Кіріспе
Дәнді дақылдардың саңырауқұлақтық ауруы
Fusarium ear blight (FEB) (сондай-ақ Fusarium head blight, FHB, немесе scab деп те аталады) – бидай, арпа, сұлы, қарабидай және тритикале сияқты дәнді дақылдардың саңырауқұлақтық ауруы. FEB түрлі Fusarium саңырауқұлақтарынан туындайды, олар егістің гүлшоғына (басына) жұғады және дәндің өнімділігін азайтады. Ауру көбінесе дақыл егістікте өсіп жатқан кезде саңырауқұлақтардың өндіретін микотоксиндермен ластанумен байланысты. Микотоксиндермен ластанған дәнді тағамдық немесе мал азығы ретінде сату мүмкін болмағандықтан, бұл ауру елеулі экономикалық зиян келтіруі мүмкін.
Себепші организм
Fusarium құлақтың құрттығын Ascomycota тұқымдасына жататын Fusarium саңырауқұлағының бірнеше түрі тудырады. FEB-ті тудыратын ең көп таралған түрлер: Fusarium graminearum ең маңызды себепші организм болып саналды. FEB-ті тудыратын Fusarium түрлері споралардың бірнеше түрін шығарады. Саңырауқұлақтың жыныссыз сатысы макроконидия деп аталатын спораларды шығарады. Кейбір Fusarium саңырауқұлақтарының өмірлік циклі күрделірек, оның ішінде жыныстық саты бар, мысалы F. graminearum. Жыныстық сатыда саңырауқұлақ аскоспора деп аталатын спораларды шығарады. Жыныстық сатыда жеміс денелері – перитециялар пайда болады, олардың ішінде аскоспоралар аскосқа (көпше түрі – аскилерге) салынады. Дәнді дақылдар гүлдену кезінде ең осал, ал гүлдену кезінде ылғалдылық пен ылғалдылық жоғары болғанда инфекцияға шағу ықтималдығы артады. DON – ақуыз синтезін тежегіш, сонымен қатар құсу токсині деп те аталады, себебі ол шошқалардың жемге деген құмарлығын азайтады. Шошқалар DON-ға ең сезімтал, ал сиырлар сияқты кепшұға жануарлар жоғары төзімділікке ие. Көптеген елдер ағзаға зиянды әсерін шектеу үшін дәндегі Fusarium микотоксиндерін қадағалайды. АҚШ-та адам тағамы мен мал азығындағы DON деңгейіне қатысты ұсынымдар бар. Еуропалық Одақта адамдарға арналған дәндегі бірнеше Fusarium микотоксиндеріне заңнамалық шектеулер, ал мал азығына ұсынылатын шектеулер белгіленген.
Fusarium graminearum was considered the most important causal organism. Fusarium species causing FEB can produce several types of spores. The asexual stage of the fungus produces spores called macroconidia. Some Fusarium fungi have a more complex life cycle including a sexual stage, for example F. graminearum. In the sexual stage the fungus produces spores called ascospores. The sexual stage form fruiting bodies called perithecia, in which ascospores are formed in a sac known as an ascus (plural asci). The cereal crop is most susceptible at flowering and the probability of infection rises with high moisture and humidity at flowering. DON is a protein synthesis inhibitor, also called vomitoxin, due to its negative effects on feed intake in pigs. Pigs are the most sensitive to DON, while ruminant animals such as cattle have higher tolerance. Many countries monitor Fusarium mycotoxins in grain to limit negative health effects. In the U. S. there are advisory levels for DON in human food and livestock feed. The European Union has legislative limits for several Fusarium mycotoxins in grain aimed for human consumption and recommended limits for animal feed.
Тұрақсыз тұқымдар
Резистентті сорттар Fusarium құлақтың құртымен күресудің ең тиімді тәсілі болуы мүмкін. Резистенттілік селекциясы Fusarium-пен жасанды түрде зарарданған өсімдіктердің желілерін скринингтеуді қамтиды. Саңырауқұлақтың өсуі төмен және тұқымдағы микотоксинмен ластану деңгейі төмен өсімдіктер қосымша селекциялық сынақтар үшін іріктеледі. Параллельдікпен, резистенттілікпен байланысты генетикалық маркерлер іздестіріледі, яғни маркерлік көмекпен таңдау жүргізіледі. Fusarium құлақтың құртына төзімділік – бірнеше гендерге байланысты күрделі қасиет және ортамен өзара әрекеттесуге тәуелді. Азиядан алынған бидай сорттарында Fusarium құлақтың құртына төзімділік анықталды. Дегенмен, қиындық – төзімді материалды жоғары өнімділік және әртүрлі өсіру аймақтарына бейімделу сияқты басқа да қажетті қасиеттермен үйлестіруде.
Ауыл шаруашылығының тәжірибесі
Бірнеше ауыл шаруашылығы тәжірибелері FEB қаупіне әсер етеді. Инфекцияның басты жолдарының бірі – алдыңғы дақылдан қалған жұққан өсімдік қалдықтары, мұнда сапасы да, саны да маңызды. Сезімтал дақылдардың, мысалы, дәнді дақылдардың қалдықтары келесі дақылда FEB қаупін арттырады. Жусан (мақсыры) ерекше жоғары тәуекелмен байланысты. Топырақты аз өңдеу FEB қаупін арттыруы мүмкін. Жоғары азотты қолдану фузариоз инфекциясының қаупін арттырумен байланысты. Аймақта көп мөлшерде ауамен таралатын инфекциялық материал болса, алдын алу шараларының тиімділігі төмендеуі мүмкін.
Биологиялық бақылау және кешенді басқару
Сонымен қатар, бактериялар мен саңырауқұлақтарға, мысалы, Bacillus және Cryptococcus түрлеріне негізделген биологиялық күресу стратегияларын дамыту бойынша зерттеулер жүргізілді. ФЭБ-ті бақылаудың ешбір шарасы толыққанды тиімді емес, сондықтан алдын алу шаралары, ауруды мониторингтеу және химиялық бақылау сияқты бірнеше бақылау стратегиясын біріктіретін кешенді басқару қажет. Ауа райы жағдайларына байланысты ФЭБ қаупін бағалау үшін ауруды болжау модельдері жасалды.
Экономикалық маңызы
Экономикалық тұрғыдан алғанда, бұл – әлемдік масштабта астық өнімділігінің айтарлықтай төмендеуіне себеп болатын маңызды астық ауруларының бірі. АҚШ және Канадада Fusarium құлақтың құрттануы 1990 жылдары астық өндірісіне кең таралған және күшті қауіп ретінде пайда болды. 1998 жылдан 2000 жылға дейін АҚШ-тың орталық аймақтары FEB эпидемиясынан кейін 2,7 миллиард долларлық шығынға ұшырады. Біріншілік және екіншілік экономикалық шығындарды ескерсек, FHB 1993 жылдан 2001 жылға дейін АҚШ-қа 7,67 миллиард долларға шығын келтірді. 1990 жылдан бері Fusarium құлақтың құрттануын бақылау шараларын әзірлеуге қатысты ауқымды зерттеулер жүргізілуде. Мысалы, АҚШ-тың бидай және арпа құрттануын зерттеу бастамасы (USWBSI) – ғалымдар, фермерлер, азық-түлік өңдеушілер және тұтынушылар тобының микотоксиндерді азайтуды қоса алғанда, тиімді бақылау шараларын әзірлеу мақсатындағы бірлескен күш-жігері.