende effecten hebben. De achteruitgang van de kikkerpopulatie ter wereld in de afgelopen jaren kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door de schimmel Batrachochytrium dendrobatidis, die de huid van kikkers infecteert en vermoedelijk de gasuitwisseling verstoort. Evenzo zijn meer dan een miljoen vleermuizen in de Verenigde Staten gedood door het witte-neussyndroom, dat verschijnt als een witte ring rond de mond van de vleermuis. Het wordt veroorzaakt door de koudeminnende schimmel Geomyces destructans, die zijn dodelijke sporen verspreidt in grotten waar vleermuizen overwinteren. Mycologen onderzoeken de overdracht, het mechanisme en de controle van G. destructans om de verspreiding ervan te stoppen.

Schimmels die de oppervlakkige mycosen van de opperhuid, het haar en de nagels veroorzaken, verspreiden zich zelden naar het onderliggende weefsel. Deze schimmels worden vaak verkeerd genoemd “dermatophytes”, van de Griekse woorden dermis wat huid betekent en phyte wat plant betekent, hoewel het geen planten zijn. Dermatofyten worden ook wel 'ringwormen'8221 genoemd vanwege de rode ring die ze op de huid veroorzaken. Ze scheiden extracellulaire enzymen af ​​die keratine afbreken (een eiwit dat voorkomt in haar, huid en nagels), waardoor aandoeningen zoals voetschimmel en jeuk ontstaan. Deze aandoeningen worden meestal behandeld met vrij verkrijgbare crèmes en poeders die gemakkelijk te verwijderen zijn. Voor meer hardnekkige oppervlakkige mycosen kan orale medicatie op recept nodig zijn.

Mycose infectie: (a) Ringworm presenteert zich als een rode ring op de huid (b) Trichophyton violaceum, getoond in deze helderveldlichtmicrofoto, veroorzaakt oppervlakkige mycosen op de hoofdhuid (c) Histoplasma capsulatum is een ascomyceet die de luchtwegen infecteert en symptomen veroorzaakt die lijken op griep.

Systemische mycosen verspreiden zich naar interne organen en komen het lichaam meestal binnen via het ademhalingssysteem. Coccidioidomycose (valleikoorts) wordt bijvoorbeeld vaak aangetroffen in het zuidwesten van de Verenigde Staten, waar de schimmel zich in het stof bevindt. Eenmaal ingeademd, ontwikkelen de sporen zich in de longen en veroorzaken ze symptomen die lijken op die van tuberculose. Histoplasmose wordt veroorzaakt door de dimorfe schimmel Histoplasma capsulatum. Het veroorzaakt ook longinfecties. In zeldzamere gevallen veroorzaakt het zwelling van de membranen van de hersenen en het ruggenmerg. Behandeling van deze en vele andere schimmelziekten vereist het gebruik van antischimmelmedicijnen die ernstige bijwerkingen hebben.

Opportunistische mycosen zijn schimmelinfecties die in alle omgevingen voorkomen of deel uitmaken van de normale biota. Ze treffen vooral personen met een gecompromitteerd immuunsysteem. Patiënten in de late stadia van AIDS lijden aan opportunistische mycosen die levensbedreigend kunnen zijn. de gist Candida sp., een veel voorkomend lid van de natuurlijke biota, kan ongecontroleerd groeien en de vagina of mond (orale spruw) infecteren als de pH van de omgeving, het immuunsysteem van de persoon of de normale populatie bacteriën wordt gewijzigd.

Mycetismus kan optreden wanneer giftige paddenstoelen worden gegeten. Het veroorzaakt een aantal menselijke dodelijke slachtoffers tijdens het paddenstoelenplukseizoen. Veel eetbare vruchtlichamen van schimmels lijken op zeer giftige verwanten. Amateur-paddenstoelenjagers worden gewaarschuwd om hun oogst zorgvuldig te inspecteren en het eten van paddenstoelen van twijfelachtige oorsprong te vermijden.


Inhoud

Beheersing van plantenziekten is cruciaal voor de betrouwbare productie van voedsel en levert aanzienlijke problemen op bij het landbouwgebruik van land, water, brandstof en andere inputs.Planten in zowel natuurlijke als gecultiveerde populaties zijn inherent resistentie tegen ziekten, maar er zijn talloze voorbeelden van verwoestende effecten van plantenziekten, zoals de Grote Hongersnood van Ierland en de kastanjeziekte, evenals terugkerende ernstige plantenziekten zoals rijstexplosie, sojacysteaaltje en citrusvruchten. kanker.

Voor de meeste gewassen is de ziektebestrijding echter redelijk succesvol. Ziektebestrijding wordt bereikt door het gebruik van planten die zijn gekweekt voor een goede resistentie tegen veel ziekten, en door benaderingen van plantenteelt, zoals vruchtwisseling, gebruik van pathogeenvrij zaad, geschikte plantdatum en plantdichtheid, controle van veldvocht en pesticiden gebruik maken van. Voortdurende vooruitgang in de wetenschap van plantenpathologie is nodig om de ziektebestrijding te verbeteren en om gelijke tred te houden met veranderingen in ziektedruk die worden veroorzaakt door de voortdurende evolutie en verplaatsing van plantpathogenen en door veranderingen in landbouwpraktijken.

Plantenziekten veroorzaken wereldwijd grote economische verliezen voor boeren. In grote regio's en veel gewassoorten wordt geschat dat ziekten de plantopbrengsten doorgaans elk jaar met 10% verminderen in meer ontwikkelde omgevingen, maar het opbrengstverlies door ziekten is vaak meer dan 20% in minder ontwikkelde omgevingen. De Voedsel- en Landbouworganisatie schat dat plagen en ziekten verantwoordelijk zijn voor ongeveer 25% van het oogstverlies. Om dit op te lossen zijn nieuwe methoden nodig om ziekten en plagen vroegtijdig op te sporen, zoals nieuwe sensoren die plantengeuren en spectroscopie detecteren en biofotonica die de plantgezondheid en het metabolisme kunnen diagnosticeren. [2]

In de meeste pathosystemen is virulentie afhankelijk van hydrolasen - en de bredere klasse van celwandafbrekende eiwitten - die de celwand afbreken. De overgrote meerderheid van CWDP's wordt geproduceerd door pathogenen en is gericht op pectine (bijvoorbeeld pectinesterase, pectaatlyase en pectinasen). Voor microben zijn de celwandpolysachariden zelf een voedselbron, maar meestal slechts een barrière die moet worden overwonnen.

Veel ziekteverwekkers groeien ook opportunistisch wanneer de gastheer zijn eigen celwanden afbreekt, meestal tijdens het rijpen van fruit. [3]

Schimmels Bewerken

De meeste fytopathogene schimmels behoren tot de Ascomyceten en de Basidiomyceten. De schimmels planten zich zowel seksueel als ongeslachtelijk voort via de productie van sporen en andere structuren. Sporen kunnen over lange afstanden worden verspreid door de lucht of het water, of ze kunnen in de bodem worden verspreid. Veel bodembewonende schimmels zijn in staat saprotrofisch te leven en voeren het deel van hun levenscyclus in de bodem uit. Dit zijn facultatieve saprotrofen. Schimmelziekten kunnen worden bestreden door het gebruik van fungiciden en andere landbouwpraktijken. Er ontstaan ​​echter vaak nieuwe rassen van schimmels die resistent zijn tegen verschillende fungiciden. Biotrofe schimmelpathogenen koloniseren levend plantenweefsel en halen voedingsstoffen uit levende gastheercellen. Necrotrofe schimmelpathogenen infecteren en doden gastheerweefsel en halen voedingsstoffen uit de dode gastheercellen. Significante schimmelziekteverwekkers bij planten zijn onder meer: ​​[ citaat nodig ]

Ascomyceten Bewerken

  • Fusarium spp. (Fusarium verwelkingsziekte)
  • Thielaviopsis spp. (kankerrot, zwarte wortelrot, Thielaviopsis wortelrot)
  • Verticillium spp.
  • Magnaporthe grisea (rijst explosie)
  • Sclerotinia sclerotiorum (katoenrot)

Basidiomycetes Bewerken

  • Ustilago spp. (smuts) smut van gerst
  • Rhizoctonia spp.
  • Phakospora pachyrhizi (soja roest)
  • Puccinia spp. (ernstige roest van granen en grassen)
  • Armillaria spp. (honingzwamsoorten, virulente ziekteverwekkers van bomen)

Schimmelachtige organismen

Oomycetes Bewerken

De oomyceten zijn schimmelachtige organismen. [4] Ze omvatten enkele van de meest destructieve plantenpathogenen, waaronder het geslacht Phytophthora, waaronder de veroorzakers van aardappelziekte [4] en plotselinge eikensterfte. [5] [6] Bepaalde soorten oomyceten zijn verantwoordelijk voor wortelrot.

Ondanks dat ze niet nauw verwant zijn aan de schimmels, hebben de oomyceten vergelijkbare infectiestrategieën ontwikkeld. Oomyceten zijn in staat om effector-eiwitten te gebruiken om de afweer van een plant tijdens het infectieproces uit te schakelen. [7] Plantenpathologen groeperen ze gewoonlijk met schimmelpathogenen.

