Қайын ағаштарының қырылдауы және оны таратушы қоңыздар

Кіріспе

Елдіршіннің саңырауқұлақты ауруы, қоңырауқұлақтар арқылы таралады. Елдіршінге әсер ететін ауру.

Голландиялық елдіршін ауруы (DED) – елдіршінге әсер ететін қапшықты саңырауқұлақтар (Ascomycota) тобының бір өкілі, және оны елдіршін қабығының қоңырауқұлақтары таратады. Бұл аурудың алғашқыда Азияда пайда болғаны айтылады, бірақ ол Америка, Еуропа және Жаңа Зеландияға кездейсоқ түрде әкелінді. Бұл аймақтарда ауруға төзімділігі жоқ елдіршіннің жергілікті популяциялары құрып кетті. "Голландиялық елдіршін ауруы" деген атау 1921 жылы Нидерландта голланд фитопатологтары Беа Шварц және Кристин Буйсман анықтаған кезде пайда болды, олар профессор Йоханна Вестердейкпен бірге жұмыс істеді. Ауру Ulmus және Zelkova туыстас түрлеріне әсер етеді, сондықтан ол голландтық елдіршін гибридіне ғана тән емес.

Өріс кедергісі

"Далалық төзімділік" – бұл кейбір қарағаштардың инфекцияны бастан-ақ болдырмауына себеп болатын әртүрлі факторларды қамтитын жалпы термин, одан аман қалу емес. Нақты мысал ретінде Еуропалық ақ қарағашты (Ulmus laevis) келтіруге болады. Ол DED-ге генетикалық тұрғыдан төзімділігі аз немесе мүлдем жоқ, бірақ алюнилин аталатын тритерпенді синтездейді, бұл қарағаш қабығын тасымалдаушы қоңыздар үшін жағымсыз етеді, оларды басқа, қолайлырақ қарағаштарды іздеуге мәжбүрлейді. Тағы бір мысал – қоңыздардың силуэтті бұзбаған қарағаштарды көре алмауы. "Зарлы" қарағаштар көбінесе қоректену кезінде төңкеріліп ілуге қоңыздардың қарсылығы болғандықтан инфекциядан сақталады.

Механизм

Саңырауқұлақтың одан әрі таралуын тоқтатуға тырысып, ағаш өзінің ксилема тінін иіс және тилоздармен – ксилема жасуша қабырғасының көпіршік тәрізді өсінділерімен – бітеді. Ксилема (қан тамырлы камбийдің өндіретін екі түрлі қан тамырлы ұлпаның бірі, екіншісі флоэма) су мен қоректік заттарды өсімдіктің қалған бөліктеріне жеткізеді, сондықтан бұл бітеулер олардың ағаш діңімен жоғары көтерілуіне кедергі келтіріп, ағашты су мен қоректік заттардан аштырып, нәтижесінде оны құртып жібереді.

Симптомдары

Жұқпаның алғашқы белгісі әдетте ағаштың жоғарғы бұтақтарында жазда жапырақтары сарғаюы және қурауы болып табылады, бұл қалыпты күзгі жапырақ түсуден бірнеше ай бұрын орын алады. Бұл ауру ағаш бойына прогрессивті түрде таралып, тағы да бұтақтардың өліп қалуына әкеледі. Соңында, жапырақтардан толыққанды қоректік зат алмасу болмағандықтан тамырлар құрғайды. Көбінесе, барлық тамырлар өлмейді: кейбір түрлердің тамырлары, әсіресе ағылшын шыршысы (бұрынғы Ulmus procera), қайта-қайта өркендер шығарады, олар шамамен 15 жыл бойы өседі, содан кейін құрғайды. Барендина Герарда Спиренбург 1900-1905 жылдар аралығында Нидерландыда аурудың белгілерін көрсеткен ағаштар туралы мәліметтерді жинады. Осы ақпаратты 1921 жылы жариялау, ауруды тоқтатуға бағытталған кең ауқымды зерттеулер мен практикалық шаралардың басталуына ықпал етті. Сонымен қатар, ауруды қоздыратын саңырауқұлақ 1921 жылы Нидерландыда алғашқы голланд фитопатологы Беа Шварц тарапынан оқшауланды, бұл жаңалық ауруға оның атын берді. Осыдан кейін, 1920-30 жылдары Нидерланды мен АҚШ-та жұмыс істеген Кристин Бьюсман саңырауқұлақтың жыныстық сатысын анықтады және сондай-ақ, тұрақсыз ағаштарды іріктеуге әкелетін, шырша көшеттерін эксперименттік түрде жұқтыру әдістерін әзірледі. Ұлыбританияда ауруды алғаш рет 1927 жылы Т.Р. Пейс Гертфордширдегі ағылшын шыршысында анықтады. Бұл алғашқы штамм салыстырмалы түрде әлсіз болды, ол ағаштардың аз ғана бөлігін қырды, көбінесе бірнеше бұтақтарды ғана өлтірді және 1940 жылға қарай вирустарға сезімталдығына байланысты жойылды. 1967 жыл шамасында Ұлыбританияға жаңа, әлдеқайда қауіпті штамм келді, көрінеу шығыс жағалау порттары арқылы Канададан шағын қайық құрылысына арналған U. thomasii бөліктерін тасымалдау арқылы, бұл 1973 жылы Саутгемптон доктарында тағы бір партия тексерілген кезде расталды. Ауру солтүстікке қарай жылдам таралып, 10 жыл ішінде Шотландияға жетті. Гаагадағы 100 мың ағаштың 30 мыңы - тұзды теңіз желдеріне төзімділігі үшін отырғызылған шыршалар. 1990 жылдан бері 10 000 ең ірі шыршаға антигрибковый инъекциялар жасау және санитарлық мақсатта шыршаларды кесу бағдарламасы Гаагадағы жылдық шырша жоғалтуды 7%-дан 1%-ға дейін төмендетті (қараңыз: Профилактикалық емдеу). Жоғалған өсімдіктер ауруға төзімді сорттарды отырғызу арқылы толықтырылады. Англиядағы ең көп сақталған пісіп-жетілген шыршалар Брайтон мен Хоувта, Шығыс Сассексте орналасқан, 1983 жылы 30 000 шыршаның 15 000-ы әлі де тұр (2005 жылғы деректер), олардың бірнешеуі 400 жылдан асып түседі деп есептеледі. Олардың тіршілік етуі ағылшын арнасы мен Оңтүстік Даунс аралығындағы аймақтың оқшаулануына және жергілікті биліктің ауру белгілері пайда болған кезде дереу зақымдалған ағаштардың бөліктерін анықтап, алып тастауға бағытталған күш-жігеріне байланысты. Нидерландының 1988 жылғы "Эльм ауруы (жергілікті билік органдары) (өзгерістер) туралы" жарлығына сәйкес, жергілікті билік органдары кез келген зақымдалған ағаштар мен ағаштарды жоюды бұйыра алады, бірақ іс жүзінде олар оны әдетте өздері жасайды, бұл эльм қабық қоңызы Scolytus spp. санын азайтуға көмектеседі. Сонымен қатар, санитарлық мақсатта ағаш кесу арқасында Ман аралындағы 250 мыңға жуық елімнің басым бөлігі сақталды, себебі орташа температура мен желдің жылдамдығы қоңыздардың белсенділігін шектейді, олардың ұшуы үшін кемінде 20 градус температура және секундына бес метрден аз желдің жылдамдығы қажет. Шотландиядағы есейген елімдердің ең көп шоғырлануы Эдинбургте, мұнда 1976 жылы 35 мыңнан 2009 жылы 5000-нан астам ағаш қалды. Қалалық кеңес жалпы саны 15 000 деп есептейді (2016 жыл). Эдинбургтің Лейт Линк және Медоуздарындағы ескі елімдер Ұлыбританияның парктерінде ең көп шоғырланған (2014 жыл). Санитарлық мақсатта ағаш кесу саясаты қаладағы шығынды жылына орташа 1000-ға дейін ұстап тұр (2009 жыл). 2013 және 2020 жылдар аралығында шығындар жылына 1000-нан төмен болды. 17 ғасырдан бері Париждің ең көп таралған ағашы - елім, 1970 жылдарға дейін шамамен 30 000 ormes parisiens болды. Бүгінгі күні қалада 1000-ға жуық пісіп-жетілген шыршалар ғана сақталған, оның ішінде ірі даңғылдарда (Авеню д'Италия, Авеню де Шоизи, Бульвар Лефевр, Бульвар де Гренелл, Бульвар Гарибальди) және екі өте ескі үлгі, біреуі Оранжерияның алдындағы Тюйлерилер бағында, екіншісі Париж қалалық әкімдігінің алдындағы Сен-Жервей алаңында орналасқан. Қазіргі уақытта жоғалған өсімдіктер ауруға төзімді сорттармен, әсіресе голланд-француз зерттеушілерінің "Нангуен" деп аталатын, қаланың ежелгі римдік атауынан алынған сортымен: Lutetia, толықтырылуда.

