Опубликовано 07.12 14:09

Медная резистентность у штаммов Pseudomonas syringae pv. actinidiae и сравнение эффективности нескольких коммерческих продуктов для борьбы с ней

Это исследование подчеркивает растущую обеспокоенность по поводу устойчивости к меди у Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) – опасного патогена, угрожающего выращиванию киви во всем мире. Медные препараты, широко используемые благодаря своим широким спектрам бактерицидных свойств, со временем становятся менее эффективными из-за появления устойчивых к меди штаммов.

Аннотация

В данном исследовании было обнаружено, что 22 штамма Psa, собранные в греческих садах киви, проявили значительную устойчивость к меди. Все штаммы были способны расти при концентрациях меди не менее 200 мкг/мл (0,8 мМ), а два штамма (9,1%) выжили даже при более высоких концентрациях 400 мкг/мл (1,6 мМ). Кроме того, устойчивые бактериальные колонии были обнаружены у четырех штаммов (18,2%), что свидетельствует о наличии устойчивых субпопуляций в общей бактериальной популяции.

Помимо изучения резистентности к меди, в исследовании оценивалась эффективность нескольких продуктов в борьбе с Psa в полевых экспериментах. Медные препараты IONIC CONCENTRATED COPPER, MAGNA BLUE и COPROFIX ULTRA были протестированы из-за их исторической эффективности в борьбе с бактериальными заболеваниями растений. Однако в данном исследовании эти медьсодержащие продукты не смогли полностью контролировать Psa, вероятно, из-за наблюдаемой резистентности. Кроме того, были оценены продукты-активаторы защитных систем растений MICONIC, NUTRI BIOCLEAN, BAR и BION, которые показали обнадеживающие результаты в снижении интенсивности симптомов, связанных с Psa. Это позволяет предположить, что данные препараты могут усиливать естественную защиту растения от патогена. Хотя эти продукты не смогли полностью искоренить болезнь, они значительно снизили тяжесть симптомов.

Полученные результаты подчеркивают необходимость разработки альтернативных стратегий борьбы с Psa, особенно в регионах, где развилась устойчивость к меди.

1. Введение

За последнее десятилетие отрасль выращивания киви, включая как сорта Actinidia chinensis, так и A. deliciosa, пережила разрушительные эпидемии бактериального рака, вызываемого Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) [1]. Это отразило аналогичные вспышки в основных регионах выращивания киви по всему миру. Биовар Psa 3 был идентифицирован как основной драйвер этой глобальной пандемии [2]. Были зарегистрированы значительные экономические потери, особенно в Новой Зеландии, где стоимость ущерба от эпидемии в период с 2012 по 2021 гг. оценивалась примерно в 330–400 млн евро [1]. Одним из ключевых симптомов, вызываемых Psa, является пятнистость листьев, которая проявляется весной, а иногда и осенью. На поверхности листа появляются некротические пятна различного размера, часто окруженные хлоротичными ореолами. Эти пятна могут сливаться, вызывая увядание больших участков листа [3]. Этот аспект цикла заболевания имеет критическое значение, поскольку способствует системному распространению бактерии. После того как Psa проникает в ткань листа, она перемещается по жилкам к побегам, приводя к увяданию. Как только происходит системная колонизация, контролировать болезнь становится крайне сложно.

Факторы окружающей среды, такие как высокая влажность, дождь, мороз и сильный ветер, в значительной степени способствуют распространению болезни [4]. Эти условия позволяют бактерии процветать и распространяться с дождем и ветром, особенно весной, когда она колонизирует листья. Укоренившись, Psa перемещается системно внутри растения, распространяясь по побегам, ветвям и стволу, что в конечном итоге приводит к увяданию и гибели растения [3]. Это заболевание может привести к существенным экономическим потерям для производителей киви из-за обширного ущерба, наносимого посевам.

