Fusarium führen Fäule an

ein Weizen und in amerikanischen und kühleren Gebieten der Welt wichtige Gerste-Krankheit.

Einführung

Ohr-Fäule von Fusarium (auch genannt FEBR, FHB oder Schorf), ist eine Pilzkrankheit in Werken. Es ist für die allgemeinste zerstörende Krankheit verantwortlich, die Golfplatz-Gras betrifft.

Wirkung auf die US-Wirtschaft

Von einem Wirtschaftsstandpunkt ist es eine der Hauptgetreidekrankheiten, für die bedeutende Korn-Ertrag-Verminderung von Weizen und Hafer verantwortlich seiend. Von 1998-2000 haben die Midwestern Vereinigten Staaten gelitten $ 2.7 Milliarden in Verlusten im Anschluss an einen Kopf von Fusarium vereiteln Epidemie. http://www.ars.usda.gov/is/pr/2010/100401.htm.

Fusarium Hauptfäule ist im letzten Jahrzehnt als ein weit verbreiteter und mächtiger Feind der amerikanischen Landwirtschaft erschienen. Diese Krankheit, auch bekannt als 'Schorf', fügen Ertrag und Qualitätsverluste auf Farmen in mindestens 18 Staaten zu. Nahrungsmittelindustrien überall in den Vereinigten Staaten übernehmen Verluste von den Kosten, sich mit dem Toxin-verseuchten Korn zu befassen, das häufig Schorf-Infektion begleitet. Vereinigte Verluste gegen alle Schritte im Nahrungsmittelsystem sind schwierig zu schätzen, aber, wie man schätzt, geht die Rechnung am Farm-Tor allein um 9.0 Milliarden Dollar seit 1990 zu weit.

US-Weizen- und Gerste-Schorf-Initiative

Die Absicht der amerikanischen Weizen- und Gerste-Schorf-Initiative (USWBSI) soll so schnell entwickeln wie möglich wirksame Kontrollmaßnahmen, die die Drohung der Hauptfäule von Fusarium (Schorf), einschließlich der Verminderung von mycotoxins, den Erzeugern, Verarbeitern und Verbrauchern von Weizen und Gerste minimieren.

Seit 1997, föderalistisch, haben Staat und private Sektor-Wissenschaftler nah mit Pflanzern gearbeitet, Versorger, Müller und Küchenmaschinen von jenseits des Landes eingegeben, um gerade solch ein System zu entwerfen und finanziell zu unterstützen. Das Ergebnis dieser Anstrengungen ist die amerikanische Weizen- und Gerste-Schorf-Initiative (USWBSI). In gewisser Hinsicht ist die Initiative eine selbstorganisierte "Kontakt-Gruppe" auf dem Schorf. Die Absicht der amerikanischen Weizen- und Gerste-Schorf-Initiative ist, so schnell zu entwickeln, wie möglich wirksame Kontrollmaßnahmen, die die Drohung der Hauptfäule von Fusarium (Schorf) den Erzeugern, Verarbeitern und Verbrauchern von Weizen und Gerste minimieren. Der USWBSI wird von einem Lenkungsausschuss geführt, der Pflanzer, Farm-Organisationen, Küchenmaschinen (z.B, Müller, Bäcker, Teigwaren-Hersteller und Brauer), Wissenschaftler (von Landbewilligungsuniversitäten, USDA und privaten Gesellschaften), und Verbrauchergruppen einschließt. Neun Mitglieder des Lenkungsausschusses dienen auch auf einem Exekutivausschuss. Den Lenkungsausschüssen und Exekutivausschüssen wird durch eine Reihe von sechs Forschungskomitees empfohlen, die aus rekrutierten Freiwilligen von den wissenschaftlichen Führern des amerikanischen Weizens und der Gerste-Forschungsgemeinschaften zusammengesetzt sind. Das Netzwerkanschluss- und Erleichterungsbüro der Initiative, das an der Michiganer Staatlichen Universität gestützt ist, erleichtert die Arbeit dieser Komitees. Dieses Büro fördert auch Kommunikation unter den verschiedenen Parteien, die für den Schorf interessiert sind, und vertritt den einzigen 'festen' Aktivposten der Initiative.

