Plant Disease

Trong điều kiện in vitro, bào tử của Penicillium digitatum nảy mầm mà không bị ức chế ở pH từ 4 đến 7, nhưng bị ức chế ở pH cao hơn. Nồng độ ước tính của imazalil (IMZ) trong môi trường khoai tây-dextrose broth-Tris gây giảm 50% sự nảy mầm của bào tử (ED₅₀) của một phân lập nhạy cảm với IMZ M6R ở các pH 4, 5, 6 và 7 lần lượt là 0.16, 0.11, 0.015 và 0.006 μg/ml. Nồng độ ED₅₀ của IMZ đối với một phân lập kháng thuốc D201 ở pH 4, 5, 6 và 7 lần lượt là 5.9, 1.4, 0.26 và 0.07 μg/ml. pH tự nhiên trong các vết thương sâu 2 mm trên trái chanh dao động từ 5.6 đến 5.1 và giảm theo độ tuổi của trái. Hiệu quả của IMZ trong việc kiểm soát nấm mốc xanh và lượng dư của nó tăng lên khi pH cao hơn. pH trong các vết thương trên trái cây chanh sau 24 giờ ngâm trong 1, 2 hoặc 3% NaHCO₃ tăng từ 5.3 lên 6.0, 6.3 và 6.7, tương ứng. NaHCO₃ đã cải thiện đáng kể hiệu suất của IMZ. Tỷ lệ nấm mốc xanh trên trái chanh được nhiễm M6R và được điều trị sau 24 giờ với IMZ ở 10 μg/ml, 1% NaHCO3, hoặc sự kết hợp của chúng lần lượt là 92, 55 và 22%. Tỷ lệ nấm mốc xanh trên trái chanh được nhiễm D201 và được điều trị sau 24 giờ với nước, IMZ ở 500 μg/ml, 3% NaHCO₃, hoặc sự kết hợp của chúng lần lượt là 96.3, 63.0, 44.4 và 6.5%. NaHCO₃ không ảnh hưởng đến mức độ dư lượng IMZ trên trái.

Bệnh thối vòng ở khoai tây, do vi khuẩn Clavibacter michiganensis phân loài sepedonicus gây ra, là một trong những bệnh được kiểm soát một cách nghiêm ngặt ở khoai tây trên toàn thế giới. Tổ chức này thường khó phát hiện ở những củ không có triệu chứng do số lượng vi khuẩn thấp và sự phát triển cạnh tranh chậm trên các môi trường có sẵn. Các primer phản ứng chuỗi polymerase (PCR) và một probe huỳnh quang được thiết kế để sử dụng trong hệ thống phát hiện PCR thời gian thực tự động Perkin Elmer 7700 (TaqMan) đã được phát triển từ một đoạn gen DNA đặc hiệu cho C. michiganensis phân loài sepedonicus nhằm phát triển một phương pháp xét nghiệm BIO-PCR cho C. michiganensis phân loài sepedonicus trong các củ khoai tây. Kết quả từ việc sàng lọc các primer với các chủng của C. michiganensis phân loài sepedonicus và các loại vi khuẩn khác cho thấy các primer có tính đặc hiệu. Tổng cộng đã lấy mẫu 30 củ khoai tây nghi ngờ bị nhiễm bệnh thối vòng bằng quy trình chiết xuất lõi và ủ lắc và được xét nghiệm bằng (i) cấy aliquots lên môi trường agar, (ii) PCR cổ điển, và (iii) BIO-PCR. Trong số đó, 4 củ cho kết quả dương tính qua cấy trên agar và thử nghiệm độc lực, 8 củ qua PCR cổ điển TaqMan, và 26 củ qua TaqMan BIO-PCR. Chúng tôi kết luận rằng BIO-PCR kết hợp với hệ thống phát hiện khép kín tự động TaqMan là một phương pháp nhanh chóng, đáng tin cậy trong việc phân tích số lượng lớn các mẫu chiết xuất từ củ khoai tây cho C. michiganensis phân loài sepedonicus. Hơn nữa, đối với một phòng thí nghiệm trung tâm lớn sử dụng số lượng lớn các xét nghiệm PCR, hệ thống TaqMan có thể giảm chi phí trên mỗi mẫu so với phương pháp PCR cổ điển tốn nhiều công sức hơn.