Борьба с бактериальным раком киви является сложной задачей, поскольку большинство химических обработок не обладают системными свойствами, то есть не могут проникать во внутренние ткани растения, где находится патоген. Медьсодержащие соединения являются наиболее часто используемыми средствами для борьбы с Psa, но их эффективность ограничена, так как они в первую очередь защищают поверхность растения, а не предотвращают внутреннюю колонизацию патогеном. Для улучшения управления болезнью применяются интегрированные стратегии борьбы, сочетающие медьсодержащие соединения с другими обработками, такими как ацибензолар-S-метил (ASM). ASM представляет собой синтетический активатор защитных систем растений, имитирующий природную сигнальную молекулу салициловую кислоту. Он действует, индуцируя системную приобретенную устойчивость — широкий иммунный ответ у растений. ASM не оказывает прямого воздействия на патогены, но подготавливает защитную систему растения, позволяя ей реагировать на инфекции более эффективно и быстро. ASM обычно используется в интегрированной защите растений для снижения зависимости от традиционных пестицидов и повышения устойчивости культур к болезням. Однако чрезмерное использование медьсодержащих продуктов привело к появлению устойчивых к меди штаммов Psa, впервые наблюдавшемуся в Новой Зеландии [5], где существенный процент штаммов Psa приобрел устойчивость [3].

Это исследование было направлено на изучение управления Psa, особенно в контексте устойчивости к меди. В исследовании изучаются устойчивые к меди штаммы Psa, обнаруженные в садах киви в Северной Греции, и исследуются альтернативные методы борьбы, такие как использование активаторов защитных систем растений, для противодействия болезни. Это важная область исследований, поскольку медьсодержащие соединения традиционно использовались для борьбы с бактериальными болезнями растений, но появление устойчивых штаммов создает проблему. Путем тестирования альтернативных подходов, таких как активаторы защитных систем растений, исследование ставит целью найти устойчивые и эффективные методы управления Psa в садах киви без опоры исключительно на медьсодержащие обработки.

2. Материалы и методы

2.1. Коллекция штаммов Pseudomonas syringae pv. actinidiae

Штаммы Psa были собраны в пораженных киви садах в префектуре Пелла, Северная Греция, одном из основных районов производства киви, где первоначальная вспышка болезни была замечена в 2014 году [6] и где болезнь до сих пор остается ограниченной. Штаммы, использованные в этом исследовании (Таблица 1), были ранее всесторонне изучены и охарактеризованы как биовар 3 Psa [7]. Эти штаммы были выбраны из-за их соответствия локальному контексту, что обеспечивает применимость результатов эксперимента к конкретным бактериальным штаммам, поражающим киви в Греции. Включение в исследование локально собранных и ранее идентифицированных штаммов усиливает эксперимент за счет использования патогенных штаммов, которые, как известно, поражают данный регион. Это придает оценке формуляций больше практической значимости, обеспечивая тестирование их эффективности против фактических вариантов Psa, присутствующих в садах.

Таблица 1. Бактериальные штаммы, использованные в данной работе, и оценка in vitro устойчивости к сульфату меди (CuSO4·5H2O) для концентраций 100, 200, 400 и 800 мкг/мл.

2.2. Исследование устойчивости к меди

Оценка устойчивости к меди у штаммов Psa проводилась путем определения минимальной ингибирующей концентрации (МИК), которая относится к наименьшей концентрации сульфата меди (CuSO4·5H2O), способной ингибировать рост бактерий, следуя методам, описанным Бендером и Кукси [8], а также Ча и Кукси [9]. Бактериальные штаммы культивировали на агаре Маннитол-глутамат-дрожжевой экстракт (MGY), дополненном дрожжевым экстрактом в количестве 0,25 г/л, при 28 °C в течение 48 ч. Раствор CuSO4·5H2O (стерилизованный через фильтр 0,45 мкм) добавляли к стерильной среде MGY при 50 °C для создания различных концентраций меди. Затем каждую бактерию точечно инокулировали 10 мкл суспензией концентрации 107 КОЕ/мл и инкубировали в течение 48 ч при 28 °C. Следуя методу Бендера и Кукси [8] и Ча и Кукси [9], МИК определяли в соответствии с подходом Касорлы и др. [10]. Штаммы Psa считались устойчивыми к меди, если их МИК превышала 0,8 мМ (200 мкг/мл) CuSO4·5H2O, на основе критериев Касорлы. Этот порог МИК помогает идентифицировать устойчивые штаммы, что важно для управления устойчивыми к меди популяциями Psa в садах киви. Штаммы из нашей коллекции, ранее подтвержденные как чувствительные или устойчивые к меди, использовались в качестве референсных штаммов для сравнения. В частности, три штамма Acidovorax citrulli с известной МИК ниже 200 мкг/мл использовались в качестве чувствительных к меди, в то время как два штамма каждого из Xanthomonas vesicatoria, Pseudomonas syringae pv. syringae и Pseudomonas syringae pv. tomato с известной МИК выше 400 мкг/мл (Таблица 1) и минимальной бактерицидной концентрацией (МБК) > 400 и <800 мкг/мл использовались в качестве устойчивых к меди. Все эксперименты повторяли дважды.