The first symptom of infection is usually an upper branch of the tree with leaves starting to wither and yellow in summer, months before the normal autumnal leaf shedding. This morbidity spreads in a progressive manner throughout the tree, with further dieback of branches. Eventually, the roots die, starved of nutrients from the leaves. Often, not all the roots die: the roots of some species, especially the English elm (formerly Ulmus procera), can repeatedly put up suckers, which flourish for approximately 15 years before dying off. Barendina Gerarda Spierenburg compiled records of trees displaying symptoms from 1900 1905 onwards in the Netherlands and her publication of this information in 1921 was one part of the start of extensive research and practical measures to try to halt the disease. In addition the fungus that caused the disease was isolated in 1921 in The Netherlands by Bea Schwarz, a pioneering Dutch phytopathologist, and this discovery would lend the disease its name. Following this, in the 1920s and 30s Christine Buisman, working in the Netherlands and USA, identified the sexual stage of the fungal pathogen and also developed methods for experimental infections of elm seedlings that led to selection of resistant trees. In Britain, the disease was first identified in 1927 by T R Peace on English elm in Hertfordshire. This first strain was a relatively mild one, which killed only a small proportion of elms, more often just killing a few branches, and had largely died out by 1940 owing to its susceptibility to viruses. In around 1967, a new, far more virulent, strain arrived in Britain, apparently via east coast ports on shipments of rock elm U. thomasii logs from Canada destined for the small boat industry, confirmed in 1973 when another consignment was examined at Southampton Docks. The disease spread rapidly northwards, reaching Scotland within 10 years. Some 30,000 of the 100,000 mature trees in The Hague are elms, planted because of their tolerance of salty sea winds. Since the 1990s, a programme of antifungal injections of the most prominent 10,000 elms, and of sanitation felling, has reduced annual elm losses in The Hague from 7% to less than 1% (see below: Preventive treatment). The losses are made up by the planting of disease resistant cultivars. The largest concentration of mature elm trees remaining in England is in Brighton and Hove, East Sussex, where of the 30,000 elms in 1983 15,000 still stand (2005 figures), several of which are estimated to be over 400 years old. Their survival is owing to the isolation of the area, between the English Channel and the South Downs, and the assiduous efforts of local authorities to identify and remove infected sections of trees immediately when they show symptoms of the disease. Empowered by the Dutch Elm Disease (Local Authorities) (Amendment) Order 1988, local authorities may order the destruction of any infected trees or timber, although in practice they usually do it themselves, successfully reducing the numbers of elm bark beetle Scolytus spp. Sanitary felling has also, to date, preserved most of the 250,000 elms on the Isle of Man, where average temperature and wind speed inhibit the activity of the beetles, which need a temperature of at least 20 degrees to fly and a wind speed of less than five metres per second. The largest concentration of mature elms in Scotland is in Edinburgh, where over 5,000 remained in 2009 from some 35,000 in 1976. The city council gives the overall number of elms as 15,000 (2016). Edinburgh's Leith Links and Meadows have some of the highest concentrations of mature elms among U. K. parks (2014). A policy of sanitary felling has kept losses in the city to an average of 1,000 a year (2009). Between 2013 and 2020 losses were below 1,000 a year. Elm was the most common tree in Paris from the 17th century; before the 1970s there were some 30,000 ormes parisiens. Today, only 1,000 mature elms survive in the city, including examples in the large avenues (Avenue d'Italie, Avenue de Choisy, Boulevard Lefebvre, Boulevard de Grenelle, Boulevard Garibaldi) and two very old specimens, one in the garden of the Tuileries in front of the l'Orangerie and another in the Place Saint Gervais in front of l'hôtel de ville de Paris. Losses are now being made up with disease resistant cultivars, especially the Dutch French research elm 'Nanguen' , named for the ancient Roman name for the city: Lutetia.