Wirkung im Menschen und der Tiergesundheit

Viele Arten Fusarium (einschließlich F. graminearum) erzeugen mycotoxins — Pilzchemikalien, die für Tiere schädlich sind. Diese Chemikalien können in der Natur funktionieren, um Pflanzenabwehrmechanismen unbrauchbar zu machen oder den Fungus gegen andere Kleinstlebewesen zu verteidigen. Das Haupttoxin, das durch F. graminearum in Verbindung mit FHB in Weizen und Gerste erzeugt ist, ist deoxynivalenol (DON). DON Wird manchmal vomitoxin wegen seiner schädlichen Effekten auf das Verdauungssystem des Schweins und der anderen Monomagentiere genannt. DON stört normale Zellfunktion, indem er Protein-Synthese hemmt. Menschen, die Mehl verbrauchen, das von mit DON verseuchtem Weizen gemacht ist, werden häufig Symptome vom Brechreiz, Fieber, Kopfweh und Erbrechen demonstrieren.

Verunreinigung von DON wird in Teilen pro Million (ppm) gemessen. Niveaus von DON in FHB-angestecktem Weizen sind (> 20 ppm) oft ziemlich hoch. Der USDA empfiehlt, dass Niveaus von DON in menschlichen Nahrungsmitteln nicht 1 ppm überschreiten. Jedoch können individuelle Korn-Käufer niedrigere Toleranz von DON im gekauften Korn haben. Der FDA hat verschiedene Richtlinie-Niveaus von im Viehbestand-Futter erlaubtem DON: Wiederkäuende Tiere, wie Esser-Vieh, sind am tolerantesten, während Schwein die höchste Empfindlichkeit DON im Viehbestand-Futter mit Schweinen hat, Futter ablehnend, das 1ppm DONS enthält.

Der mycotoxins, der durch F. graminearum erzeugt ist, kann eine ernste Bedrohung für die menschliche und Haustier-Gesundheit darstellen. Korn, das mit dem Fungus angesteckt worden ist, kann eingetragen in unsere Stapeldiäten werden. Beanspruchungen des Fungus aus verschiedenen Ländern erzeugen verschiedene Toxine, einige, die potenziell stärker und gefährlich sind als diejenigen von Beanspruchungen zurzeit in den Vereinigten Staaten.

Kausaler Organismus

Die Fusarium Ohr-Fäule ist wegen eines Fungus von Fusarium. Es gibt fünf Hauptarten von Fusarium:

• Fusarium avenaceum (Gibberella avenacea)
• Fusarium culmorum
• Fusarium graminearum (Gibberella zeae)
• Fusarium poae
• Microdochium nivale (Monographella nivalis, früher Fusarium nivale)

Die aggressive Form von headblight wird durch Fusarium graminearum verursacht. Fusarium graminearum ist ein ascomycete, sexuelle Sporen in einem Sack bekannt als ein ascus (Mehrzahlasci) erzeugend. Die geschlechtslose Bühne des Fungus erzeugt genannten macroconidia von Sporen, und die sexuelle Bühne erzeugt genannten ascospores von Sporen.

Symptome

In Weizen steckt Fusarium den Kopf (folglich der Name "Hauptfäule von Fusarium") an und veranlasst die Kerne, zu schrumpfen und kreidiges Weiß zu werden. Zusätzlich kann der Fungus mycotoxins erzeugen, die weiter die Qualität des Kerns reduzieren.

Angesteckte Blümchen (besonders der Außenglumes) werden ein bisschen dunkel gemacht und ölig anscheinend (29). Conidiospores werden in sporodochia erzeugt, der der Spitze eine hellrötliche Farbe (30) gibt. Angesteckte Kerne können mit mycelia und der Oberfläche der durch weißen, mattierten mycelia völlig bedeckten Blümchen durchdrungen werden.

Kontrollmaßnahmen

(A) Widerstandsfähiger cultivars

Seit 1990 hat sich ein umfassender Forschungsversuch auf Entwicklung und Gebrauch von widerstandsfähigen Zerealien cultivars konzentriert und Pest-Verwaltungssysteme für die Kontrolle der Hauptfäule von Fusarium integriert. Tausende von Pflanzenlinien werden der künstlichen Impfung mit F. graminearum unterworfen. Jene Linien, die Pilzwachstum und niedrige Stufen der Samen-Verunreinigung mit dem mycotoxin DON reduziert haben, werden ausgewählt und in zusätzlichen Zuchtproben vorgebracht.