The effects of incubation temperature, leaf-wetness duration, inoculum concentration, and interaction between leaf-wetness duration and inoculum concentration on the development of Septoria tritici blotch were evaluated at the seedling stage in two bread wheats (Katepwa and 6 Lacos-78) and two durum wheats (AC Melita and Kyle). The study was conducted to assess if bread and durum cultivars widely grown in Manitoba and a resistant cultivar from South America react differently to the disease at temperatures characteristic of Manitoba summers, and to obtain information on conditions that would be used in differentiating resistant and susceptible cultivars under controlled conditions. The experiments were carried out under three temperature regimes. Factors that evaluated included inoculum concentration and duration of leaf wetness. Increasing incubation temperature, duration of leaf wetness, and inoculum concentration resulted in an increase in disease severity. There were significant (P < 0.05) differences for duration of leaf wetness and inoculum concentration within each cultivar. Pycnidia were observed 4 days earlier when incubation temperature increased from 18°C day/15°C night to 22°C day/15°C night or when inoculum concentration increased from 1 × 10⁶ spores/ml to 1 × 10⁷ spores/ml. There were more pycnidia when duration of leaf wetness was 72 h as opposed to 48 h and 60 h. The cultivar that was presumed to be resistant maintained its resistance under environmental conditions that are characteristic of Manitoba summers. We found that the optimal conditions for screening spring wheats for Septoria tritici blotch reaction were incubation temperatures of 18°C day/15°C night, and 22°C day/15°C night. Leaf wetness duration of 48 or 72 h and inoculum concentration of 1 × 10⁷ spores/ml consistently produced a susceptible reaction on Katepwa, AC Melita, and Kyle the three cultivars that were susceptible to Septoria tritici blotch.

A survey to determine the prevalence of potyviruses on yams, Dioscorea alata and D. cayenensis-rotundata, was undertaken in Colombia. Two hundred fifty leaf samples showing mottling symptoms were collected on the Atlantic coast and analyzed by antigen-coated plate enzyme-linked immunosorbent assay with universal potyvirus monoclonal antibodies (Agdia, Elkhart, IN). Potyviruses were detected in 70% (165/235) of the D. alata and in 66% (10/15) of the D. cayenensis-rotundata samples. The presence of Yam mild mosaic virus (YMMV) was indicated in some of these samples by immunocapture reverse-transcriptase polymerase chain reaction performed as previously reported (1). A 600-bp fragment that included the core and C-terminal region of the coat protein gene (CP) and the 3′ untranslated region (3′UTR) was amplified from a D. alata isolate using universal potyvirus primers (1), cloned, and sequenced (EMBL Acc. AJ311725). Comparison with the two previously published YMMV sequences revealed 96.1 and 97.4% identity for the deduced amino acid sequence in the CP region, 74.1 and 83.2% nucleotide identity in the 3′UTR for Papua New Guinea (AB022424 [2]) and Martinique (AJ250336) isolates, respectively. YMMV is known to be widespread on D. alata in Africa and the South Pacific and has been recently identified in the Caribbean (1). To our knowledge, this is the first report of its occurrence in Colombia. A study of its incidence and genetic diversity in South America has been undertaken.

References: (1) M. Bousalem and S. Dallot. Plant Disease 84:200, 2000. (2) S. Fuji et al. Arch Virol. 144:1415, 1999.

Naturally infected Dioscorea alata plants showing mild mosaic were collected in 1998 on the island of Martinique in the Caribbean. Isolates were first screened by double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with monoclonal antibodies raised against Yam mosaic virus (YMV) and antigen-coated plate ELISA with universal potyvirus monoclonal antibodies (Agdia, Elkhart, IN). A positive reaction was obtained only with the universal potyvirus antiserum. Immunocapture reverse-transcriptase polymerase chain reaction was performed for specific detection of Yam mild mosaic virus (YMMV [3]) and YMV. A product with the predicted size of 249 bp was obtained with YMMV primers. YMMV is a recently recognized distinct potyvirus infecting D. alata in West Africa and the South Pacific (2–4). It was originally described as Yam virus I and is synonymous with Dioscorea alata virus (4). To characterize the YMMV Martinique isolate, total RNA was extracted, and universal potyvirus degenerate primers (1) were used to amplify a 700-bp fragment that included the core and C-terminal region of the coat protein (CP) and 3′ untranslated region (3′UTR). Sequence information generated (EMBL AJ250336) from the cloned fragment was compared with sequences of other yam potyviruses. Sequence comparisons of the partial CP (453 nt) showed a similarity of 94.6% (amino acids [aa]) with the YMMV isolate from Papua New Guinea (EMBL AB022424 [2]); 72.2% (aa) with the Japanese yam mosaic virus (JYMV) isolate (EMBL AB016500); and 67 to 73% (aa) with 27 YMV isolates. These sequences are most diverse in the 3′UTR, which showed a similarity of 72.8% with the YMMV Papua New Guinea isolate, 30% with the JYMV isolate, and 26% with the YMV isolates. These results confirm, as previously shown by S. Fuji et al. (2), that YMMV should be classified as a new potyvirus of yam. This is the first report of the natural occurrence of YMMV in the Caribbean.