Солтүстік Америка

DED алғаш рет 1928 жылы АҚШ-та тіркелді, бұл зиянкестердің Огайодағы жиһаз өнеркәсібінде қаптама ретінде пайдалануға арналған Нидерландыдан келген ағашпен келгені болжанады. Карантин және санитарлық шаралар 1941 жылға дейін көптеген жағдайларды метрополиялық Нью-Йорк қаласынан 150 миль қашықтықта ұстап тұрды, бірақ соғысқа байланысты талаптар оларды шектеуге бастады. Ауру Жаңа Англиядан батысқа және оңтүстікке қарай тарады, Коннектикут штатының Нью-Хейвен қаласындағы "Эльм Сити" атақты ельм ағаштарын жаппай қырып, 1950 жылы Детройт аймағына, 1960 жылы Чикаго аймағына және 1970 жылы Миннеаполиске жетті. 1930 жылы Солтүстік Америкада шамамен 77 миллион ельм ағашы болса, 1989 жылы олардың 75%-тан астамы жойылды. Ауру алғаш рет 1950 жылдары Вашингтондағы Ұлттық алаңдағы американдық ельм ағаштарында (Ulmus americana) пайда болды және 1970 жылдары ең жоғары деңгейге жетті. АҚШ Ұлттық саябақтар қызметі (NPS) эпидемияны бақылау үшін санитария, кесу, ағаштарды фунгицидпен емдеу және DED-ге төзімді американдық ельм сорттарымен қайта отырғызу (Ulmus americana сорттарын қараңыз) сияқты бірнеше әдістерді қолданды. NPS аурудың жергілікті таратушысы – кішкентай еуропалық ельм қабық қоңызын (Scolytus multistriatus) тұтқынға алып, инсектицидтермен шашып күресті. Нәтижесінде, Алаңда және оның айналасында отырғызылған американдық ельм ағаштарының саны 80 жылдан бері сақталып келеді. DED Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Канаданың шығысына жетті, ал 1967 жылы Онтариоға, 1975 жылы Манитобаға және 1981 жылы Саскачеванға тарады. Торонтодағы ельм ағаштарының 80%-ы голландтық ельм ауруынан зардап шекті, ал 1970-80 жылдары Оттава, Монреаль және басқа қалаларда одан да көп ағаштар құрбан болды. 1981 жылы басталған алдын алу бағдарламасының арқасында Квебек қаласында әлі де шамамен 21 000 ельм ағашы бар. Альберта және Британдық Колумбия қазіргі уақытта голландтық ельм ауруынан таза провинциялар, бірақ жеке бір жағдайда 1998 жылдың маусым айында Альберта штатының Уэйнрайт қаласында ауруға шалдыққан ельм ағашы табылған және дереу жойылған. Осы аймақта DED-тің болуы келесі жылдары бақыланды, бірақ қайтадан байқалмады. Бүгінде Альбертада голландтық ельм ауруына шалдықпаған ең көп ельм ағаштары осы провинцияда бар. Альберта, Манитоба және Саскачеван провинциялары жылдың ортасында (сәуірде күшіне еніп, қыркүйек, шілде және тамыз айларының соңына дейін созылады) ельм ағаштарын кесуге тыйым салады, себебі олардың пішіндері үшін бұл жылдың ең белсенді кезеңі деп санайды. Сондай-ақ, ельм ағашының отынын пайдалану, сақтау, сату немесе тасымалдау заңсыз. Солтүстік Америкадағы ең үлкен сақталған қалалық ельм орманы Виннипег қаласында орналасқан, онда шамамен 200 000 ельм ағашы қалған. Қала аурумен күресу үшін Дурсбан Turf және голландтық Trig вакцинасын қолдануға жыл сайын 3 миллион доллар жұмсайды.

DED was first reported in the United States in 1928, with the beetles believed to have arrived in a shipment of logs from the Netherlands destined for use as veneer in the Ohio furniture industry. Quarantine and sanitation procedures held most cases within 150 miles of metropolitan New York City until 1941 when war demands began to curtail them. The disease spread from New England westward and southward, almost completely destroying the famous elms in the "Elm City" of New Haven, Connecticut, reaching the Detroit area in 1950, the Chicago area by 1960, and Minneapolis by 1970. Of the estimated 77 million elms in North America in 1930, over 75% had been lost by 1989. The disease first appeared on the planted rows of American elm trees (Ulmus americana) on the National Mall in Washington, D. C., during the 1950s and reached a peak in the 1970s. The United States National Park Service (NPS) used a number of methods to control the epidemic, including sanitation, pruning, injecting trees with fungicide and replanting with DED resistant American elm cultivars (see Ulmus americana cultivars). The NPS combated the disease's local insect vector, the smaller European elm bark beetle (Scolytus multistriatus), by trapping and by spraying with insecticides. As a result, the population of American elms planted on the Mall and its surrounding areas has remained intact for more than 80 years. DED reached eastern Canada during World War II, and spread to Ontario in 1967, Manitoba in 1975 and Saskatchewan in 1981. In Toronto, 80% of the elm trees have been lost to Dutch elm disease; many more fell victim in Ottawa, Montreal and other cities during the 1970s and 1980s. Quebec City still has about 21,000 elms, thanks to a prevention program initiated in 1981. Alberta and British Columbia are the only provinces that are currently free of Dutch elm disease, although, in an isolated case, an elm tree in Wainwright, Alberta, was found diseased in June 1998 and was immediately destroyed. The presence of DED was monitored in this area during subsequent years but was not seen again. Today, Alberta has the largest number of elms unaffected by Dutch elm disease in the world. The provinces of Alberta, Manitoba, and Saskatchewan all prohibit the pruning of elm trees during the middle of the year (taking effect in April, and lasting through the end of September, July, and August respectively), which they deem to be the most active time of year for bark beetles. It is also illegal to use, store, sell, or transport elm firewood. The largest surviving urban forest of elm trees in North America is believed to be in the city of Winnipeg, where close to 200,000 elms remain. The city spends $3 million annually to aggressively combat the disease using Dursban Turf and the Dutch Trig vaccine.