Significante oomycete plantpathogenen zijn onder meer:

Phytomyxea Bewerken

Sommige slijmzwammen in Phytomyxea veroorzaken belangrijke ziekten, waaronder knolwortel bij kool en verwanten en poederschurft bij aardappelen. Deze worden veroorzaakt door soorten Plasmodiophora en Spongospora, respectievelijk.

Bacteriën Bewerken

De meeste bacteriën die met planten worden geassocieerd, zijn eigenlijk saprotroof en brengen de plant zelf geen schade toe. Een klein aantal, ongeveer 100 bekende soorten, kan echter ziekte veroorzaken. [8] Bacteriële ziekten komen veel vaker voor in subtropische en tropische gebieden van de wereld.

De meeste plantpathogene bacteriën zijn staafvormig (bacillen). Om de plant te kunnen koloniseren hebben ze specifieke pathogeniteitsfactoren. Er zijn vijf hoofdtypen bacteriële pathogeniteitsfactoren bekend: gebruik van celwandafbrekende enzymen, toxines, effectoreiwitten, fytohormonen en exopolysacchariden.

Ziekteverwekkers zoals Erwinia soorten gebruiken celwandafbrekende enzymen om zachtrot te veroorzaken. Agrobacterium soorten veranderen het niveau van auxines om tumoren te veroorzaken met fytohormonen. Exopolysacchariden worden geproduceerd door bacteriën en blokkeren xyleemvaten, wat vaak leidt tot de dood van de plant.

Bacteriën regelen de productie van pathogeniteitsfactoren via quorum sensing.

Belangrijke bacteriële plantpathogenen:

Fytoplasma's en spiroplasma's

fytoplasma en Spiroplasma zijn geslachten van bacteriën die celwanden missen en zijn verwant aan de mycoplasma's, die menselijke pathogenen zijn. Samen worden ze de mollicuten genoemd. Ze hebben ook de neiging om kleinere genomen te hebben dan de meeste andere bacteriën. Ze worden normaal gesproken overgedragen door sapzuigende insecten en worden overgebracht naar het floëem van de plant waar het zich voortplant.

Virussen, viroïden en virusachtige organismen Bewerken

Er zijn veel soorten plantenvirussen en sommige zijn zelfs asymptomatisch. Onder normale omstandigheden veroorzaken plantenvirussen alleen een verlies aan gewasopbrengst. Daarom is het economisch niet haalbaar om te proberen ze te bestrijden, behalve wanneer ze meerjarige soorten infecteren, zoals fruitbomen.

De meeste plantenvirussen hebben kleine, enkelstrengs RNA-genomen. Sommige plantenvirussen hebben echter ook dubbelstrengs RNA of enkel- of dubbelstrengs DNA-genomen. Deze genomen kunnen coderen voor slechts drie of vier eiwitten: een replicase, een manteleiwit, een bewegingseiwit om cel-tot-cel-beweging door plasmodesmata mogelijk te maken, en soms een eiwit dat overdracht door een vector mogelijk maakt. Plantenvirussen kunnen meerdere eiwitten hebben en veel verschillende moleculaire translatiemethoden gebruiken.

Plantenvirussen worden over het algemeen van plant op plant overgedragen door een vector, maar mechanische en zaadoverdracht komen ook voor. Vectoroverdracht vindt vaak plaats door een insect (bijvoorbeeld bladluizen), maar van sommige schimmels, nematoden en protozoa is aangetoond dat ze virale vectoren zijn. In veel gevallen zijn het insect en virus specifiek voor virusoverdracht, zoals de bietensprinkhaan die het krultopvirus overbrengt dat ziekte veroorzaakt in verschillende gewassen. [11] Een voorbeeld is de mozaïekziekte van tabak, waarbij de bladeren kleiner worden en het chlorofyl van de bladeren wordt vernietigd. Een ander voorbeeld is Bunchy top of banana, waarbij de plant verkleind is en de bovenste bladeren een strakke rozet vormen.

Nematoden Bewerken

Nematoden zijn kleine, meercellige wormachtige dieren. Velen leven vrij in de grond, maar er zijn enkele soorten die plantenwortels parasiteren. Ze vormen een probleem in tropische en subtropische gebieden van de wereld, waar ze gewassen kunnen infecteren. Aardappelcysteaaltjes (Globodera pallida en G. rostochiensis) worden op grote schaal verspreid in Europa en Noord- en Zuid-Amerika en veroorzaken elk jaar $ 300 miljoen aan schade in Europa. Wortelknobbelaaltjes hebben een vrij groot gastheerbereik, ze parasiteren het wortelstelsel van planten en beïnvloeden zo direct de opname van water en voedingsstoffen die nodig zijn voor normale plantengroei en voortplanting, [12] terwijl cysteaaltjes de neiging hebben om slechts enkele soorten te infecteren. Nematoden kunnen radicale veranderingen in wortelcellen veroorzaken om hun levensstijl te vergemakkelijken.

Protozoa en algen

Er zijn enkele voorbeelden van plantenziekten veroorzaakt door protozoa (bijv. Phytomonas, een kinetoplastide). [13] Ze worden overgedragen als duurzame zoösporen die mogelijk jarenlang in rusttoestand in de bodem kunnen overleven. Verder kunnen ze plantenvirussen overbrengen. Wanneer de beweeglijke zoösporen in contact komen met een wortelhaar, produceren ze een plasmodium dat de wortels binnendringt.

Sommige kleurloze parasitaire algen (bijv. Cephaleuros) veroorzaken ook plantenziekten. [ citaat nodig ]

Parasitaire planten Bewerken

Parasitaire planten zoals bremraap, maretak en dodder zijn opgenomen in de studie van fytopathologie. Dodder kan bijvoorbeeld een kanaal zijn voor de overdracht van virussen of virusachtige middelen van een waardplant naar een plant die typisch geen gastheer is, of voor een middel dat niet via een ent overdraagbaar is.

  • Celwandafbrekende enzymen: Deze worden gebruikt om de plantencelwand af te breken om de voedingsstoffen binnenin vrij te maken.
  • gifstoffen: Deze kunnen niet-gastheerspecifiek zijn, die alle planten beschadigen, of gastheerspecifiek, die alleen schade veroorzaken aan een waardplant.
  • effector eiwitten: Deze kunnen worden uitgescheiden in de extracellulaire omgeving of direct in de gastheercel, vaak via het Type drie secretiesysteem. Van sommige effectoren is bekend dat ze de verdedigingsprocessen van de gastheer onderdrukken. Dit kan zijn: het verminderen van de interne signaalmechanismen van de plant of het verminderen van de productie van fytochemicaliën. [14] Bacteriën, schimmels en oomyceten staan ​​bekend om deze functie. [4][15]
  • sporen: Sporen van fytopathogene schimmels kunnen een bron van infectie zijn op waardplanten. Sporen hechten zich eerst aan de cuticulaire laag op bladeren en stengels van waardplant. Om dit te laten gebeuren, moet de infectieuze spore worden getransporteerd van de bron van de ziekteverwekker, dit gebeurt via wind, water en vectoren zoals insecten en mensen. Wanneer gunstige omstandigheden aanwezig zijn, zal de spore een gemodificeerde hyfen produceren die een kiembuis wordt genoemd. Deze kiembuis vormt later een uitstulping, een appressorium genaamd, die gemelaniseerde celwanden vormt om tugourdruk op te bouwen. Zodra er voldoende turgordruk is opgebouwd, oefent het appressorium druk uit op de cuticulaire laag in de vorm van een geharde penetratiepin. Dit proces wordt ook ondersteund door de afscheiding van celwandafbrekende enzymen uit het appressorium. Zodra de penetratiepin het gastheerweefsel binnengaat, ontwikkelt het een gespecialiseerde hyfen die een haustorium wordt genoemd. Op basis van de levenscyclus van pathogenen kan dit haustorium naburige cellen intracellulair binnendringen en voeden of intercellulair in een gastheer voorkomen. [16]

Sommige abiotische aandoeningen kunnen worden verward met door pathogenen veroorzaakte aandoeningen. Abiotische oorzaken zijn onder meer natuurlijke processen zoals droogte, vorst, sneeuw- en hageloverstromingen en slechte afvoer nutriëntentekort depositie van minerale zouten zoals natriumchloride en gips windverbranding en breuk door stormen en bosbranden. Soortgelijke aandoeningen (meestal geclassificeerd als abiotisch) kunnen worden veroorzaakt door menselijk ingrijpen, resulterend in bodemverdichting, vervuiling van lucht en bodem, verzilting veroorzaakt door irrigatie en strooizout, overmatige toepassing van herbiciden, onhandige behandeling (bijv. grasmaaierschade aan bomen), en vandalisme. [ citaat nodig ]

Epidemiologie: De studie van factoren die de uitbraak en verspreiding van infectieziekten beïnvloeden. [17]

Een ziektetetraëder (ziektepiramide) vangt het beste de elementen die betrokken zijn bij plantenziekten. Deze piramide gebruikt de ziektedriehoek als basis, bestaande uit elementen als: gastheer, ziekteverwekker en omgeving. Naast deze drie elementen voegen mens en tijd de overige elementen toe om een ​​ziekte-tetraëder te creëren.

Geschiedenis: Plantenziekte-epidemieën die historisch bekend zijn op basis van enorme verliezen:

- Kastanjeziekte in Noord-Amerika [20]

Factoren die van invloed zijn op epidemieën:

Gastheer: resistentie- of gevoeligheidsniveau, leeftijd en genetica.