2.3. Продукты

Тестируемые коммерческие продукты: (a) BION 50 WG (50% β/β ацибензолар-S-метил, Syngenta Hellas, Афины, Греция, https://www.syngenta.gr/proionta/fytoprostasia/mykitoktona/bion-50-wg, дата обращения: 8 января 2025) — активатор защитных систем растений; (b) NUTRI BIOCHELAN (AMC CHEMICAL SL, Севилья, Испания) — активатор защитных систем растений; (c) MANVERT MICONIC (аминокислоты и органические кислоты, Biovert S.L.U., Лерида, Испания — https://manvert.com/en/es/productos/manvert-miconic-1, дата обращения: 8 января 2025); (d) BAR (экспериментальный формулят); (e) REVON (экспериментальный формулят); (f) BIOACTIVE 22 (органический активированный уголь с аминокислотами, Hi Tech AGr Solutions, Перт, Австралия, https://hitechag.com.au/products/bio-active-22/, дата обращения: 8 января 2025) — активатор защитных систем растений; (h) MAGNA BLUE (пентагидрат сульфата меди кислотный, GEOGREEN MARATHON O.E., Неа-Макри, Аттика, Греция, https://www.magnablue.gr/en/, дата обращения: 8 января 2025); (j) ICC® (IONIC CONCENTRATED COPPER, AgroCure Company, VIPE SINDOU OT 53B, Салоники, Греция, https://www.agrocure.com/epikoinonia/, дата обращения: 8 января 2025); CUPROFIX ULTRA 40 WG (основной сульфат меди, Cu 40%, ADAMA GLOBAL, Маруси, Афины, Греция, https://www.adama.com/greece/el/fytoprostasia/mykitoktona/cuprofix-ultra-40-wg, дата обращения: 8 января 2025); и (k) RHAPYNAL (супрамолекулярный комплекс, включающий рамнолипиды, пиовердины и альгинаты, Biotensidon GmbH, Карлсруэ, Германия, https://biotensidon.com/en/home/, дата обращения: 8 января 2025). Формуляты BAR и REVON были отобраны для тестирования на основе их состава, который включает необходимые макро- и микроэлементы, важные как для здоровья растений, так и для защиты. Предварительные данные и гипотезы, подтверждающие их потенциальную эффективность, следующие: (i) комплексный профиль питательных веществ — оба формулята содержат азот, фосфор, калий и микроэлементы, которые, как известно, играют двойную роль в росте растений (поддерживая физиологические процессы, такие как фотосинтез, развитие корней и общее накопление биомассы) и в усилении защиты (действуя как кофакторы в ферментативных реакциях, связанных с механизмами защиты растений, такими как биосинтез фенольных соединений и ответ на окислительный стресс); (ii) индуцированная системная устойчивость (ИСУ) — предварительные данные позволяют предположить, что сбалансированное внесение питательных веществ может усиливать способность растения активировать ИСУ, путь защиты, часто связанный с полезными микробами и доступностью питательных веществ; и (iii) смягчение стресса от недостатка питательных веществ — дефицит питательных веществ может предрасполагать растения к инфекциям; включение в формуляты микроэлементов, таких как цинк, марганец и медь, как предполагается, корректирует скрытые дефициты, которые могут нарушать целостность клеточной стенки и защиту от патогенов, и усиливает ферментативную активность, связанную с детоксикацией патогенов и клеточной сигнализацией. Формулят BAR может иметь дополнительные компоненты или синергетические соотношения, которые специфически усиливают механизмы защиты (модулируя выработку вторичных метаболитов, таких как фитоалексины, обладающие антимикробными свойствами, и повышая эффективность против конкретных патогенов, которые используют дисбаланс питательных веществ), в то время как формулят REVON может обеспечивать устойчивое высвобождение и усвоение питательных веществ в различных условиях окружающей среды (быть особенно эффективным в смягчении предрасположенности, вызванной стрессом, таким как засуха или засоление, которые часто ослабляют защитные системы растений).