Жаңа Зеландия

Голландиялық шақыр ауруы Жаңа Зеландияға жетті. Ол алғаш Напиер қаласында анықталды, онда ол таратылды, сондай-ақ 1989 жылы Окленд аймағында да табылды. Ауыл шаруашылығы министрлігі ұлттық басқару бағдарламасын қаржылады, бірақ оны жоғары басымдыққа ие зиянкестерге арналған қаражатты көбейту үшін тоқтатты. 2013 жылдың шілдесінде Жаңа Зеландияда, әсіресе Оклендтің оңтүстігіндегі Кингсит ауруханасы аумағында кең ауқымды жарылыс болды. Оклендте 20 000 шақыр ағашы бар.

Механикалық

Голландиялық шаған ауруын бақылауға жасалған алғашқы тыраштандырулар - ауруға шалған бөліктерін кесіп алып, өртеу болды. Бұл әдіс Нью-Йорк штатында және оған жақын жерлерде тиімді болғанымен, құны жоғары болғандықтан, шаған ағаштары құнды көрікті орындар саналған үлкен қалалардан басқа жерлерде пайдалануға ыңғайсыз болды.

Химиялық

АҚШ-та голландтық шырша ауруы Атлант жағалауынан алысқа тараған кезде, бақылау шаралары қабық қоңызын бақылауға бағытталды, осы үшін DDT және диэлдрин сияқты инсектицидтер қолданылды. Бұл препараттар шырша ағаштарының барлық бөліктеріне, әдетте көктемде жылына екі рет және жазда төмен концентрацияда көп мөлшерде шашыратылды. Алғашқы жылдары, бақылаушылар пестицидтердің аурудың АҚШ-та таралуын баяулататынына сенеді, бірақ 1947 жылдың өзінде көптеген құс түрлерінің уытталған жәндіктерді жеу арқылы көптеп қырылғанына алаңдаушылық туды. 1950 жылдары шашылған аймақтардағы жергілікті тұрғындар америкалық ағаш құсы, американдық қызғалдақ, ақ көк боталы жаңғақ, қоңыр көбелек және әртүрлі Poecile түрлерінің өлгенін байқады. Биолог Рейчел Карсон осыған байланысты санитарияны жақсартуға және шыршаларды шашыруға қарсы болды, ол шырша ауруына қарсы күресте алғашқы және мол тәжірибесі бар аймақтарда тиімдірек болды деп есептеді. Карсонның заманауи сыншылары құстардың өліміне топырақтағы сынап улануы сияқты басқа факторлар себеп болғанын айтса да, 1962 жылдан кейін емен қабық қоңыздарына қарсы шашыру күрт азайды, бұл көп жылдық зерттеулерден кейін алғаш рет қауіпсіз жанама әсерлері жоқ фунгицидтердің табылуына байланысты болды. 1970 жылдары енгізілген Lignasan BLP (карбендазим фосфаты) голландтық шырша ауруын бақылауға қолданылған алғашқы фунгицид болды. Оны арнайы жабдықтарды пайдалана отырып, ағаш түбіне инъекциялау қажет болды, бірақ ол ешқашан толық тиімді болған жоқ. Ол әлі де "Эльм фунгициді" деген атпен сатылуда. Arbotect (тиабендазол гипофосфиті) кейінірек қолжеткілі болды және оның тиімділігі дәлелденді. Арботекті тұрақты бақылау үшін екі-үш жылда бір рет инъекциялау қажет; әдетте, ағаш зақымданғаннан кейін ауруды толығымен жою мүмкін емес. Арботекті жақын орналасқан шырша ағаштарының тамыр арқылы жұққан инфекцияларына қарсы қолдануға болмайды. Ол ағаштардың жұғудың негізгі түрі болып табылатын қоңыздан жұққан инфекцияларына қарсы үш жыл бойы 99,5%-дан астам тиімді. Alamo (пропиконазол) соңғы кезде қолжеткілі болды, бірақ бірнеше университеттердің зерттеулері оның тек инъекция жасалған маусымда ғана тиімді екенін көрсетті. Alamo негізінен емен қурауын емдеуге ұсынылады. Multistriatin – бұл елім қабық қоңыздарының ұрғашылары өндіретін феромон, оны синтетикалық жолмен жасауға болады. Оны еркек қоңыздарды ұстау үшін пайдалануға болады, ал олар саңырауқұлақты таратады.