Bis heute sind Quellen des Widerstands, ganzen Widerstand gegen FHB zuteilend, in Weizen nicht identifiziert worden. Quantitative Trait Loci (QTL), die aus einem oder mehr Genen wie Fhb1 zusammengesetzt sind, sind auf den chinesischen Weizen cultivar Sumai 3 zurückzuführen gewesen, sind in Weizen identifiziert worden. Jedoch teilen diese Gene nur teilweisen Widerstand gegen FHB zu, und viele der anfänglichen Quellen des Widerstands wurden an die meisten Korn-Produktionsgebiete der Vereinigten Staaten nicht gut angepasst. Während etwas Erfolg im Übertragen des FHB Widerstands von solchen exotischen Quellen in angepassten cultivars gemacht worden ist, präsentieren Identifizierung und Aufstellung des FHB Widerstands bereits in lokalem heimischem germplasm, und cultivars stellt ein anderes Mittel zur Verfügung, dieses Ziel zu erreichen. Schließlich wird die Kontrolle von FHB, um die sehr niedrigen Grenzen von DON im Weizen-Korn zu entsprechen, eine einheitliche Annäherung einschließlich der Entwicklung von cultivars verlangen vielfache Widerstand-Gene und Gebrauch von Fungiziden zu haben.

Hauptfäule-Widerstand von Fusarium ist ein komplizierter Charakterzug. Zwei bis fünf Hauptgene, plus mehrere geringe Gene, sind von verschiedenen Quellen berichtet worden

des FHB Widerstands . QTLs für den FHB Widerstand sind zu fast allen Weizen-Chromosomen kartografisch dargestellt worden, als verschiedene kartografisch darstellende Bevölkerungen untersucht wurden. In Sumai 3 sind QTLs für den FHB Widerstand auf 3BS, 5AS, 6AS, 6BS, und 3BSc, ein QTL Gebiet identifiziert worden, das zum centromere auf 3BS proximal ist. In Wuhan 1 wurden die QTLs für den FHB Widerstand zu 2DL und 4B kartografisch dargestellt, QTLs auf anderen Chromosomen wurden auch einschließlich derjenigen auf Chromosomen 2A, 2B, 3A, 3B, 5D, 6D, 5B, 4A, 1B, und 7A in Weizen germplasm von Europa, Brasilien und Asien berichtet. Aber nur der QTL auf 3BS von chinesischem cultivar Sumai 3 hat durchweg eine Hauptwirkung auf den Widerstand des Typs II über verschiedene genetische Hintergründe und Umgebungen gezeigt. Anderer QTLs für den FHB Widerstand hat eine geringe Wirkung und ihren ausgestellt

Ausdruck hat sich bedeutsam mit genetischen Hintergründen und den Umgebungen geändert, wo die Krankheit bewertet wurde. Deshalb ist Sumai 3 als eine Hauptquelle des Widerstands gegen FHB in der Fortpflanzung von Programmen weltweit umfassend verwendet worden. Jedoch kann der schwere Gebrauch von schmalen FHB Widerstand-Quellen Auswahl-Druck auf den pathogens vergrößern, um den abzunutzen

die Wirksamkeit der Widerstand-Gene beteiligt. Neuer FHB Widerstand germplasm wird gewünscht, um die genetische Ungleichheit von FHB widerstandsfähigen Quellen zu verbreitern und das Niveau des Weizen-Widerstands gegen FHB zu verbessern.