2.4. Оценка различных формулятов против Pseudomonas syringae pv. actinidiae

Эксперименты проводились в двух коммерческих садах киви, расположенных в районе Палеос Милотопос Яница, где в анамнезе была инфекция бактерией в период апрель–май 2019 года и снова апрель–май 2020 года. Формуляты BION 50 WG, NUTRI BIOCHELAN, MANVERT MICONIC, BAR, REVON и MAGNA BLUE оценивали в первом экспериментальном саду, а формуляты BIOACTIVE 22, RHAPYNAL, CUPROFIX ULTRA 40 WG, MAGNA BLUE и ICC — во втором экспериментальном саду. Оба экспериментальных сада демонстрировали симптомы болезней с эндемичной частотой. Деревьям было 14 лет, проводилась обрезка на плодовые прутики. В каждом коммерческом саду было по три повторения по три дерева для каждой обработки. Использовался план эксперимента в виде рандомизированных полных блоков. Опрыскивания проводили с помощью ранцевого опрыскивателя, откалиброванного в соответствии с инструкциями, предоставленными Кипрской ассоциацией защиты растений. Каждое дерево опрыскивали 1 л рабочего раствора. Первое опрыскивание было проведено 10 апреля, последующие опрыскивания повторяли каждые 10 дней (всего четыре опрыскивания) в 2019 году и снова в 2020 году. Сбор данных включал запись количества листьев с симптомами болезни на 100 случайных листьев для каждого повторения, а также количества пятен на зараженном листе. Необработанные деревья служили контролем. Также фиксировались климатические условия.

2.5. Статистический анализ

Для проведения анализа использовалось статистическое программное обеспечение IBM SPSS Statistics 23. Статистический анализ результатов проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA). После ANOVA сравнение средних значений выполнялось с использованием теста множественных диапазонов Дункана. Выбранный уровень значимости для теста составлял p = 0,05.

3. Результаты

3.1. Исследования устойчивости к меди

Результаты исследования по устойчивости к меди in vitro 22 штаммов Psa подчеркивают значительное развитие устойчивости среди этих бактериальных штаммов (Таблица 1). Все 22 штамма продемонстрировали способность расти при концентрациях меди не менее 200 мкг/мл (МИК > 0,8 мМ), что указывает на существенную базовую устойчивость к медьсодержащим обработкам. Два штамма (9,1%) были особенно устойчивы: их рост не ингибировался даже при 400 мкг/мл (МИК > 1,6 мМ). Кроме того, у четырех штаммов (18,2%) наблюдалось развитие колоний из устойчивых бактериальных клеток, что свидетельствует о наличии субпопуляций или мутаций, обеспечивающих дополнительную устойчивость. В общей сложности 27,3% штаммов Psa с киви из зараженной области Милотопос в Пелле показали минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) > 400 мкг/мл (1,6 мМ). Включенные в исследование лабораторные референсные штаммы с МИК выше 400 мкг/мл или ниже 200 мкг/мл подтвердили эти результаты, подтверждая достоверность данных. Тесты повторялись дважды, с согласованными результатами во всех экспериментах, что подтвердило надежность данных об устойчивости.

3.2. Эффективность различных формулятов

Климатические данные показали, что температура воздуха была благоприятной для заражения деревьев киви бактерией Psa в период с апреля до середины мая в 2019 и 2020 годах, поскольку температура колебалась ниже 27 °C. Влажные условия в дальнейшем способствовали инфекциям, особенно с середины апреля до середины мая в оба года эксперимента (Рисунок 1).

Рисунок 1. Средняя температура воздуха и продолжительность увлажнения листьев в Палеос Милотопос, Пелла, в критический период апрель–июнь 2019 и 2020 годов.

Результаты экспериментов показали, что, хотя некоторые препараты были более эффективны, чем другие, в снижении интенсивности симптомов болезни, вызываемой Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) в двух экспериментальных садах киви, ни одна из обработок не смогла полностью остановить болезнь.