In the US, when Dutch elm disease spread away from the Atlantic coast, control focused on controlling the bark beetle by using insecticides such as DDT and dieldrin, which were sprayed heavily across all parts of elm trees, usually twice a year in the spring and again at a lower concentration in the summer. In its early years, it was generally thought by observers that pesticides did slow the spread of the disease across the United States but as early as 1947, concern was raised that many bird species were killed in large numbers by ingesting poisoned invertebrates. In areas sprayed during the 1950s, local people observed birds such as the American woodcock, American robin, white breasted nuthatch, brown creeper and various Poecile species dying. Biologist Rachel Carson consequently argued for improved sanitation and against spraying elms, which she saw as having been more effective in areas with earlier and greater experience countering Dutch elm disease. Although modern critics of Carson have argued that the bird deaths were caused by other factors such as mercury poisoning in the soil, spraying against elm bark beetles declined very rapidly after 1962, a trend aided by fungicides without dangerous side effects being discovered for the first time after many years of research. Lignasan BLP (carbendazim phosphate), introduced in the 1970s, was the first fungicide used to control Dutch elm disease. This had to be injected into the base of the tree using specialized equipment, and was never especially effective. It is still sold under the name "Elm Fungicide". Arbotect (thiabendazole hypophosphite) became available some years later, and it has been proven effective. Arbotect must be injected every two to three years to provide ongoing control; the disease generally cannot be eradicated once a tree is infected. Arbotect is not effective on root graft infections from adjacent elm trees. It is more than 99.5% effective for three years from beetle infections, which is the primary mode of tree infection. Alamo (propiconazole) has become available more recently, though several university studies show it to be effective only for the current season in which it is injected. Alamo is primarily recommended for treatment of oak wilt. Multistriatin is a pheromone produced by female elm bark beetles, which can be produced synthetically. It has potential in being used to trap male beetles, which carry the fungus.

Биологиялық

Нидерландыда көшелер мен саябақтардағы ағаштарға химиялық заттарды қолдануға тыйым салынғандықтан, Амстердам университеті 1980-ші жылдардың аяғына қарай биологиялық вакцина әзірледі. Dutch Trig – уытты емес, ол көктемде қайынға (elm) жіберілетін, Verticillium albo atrum саңырауқұлағының патогендік қабілеттерінің көп бөлігін жоғалтқан спораларының дистилляцияланған судағы суспензиясынан тұрады. Бұл штамның қайын ағашында иммундық жауапты тудыратын, DED-ге қарсы бір өсу маусымында қорғауға жететін патогенділігі бар деп саналады. Бұл индукцияланған кедергі деп аталады. Американдық қайынмен жүргізілген сынақтар өте сәтті болды; Денвердегі алты жылдық тәжірибеде голланд елм ауруынан жылдық шығындар бірінші жылдан кейін 7 пайыздан 0,4 пен 0,6 пайызға дейін айтарлықтай төмендеді. Алдын алу шаралары әдетте ағашқа ерекше символдық маңызы бар немесе ландшафтта маңызды орын алған жағдайларда ғана қолданылады.

Тұрақсыз ағаштар

Тұрақсыз сорттар мен түрлерді іріктеу жөніндегі зерттеулер 1928 жылы Нидерландыда басталды, ал 1937 жылы АҚШ-та жалғасты (Ulmus americana сорттарын қараңыз). Нидерландыдағы алғашқы күш-жігер U. minor және U. glabra түрлерін будандастыруды қамтыды, бірақ кейіннен гималайлық немесе Кашмирлік ұйсыны U. wallichiana-ны қанттарға қарсы гендердің көзі ретінде пайдаланды. АҚШ-тағы алғашқы күш-жігерлер сибірлік ұйсын U. pumila-ны американдық қызыл ұйсын U. rubra-мен гибридтеу арқылы төзімді ағаштарды өндіруге бағытталды. Нәтижесінде алынған сорттар американдық ұйсынның дәстүрлі пішінінен және ландшафттық құндылығынан айырылды; олар аз мөлшерде отырғызылды. 2005 жылы Ұлттық ұйсын сынағы (АҚШ) АҚШ-тағы егістерде 19 сортты 10 жыл бойы бағалауды бастады. Сынаққа алынған ағаштар тек американдық дамудың нәтижесі болды, еуропалық сорттар қолданылмады. Сынақтың соңғы бағалауларына сүйенсек, американдық ұйсынның (Ulmus americana) артықшылықты сорттары – ‘New Harmony’ және ‘Princeton’. Азиялық ұйсындардың ең жақсы сорттары Мортон Арборетумынан алынған түрлер және ‘New Horizon’ болып табылады. Швецияда жүргізілген соңғы зерттеулер ерте гүл ашуға бейім клондардың DED-ге (ұйсынның қурауына) шалдығу деңгейінің төмен екенін, себебі DED-ге сезімталдық пен инфекция арасында уақытша айырмашылық бар екенін көрсетті.

Ауруларға қарсы тұруды тексеру

Шығандар май айының соңында, ағаш өсуінің жылдық шарысы ең жоғары болған кезде, оларды саңырауқұлақтық патогенмен зарарсыздандыру арқылы төзімділікке тексеріледі. Тексеру үшін өсірілген клондар 3 немесе 4 жылға дейін өседі. Еуропада иннокулумды пышақпен жасалған жара арқылы камбиге енгізеді. Алайда, Нидерландыда жасалған бұл әдіс Америкада тым күшті деп есептелді, онда негізгі ауру тасымалдаушысы – қабық қоңызы Scolytus multistriatus, ол Еуропаға тән Scolytus scolytus-тан әлдеқайда нашар тасымалдаушы, ал Scolytus scolytus Америкада белгісіз. USDA әзірлеген әдісте иннокулумды ағаштың төменгі үштен біріндегі қабық арқылы 2 мм диаметрлі тесік арқылы камбиге енгізеді. Висконсин университетінің командасы бұл әдісті одан әрі жетілдіріп, қабық қоңыздарының бұтақтардың түйісу жерлерінде тамақтануынан туындайтын табиғи инфекцияны имитациялап, бұтақтарға тесіктер бұрғылады, бірақ бұл әдістің нәтижелері иесінің генетикалық төзімділігін жоғары бағалап көрсететіні анықталды. Осыған байланысты, сынақтар бақыланатын ортада, жылыжайларда немесе арнайы өсімдік камераларында жүргізілді, бұл аурудың ішкі және сыртқы белгілерін дәлірек бағалауға мүмкіндік берді. Тағы бір айнымалы фактор – иннокулумның құрамы; екі континентте де 106 спора/мл иннокулум күші стандартты, бірақ оның құрамы екі континентке тән Ophiostoma түрлерінің, түршелерінің және гибридтерінің айырмашылықтарын көрсетеді. Мысалы, Италияда екі түрше – americana және novo ulmi, олардың гибридтерімен бірге кездеседі, ал Солтүстік Америкада ssp. novo ulmi белгісіз. Әдістер мен иннокулумдардың айырмашылығы АҚШ-та жоғары төзімділік көрсеткен «Принстон» сортының Еуропада голландтық ысталқы ауруына жиі шалдығуының себебі болуы мүмкін.

