Plant Disease

Lúa mì và lúa mạch là những cây lương thực và làm thức ăn gia súc quan trọng trên khắp thế giới. Lúa mì được trồng trên diện tích lớn hơn bất kỳ cây trồng nào khác trên toàn cầu. Tại Hoa Kỳ, sản xuất lúa mì và lúa mạch đóng góp vào nhu cầu lương thực và thức ăn gia súc trong nước, cũng như góp phần vào thị trường xuất khẩu và cán cân thương mại. Mười lăm năm trước, tạp chí Plant Disease đã xuất bản một bài viết nổi bật mang tiêu đề “Bệnh Thối Đầu Con Gié Lúa Mì và Lúa Mạch: Một căn bệnh tái xuất với tác động tàn phá”. Bài viết đó mô tả loạt các đại dịch bệnh thối đầu con gié (Fusarium head blight - FHB) nghiêm trọng xảy ra tại Hoa Kỳ và Canada, chủ yếu từ năm 1991 đến năm 1996, với nhấn mạnh vào những tác động kinh tế và xã hội chưa từng có gây ra bởi đại dịch bệnh FHB năm 1993 trên các loại hạt mùa xuân tại vùng Northern Great Plains. Các ấn phẩm trước đó đã xử lý phạm vi và thiệt hại do bệnh này tại Hoa Kỳ, Canada, châu Âu và Trung Quốc. Các đánh giá được công bố sau năm 1997 đã mô tả thêm về căn bệnh này và ảnh hưởng của nó đối với sản xuất ngũ cốc ở Bắc Mỹ trong thập niên 1990. Bài báo này đánh giá lại căn bệnh và tài liệu về các đại dịch bệnh FHB ở Hoa Kỳ kể từ năm 1997. Mục tiêu chính của bài báo này là tóm tắt một chương trình nghiên cứu phối hợp và hợp tác bền vững được triển khai ngắn sau đại dịch năm 1993, một chương trình nhằm nhanh chóng đưa đến các chiến lược quản lý cải tiến và triển khai việc tiếp cận cộng đồng. Chương trình này đóng vai trò như một mô hình để xử lý các mối đe dọa bệnh cây trồng mới nổi khác.

Ring rot of potato, caused by Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus, is one of the most regulated diseases of potatoes world wide. The organism is often difficult to detect in symptomless tubers because of low populations and slow competitive growth on available media. Polymerase chain reaction (PCR) primers and a fluorescent probe for use in the Perkin Elmer 7700 automated real time PCR detection system (TaqMan) were designed from a C. michiganensis subsp. sepedonicus-specific genomic DNA fragment for development of a BIO-PCR assay for C. michiganensis subsp. sepedonicus in potato tubers. Results of screening the primers with strains of C. michiganensis subsp. sepedonicus and other bacteria showed the primers to be specific. A total of 30 naturally infected ring rot suspect tubers were sampled by the core extract, shaker incubation procedure and assayed by (i) plating aliquots onto agar media, (ii) classical PCR, and (iii) BIO-PCR. In all, 4 tubers were positive by agar plating and pathogenicity tests, 8 by classical TaqMan PCR, and 26 by TaqMan BIO-PCR. We conclude that BIO-PCR combined with the TaqMan automated closed detection system is a rapid, reliable method of assaying large numbers of potato tuber extracts for C. michiganensis subsp. sepedonicus. Furthermore, for a large central laboratory running large numbers of PCR assays, the high-throughput TaqMan system can reduce costs per sample over the more labor-intensive classical PCR.

In vitro, spores of Penicillium digitatum germinated without inhibition between pH 4 and 7, but were inhibited at higher pH. Estimated concentrations of imazalil (IMZ) in potato-dextrose broth-Tris that caused 50% reduction in the germination of spores (ED₅₀) of an IMZ-sensitive isolate M6R at pH 4, 5, 6, and 7 were 0.16, 0.11, 0.015, and 0.006 μg/ml, respectively. ED₅₀ IMZ concentrations of an IMZ-resistant isolate D201 at pH 4, 5, 6, and 7 were 5.9, 1.4, 0.26, and 0.07 μg/ml, respectively. The natural pH within 2-mm-deep wounds on lemon was 5.6 to 5.1 and decreased with fruit age. IMZ effectiveness to control green mold and its residues increased with pH. The pH in wounds on lemon fruit 24 h after immersion in 1, 2, or 3% NaHCO₃ increased from pH 5.3 to 6.0, 6.3, and 6.7, respectively. NaHCO₃ dramatically improved IMZ performance. Green mold incidence among lemon fruit inoculated with M6R and treated 24 h later with IMZ at 10 μg/ml, 1% NaHCO3, or their combination was 92, 55, and 22%, respectively. Green mold among lemon fruit inoculated with D201 and treated 24 h later with water, IMZ at 500 μg/ml, 3% NaHCO₃, or their combination was 96.3, 63.0, 44.4, and 6.5%, respectively. NaHCO₃ did not influence IMZ fruit residue levels.