Первый экспериментальный сад: В первый год продукты MICONIC и NUTRI BIOCLEAN, NUTRI BIOCLEAN и BION оказались наиболее эффективными в снижении количества пятен (Рисунок 2). Продукт BAR также значительно снизил интенсивность симптомов по сравнению с контрольной группой, но был не так эффективен, как продукты MICONIC и NUTRI BIOCLEAN, NUTRI BIOCLEAN и BION. Продукты REVON и MAGNA BLUE не показали существенной эффективности в снижении количества пятен по сравнению с необработанным контролем (Рисунок 2). Во второй год интенсивность симптомов среди деревьев была статистически одинаковой для всех обработок. Однако наблюдалась тенденция к снижению интенсивности симптомов у деревьев, обработанных препаратами MICONIC и NUTRI BIOCLEAN, NUTRI BIOCLEAN, BAR или BION, по сравнению с контрольной группой. Результаты также показывают, что в оба года процент зараженных листьев значительно снижался при обработках BION, MICONIC и NUTRI BIOCLEAN, и MAGNA BLUE. Продукт NUTRI BIOCLEAN также значительно снижал процент зараженных листьев по сравнению с контролем, но был менее эффективен, чем продукт BION. Существенной разницы в проценте зараженных листьев между продуктами RENOV, BAR и необработанным контролем не обнаружено.

Рисунок 2. Оценка 6 продуктов по интенсивности симптомов на листьях киви, вызванных бактерией Pseudomonas syringae pv. Actinidiae. Все формуляты использовались в норме 2 мл/л. В качестве контроля использовались необработанные деревья. Значения представляют собой среднее трех повторений. Значения, отмеченные одной и той же буквой, не имеют существенных различий согласно тесту множественных диапазонов Дункана (p < 0,05).

Второй экспериментальный сад: Результаты показали, что ни один из испытанных формулятов не был эффективен в снижении количества пятен на лист в первый год (Рисунок 3). Напротив, во второй год медьсодержащие продукты IONIC CONCENTRATED COPPER, MAGNA BLUE и COPROFIX ULTRA продемонстрировали снижение количества пятен на лист. Дополнительно, результаты показали, что медьсодержащий продукт IONIC CONCENTRATED COPPER, MAGNA BLUE и COPROFIX ULTRA снижал процент зараженных листьев в оба года. В отличие от этого, существенной разницы в количестве пятен и проценте зараженных листьев между продуктами BIOACTIVE 22, RHAPYNAL и необработанным контролем не обнаружено (Рисунок 3).

Рисунок 3. Оценка пяти формулятов по интенсивности симптомов на листьях киви, вызванных бактерией Pseudomonas syringae pv. actinidiae. Все формуляты использовались в норме 2 мл/л. В качестве контроля использовались необработанные деревья. Значения представляют собой среднее трех повторений. Значения, отмеченные одной и той же буквой, не имеют существенных различий согласно тесту множественных диапазонов Дункана (p < 0,05).

4. Обсуждение

Это исследование было в первую очередь направлено на оценку устойчивости к меди у штаммов Psa в Греции и изучение эффективности медьсодержащих обработок и активаторов защитных систем растений в борьбе с бактериальным раком киви. Ключевые результаты указывают, что большинство греческих штаммов Psa проявляют некоторую степень устойчивости к меди: 72,7% продемонстрировали минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) > 0,8 мМ, а 27,3% показали МИК > 1,6 мМ. Кроме того, было обнаружено, что медьсодержащие обработки являются лишь частично эффективными, в то время как активаторы защитных систем растений показали потенциал в смягчении симптомов болезни. Эти результаты подчеркивают настоятельную необходимость в интегрированных стратегиях управления болезнями с учетом ограничений медьсодержащих вмешательств.

Интересно, что наши результаты согласуются с наблюдениями из других регионов, где Psa укоренилась. Устойчивые к меди изоляты Psa были впервые задокументированы в Европе в Италии [11], примерно через тринадцать лет после первоначальной вспышки бактериального рака киви в 2008 году [12]. В Новой Зеландии устойчивые изоляты были обнаружены через пять лет после первого появления болезни в 2010 году [13], тогда как в Японии устойчивость наблюдалась уже в 1987 году, всего через три года после появления болезни [14,15]. Уровни МИК, зарегистрированные в Италии и Новой Зеландии, составляли приблизительно 1,2 мМ, тогда как в Японии были зарегистрированы более высокие уровни МИК 2,25–3,0 мМ. Эти различия подчеркивают различные сроки и уровни устойчивости, которые могут возникать в зависимости от местных практик и адаптации патогена.