References: (1) Colinet et al. Phytopathology 84:65, 1994. (2) S. Fuji et al. Arch Virol. 144:1415, 1999. (3) R. A. Munford and S. E. Seal. J. Virol. Methods 69:73, 1997. (4) B. O. Odu et al. Ann. Appl. Biol. 134:65, 1999.

Variability of 45 isolates of Rhizoctonia solani (teleomorph Thanatephorus cucumeris) causing web blight (WB) of common bean, Phaseolus vulgaris, was examined by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of the internal transcribed spacer regions (ITS1 and ITS2) and the 5.8S subunit (5.8S) of the nuclear ribosomal DNA repeat (ITS-5.8S-rDNA). Isolates were collected from diseased bean leaves from Argentina, Costa Rica, Cuba, Dominican Republic, Honduras, Panama, and Puerto Rico. These WB isolates belong to AG-1 and AG-2 based on anastomosis reaction. Isolates of AG-1 that cause WB were separated into three distinct groups of RFLP patterns from enzymatic digestion of a 740-bp PCR fragment. Microsclerotia-producing isolates (<1 mm) were differentiated from macrosclerotia-producing isolates (5 to 20 mm) based on PCR-RFLP patterns even though they are placed in the same AG1-1B subgroup by anastomosis reaction. WB isolates of AG-2 were separated into two distinct PCR-RFLP groups as previously reported. AG-1 macrosclerotial-producing isolates were the most virulent, whereas isolates of AG-2 were the least virulent. Genetic variability of the WB pathogen may have influenced the failure or success of management practices implemented in the past in Latin America.

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.

In October of 2006, yellow straightneck and zucchini squash plants (Cucurbita pepo L.) with crumpled, curled, thickened leaves were found in St. Johns and Marion counties in central Florida, respectively. Both locations had high populations of the whitefly, Bemisia tabaci. Incidences of symptomatic plants were greater than 95% in three squash fields (33 ha total) in St. Johns County and 35% in an experimental plot in Marion County. Twenty-three samples were collected from symptomatic plants (two from St. Johns County and 21 from Marion County). DNA was extracted for PCR and tested for the presence of begomoviruses using the following pairs of degenerate primers: AC1048/AV494, which amplifies a conserved region of the coat protein gene (2), PAR1c496/PAL1v1978, which amplifies a region of the begomovirus A component, and PBL1v2040/PCRc154, which amplifies a hypervariable region of the begomovirus B component (1). All squash samples yielded amplicons of sizes expected for a bipartite begomovirus: 1,159 nt with PAR1c496/PAL1v1978, 550 nt with AC1048/AV494, and 493 nt with PBL1v2040/PCRc154. The 1,159- and 493-nt amplicons obtained from two squash plants were cloned and sequenced. The 1,159 nt sequences from both plants shared 98% sequence identity with each other and 97% identity with equivalent regions of the A component of Cucurbit leaf crumple virus (CuLCrV) from Arizona and California (GenBank Accession Nos. AF256200 and AF224760, respectively). The 493-nt sequences amplified with PBL1v2040/PCRc154 were identical and shared a 96% identity with CuLCrV sequence (GenBank Accession No. AF327559) from Arizona and 97% identity with CuLCrV B component sequence (GenBank Accession No. AF224761) from California. Leaves were collected from eight symptomatic squash plants from Citra, FL and used for whitefly transmission assays. Approximately 100 adults of Bemisia tabaci biotype B were released onto each caged leaf and given a 24-h acquisition access period, after which a healthy squash seedling was introduced. Symptoms developed within 10 days on all test plants, and the presence of CuLCrV was confirmed by PCR assays, (primer pairs PAR1c496/PAL1v1978 and PBL1v2040/PCRc154) followed by sequencing. In 2007, similar symptoms were seen in several locations around the state. The same assays confirmed the presence of CuLCrV in watermelon (Citrullus lanatus L.) and squash in the following counties: Collier and Hendry in southwest Florida and Hillsborough, Manatee, and Sarasota in west-central Florida. To our knowledge, this is the first report of CuLCrV, and the first report of any begomovirus in cucurbits in Florida.