Гибридті тұқымдар

Ауруға төзімді гибридтерді өсіруге жасалған көптеген әрекеттерде, осы саңырауқұлақтық ауруға төзімді екені дәлелденген Азия шыршаларының генетикалық үлесі қарастырылды. Алғашқы жұмыстардың көп бөлігі Нидерландыда жүргізілді. Голланд зерттеу бағдарламасы 1928 жылы басталды және 1992 жылы аяқталды. Осы 64 жыл ішінде 1000-нан астам сорт өсіріліп, бағаланды. 'Groeneveld', 'Lobel', 'Dodoens', 'Clusius' және 'Plantijn' сияқты сорттар әлі де қолданыста, бірақ бұл ағаштардағы төзімділік деңгейі жақсы қорғаныс беруге жеткіліксіз. Бағдарлама үш маңызды жетістікке жетті: 'Columella', 'Nanguen' және 'Wanoux', олардың барлығы саңырауқұлақтың үлкен дозасымен егу кезінде ауруға өте жоғары төзімділік көрсетті. Голланд бағдарламасының өмірінде тек 'Columella' 1987 жылы шығарылды. Ағаштардың патенттері мен клондары француздық Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) институты сатып алынды, ол ағаштарды 2002 және 2006 жылдары саудаға шығарғанға дейін Париждің Винсенн ормандығында 20 жыл бойы далалық сынақтардан өтті. Америкалық DED зерттеу бағдарламаларындағы Азия түрлері – Сибір шыршасы U. pumila, жапондық U. davidiana var. japonica және қытайлық U. parvifolia болды, олар DED-ге ғана емес, сонымен қатар Азия қыстарындағы суыққа төзімді бірнеше ондаған гибридтік сорттарды тудырды. Олардың арасында Солтүстік Америкада да, Еуропада да ең көп отырғызылғандары – 'Sapporo Autumn Gold', 'New Horizon' және 'Rebona'. Кейбір гибридтік сорттар, мысалы 'Regal' және 'Pioneer', голланд және американ зерттеулерінің нәтижесі болып табылады. Сыртқы (немесе қызыл) шырша U. rubra қолданылған гибридтеу тәжірибелері 1940 және 50 жылдары 'Coolshade' және 'Rosehill' сорттарының шығарылуына әкелді; бұл түрлер 1993 жылы патенттелген 'Repura' және 'Revera' сорттарының аналық ата-анасы ретінде гибридтеуде соңғы рет пайда болды, бірақ әлі саудаға түскен жоқ. Италияда Флоренциядағы Istituto per la Protezione delle Piante институтында, Азия түрлерін ерте голландтық гибрид 'Plantyn' сортымен будандастыру арқылы, Жерорта теңізінің жылы климатына бейімделген және ауруға төзімді ағаштарды өндіру үшін зерттеулер басталды, бұл аурудың болашақтағы кез келген мутациясына қарсы сақтандыру шарасы болды. 2003 жылы өте жоғары төзімділік деңгейіне ие екі ағаш – 'San Zanobi' және 'Plinio' шығарылды. 'Arno' және 'Fiorente' 2006 жылы патенттелді және 2012 жылы саудаға түсті. Бұл төрт сорттың төртеуі де ауруға төзімділік және құрғақшылыққа төзімділік гендерінің көзі – Сибір шыршасы U. pumila. 'Morfeo' 2011 жылы шығарылды; ол голландтық гибридтік клоны '405' (аналық ата-анасы) және Чэнму шыршасының будандасуынан пайда болды, соңғысы Қытайдың шығысындағы Анхуэй және Цзянсу провинцияларында өсетін кішкентай ағаш. '405' клоны ағылшын U. × hollandica және француз U. minor сорттарының будандасуынан алынған. Нидерландыда жаңа бағдарлама басталды. Доршкамп зерттеу институтының ескі сынақ алаңдарынан DED-ке ұшыраған аймақта төртінші буынның 10 гибриді тірі қалды. Олар сынақтан өтті және олардың кейбіреулері өте жоғары төзімділік деңгейіне ие. Noordplant питомнигінде 2013 жылдан бері жаңа гибридтер сынақтан өтіп жатыр.

Many attempts to breed disease resistant cultivar hybrids have involved a genetic contribution from Asian elm species that are demonstrably resistant to this fungal disease. Much of the early work was undertaken in the Netherlands. The Dutch research programme began in 1928, and ended in 1992. During those 64 years, well over 1000 cultivars were raised and evaluated. Still in use are cultivars such as 'Groeneveld', 'Lobel', 'Dodoens', 'Clusius' and 'Plantijn', although the resistance levels in these trees aren't high enough to confer good protection. The programme had three major successes: 'Columella', 'Nanguen' , and 'Wanoux' , all found to have an extremely high resistance to the disease when inoculated with unnaturally large doses of the fungus. Only 'Columella' was released during the Dutch programme’s lifetime— in 1987. Patents for the and clones were purchased by the French Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), which subjected the trees to 20 years of field trials in the Bois de Vincennes, Paris, before releasing them to commerce— in 2002 and 2006, respectively. Asian species featured in the American DED research programs were the Siberian elm U. pumila, Japanese elm U. davidiana var. japonica, and the Chinese elm U. parvifolia, which gave rise to several dozen hybrid cultivars resistant not just to DED, but also to the extreme cold of Asian winters. Among the most widely planted of these, both in North America and in Europe, are 'Sapporo Autumn Gold', 'New Horizon' and 'Rebona'. Some hybrid cultivars, such as 'Regal' and 'Pioneer' are the product of both Dutch and American research. Hybridization experiments using the slippery (or red) elm U. rubra resulted in the release of 'Coolshade' and 'Rosehill' in the 1940s and 50s; the species last featured in hybridization as the female parent of 'Repura' and 'Revera', both patented in 1993, although neither has yet appeared in commerce. In Italy, research was initiated at the Istituto per la Protezione delle Piante, Florence, to produce a range of disease resistant trees adapted to the warmer Mediterranean climate, using a variety of Asiatic species crossed with the early Dutch hybrid 'Plantyn' as a safeguard against any future mutation of the disease. Two trees with very high levels of resistance, 'San Zanobi' and 'Plinio', were released in 2003. 'Arno' and 'Fiorente' were patented in 2006 and entered commerce in 2012. All four have the Siberian elm U. pumila as a parent, the source of disease resistance and drought tolerance genes. 'Morfeo' was released in 2011; it arose from a crossing of the Dutch hybrid clone '405' (female parent) and the Chenmou Elm, the latter a small tree from the provinces of Anhui and Jiangsu in eastern China, The '405' clone is a crossing of an English U. × hollandica and a French U. minor. In the Netherlands a new program has been initiated. From the old proving grounds of the Dorschkamp Research Institute, 10 fourth generation hybrids survive in a DED ridden area. These have been tested and some have a very high level of resistance. At Noordplant Nursery new hybrids have been tested since 2013.