В отличие от постепенного появления устойчивости к меди в других регионах, наше исследование показало, что устойчивые штаммы в Греции появились почти одновременно с первоначальной вспышкой болезни в Милотопос, Пелла [6]. Это позволяет предположить, что устойчивые штаммы, вероятно, были занесены через посадочный материал, а не развили устойчивость на месте. Эта гипотеза подтверждается ограниченными, но значительными предварительными данными из нашей лаборатории, которые показывают, что устойчивость к меди не является редкостью среди фитопатогенных бактерий, выделенных из интенсивно возделываемых культур в Греции, таких как томат и манго. Такие результаты подчеркивают роль сельскохозяйственных практик, включая повторное использование медьсодержащих продуктов, в формировании устойчивости.

Повторные обработки медью, вероятно, оказывали селективное давление на популяции Psa, способствуя наблюдаемым уровням устойчивости. Присутствие устойчивых штаммов осложняет управление болезнью в эндемичных районах, где медьсодержащие обработки исторически были основным средством борьбы. Продукты, такие как IONIC CONCENTRATED COPPER, MAGNA BLUE и COPROFIX ULTRA, хотя и были исторически эффективны, не смогли полностью контролировать Psa в этом исследовании. Это наблюдение подтверждает результаты других исследований, которые предполагают, что хотя медьсодержащие обработки могут снижать симптомы болезни, они недостаточны для комплексного управления болезнью [16,17].

Устойчивость к меди у фитопатогенов часто объясняется генетическими признаками, приобретенными посредством горизонтального переноса генов, как предполагают Коломби и др. [18,19,20]. Молекулярные исследования для обнаружения генов, придающих устойчивость, у греческих изолятов Psa необходимы для проверки этой гипотезы. Кроме того, следует проводить регулярные обследования для мониторинга тенденций устойчивости, позволяя своевременно корректировать стратегии управления.

Учитывая проблемы, связанные с устойчивостью к меди, существует растущая потребность в альтернативных стратегиях. Активаторы защитных систем растений, такие как MICONIC и NUTRI BIOCLEAN, NUTRI BIOCLEAN, BAR и BION, показали себя перспективными в этом исследовании, снижая интенсивность симптомов. Эти продукты, вероятно, усиливают врожденные защитные механизмы растения, предлагая дополнительный подход к традиционным бактерицидам. Предыдущие исследования подчеркивали роль аминокислот и других питательных компонентов в смягчении тяжести инфекций Psa [21,22,23], подтверждая потенциал таких препаратов в интегрированном управлении болезнями.

Интегрированные подходы, сочетающие медьсодержащие формулы, активаторы защитных систем растений и устойчивые практики, имеют ключевое значение. Стратегии могут включать ротацию или смешивание медьсодержащих обработок с альтернативными соединениями для снижения селективного давления, внедрение агротехнических приемов, таких как санитарные мероприятия и обрезка, для минимизации распространения патогена, и изучение агентов биоконтроля и новых формулятов для диверсификации набора средств управления.

Длительный мониторинг тенденций устойчивости имеет решающее значение для обеспечения устойчивости выращивания киви. Данные этого исследования подчеркивают необходимость снижения зависимости от меди и принятия практик интегрированной защиты растений (IPM). Будущие исследования должны быть сосредоточены на выявлении новых соединений и формулятов с различными механизмами действия, углублении понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе устойчивости к меди, и разработке региональных рекомендаций для устойчивого управления болезнями.

5. Выводы

В заключение, хотя медьсодержащие обработки остаются важным инструментом, их ограничения в контроле устойчивых штаммов Psa требуют перехода к диверсифицированным и устойчивым стратегиям управления. Улучшение здоровья растений с помощью активаторов защиты и принятие интегрированных практик предлагают перспективный путь вперед в борьбе с бактериальным раком в садах киви. Появление устойчивых к меди штаммов Psa в греческих садах киви представляет собой значительное препятствие в управлении болезнями. Эта проблема имеет далеко идущие последствия для индустрии киви, влияя как на текущие практики, так и на будущую политику. В то время как медьсодержащие обработки продолжают снижать тяжесть болезни, их неспособность полностью контролировать Psa требует принятия интегрированных стратегий управления. Активаторы защитных систем растений предлагают перспективный дополнительный подход, но многофакторная стратегия, охватывающая химические, биологические и агротехнические методы, необходима для устойчивого контроля Psa. Например, комбинирование медьсодержащих формулятов с агентами биоконтроля, такими как полезные бактерии, и внедрение агротехнических практик, таких как санитарные мероприятия, севооборот и целевая обрезка, показали себя перспективными в других системах земледелия. Более широкое внедрение этих практик могло бы способствовать снижению зависимости от меди, смягчая риск дальнейшего развития устойчивости и сохраняя эффективность доступных обработок. Политики и представители отрасли также должны уделять приоритетное внимание финансированию исследований альтернативных методов и предоставлять производителям обновленные рекомендации, интегрирующие принципы управления устойчивостью. Будущие исследования должны быть сосредоточены на выявлении и разработке эффективных интегрированных методов управления, которые могут адаптироваться к меняющимся паттернам устойчивости патогена, обеспечивая долгосрочную жизнеспособность и продуктивность выращивания киви во всем мире.