Pathogeen: hoeveelheid inoculum, genetica en type reproductie

Plantziekteresistentie is het vermogen van een plant om infecties door plantpathogenen te voorkomen en te beëindigen.

Structuren die planten helpen ziekten te voorkomen zijn: cuticulaire laag, celwanden en huidmondjes die de cellen beschermen. Deze fungeren als een barrière om te voorkomen dat ziekteverwekkers de plantgastheer binnendringen.

Zodra ziekten deze barrières hebben overwonnen, initiëren plantenreceptoren signaalroutes om moleculen te creëren die concurreren met de vreemde moleculen. Deze routes worden beïnvloed en getriggerd door genen in de waardplant en zijn vatbaar voor manipulatie door genetische veredeling om variëteiten van planten te creëren die resistent zijn tegen destructieve pathogenen. [21]

Binnenlandse quarantaine Bewerken

Een ziek stukje vegetatie of individuele planten kan worden geïsoleerd van andere, gezonde groei. Monsters kunnen worden vernietigd of verplaatst naar een kas voor behandeling of studie.

Haven- en grensinspectie en quarantaine Bewerken

Een andere optie is om de introductie van schadelijke niet-inheemse organismen te voorkomen door alle menselijke handel en activiteiten te beheersen (bijvoorbeeld de Australische Quarantaine- en Inspectiedienst), hoewel wetgeving en handhaving cruciaal zijn om blijvende effectiviteit te garanderen. Het huidige volume van de wereldhandel biedt - en zal blijven bieden - ongekende mogelijkheden voor de introductie van plantenplagen. [McC 1] In de Verenigde Staten, zelfs om beter te worden schatting van het aantal van dergelijke introducties, en dus de noodzaak om quarantaine en inspectie in havens en grenzen op te leggen, zou een aanzienlijke toename van inspecties vereisen. [McC 2] In Australië heeft een gelijkaardig gebrek aan begrip een andere oorsprong: Haveninspecties zijn niet erg nuttig omdat inspecteurs te weinig weten over taxonomie. Er zijn vaak plagen die volgens de Australische regering schadelijk zijn om uit het land te worden gehouden, maar die bijna taxonomische verwanten hebben die de kwestie verwarren. En inspecteurs komen ook het tegenovergestelde tegen: ongevaarlijke inboorlingen, of onontdekte inboorlingen, of pas ontdekte inboorlingen waar ze zich niet mee hoeven bezig te houden, maar die gemakkelijk te verwarren zijn met hun verboden buitenlandse familieleden. [BH 1]

Röntgenstraling en elektronenstraal/E-straalbestraling van voedsel is getest als een quarantainebehandeling voor fruitproducten afkomstig uit Hawaï. De Amerikaanse FDA (Food and Drug Administration), USDA APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service), producenten en consumenten accepteerden allemaal de resultaten - grondiger uitroeiing van plagen en minder smaakafbraak dan warmtebehandeling. [22]

Culturele bewerking

In sommige samenlevingen wordt landbouw op kleine schaal gehouden, en wordt beheerd door volkeren wiens cultuur landbouwtradities omvat die teruggaan tot de oudheid. (Een voorbeeld van dergelijke tradities is levenslange training in technieken voor het aanleggen van terrassen, weersvoorspelling en -respons, bemesting, enten, zaadverzorging en toegewijd tuinieren.) Planten die nauwlettend worden gecontroleerd, profiteren vaak niet alleen van actieve externe bescherming, maar ook van een grotere algehele kracht. Hoewel primitief in de zin dat het verreweg de meest arbeidsintensieve oplossing is, is het waar praktisch of nodig meer dan voldoende.

Plantresistentie Bewerken

Dankzij geavanceerde landbouwontwikkelingen kunnen telers nu kiezen uit systematisch gekruiste soorten om de grootste winterhardheid in hun gewassen te garanderen, passend bij het pathologische profiel van een bepaalde regio. Veredelingspraktijken zijn door de eeuwen heen geperfectioneerd, maar met de komst van genetische manipulatie is een nog fijnere controle van de immuniteitskenmerken van een gewas mogelijk. De engineering van voedselplanten kan echter minder lonend zijn, omdat een hogere output vaak wordt gecompenseerd door populaire achterdocht en negatieve meningen over dit "knoeien" met de natuur.

Chemische bewerking

Veel natuurlijke en synthetische verbindingen kunnen worden gebruikt om de bovengenoemde bedreigingen te bestrijden. Deze methode werkt door ziekteverwekkende organismen direct te elimineren of hun verspreiding te beteugelen. Het is echter aangetoond dat het een te breed effect heeft om goed te zijn voor het lokale ecosysteem. Vanuit economisch oogpunt kunnen alle, behalve de eenvoudigste natuurlijke additieven, een product diskwalificeren van de "biologische" status, waardoor de waarde van de opbrengst mogelijk afneemt.

Biologische bewerking

Vruchtwisseling kan een effectief middel zijn om te voorkomen dat een parasitaire populatie een gevestigde waarde wordt, aangezien een organisme dat bladeren aantast, zou worden uitgehongerd wanneer het bladgewas wordt vervangen door een knolachtig type, enz. Er kunnen andere middelen bestaan ​​om parasieten te ondermijnen zonder ze rechtstreeks aan te vallen .

Geïntegreerde bewerking

Het gebruik van twee of meer van deze methoden in combinatie biedt een grotere kans op effectiviteit.

Plantenpathologie heeft zich ontwikkeld vanaf de oudheid, te beginnen met Theophrastus, maar wetenschappelijke studie begon in de vroegmoderne tijd met de uitvinding van de microscoop en ontwikkelde zich in de 19e eeuw. [23]


Hoofdstuk 8.4 : Monsters verwerken voor schimmelcultuur

Wanneer wordt vermoed dat een specimen een etiologisch schimmelagens bevat, moet het worden verwerkt voor schimmelcultuur, ongeacht directe microscopische bevindingen. Herstel van schimmelpathogenen in kweek geeft een definitieve diagnose van mycotische ziekte, identificeert het etiologische agens van infectie en maakt evaluatie mogelijk van in vitro gevoeligheid voor antischimmelmiddelen. Als er onvoldoende materiaal is voor zowel microscopie als kweek, moet het hele monster worden gebruikt voor kweek, omdat dit de gevoeliger procedure is voor het detecteren van schimmels. Methoden voor het verwerken en kweken van monsters zijn ontworpen om de levensvatbaarheid van de schimmel te behouden en om de maximale opbrengst aan organismen uit klinische monsters te verkrijgen. De keuze van media voor de isolatie van schimmels uit klinisch materiaal is voornamelijk gebaseerd op de meest waarschijnlijke soort die op een bepaalde plaats of onder een erkende klinische toestand wordt aangetroffen. Selectieve media zijn inbegrepen wanneer andere micro-organismen, met name bacteriën, ook in het monster aanwezig kunnen zijn. Monsters dienen zo spoedig mogelijk na ontvangst te worden verwerkt. Sommige specimens vereisen mogelijk een voorbehandeling voorafgaand aan de kweek.


Identificatie en pathogeniteit van schimmelpathogenen die verband houden met stengelrot van avocadovruchten in Kenia.

In Kenia is avocado (Persea americana Mill.) een van de belangrijkste meerjarige tropische fruitgewassen en een belangrijke inkomstenbron voor deviezen. In 2017 was het goed voor ongeveer 74% van de totale export van fruit uit het land [1]. Momenteel is de "Hass"-avocado goed voor ongeveer 80% van het avocadofruit dat wordt geproduceerd en geëxporteerd vanuit Kenia [2]. Andere geproduceerde cultivars zijn "Fuerte", "Puebla", "Duke" en "G6" [3].De avocadoproductie in Kenia wordt gedomineerd door kleine boeren (85%) in verschillende agro-ecologische zones, die voornamelijk produceren voor de exportmarkt, en de rest wordt verkocht op de lokale markten. Zeventig procent (70%) van de avocado's wordt geproduceerd in de centrale en oostelijke regio's van het land. De vruchten worden voornamelijk geëxporteerd naar de Europese Unie [2,4]. Sinds het jaar 2000 is het areaal avocadoproductie aanzienlijk toegenomen, wat heeft geleid tot een grotere export van avocado's uit Kenia [4]. De verhoogde productie wordt gevoed door de grote vraag naar avocado's op de wereldmarkt vanwege het bewustzijn van de consument over de voedingswaarde van het fruit [5]. Ondanks de toegenomen productie en export van avocado's uit Kenia, beperken hoge incidenties van schimmelziekten na de oogst, waaronder anthracnose en SER, de marketing van het fruit en dragen ze bij aan grotere verliezen door de producenten [6, 7].

De symptomen van stengelrot (SER) ontwikkelen zich tijdens het rijpen op de avocadovrucht. Het wordt gekenmerkt door verschrompeling, gevolgd door bruin tot zwart rot dat begint aan het stengeluiteinde van de vrucht. Naarmate de rotting vordert, kunnen de interne vaatbundels zwart tot bruin kleuren en uiteindelijk wordt de hele vrucht door de rot verteerd [8, 9]. Vruchten vertonen voor de oogst nauwelijks SER-symptomen. Verder komen SER vaak voor bij het pakstation tijdens het transport of na het in de handel brengen.