(B) Agronomische Verwaltungsmethoden

Wie man

gezeigt hat, hat Getreide-Folge (welche Getreide gepflanzt wurden und wenn) und Bebauen (Boden-Integration von Getreide-Rückständen) das Vorkommen von FHB betroffen. In den letzten Jahren, wie man denkt, haben Abnahmen im Bebauen zu Regionalschorf-Epidemien durch die Erhöhung von Niveaus von für Infektion verfügbarem inoculum beigetragen. Da die Gefahr von FHB von einer lebensfähigen inoculum Quelle abhängt, kann das Management des Getreideschuttes auf der Boden-Oberfläche oder kann das Niveau von FHB nicht zusammenpressen. Der Verhältnisbeitrag von inoculum von lokalen und entfernten Quellen wird noch nicht völlig verstanden. In Gebieten, wo es eine bedeutende Quelle von Bordinoculum gibt, kann das lokale Management der Krankheit (auf einer einzelnen Farm) nicht wirksamer sein

(B) Chemische Kontrolle

Chemische Steuerungen, wie Fungizide, stellen teilweise Kontrolle von FHB und vereinigter mycotoxin Verunreinigung zur Verfügung. Mehrere foliar Fungizide sind verwendet worden, um FHB in einigen Gebieten zu führen, und werden um die Periode der Weizen-Blüte angewandt. In vielen Gebieten werden Fungizide für die FHB-Kontrolle wegen hoher Kosten, variabler Wirkung und der unregelmäßigen Natur von FHB Epidemien selten verwendet. Forschung setzt fort, Fungizide zu identifizieren, die für die Kontrolle von FHB wirksamer sind.

(c) Biologische Kontrolle

Mehrere Ermittlungsbeamte werden auf die Entdeckung erschwinglicher und umweltsmäßig vereinbarer biocontrol Agenten für das Management von FHB eingestellt. Agenten von Biocontrol konnten eine wichtige Rolle in der organischen Getreideproduktion spielen. In der herkömmlichen Produktion können solche Agenten Schutz von Spitzen vorbei am Blütenstadium erweitern, nachdem Fungizide nicht mehr angewandt werden können. Bestimmte Beanspruchungen der Spore - erzeugende Bakterien (wie Arten Bacillus) und Hefe (wie Cryptococcus flavescens) zeigen etwas Versprechung für die Kontrolle von FHB und die Verminderung der mycotoxin Verunreinigung, jedoch dort ist die Wirksamkeit am Feldniveau nicht weithin bekannt.

(d) Einheitliches Management

Das einheitliche Management von FHB kann eines Tages durch die vereinigte Anwendung von biocontrol Agenten und Fungiziden zu Blütenweizen und Gerste-Varianten mit dem teilweisen Widerstand erreicht werden. Krankheitsprognosemodelle können helfen, FHB Management durch das Zielen des Fungizids und der biocontrol Anwendungen zu optimieren. Das Online-Fusarium-Hauptfäule-Risikobewertungswerkzeug kann (http://www.wheatscab.psu.edu/riskTool_2010.html) verwendet werden, um die Verhältnisgefahr von FHB in Weizen-Feldern in den Vereinigten Staaten zu messen. Ein Publikum übertrifft Programm genannt der Kluge Schorf versorgt amerikanischen Weizen und Gerste-Pflanzer mit der letzten Information über einheitliche Verwaltungswerkzeuge, die in ihrer Abteilung des Landes angewandt werden können. Krankheit, die Modelle Voraussagt, hilft Erzeugern, die Gefahr der FHB Infektion in der Blühperiode von Weizen zu bestimmen, und so optimiert Hilfe FHB Management durch die Verwendung von Fungiziden nur, wenn Modelle anzeigen, dass die Gefahr der FHB Infektion, gestützt auf aktuellen Wetterrahmen da ist. Das Frühlingsweizen-Modell hat auch die Auswahl für den Erzeuger, das Niveau der Widerstand-Gegenwart in der angebauten Weizen-Vielfalt zu wählen. Das Niveau des Widerstands betrifft die FHB-Gefahr.

Zusätzliche Verweisungen

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Links

• Amerikanischer Phytopathology FHB Seite

Rückkehr eines alten Problems: Fusarium führen Fäule von kleinen Körnern an

http://admin.apsnet.org/publications/apsnetfeatures/Pages/HeadBlight.aspx

Fusarium führen Fäule in Kanada an

http://www.grainscanada.gc.ca/information/fhb-e.htm

USA-Weizen- und Gerste-Schorf-Initiative

• http://scabusa.org /

Fusarium Hauptfäule-Risikobewertungswerkzeug

http://www.wheatscab.psu.edu/riskTool_2010.html

Schorf kluger

• http://www.ag.ndsu.edu/scabsmart /