Ссылки

1.    Butler, M.I.; Stockwell, P.A.; Black, M.A.; Day, R.C.; Lamont, I.L.; Poulter, R.T. Pseudomonas syringae pv. actinidiae from recent outbreaks of kiwifruit bacterial canker belong to different clones that originated in China. PLoS ONE 20138, e57464. [Google Scholar] [CrossRef]

2.    Zhao, Z.; Chen, J.; Gao, X.; Zhang, D.; Zhang, J.; Wen, J.; Qin, H.; Guo, M.; Huang, L. Comparative genomics reveal pathogenicity-related loci in Pseudomonas syringae pv. actinidiae biovar 3. Mol. Plant Pathol. 201920, 923–942. [Google Scholar] [CrossRef]

3.    Cameron, A.; Sarojini, V. Pseudomonas syringae pv. actinidiae: Chemical control, resistance mechanisms and possible alternatives. Plant Pathol. 201463, 1–11. [Google Scholar] [CrossRef]

4.    Donati, I.; Cellini, A.; Sangiorgio, D.; Vanneste, J.L.; Scortichini, M.; Balestra, G.M.; Spinelli, F. Pseudomonas syringae pv. actinidiae: Ecology, infection dynamics and disease epidemiology. Microb. Ecol. 202080, 81–102. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

5.    Vanneste, J.L.; Kay, C.; Onorato, R.; Yu, J.; Cornish, D.A.; Spinelli, F.; Max, S. Recent advances in the characterization and control of Pseudomonas syringae pv. actinidiae, the causal agent of bacterial canker on kiwifruit. Acta Hortic. 2011913, 443–455. [Google Scholar] [CrossRef]

6.    Holeva, M.C.; Glynos, P.E.; Karafla, C.D. First report of bacterial canker of kiwifruit caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae in Greece. Plant Dis. 201599, 723. [Google Scholar] [CrossRef]

7.    Malliarakis, D.; Papazoglou, T.; Mpalantinaki, E.; Marianthi, G.P.; Thomas, T.; Goumas, G.D. Characterization and phylogenetic analysis of Pseudomonas syringae pv. actinidiae isolates from Greece. J. Plant Pathol. 2023105, 1617–1627. [Google Scholar] [CrossRef]

8.    Bender, C.L.; Cooksey, C.A. Indigenous plasmids in Pseudomonas syringae pv. tomato: Conjugative transfer androle in copper resistance. J. Bacteriol. 1986165, 534–541. [Google Scholar] [PubMed]

9.    Cha, J.S.; Cooksey, D.A. Copper resistance in Pseudomonas syringae mediated by periplasmic and outer membrane proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 199188, 8915–8919. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

10. Cazorla, F.M.; Arrebola, E.; Sesma, A.; Pérez-Garcia, A.; Codina, J.C.; Murillo, J. Copper resistance in Pseudomonas syringae strains isolated from mango is encoded mainly by plasmids. Phytopathology 200292, 909–916. [Google Scholar] [CrossRef]

11. Cesari, E.; Marocchi, F.; L’Aurora, A.; Pucci, N.; Scala, V.; Loreti, S.; Scortichini, M. Occurrence of copper-resistant Pseudomonas syringae pv. actinidiae strains in kiwifruit orchards of Central Italy. J. Phytopath. 2023171, 768–774. [Google Scholar]

12. Scortichini, M. Occurrence of Pseudomonas syringae pv. actinidiae on kiwifruit in Italy. Plant Pathol. 199443, 1035–1038. [Google Scholar] [CrossRef]