Van verschillende schimmelsoorten is gemeld dat ze SER op avocadovruchten veroorzaken. In Chili waren de schimmelpathogenen die SER veroorzaakten onder meer leden van de Botryosphaeriaceae-familie, namelijk Diplodia mutila, D. pseudoseriata, D. seriata, Dothiorella iberica, Lasiodiplodia theobromae, Neofusicoccum australe, N. nonquaesitum en N. parvum [10]. In Italië waren N. parvum, Colletotrichum gloeosporioides, of C. fructicola en Diaporthe foeniculacea of ​​D. sterilis de meest geïsoleerde SER-pathogenen [9]. In Californië werden Neofusicoccum luteum en Phomopsis perseae gerapporteerd [8], terwijl in Zuid-Afrika Thyronectria pseudotrichia, Dothiorella aromatica, Pestalotiopsis versicolor, Lasiodiplodia theobromae, Rhizopus stolonifer, Fusarium sambucinum en Fusarium solani werden gerapporteerd [11].

In Kenia is de daadwerkelijke ziekteverwekker die SER veroorzaakt echter niet geïdentificeerd, maar aan de andere kant zijn anthracnose-pathogenen beschreven [12]. Daarom was deze studie gericht op het identificeren van de schimmelpathogeen geassocieerd met SER van avocadovruchten in de centrale hooglanden van Kenia en het testen van hun pathogeniteit.

2.1. Studiegebied en monsterverzameling. Het onderzoek werd uitgevoerd in Murang'a County, het belangrijkste graafschap in de productie en export van avocado's in Kenia [1]. Geografisch gezien ligt de provincie tussen de breedtegraden 0 [graden] 34' zuid en 1 [graden] 07' zuid en 36 [graden] oost en 37 [graden] 27' oost, met een hoogte van 914 m boven zeeniveau in het oosten en 3.353 m boven zeeniveau in het westen. Avocadovruchten worden geteeld in de agro-ecologische zones twee, drie en vier met een gemiddelde temperatuurbereik van 18,0°C tot 27,2°C en een gemiddelde jaarlijkse regenval van 1600 mm-900 mm [13].

Tussen september 2017 en maart 2018 werd systematische bemonstering gebruikt om 162 boomgaarden te selecteren die in het onderzoek waren opgenomen. De boomgaarden hadden meer dan vijf "Hass" avocado fruitbomen. Zes volwassen avocadovruchten werden willekeurig geoogst van elke vijf willekeurig geselecteerde avocadofruitbomen in elke bemonsterde boomgaard. Bovendien werden 10 "Hass"-vruchten, in verschillende stadia van rijping, gekocht van verschillende handelaren in drie grote markten (Kandara, Kirwara en Maragwa) in de provincie met wekelijkse tussenpozen gedurende twee maanden. In totaal werden 453 vruchten van 4.860 vruchten geoogst uit de boomgaarden en 240 vruchten van de markt bemonsterd, verpakt in dozen en vervoerd naar Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO), Kandara, waar ze werden geïncubeerd bij kamertemperatuur (22 [ graden]C-25[graden]C) gedurende 7-14 dagen om de ontwikkeling van SER mogelijk te maken.

2.2. Schimmel isolatie. De 207 vruchten uit de boomgaarden en 125 vruchten van de markt die SER-symptomen vertoonden, werden gewassen met schoon kraanwater, aan het oppervlak gesteriliseerd met 2% natriumhypochloriet gedurende één minuut, gespoeld in gedestilleerd water en aan de lucht gedroogd. Kleine stukjes vlees van de randen van symptomatisch vlees werden aseptisch geplaatst in petrischalen met een diameter van 9 cm die aardappeldextrose-agar (PDA) bevatten, aangepast met streptomycinesulfaat en gedurende vijf minuten bij kamertemperatuur (22°C-25°C) geïncubeerd. dagen. Zuivere kweken werden verkregen door de mycelia-uiteinden over te brengen op 1,5% (wt/vol) wateragar (WA) en men liet ze een nacht groeien. Hyphal tips van de mycelia groei in de WA werden later overgebracht op PDA gewijzigd met streptomycinesulfaat. Slant universele fles werd gebruikt om de zuivere culturen van de ziekteverwekker te bewaren en bewaard in de koelkast bij 4 ° C voor later gebruik.

2.2.1. Bereiding van conidiale suspensie. Veertien dagen oude zuivere culturen in PDA werden overspoeld met steriel gedestilleerd water. Een steriele draadlus werd gebruikt om de conidia af te schrapen en tot suspensie te brengen. De suspensie werd gefiltreerd door een dubbellaagse mousseline doek en het verzamelde filtraat werd serieel verdund tot 1 * [10.sup.5]. Een hemocytometer werd gebruikt om de sporenconcentratie aan te passen.

2.3. Morfologische karakterisering van het isolaat. Om de productie van conidia te induceren, werden kleine stukjes mycelia van de isolaten overgebracht in petrischalen met een diameter van 9 cm met PDA aangepast met geautoclaveerde avocadohoutsnippers en gedurende vier weken bij 25 [+ of -] 1°C geïncubeerd. De isolaten werden morfologisch geïdentificeerd op basis van culturele en microscopische kenmerken zoals beschreven door Valencia et al. [10], Philips et al. [14] en Watanabe [15]. Lactofenolblauw werd gebruikt bij microscopische identificatie. De lengte en breedte van conidia (N = 50) van elk isolaat werden gemeten met behulp van de lichtmicroscoop ZeissPrimo Star, gekoppeld aan de AxioCam ERc 5s-camera.

2.4. Moleculaire kenmerken

2.4.1. DNA-extractie. Een verbeterd schimmelextractieprotocol beschreven door Innis et al. [16] werd gebruikt om DNA te extraheren uit drie representatieve isolaten van elke soort. Er werden zuivere schimmelculturen gebruikt die waren afgeleid van de enkele sporen die in PDA waren geïncubeerd. Veertig milligram (mg) mycelium werd in een microcentrifugebuis geplaatst die 300 l extractiebuffer (Tris-HCl, 200 mM Ph 8.5 EDTA, 25 mM 1 M NaCl 250 mM SDS, 0,5%) met glasparels bevatte. De buizen werden gedurende één minuut bij 2000 rpm in een fastprep[R]-24 genogrinder geplaatst. Tweehonderd microliter ([micro]1) 3 mM natriumacetaat pH 5,2 werd toegevoegd en gedurende 10 minuten bij -20°C gekoeld. Na incubatie werden de monsters 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd. Daarna werden de supernatanten overgebracht in verse microcentrifugebuizen van 1,5 ml. Gelijke hoeveelheden isopropanol werden aan de supernatanten toegevoegd en men liet deze gedurende vijf minuten bij kamertemperatuur staan. Na vijf minuten werden de monsters gedurende 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd en werd het supernatant weggegooid. Vijfhonderd µl 70% ethanol werd vervolgens aan de pellets toegevoegd en gedurende 10 minuten bij 13000 rpm gecentrifugeerd om de pellet te wassen. De verkregen nucleïnezuurpellets werden aan de lucht gedroogd en vervolgens opnieuw gesuspendeerd in 50 l zoutarme TE-buffer (Tris-HCl, 1 mM, pH 8 EDTA, 0,1 mM) en bewaard bij -20°C voor later gebruik . De kwaliteit van DNA werd bepaald door agarosegelelektroforese en gekwantificeerd met behulp van een NanoDrop ND-1000 Spectrofotometer. DNA werd gestandaardiseerd of genormaliseerd tot 20 ng/[micro]l voor polymerasekettingreacties (PCR).

2.4.2. DNA-amplificatie en sequentiebepaling. Het geëxtraheerde DNA werd gebruikt als templates in PCR. Twee sets primers, ITS1 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG) en ITS4 (TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC), ITS5 (GGA AGT AAA AGT CGT AACAAG G) en ITS1, werden gebruikt bij de amplificatie van het interne getranscribeerde rDNA van de schimmelisolaten [ 16]. PCR-reactievolumes van 25 [micro]l met 2,5 [micro]l van 0,2 [micro]M van elke primer, 5 * My Taq-reactiebuffer, 0,25 [micro]l Taq-polymerase (Bioline, Meridian Life Science, Memphis, VS) , 40 ng/[micro]l van elke DNA-matrijs en 12,75 [micro]l moleculair water werden gebruikt. Voor amplificatie werd de GeneAmp 9700 DNA Thermal Cycler (Perkin-Elmer) gebruikt. Het proces omvatte een initiële denatureringsstap bij 94°C gedurende 30 s, gevolgd door 35 cycli, denaturering bij 94°C gedurende 30 s, uitgloeien bij 55°C gedurende 30 s gevolgd door verlenging gedurende 1 minuut bij 68°C, en een laatste verlengingsstap van 5 min bij 68°C. Om de amplificatie te bevestigen, werden de PCR-producten gelopen op 1,5% agarosegel en gevisualiseerd onder UV-licht met behulp van ENDURO [TM] GDS. De PCR-producten werden gereinigd met behulp van de Qiagen PCR-reinigingskit volgens de instructies van de fabrikant en ingediend voor Sanger-sequencing met forward en reverse primers op het Inqaba Africa Genomic-platform, Zuid-Afrika.