Еуропа

Еуропалық түрлердің арасында DED-ге қарсы туа біткен кедергісі аз, бірақ қабық қоңыздарынан қашып, сирек жұғатын еуропалық ақ шұңқыры U. laevis-тің бірегей мысалы бар. Жақындағы зерттеулер көрсеткендей, ағаш қабығының ауруды таратушы қоңыздар үшін тартымсыз болуына тритерпендер мен стеролдар сияқты белгілі бір органикалық қосылыстар себеп болады. Еуропада 1990 жылдардан бері ұлттық ғылыми-зерттеу институттары тірі қалған далалық шұңқырлардың клондарын табиғи төзімділік деңгейіне қарай сынап келеді, ал нәтижелер орталықтандырылып бағаланып, жарияланады. Ағымдағы жобаның алғашқы нәтижелері кейбір елдердегі жергілікті далалық шұңқырлардың өте аз генотиптерінің DED-ге салыстырмалы түрде жоғары төзімділікке ие екенін көрсетеді. Мысалы, Испанияда 2013 жылға дейін бағаланған 5000-ға жуық жергілікті шұңқырлардың ішінде осы санатқа 25 генотип (тестіленгендердің 0,5%-ы) кіреді; қазір олардың ең жақсы жетісінің (генетикалық және эстетикалық тұрғыдан) бақыланатын будандастыру арқылы «далалық төзімділік» пен нарыққа сұраныс бар Ulmus minor гибридтерін алуға үміттенілуде. Грецияда жүргізіліп жатқан сынақтарда да ұқсас нәтижелер байқала бастады.

Ұлыбритания

Ұлыбританиядағы жұмыстың көп бөлігі Орман шаруашылығы комиссиясының ғылыми-зерттеу бөлімімен жүзеге асырылады, олар 1920 жылдан бері голландиялық шақыр ауруы мәселесімен айналысып келеді. 1994 жылы Джон Гиббс, Клайв Брейзер және Джоан Веббер еңбегімен жазылған Ғылыми-ақпараттық хабарлама (№ 252) жарияланды, ал 2010 жылы Патологиялық кеңес хабарламасы, сондай-ақ осы кезеңде көптеген академиялық мақалалар жарық көрді. Маңызды нәтижелердің бірі – Шотландия арқылы аурудың таралуының өте баяу болғаны және ағылшын шақырының төзімділігін арттыру үшін генетикалық инженерия қолданылғаны болды. Англияда Табиғатты сақтау қоры қала мен елді мекендерге шақырларды қайтару жобасы аясында жергілікті шақырларды, оның ішінде далалық шақырларды (бірақ өте осал ағылшын шақыры емес) көбейтіп, таратып, отырғызып келеді. Қор екі шақыр бағдарламасын жүргізді: «Ұлыбританиялық шақыр эксперименті» және «Ulmus londinium» – Лондонға арналған шақыр бағдарламасы. Бұл бағдарламалар британдық ауылдық жерлерде өсетін ересек аналық шақырлардан микрокөбейту арқылы алынған көшеттерді пайдаланады. Аналық ағаштар ауруға шалдығу жағынан бақыланады, ал көшеттер мектептер мен қоғамдық ұйымдарға тегін ұсынылады, олар өз ағаштарының өсуін Қордың онлайн шақыр картасында бақылауға шақырылады. Лондонда, атында «шақыр» сөзі бар жерлерге көшеттер ұсынылды, мақсаты – кейбір шақырлардың неге аман қалғанын, ал басқалары голландиялық шақыр ауруына тап болғанын анықтау. Бұл екі жоба да тоқтатылды. DED-тің Шотландияға таралуы жоғары инфекциялық аймақтарда тіршілік ететін U. glabra шақырының аз санын анықтауға назар аударды, бұл Эдинбургтағы Корольдік ботаникалық бақты тұқымдарды іріктеу бағдарламасын бастауға итермеледі, мақсаты – табиғи төзімділікті анықтау (2009). Бақ Шотландияда осы аймақтарда (2023) өмір сүретін сирек кездесетін шақырлардың бақыланатын будандастыруынан алынған көшеттерді өсіріп, таратуда. 2001–2004 жылдары ағылшын шақыры U. minor 'Atinia' Абертей университетінде (Данди, Шотландия) жүргізілген тәжірибелерде, микозға қарсы гендерді ұсақ ДНК жабынған шарлар арқылы шақыр геномына енгізу арқылы ауруға төзімді болу үшін генетикалық түрлендірілді. Алайда, ГМО-ға қатысты күмәндер болғандықтан, ағаштарды табиғатқа шығару жоспарланбаған.