References: (1) M. R. Rojas et al. Plant Dis. 77:340, 1993. (2) S. D. Wyatt and J. K. Brown. Phytopathology 86:1288, 1996.

During fall 1998, volunteer watermelons (Citrullus lunatus L. (Thunb.) Matsum. & Nakai) showing leaf curl, crumpling, and yellowing symptoms were found in a commercial honeydew melon (Cucumis melo L. subsp. melo Inodorus group) field in the Imperial Valley of California. The plants were infected with a begomovirus (family Geminiviridae, genus Begomovirus) based on (i) a positive response in squash blots probed with a general begomovirus DNA probe (1) and (ii) amplification of DNA-A (≈1.2 kb) and DNA-B (≈1.4 kb) fragments by polymerase chain reaction (PCR) with degenerate DNA-A (PAL1v1978/PAR1c496) and DNA-B (PBL1v2040/PBR1c970) primers, respectively (3). The DNA-A and -B fragments were cloned and sequenced (GenBank accession nos. AF224760 [DNA-A] and AF224761 [DNA-B]). The DNA-A and -B fragments had a nearly identical (99.5%) common region (CR) of 186 (DNA-A) and 187 (DNA-B) nucleotides, indicating they were from the same begomovirus. Database searches conducted with these sequences revealed no high degree of sequence identity (i.e., >90%) with other begomoviruses, including Squash leaf curl virus (SqLCV [2]) from southern California. The partial AC1 sequence (669 nt) was most identical to Tomato severe leaf curl virus (ToSLCV) from Guatemala (83%) and SqLCV (81%), the partial AV1 sequence (135 nt) was most identical to Tomato golden mosaic virus from Brazil (84%) and SqLCV (81%), and the CR was most identical to Squash yellow mottle virus from Costa Rica (81%), ToSLCV (81%), and SqLCV (77%). The partial BV1 sequence (465 nt) was most identical to Bean calico mosaic virus and SqLCV (72%), and the partial BC1 sequence (158 nt) was most identical to SqLCV (75%). Watermelon seedlings bombarded with a DNA extract from infected watermelon volunteers developed crumpling and distortion symptoms, whereas seedlings bombarded with gold particles alone developed no symptoms. Geminivirus infection in symptomatic seedlings was confirmed by PCR. These results suggest a new begomovirus caused the disease symptoms in the watermelon volunteers. Leaf crumpling and curling symptoms were not observed in spring melons in the Imperial Valley in 1999, but on 2 July and 17 August 1999, cantaloupe (C. melo L. subsp. melo Cantalupensis group), muskmelon (C. melo L. subsp. melo Cantalupensis group), and watermelon plants with leaf crumpling and yellowing were found. These plants were infected with the new begomovirus based on sequence analysis of PCR-amplified DNA-A fragments (97 to 98% identity for CR and partial AC1 sequence). A survey of fall melons, conducted 23 to 24 September 1999, revealed widespread symptoms of leaf curl and crumpling on new growth of muskmelon plants in all seven commercial fields examined (estimated incidence 25 to 50%) and on watermelon volunteers. No such symptoms were observed on leaves of honeydew melons. Symptomatic muskmelon and watermelon leaves, collected from eight locations throughout the Imperial Valley, were infected with the new begomovirus based on sequence analysis of PCR-amplified DNA-A fragments. Thus, a new begomovirus has emerged in the Imperial Valley; the name Cucurbit leaf crumple virus (CuLCrV) is proposed.

References: (1) R. L. Gilbertson et al. Plant Dis. 75: 336, 1991. (2) S. G. Lazarowitz and I. B. Lazdins. Virology 180:58, 1991. (3) M. R. Rojas et al. Plant Dis. 77:340, 1993.