2.4.3. Bioinformatica Analyse. Sequentiegegevens werden geanalyseerd door uitlezingen toe te wijzen aan monsters, indexen, primers en adapters. De primers werden gemarkeerd met Picard (//broadinstitute.github.io/picard/index.html). Bam2fastq (https://gsl.hudsonalpha.org/ information/software/bam2fastq) werd gebruikt om de bam-bestanden van de resulterende bestanden naar fastq te converteren. De algehele sequencing-kwaliteit van de metingen werd visueel geëvalueerd met behulp van het Fast QC-programma (//www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/). De kwaliteitsparameters die werden gebruikt bij het filteren van de uitlezingen, omvatten een minimale lengte van 250 bp en een minimale QC-waarde van 30. Het trimmen werd gedaan in overeenstemming met de adapters en sequenties van lage kwaliteit van alle uitlezingen. Daaropvolgende analyse en verwerking van de uitlezingen werd gedaan in de CLC Genomic Workbench 11.0, waar de overlappende uitlezingen werden samengevoegd. De de novo assemblage van de niet-geassembleerde uitlezingen en de uitlijning van de onbewerkte uitlezingen werd uitgevoerd met behulp van CLC Genomics Workbench 11.0 met standaardparameters (minimum contig = 100 bp, 23 K-mer, gelijkenisfractie = 80% en lengtefractie = 50%). BLAST-analyse van de ITS-sequenties werd uitgevoerd om de morfologische identificatie van de monsters in de NCBI-database te ondersteunen. De ITS-sequenties werden met BankIT in GeneBank gedeponeerd.

2.5. Pathogeniteitstest. Om de postulaten van Koch vast te stellen, werden Geotrichum candidum, Fusarium equiseti, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Lasiodiplodia theobromae, Neofusicoccum parvum en Nectria pseudotrichia onderworpen aan pathogeniteitstests zoals beschreven door Freeman et al. [17] en Twizeyimana et al. [8]. Gezonde "Hass"-vruchten werden geoogst van de boerderijen waarvan bekend is dat ze een lage incidentie van SER hebben in Murang'a County. De vruchten werden gewassen met schoon leidingwater om alle bodemresten te verwijderen. De vruchten werden aan het oppervlak gesteriliseerd door gedurende ongeveer drie minuten in 75% ethanol te dompelen, gespoeld met gedestilleerd water en vervolgens aan de lucht gedroogd. Elk van de isolaten werd onderworpen aan twee inoculatiemethoden.

Een steriele kurkboor (5 mm diameter) werd gebruikt om het stengeluiteinde van elke vrucht te wikkelen en myceliumschijven met een equivalente diameter verkregen van de rand van actief groeiende zuivere culturen werden op de wond geplaatst. Zes ingeënte vruchten voor elke ziekteverwekker en zes controlevruchten die waren ingeënt met gewone PDA werden op afzonderlijke trays gerangschikt en bedekt met huishoudfolie om vocht te behouden en besmetting te voorkomen. De vruchten werden geïncubeerd bij kamertemperatuur van 24°C [+ of -] 1.

Na het breken van de steel van aan de lucht gedroogde vruchten, werd de conidiale suspensie (5 * [10.sup.-5] conidial/ml) op de opening aan het uiteinde van de stengel geplaatst en bedekt met huishoudfolie. Zes geïnoculeerde vruchten voor elk pathogeen en zes controlevruchten die waren geënt met gedestilleerd water werden in afzonderlijke schalen gerangschikt en bedekt met huishoudfolie. De geïnoculeerde vruchten werden bij 24 [+ of -] 1°C geïncubeerd. Evaluatie werd gedaan na 12 dagen door de vruchten in lengterichting te snijden en SER-symptomen als volgt te beoordelen op een 0-4 beoordelingsschaal: 0 = geen zichtbare rot 1 = 1-25% rot 2 = 25-50% rot 3 = 50-75% rot 4 = [groter dan of gelijk aan] 75% rot (Figuur 1). Aan het einde van de pathogeniteitstest werd opnieuw geïsoleerd uit de symptomatische vruchten en werden opnieuw geïsoleerde schimmelkolonies morfologisch vergeleken met de oorspronkelijke isolaten [8, 9]. De ernst van de SER op avocado's werd berekend met behulp van de volgende formule [18]:

procent ziekte-index (PDI) = som van numerieke beoordelingen/nr. van onderzochte vruchten * maximumgehalte * 100. (1)

2.6. Gegevensanalyse. De Sanger-sequentiegegevens werden geanalyseerd en verwerkt met behulp van CLC Genomic Workbench versie 11.0. Variantieanalyse (ANOVA) gevolgd door Tukey's post-hoc die werd gebruikt om de gemiddelde procentuele groeisnelheid van geïnoculeerde schimmels te vergelijken, terwijl Student's t-test werd gebruikt om SER-laesies op fruit te vergelijken onder verschillende inoculatiemethoden. Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van Min tab v8 (Minitab, LLC).

3.1. Isolatie en identificatie van schimmelsoorten. Na 7-14 dagen incubatie van de vruchten ontwikkelde zich donkerbruin tot zwartrot op de avocadovruchten, en af ​​en toe werden schimmelmycelia op het fruitoppervlak waargenomen. Inwendig werd een verkleuring van de vaatbundels waargenomen (Figuur 2). Naarmate de vrucht rijpte, vorderde de rot op de hele vrucht. Er werden in totaal 207 isolaten verzameld van de vruchten van de boomgaarden en 125 isolaten werden verzameld van de vruchten van de markten.

Op basis van kolonie- en conidiale kenmerken werden de isolaten gegroepeerd in zeven groepen (Tabel 1).

Groep 1 Lasiodiplodia theobromae kolonie op PDA was rond en glad. Aanvankelijk ontwikkelden zich witte filamenteuze mycelia uit de lucht met een grijs centrum. Met de leeftijd werd de kolonie grijs en vervolgens donkergrijs tot zwart (figuren 3(a) en 3(b)). De pycnidia waren grijs van kleur en eenvoudig of geaggregeerd. De conidia waren subovoid tot ellipsoid. Aanvankelijk waren ze aseptaat, dikwandig en hyaline, maar na verloop van tijd vormden ze een enkel medium septum en werden donkerbruin variërend van 17,35 tot 29,31 * 11,23 tot 14,91 [micro]m (gemiddeld 22,68 * 5,70 [micro]m) . De morfologische kenmerken waren consistent met wat werd beschreven door Valencia et al. [10], Philips et al. [14] en Watanabe [15].

Groep 2 Neofusicoccum parvum kolonie op PDA was ruw met onregelmatige randen. Aanvankelijk ontwikkelde zich witte dichte filamenteuze luchtmycelia en veranderde na verloop van tijd van donker naar zwart (figuren 3(c) en 3(d)). Pycnidia waren zwart, bolvormig en eenvoudig of geaggregeerd. De conidia waren botweg rond tot subeivormig, aseptaat en hyaline met korrelige inhoud, en na verloop van tijd veranderden ze van lichtbruin naar zwart met een grootte van 19,77 tot 15,25 * 4,10 tot 7,5 [micro]m (gemiddeld 17,01 * 5,70 [micro]m ). De morfologische kenmerken waren consistent met wat werd beschreven door Valencia et al. [10] en Philips et al. [14].

Groep 3 Nectria pseudotrichia kolonies op PDA waren wit, donzig, met filamenteuze, luchtmycelia groei. De koloniegroei was regelmatig en ruw, met gladde randen (Figuur 3(e) en 3(f)). De conidia waren eivormig tot subeivormig met een groenachtig korrelgehalte variërend van 6,27 tot 12,50 * 2,20 tot 9,40 [micro]m (gemiddeld 8,49 * 4,95 [micro]m). De morfologische kenmerken waren consistent met wat werd beschreven door Hirooka et al. [19].

Groep 4 Fusarium solani-kolonies op PDA waren wit, donzig, met vlokkenmycelium. De kolonieranden waren regelmatig en glad. Het groeitempo was laag. De onderkant was bleek tot bruin van kleur (Figuur 3(g) en 3(h)). De microconidia waren hyaline, ovaal en sommige waren cilindrisch met gladde randen variërend van 5,02 tot 8,52 * 2,91 tot 5,50 [micro]m (gemiddeld 6,88 * 3,79 [micro]m), terwijl de macroconidia hyaline waren, licht gebogen en breed met twee tot drie septa met een bereik van 13,05 tot 34,18 * 2,10 tot 5,50 [micro]m (gemiddeld 18,85 * 3,36 [micro]m). De morfologische kenmerken waren consistent met wat werd beschreven door Hafizi et al. [20] en Watanabe [15].

Groep 5 Fusarium oxysporum-kolonies op PDA waren met overvloedige witte tot romige luchtmycelia. De kolonieranden waren glad en soms licht gelust. De achterkant van de kolonie was bleekrood tot perzikviolet van kleur (figuren 3(i) en 3(j)). Talloze eivormige tot niervormige microconidia zonder septa van 11,2 tot 19,9 * 4,5 tot 8,4 [micro]m (gemiddeld 15,4 * 6,1 [micro]m) werden geproduceerd. De macroconidia waren dunwandig, sikkelvormig tot bijna recht, en beide uiteinden waren bijna puntig met 2-3 septa variërend van 22,1 tot 43,9 * 5,1 tot 12,5 [micro]m (gemiddeld 28,4 * 7,5 [micro]m). De kenmerken waren vergelijkbaar met wat werd waargenomen door Hafizi et al. [20], Hussein et al. [21] en Watanabe [15].