13. Everett, K.R.; Taylor, R.K.; Romberg, M.K.; Rees-George, J.; Fullerton, R.A.; Vanneste, J.L.; Manning, M.A. First report of Pseudomonas syringae pv. actinidiae causing kiwifruit bacterial canker in New Zealand. Australas. Plant Dis. Notes 20116, 67–71. [Google Scholar] [CrossRef]

14. Serizawa, S.; Ichikawa, T.; Takikawa, Y.; Tsuyumu, S.; Goto, M. Occurrence of bacterial canker of kiwifruit in Japan: Description of symptoms, isolation of the pathogen and screening of bactericides. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 198955, 427–436. [Google Scholar] [CrossRef]

15. Takikawa, Y.; Serizawa, S.; Ichikawa, T.; Tsuyumu, S.; Goto, M. Pseudomonas syringae pv. actinidiae pv. nov.: The causal bacterium of canker of kiwifruit in Japan. Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 198955, 437–444. [Google Scholar]

16. Corrado, L.; González-Ballesteros, N.; Scortichini, M.; Rodríguez-Argüelles, M.C.; Gallego, P.; Barreal, M.E. Comparison of the effectiveness of several commercial products and two new copper complexes to control Pseudomonas syringae pv. actinidiae. In Proceedings of the IX International Symposium on Kiwifruit, Porto, Portugal, 6–9 September 2017; pp. 247–252. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Scortichini, M. Field efficacy of a zinc-copper-hydracid of citric acid biocomplex com pound to reduce oozing from winter cankers caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae to Actinidia spp. J. Plant Pathol. 201698, 651–655. [Google Scholar]

18. Colombi, Ε.; Straub, C.; Keunzel, S.; Templeton, M.D.; McCann, H.C.; Rainey, P.B. Evolution of copper resistance in the kiwifruit pathogen Pseudomonas syringae pv. actinidiae through acquisition of integrative conjugative elements and plasmids. Environ. Microb. 201719, 819–832. [Google Scholar]

19. McCann, H.C.; Rikkerink, E.H.A.; Bertels, F.; Fiers, M.; Lu, A.; Rees-George, J. Genomic analysis of the kiwifruit pathogen Pseudomonas syringae pv. actinidiae provides insight into the origins of an emergent plant disease. PLoS Pathog. 20139, e1003503. [Google Scholar]

20. Petriccione, M.; Zampella, L.; Mastrobuoni, F. Occurrence of copper-resistant Pseudomonas syringae pv. syringae strains isolated from rain and kiwifruit orchards also infected by P. s. pv. actinidiaeEur. J. Plant Pathol. 2017149, 953–968. [Google Scholar] [CrossRef]

21. Dong, H.; Delaney, T.P.; Bauer, D.W.; Beer, S.V. Harpin induces disease resistance in Arabidopsis through the systemic acquired resistance pathway mediated by salicylic acid and the NIM1 gene. Plant J. 199920, 207–215. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

22. Reglinski, T.; Vanneste, J.L.; Wurms, K.; Gould, E.; Spinelli, F.; Rikkerink, E. Using fundamental knowledge of induced resistance to develop control strategies for bacterial canker of kiwifruit caused by Pseudomonas syringae pv. Actinidiae. Front. Plant Sci. 201322, 4. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

23. Zhang, L.; Fu, Y.H.; Ding, Y.; Meng, J.; Wang, Z.C.; Wang, P.Y. Antibacterial Activity of Novel 18β-Glycyrrhetinic Hydrazide or Amide Derivatives. Chem. Res. Chin. Univ. 202137, 662–667. [Google Scholar] [CrossRef]

Thomidis T, Pagoulatou MG, Alexandridis E, Mpalantinaki E, Goumas DE. Copper Resistance in Pseudomonas syringae pv. actinidiae Strains from the Prefecture of Pella, Northern Greece, and a Comparison of the Effectiveness of Several Commercial Products to Control. Agriculture. 2025; 15(2):157. https://doi.org/10.3390/agriculture15020157

Перевод статьи «Copper Resistance inPseudomonas syringaepv.actinidiaeStrains from the Prefecture of Pella, Northern Greece, and a Comparison of the Effectiveness of Several Commercial Products to Control» авторов Thomidis T, Pagoulatou MG, Alexandridis E, Mpalantinaki E, Goumas DE., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: freepik


Комментарии (0)