Much of the work in the United Kingdom is by the Forestry Commission's research arm, which has had Dutch elm disease on its agenda since the 1920s. In 1994 a Research Information Note (no 252) was published, written by John Gibbs, Clive Brasier and Joan Webber, and in 2010 a Pathology Advisory Note, as well as throughout the period a stream of more academic papers: notable results have been the observation that the progress of the disease through Scotland has been quite slow, and that genetic engineering has been tried to improve the resistance of the English elm. In England the Conservation Foundation had been propagating, distributing and planting clones of surviving indigenous elms, including field elms (but not the highly susceptible English elm), as part of a scheme to return elms to city and countryside. The Foundation was running two elm programmes: the 'Great British Elm Experiment' and 'Ulmus londinium', an elm programme for London – these use saplings cultivated through micropropagation from mature parent elms found growing in the British countryside: parent trees are monitored for disease, while saplings were offered free to schools and community groups, who are asked to monitor their trees' progress on the Foundation's online elm map; in London, places with 'elm' in their name were offered a sapling – in an attempt to find out why some elms have survived while others succumbed to Dutch elm disease. Both these projects have been discontinued. The spread of DED to Scotland has focussed attention on a small number of wych elms U. glabra surviving in areas of high infectivity, prompting the Royal Botanic Garden Edinburgh to begin a programme of selecting trees, with a view to determining innate resistance (2009). The Garden is raising and distributing in Scotland seedlings derived from controlled crosses of rare survivors in these areas (2023). In 2001–2004, English elm U. minor 'Atinia' was genetically engineered to resist disease, in experiments at Abertay University, Dundee, Scotland, by transferring antifungal genes into the elm genome using minute DNA coated ball bearings. However, owing to reservations to GM developments, there are no plans to release the trees into the countryside.

Испания

Испанияда Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, Universidad Politecnica de Madrid орман шаруашылығында пайдалану үшін ауруға төзімді қарағаштарды табумен айналысады, Ulmus minor дала қарағашының жеті түрін өсіріп, патенттеді, бірақ кейін екеуінде 16 ғасырда Испанияға әкелінген Сібір қарағашы U. pumila ДНК-сы бар екені анықталды. 2020 жылға дейін коммерциялық мақсатта шығарылмаған, таза U. minor клоны 'Ademuz' 2014 жылдан бері Ұлыбританияға импортталып, онда кеңінен отырғызылуда.

"Елмнің құлдырауы"

Торф үлгілеріндегі қазба тозаңды талдау нәтижесінде, ежелгі дәуірлерде көптеп кездесетін қайын ағашы Солтүстік-Батыс Еуропадан шамамен б.з.д. 4000 жылдары және аздау дәрежеде б.з.д. 1000 жылдары дерлік жойылып кеткені анықталды. Бұл шамамен бір уақытта және кеңінен тараған оқиға "Қайынның құлдырауы" деп аталады. ХХ ғасырдың ортасында алғаш рет анықталған кезде, құлдырау неолиттік шаруалардың орманды кесуінің және мал азығы үшін қайынның кесілуінің салдары деп есептелді, бірақ көшпенділердің саны көп болмаған болуы мүмкін. Соңғы кездегі DED (қайынның голландтық ауруы) салдарынан болған қирату оқиғасы басқаша түсіндіруге мүмкіндік берді. Аурумен байланысты өзгерістердің белгілерін көрсететін қазба қайын ағашын зерттеу DED-тің бір түрінің себепкер болуы мүмкін екенін көрсетті. Осы кезеңдегі қайын қабық қоңыздарының қазба қалдықтары осы теорияны қолдайды. Бүгінгі таңда, Қайынның құлдырауы екі фактордың да әсерінен туындаған деген консенсусқа келген.

Тарихи кезең

Аурудың басқа саңырауқұлақтың салдарынан пайда болған, аз зиянды түрі, мүмкін, Солтүстік-Батыс Еуропада біраз уақыттан бері кездесіп келген. Кембридж университетінің докторы Оливер Рэкхэм Солтүстік-Батыс Еуропада шамамен 1819–1867 жылдары елім ауруының басталуына дәлелдер келтірді. "Жылдық сақиналардан алынған мәліметтер [жұққан елімдердегі жылдық сақинадағы қара дақтарға сілтеме] 1867 жылы голландиялық елім ауруының болғанын нақты растайды", - деп жазды ол, сол кездегі ауруға шалдыққан және қурап бара жатқан елімдер туралы ескертпелер келтіре отырып, Ричард Джеффристің 1883 жылғы "Лондон маңындағы табиғат" кітабынан мына үзіндіні ұсынды:

Елімдерде бір нәрсе дұрыс емес. Осы жаздың басында, жапырақтары толыққаннан кейін, кейбір тармақтар қызыл ыстық темірге тигендей болып, күйгендей көрінді, барлық жапырақтары құрғап, бұтақтарда қоңыр түске енді. Бірінші ағаш осылай зардап шекті, содан кейін тағы бірі, содан кейін үшіншісі, айналасына қарасаң, әр төртінші немесе бесінші ағаш осылай күйгендей сезім туды. [ ] Бұл туралы айтқанда, жүз шақырымдай қашықтықтағы елім аллеяларында және топтарында да осыған ұқсас жағдай байқалғанын анықтадым, яғни бұл жергілікті мәселе емес. Ракхэм бұрын атап көрсеткендей, "Сколитус деструктор" деген ат 1780 жылға дейін Оксфорд маңындағы елімдерді жойған үлкен қабық қоңызына берілген". Бельгияда 1836 және 1896 жылдары Брюссельде, ал 1885–1886 жылдары Гентте елімдердің қурап, өлуі байқалды. Кейінгі жағдайларда қурау елім қабық қоңызына байланысты деп есептелді. "Мыңдаған жылдар бойы елімдер скулитидтермен табиғи тепе-теңдікте өмір сүрген, голландиялық елім ауруының кездейсоқ жұқпаларымен күрескен" деген пікір бар. Сэр Томас Браун 1658 жылы жазған "Кир бақшасы" еңбегінде ағылшыл тікенектерінде таралып жатқан елім ауруын атап өтті және ДЭД-ті еске түсіретін симптомдарды сипаттады.