Groep 6 Fusarium equiseti kolonies op PDA waren wit, met overvloedig donzig mycelium dat bruin werd met de leeftijd. Bleke tot donkerbruine diffundeerbare pigmentatie werd waargenomen (Figuur 3(k) en 3(l)). De microconidia waren echter niet aanwezig, lang en slank licht gebogen aan de uiteinden met drie tot zes septa macroconidia van 25,3 tot 46,7 * 3,5 tot 4,6 [micro]m (gemiddeld 37,2 * 3,24 [micro]m) werden waargenomen zoals op dezelfde manier waargenomen door Motlagh [22] en Watanabe [15].

Groep 7 Geotricum candidum kolonies op PDA waren niet dicht en wit tot beige appressed op kweekmedium met gladde randen (figuren 3(m) en 3(n)). De mycelia vormden arthroconidia met gladde randen, die hyalien, eencellig en subglobose of cilindrische waren met afgeronde of afgeknotte toppen die 6,1 tot 19,7 * 2,3 tot 10,3 [micro]m bereikten (gemiddeld 11,38 * 5,56 [micro]m). De morfologische kenmerken van de schimmel waren consistent met die beschreven door Zhang et al. [23], Alam et al. [24] en Watanabe [15].

Bovendien, om de morfologische identificatie van de monsters te ondersteunen, werden moleculaire markers ITS5 en ITS4 en ITS1 en ITS5 gebruikt voor moleculaire identificatie en leverden ze consistent hoge niveaus van soortdiscriminatie op. PCR-amplificatie voor de ITS leverde producten op van 526 tot 550 bp. Uit de explosieanalyse konden schimmelisolaten zeven soorten identificeren. De isolaten die in deze studie zijn gerapporteerd, zijn in verband gebracht met tropisch fruit. Deze omvatten F. equiseti (MK922072, MK922069), F. oxysporum (MK922065), F. solani (MK922070, MK922071, MK922066), G. candidum (MK215811, MK922075), L. theobromae (MK922068, MK922073), N. parvum (MK922067), en N. pseudotrichia (MK922074). De beste match tussen isolaten uit deze studie en die gewonnen uit de GeneBank had een bereik van 99 tot 100% overeenkomst en wordt getoond in (Tabel 2).

3.2. Pathogeniteitstesten. De avocadovruchten die waren ingeënt met mycelia en de avocado's die waren ingeënt met sporensuspensies ontwikkelden soortgelijke symptomen als waargenomen bij fruit dat werd verkregen uit boomgaarden en markten (Figuur 1). Alle geïnoculeerde vruchten ontwikkelden SER-symptomen, ongeacht het isolaat of de gebruikte inentingsmethode.De ernst van de ziekte verschilde echter tussen de verschillende schimmelsoorten en de methode van inenting (Tabel 3). Bij inoculatie met mycelia varieerde de ernst van de SER tussen 6,67% en 90,83% en wanneer sporensuspensie werd gebruikt, varieerde de ernst tussen 97,50% en 16,67% (Tabel 3). Lasiodiplodia theobromae, N. parvum en N. pseudotrichia veroorzaakten de meest ernstige SER-symptomen bij beide inentingen, en ze kunnen als de meest virulente worden beschouwd. Op de controlevruchten werden geen symptomen waargenomen. Statistische verschillen (p < 0,05) werden gedetecteerd in de ontwikkeling van symptomen wanneer "Hass"-avocadovruchten differentieel werden ingeënt met mycelia of conidiale suspensies van N. parvum, N. pseudotrichia, F. solani, F. equiseti, F. oxysporum en G candida. Er was echter geen statistische significantie in de ontwikkeling van symptomen bij inoculatie met L. theobromae (Tabel 3).

We melden dat avocado SER werd veroorzaakt door Lasiodiplodia theobromae, Neofusicoccum parvum, Nectria pseudotrichia, Fusarium solani, Fusarium oxysporum, Fusarium equiseti en Geotricum candidum in de centrale hooglanden van Kenia. Dit is het eerste rapport over de identificatie van SER-schimmelpathogenen van avocadovruchten in Kenia. De geïdentificeerde pathogenen zijn in verband gebracht met SER van avocadovruchten in andere avocadoteeltregio's in de wereld, zoals Noord-Amerika (Californië), Chili, Zuid-Afrika en Italië [8-11]. Uit de huidige studie was L. theobromae de meest geïsoleerde ziekteverwekker, gevolgd door N. parvum en N. pseudotrichia. De studie bevestigt de rapporten van Galsurker et al. [25] die L. theobromae identificeerde als een opkomende ziekteverwekker van fruit SER wereldwijd. De ziekteverwekker is in verband gebracht met SER van mango's en papaja's [26, 27] en ook geïdentificeerd als een belangrijke ziekteverwekker die de ziekte van veel fruit na de oogst veroorzaakt [28].

Verder bevestigen de resultaten de bevindingen van andere avocadoteeltregio's in de wereld waar leden van de Botryosphaeriaceae-familie de belangrijkste oorzaak van SER van avocadovruchten zouden zijn. Van Botryosphaeriaceae-soorten is gemeld dat ze SER van avocado veroorzaken in Zuid-Afrika, Italië, Californië en Nieuw-Zeeland. In Zuid-Afrika was N. pseudotrichia de meest geïsoleerde ziekteverwekker, en af ​​en toe werd L. theobromae geïsoleerd. In Italië, Californië en Nieuw-Zeeland was N. parvum de meest geïsoleerde ziekteverwekker [8-11, 29]. Temperaturen beïnvloeden SER-pathogeen overheersend in een gebied. Botryosphaeriaceae-soorten gedijen goed bij hoge temperaturen, terwijl waterstress latente infecties door de soort stimuleert [25, 30]. De productie van avocado's in Murang'a County is geconcentreerd in de lagere regio van de provincie, gekenmerkt door warm weer en temperatuurbereiken tussen 18,0°C en 27,2°C [13]. Deze zouden kunnen verklaren waarom L. theobromae en N. parvum de meest geïsoleerde schimmelpathogenen waren.

In Californië werden N. parvum en andere soorten Botryosphaeriaceae (N. australe, N. luteum, Fusicoccum aesculi en Dothiorella iberica) geassocieerd met SER [8]. In onze studie werd echter alleen N. parvum geïsoleerd, vergelijkbaar met rapporten over SER-pathogeen van avocadovruchten in Italië [9]. Drie Fusarium-soorten, namelijk F. solani, F. oxysporum en F. equiseti, bleken minder belangrijke pathogenen te zijn van SER in Kenia. Soortgelijke bevindingen werden gemeld uit Zuid-Afrika, Nieuw-Zeeland [11,31] en Ethiopië [30]. Geotricum candidum werd uitsluitend geïsoleerd uit vier avocadovruchten van de markt en nooit uit de boomgaardvruchten. De ziekteverwekker is in verband gebracht met zuurrot van tomaten, citrusvruchten en groenten [32]. Op de openluchtmarkten in Kenia, waar de avocadovruchten werden gekocht, worden vruchten van avocado, citrus en andere soorten bij elkaar geplaatst, waardoor kruisbesmetting tussen die fruitsoorten mogelijk wordt.

Colletotrichum gloeosporioides, waarvan eerder is gemeld dat het SER van avocado's in Italië en Californië veroorzaakt [8, 11], werd niet geïsoleerd in onze studie die rapporten uit Chili bevestigde [10]. Bovendien, Twizeyimana et al. [8] identificeerde C. gloeosporioides als een zwakke avocado-SER-pathogeen en is alleen belangrijk in combinatie met andere SER-pathogenen.

Morfologische kenmerken samen met DNA-analyse werden gebruikt om L. theobromae, N. parvum en N. pseudotrichia te identificeren en te differentiëren. Lasiodiplodia theobromae groeide snel en koloniseerde de petrischaal in twee dagen. Neofusicoccum parvum en N. pseudotrichia koloniseerden de petrischaal in respectievelijk vier en vijf dagen. De drie pathogenen vertoonden bijna vergelijkbare morfologische kenmerken. De ITS-sequenties van deze schimmels lieten echter duidelijk de differentiatie van de soort toe.

Lasiodiplodia theobromae was de meest geïsoleerde ziekteverwekker uit fruit van zowel boomgaarden als markten, gevolgd door N. parvum en N. pseudotrichia. Tijdens pathogeniteitsstudies veroorzaakten de drie pathogenen ook de meest ernstige SER op avocadovruchten. De drie pathogenen worden daarom geïdentificeerd als de belangrijkste veroorzakers van avocado SER in Kenia.

Verdere studies moeten worden uitgevoerd in andere avocadoteeltregio's in het land om een ​​duidelijk beeld te krijgen van de SER-etiologie in Kenia. Bovendien moeten SER-beheerpraktijken voor de oogst en na de oogst van avocado's in het land worden vastgesteld.

De gegevens die zijn gebruikt om de bevindingen van deze studie te ondersteunen, zijn opgenomen in het artikel.

De auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn met betrekking tot de publicatie van dit artikel.

De auteurs zijn het management van Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO), Kandara and Biotechnology Research Centre, Kabete, dankbaar voor het verstrekken van de nodige faciliteiten om morfologische en moleculaire studies uit te voeren. De auteurs erkennen ook Inqaba Biotech., Zuid-Afrika, voor DNA-sequencing.

[1] Horticultural Crops Directorate (HCD), Horticultural Crops Production Report HCD, Horticultural Crops Directorate (HCD), Nairobi, Kenia, 2016.

[2] R. Nyambati en S. Kioko, "Productie en gebruik van fruit-, voeder- en bio-energiebomen. Kenia's programma voor bescherming van watertorens en mitigatie en aanpassing van klimaatverandering (water)", 2018.

[3] Horticultural Crops Directorate (HCD), Horticultural Crops Production Report HCD, Horticultural Crops Directorate (HCD), Nairobi, Kenia, 2017.

[4] E.G. Johnny, J.K. Mariara, R. Mulwa en G.M. Ruigu, "Avocado-contractteelt voor kleine boeren in Kenia: determinanten en verschillen in resultaten", African Journal of Economic Review, vol. 7, nee. 2, blz. 91-112, 2019.

[5] L. S. Magwaza en S. Z. Tesfay, "Een overzicht van destructieve en niet-destructieve methoden voor het bepalen van de rijpheid van avocado's," Food and Bioprocess Technology, vol. 8, nee. 10, blz. 1995-2011, 2015.

[6] L.A. Wasilwa, J.K. Njuguna, E.N. Okoko, G.W. Watani en anderen, "Status of avocado production in Kenya", 2006, http://www.kalro.org:8080/repository/handle/1/380.

[7] J. Oduol, F. Place, D. Mithofer, J. Olwande, L. Kirimi en M. Mathenge, "Verbetering van de deelname aan landbouwgrondstoffenmarkten voor kleine avocadoboeren in Kenia: beoordeling van groeimogelijkheden voor vrouwen in Kandara en Marani-districten," Tegemeo Institute, Egerton University, Nairobi, Kenia, 2013.

[8] M. Twizeyimana, H. Forster, V. McDonald, D.H. Wang, J.E. Adaskaveg en A. Eskalen, "Identificatie en pathogeniteit van schimmelpathogenen geassocieerd met stengelrot van avocado in Californië," Plant Disease, vol. 97, nee. 12, blz. 1580-1584, 2013.

[9] V. Guarnaccia, A. Vitale, G. Cirvilleri et al., "Karakterisatie en pathogeniteit van schimmelsoorten geassocieerd met takkankers en stengelrot van avocado in Italië," European Journal of Plant Pathology, vol. 146, nee. 4, blz. 963-976, 2016.

[10] A.L. Valencia, P.M. Gil, B.A. Latorre en I.M. Rosales, "Karakterisatie en pathogeniteit van botryosphaeriaceae-soorten verkregen uit avocadobomen met vertakking en afsterving en van avocadofruit met stengelrot in Chili," Plant Disease, vol. 103, nee. 5, blz. 996-1005, 2019.

[11] J.M. Darvas, "Schimmels geassocieerd met ziekten vóór en na de oogst van avocado's op Westfalia Estate, Zuid-Afrika," Phytophylactica, vol. 19, nee. 1, blz. 83-86, 1987.

[12] S.K. Kimaru, E. Monda, R.C. Cheruiyot, J. Mbaka en A. Alakonya, "Morfologische en moleculaire identificatie van de oorzakelijke agent van anthracnoseziekte van avocado in Kenia," International Journal of Microbiology, vol. 2018, artikel-ID 4568520, 10 pagina's, 2018.

[13] R. Jaetzold, H. Schmidt, B. Hornetz en C. Shisanya, Farm Management Handbook of Kenya: Volume II: Natural Conditions and Farm Management Information Part B: Central Kenya Subpart B1b Northern Rift Valley Province, Ministry of Agriculture , Nairobi, Kenia, 2007.

[14] A.J.L. Phillips, A. Alves, J. Abdollahzadeh et al., "The botryosphaeriaceae: geslachten en soorten bekend uit de cultuur," Studies in Mycology, vol. 76, blz. 51-167, 2013.

[15] T. Watanabe, Pictorial Atlas of Soil and Seed Fungi: Morfologies of Cultured Fungi and Key to Species, CRC Press, Boca Raton, FL, VS, 2010.

[16] M.A. Innis, D.H. Gelfand, J.J. Sninsky, en T.J. White, PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press, Cambridge, MA, USA, 2012.

[17] S. Freeman, T. Katan en E. Shabi, "Karakterisatie van Colletotrichum-soorten die verantwoordelijk zijn voor anthracnose-ziekten van verschillende vruchten", Plant Disease, vol. 82, nee. 6, blz. 596-605,1998.

[18] B.K.M. Lakshmi, P.N. Reddy en R.D. Prasad, "Kruisinfectiepotentieel van Colletotrichum gloeosporioides Penz. Isolaten die anthracnose veroorzaken in subtropische fruitgewassen," Tropical Agricultural Research, vol. 22, nee. 2, blz. 183-193, 2011.

[19] Y. Hirooka, A. Y. Rossman en P. Chaverri, "Een morfologische en fylogenetische herziening van het Nectria cinnabarina-soortencomplex," Studies in Mycology, vol. 68, blz. 35-56, 2011.

[20] R. Hafizi, B. Salleh en Z. Latiffah, "Morfologische en moleculaire karakterisering van Fusarium solani en Fusarium oxysporum geassocieerd met kroonziekte van oliepalm," Brazilian Journal of Microbiology, vol. 44, nee. 3, blz. 959-968, 2013.

[21] M. Z. Hussain, M. A. Rahman, M. N. Islam, M. A. Latif en M. A. Bashar, "Morfologische en moleculaire identificatie van Fusarium oxysporum Sch. geïsoleerd uit guaveverwelking in Bangladesh," Bangladesh Journal of Botany, vol. 41, nee. 1, blz. 49-54, 2012.

[22] M.R.S. Motlagh, "Isolatie en karakterisering van enkele belangrijke schimmels van Echinochloa spp. De potentiële middelen om rijstonkruid te bestrijden," Australian Journal of Crop Science, vol. 4, nee. 6, blz. 457-460, 2010.

[23] L. Zhang, Y. H. Li, X. M. Zhang, Q. H. Zhang en H. Q. Xian, "Eerste rapport van zuurrot veroorzaakt door Geotrichum candidum op morifructus in China," Plant Disease, vol. 102, nee. 12, blz. 2640, 2018.

[24] M.W. Alam, A. Rehman, A.U. Malik et al., "Eerste rapport van Geotrichum candidum dat na de oogst zuurrot veroorzaakt van perzik in Punjab, Pakistan," Plant Disease, vol. 101, nee. 8, blz. 1543, 2017.

[25] O. Galsurker, S. Diskin, D. Maurer, O. Feygenberg en N. Alkan, "Fruit stengel-end rot," Horticulturae, vol. 4, nee. 4, blz. 50, 2018.

[26] JO Honger, CE William, D. Owusu-Ansah, K. Siaw-Adane en GT Odamtten, "Pathogeniciteit en fungicidegevoeligheid van de veroorzaker van post-harvest stengelrotziekte van mango in Ghana," Ghana Journal of Agricultural Wetenschap, vol. 49, nee. 1, blz. 37-52, 2015.

[27] A.V.D.S. Pereira, R.B. Martins, S.J. Michereff, M.B.D. Silva, en M.P.S. Camara, "Sensitivity of Lasiodiplodia theobromae from Brazilian papaya boomchards to MBC and DMI fungicides," European Journal of Plant Pathology, vol. 132, nee. 4, blz. 489-498, 2012.

[28] H. Mohamed en A. Saad, "De biocontrole van ziekte na de oogst (Botryodiplodia theobromae) van guave (Psidium guajava L.) door de toepassing van giststammen," Postharvest Biology and Technology, vol. 53, nee. 3, blz. 123-130, 2009.

[29] W.F.T. Hartill, "Post-harvest disease of avocado fruits in New Zealand", New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, vol. 19, nee. 3, blz. 297-304, 1991.

[30] M. Kebede en A. Belay, "Schimmels geassocieerd met vruchtrot na de oogst van avocado's in Jimma Town, in het zuidwesten van Ethiopië," Journal of Plant Pathology and Microbiology, vol. 10, nee. 3, blz. 2, 2019.

[31] R.C. Ploetz, Ziekten van tropische fruitgewassen, CABI, Wallingford, VK, 2003.

[32] C.R. Thornton, D.C. Slaughter, en R.M. Davis, "Detectie van de zuurrotpathogeen Geotrichum candidum in tomatenfruit en -sap door gebruik te maken van een zeer specifieke ELISA op basis van monoklonaal antilichaam," International Journal of Food Microbiology, vol. 143, nee. 3, blz. 166-172, 2010.

EK Wanjiku, (1,2) JW Waceke, (1) BW Wanjala [ID], (3) en JN Mbaka (4)

(1) Ministerie van Landbouw Wetenschap en Technologie, Kenyatta University (KU), Nairobi, Kenia

(2) Afdeling Diergezondheid en Productie, Mount Kenya University (MKU), Nairobi, Kenia

(3) Biotechnology Research Institute, Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO), Nairobi, Kenia

(4) Horticulture Research Institute, Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO), Nairobi, Kenia

Correspondentie dient te worden gericht aan B.W. Wanjala [email protected]

Ontvangen 29 november 2019 Herzien 5 juni 2020 Geaccepteerd 11 juni 2020 Gepubliceerd 9 juli 2020

Academisch redacteur: Giuseppe Comi

Bijschrift: Figuur 1: Symptomen van SER op kunstmatig geïnoculeerde "Hass" avocadovruchten. Gids voor het scoren van ernst van de ziekterotschaal (0-4). (a) en (b) staan ​​voor 0 (c) en (d) staan ​​voor 1 (e) en (f) staan ​​voor 2 (g) en (h) staan ​​voor 3 (i) en (j) staan ​​voor 4.

Bijschrift: Figuur 2: SER-symptomen weergegeven na incubatie. (a) bruine verkleuring van het vruchtvlees (b) zwarte verkleuring van de vaatbundels (c) en (d) schimmelmycelia die zich op het oppervlak ontwikkelen.

Bijschrift: Figuur 3: Kenmerken van kolonie (achterkant en voorkant) van pathogene isolaten van SER op PDA. (a) en (b) vertegenwoordigen de achterkant en voorkant van Lasiodiplodia theobromae (GA11) (c) en (d) Neofusicoccumparvum (GA7) (e) en (f) Nectriapseudotrichia (GA13) (g) en (h) Fusarium solani (1GEF8 ) (i) en (j) Fusarium oxysporum (MS4a) (k) en (l) Fusarium equiseti (1GF17) (m) en (n) Geotricum candidum (GA6).


Jaargang 8 - 2017 - Index

18. Neophyllachora gen nov. (Phyllachorales), drie nieuwe soorten Phyllachora uit Poaceae en opstanding van Polystigmataceae (Xylariales)
Dayarathne MC, Maharachchikumbura SSN, Jones EBG, Goonasekara ID, Boelgakov TS, Al-Sadi AM, Hyde KD, Lumyong S en McKenzie EHC
Mycosphere 8(10), 1598-1625

20. De eetbare brede paddenstoelen van Agaricus sectie Bivelares uit West-China
Zhang MZ, Li GJ, Dai RC, Xi YL, Wei SL en Zhao RL
Mycosphere 8(10), 1640-1652

24. Nieuwe schimmelsoorten van Phaeosphaeriaceae met een aseksuele/seksuele morph-verbinding.
Karunarathna A, Papizadeh M, Senanayake IC, Jeewon R, Phookamsak R, Goonasekara ID, Wanasinghe DN, Wijayawardene NN, Amoozegar MA, Shahzadeh Fazeli SA, Camporesi E, Hyde KD, Weerahewa HLD, Lumyong S, McKenzie EHC
Mycosphere 8(10), 1818-1834

26. Oprichting van Zygosporiaceae fam. nov. (Xylariales, Sordariomycetes) op basis van rDNA-sequentiegegevens voor Zygosporium.
Li JF, Phookamsak R, Jeewon R, Tibpromma S, Maharachchikumbura SSN, Bhat DJ, Chukeatirote E, Lumyong S, Hyde KD, McKenzie EHC
Mycosphere 8(10), 1855-1868

27. Kunnen ITS-sequentiegegevens schimmelendofyten uit culturen identificeren? Een case study van Rhizophora apiculata
Doilom M, Manawasinghe IS, Jeewon R, Jayawardena RS, Tibpromma S, Hongsanan S, Meepol W, Lumyong S, Jones EBG, Hyde KD
Mycosphere 8(10), 1869-1892

56. Magnicamarosporium diospyricola sp. nov. (Sulcatisporaceae) uit Thailand
Phukhamsakda C, Bhat DJ, Hongsanan S, Tibpromma S, Yang JB, Promputtha I
Mycosphere 8(4) 512-520

60. Nieuw record van Trichoglossum rasum uit Azië
Prabhugaonkar A, Pratibha J
Mycosphere 8(4) 583-591

62. Taxonomie en fylogenie van Sparticola muriformis sp. nov. op rottend gras
Karunarathna A, Phookamsak R, Wanasinghe DN, Wijayawardene NN, Weerahewa HLD, Khan S, Wang Y
Mycosphere 8(4) 603-614

66. Mycosphere-aantekeningen 1-50: Gras (Poaceae) dat in Dothideomycetes leeft
Thambugala KM, Wanasinghe DN, Phillips AJL, Camporesi E, Boelgakov TS, Phukhamsakda C, Ariyawansa HA, Goonasekara ID, Phookamsak R, Dissanayake A, Tennakoon DS, Tibpromma S, Chen YY, Liu ZY, Hyde KD
Mycosphere 8(4) 697-796

68. Diaporthe-soorten geassocieerd met het afsterven van perzikbomen in Hubei, China
Dissanayake AJ, Zhang W, Liu M, Hyde KD, Zhao W, Li XH, Yan JY
Mycosphere 8(5) 533-549

70. Moleculaire fylogenetische analyse onthult zeven nieuwe Diaporthe-soorten uit Italië
Dissanayake AJ, Camporesi E, Hyde KD, Zhang Wei, Yan JY, Li XH
Mycosphere 8(5) 853-877

71. De huidige status van soorten in Diaporthe
Dissanayake AJ, Phillips AJL, Hyde KD, Yan JY, Li XH
Mycosphere 8(5) 1106-1156

90. Genetische variabiliteit in Setchelliogaster tenuipes (Setch.) Pouzar op basis van DNA-barcoding ITS
Sulzbacher MA, Bevilacqua CB, Baldoni DB, Jacques RJS, Antoniolli ZI et al.
Mycosphere 8(7) 899-907

93. Mycosphere Essays 19: recente ontwikkelingen en toekomstige uitdagingen in de taxonomie van coelomycetous schimmels
Wijayawardene NN, Papizadeh M, Phillips AJL, Wanasinghe DN, Bhat DJ, Weerahewa HLD, Shenoy BD, Wang Y, Huang YQ
Mycosphere 8(7) 934–950

94. Status van mycorrhiza-schimmels op biologische boerderijen in Zuid-Florida
Toprak B, Soti P, Jovel E, Alverado L, Jayachandran K
Mycosphere 8(7) 951-958

102. Teervlekkenzwammen uit Thailand
Tamakaew N, Maharachchikumbura SSN, Hyde KD, Cheewangkoon R.
Mycosphere 8(8) 1054-1058

110. Nieuwe Cylindrocladiella spp. uit Thailand bodems
Lombard L, Cheewangkoon R, Crous PW
Mycosphere 8(8) 1088–1104

120. Naar een natuurlijke classificatie van Amplistromataceae
Daranagama DA, Tian Q, Liu XZ, Hyde KD
Mycosphere 8(9) 1392-1402

121. Echte meeldauwsoorten op papaja - een verhaal van verwarring en verborgen diversiteit
Braun U, Meeboon J, Takamatsu S, Blomquist C, Fernández Pavía SP, Rooney-Latham S, Macedo DM
Mycosphere 8(9), 1403-1423

122. Mycosphere Essay 19. Cordyceps-soorten parasiteren hymenoptera- en hemiptera-insecten
Shrestha B, Tanaka E, Hyun MW, Han JG, Kim CS, Jo JW, Han SK, Oh J, Sung JM, Sung GH
Mycosphere 8(9), 1424-1442

124. Op weg naar het opnemen van aseksuele schimmels in een natuurlijke classificatie: checklist en notities 2012-2016
Wijayawardene NN, Hyde KD, Tibpromma S, Wanasinghe DN, Thambugala KM, Tian Q, Wang Y, Fu L
Mycosphere 8 (9), 1457-1555

125. Nieuwe soorten en records van Bipolaris en Curvularia uit Thailand
Marin-Felix Y, Senwanna C, Cheewangkoon R en Crous PW
Mycosphere 8 (9), 1556-1574

126. Dendryphiella fasciculata sp. nov. en opmerkingen over andere Dendryphiella-soorten
Liu NG, Hongsanan S, Yang J, Lin CG, Bhat DJ, Liu JK, Jumpathong J, Boonmee S, Hyde KD en Liu ZY
Mycosphere 8 (9), 1575-1586

Over Mycosphere

Mycosphere publiceert recensies, onderzoeksartikelen, methodologische papers, taxonomische werken zoals monografieën, die relevant zijn voor schimmelbiologie, inclusief korstmossen. De officiële taal van het tijdschrift is Engels.

Web of Science IF = 2.0

/>
Mycosphere door http://mycosphere.org/ is gelicentieerd onder een Creative Commons Naamsvermelding-NietCommercieel-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie

Mycosphere is lid van The Committee on Publication Ethics (COPE)

Mycosphere heeft een beleid van screening op plagiaat

Mycosphere is geïndexeerd in
♦ Science Citation Index uitgebreid (ook bekend als SciSearch®)
♦ Journal Citation Reports/Science Edition
♦ Huidige inhoud®/Landbouw, biologie en milieuwetenschappen
♦ Biologische samenvattingen
♦ BIOSIS-previews


Bekijk de video: Basisstof 3 Het rijk van de schimmels (Januari- 2022).