ISBN

Transkrypt

1

2 I N S T Y T U T O C H R O N Y R O Ś L I N PA Ń S T W O W Y I N S T Y T U T B A D AW C Z Y Dyrektor doc. dr hab. Marek MRÓWCZYŃSKI Z A K Ł A D U P O W S Z E C H N I A N I A, W Y D AW N I C T W I W S P Ó Ł P R A C Y Z Z A G R A N I C Ą Kierownik dr Stefan WOLNY ul. Władysława Węgorka 20, Poznań tel: , fax: upowszechnianie@ior.poznan.pl Redaktor wydawnictw upowszechnieniowych i wdrożeniowych: Dr Stefan Wolny Recenzent: Prof. dr hab. Marek Tomalak Autorzy opracowania: Dr Renata Dobosz Prof. dr hab. Stefan Kornobis Autorzy fotografii: Dr Renata Dobosz Mgr Magdalena Gawlak Program Wieloletni Określanie zakresu zmienności morfologicznej i molekularnej nicienipasożytów roślin w celu identyfikacji gatunków objętych regulacjami prawnymi ISBN Copyright by Instytyt Ochrony Roślin Państwowy Instytut Badawczy Nakład: 150 egz. Opracowanie graficzne oraz projekt okładki: mgr inż. Dominik Krawczyk Druk: TOTEM, Świętokrzyska 53, Inowrocław, tel. (052) ,

3 SPIS TREŚCI 1. WYKRYWANIE IDENTYFIKACJA...3 CHARAKTERYSTYKA GATUNKÓW LITERATURA WYKRYWANIE Status organizmów kwarantannowych posiadają wszystkie gatunki z rodzaju Hirschmanniella z wyjątkiem Hirschmanniella gracilis (de Man,1880) Luc & Gooday, Większość gatunków rodzaju Hirschmanniella to nicienie spotykane w glebach strefy klimatu tropikalnego i subtropikalnego. Choć znane są przede wszystkim jako pasożyty i szkodniki ryżu, w zakresie ich roślin żywicielskich Hirschmanniella spp. znajdują się również gatunki dwuliścienne, zarówno uprawne jak i chwasty (Loof, 1991). Z obszaru Europy opisane zostały cztery gatunki, spośród których dwa (H. gracilis i H. loofi) zostały stwierdzone w Polsce (Brzeski, 1998; Kornobis 2006). Hirschmanniella spp. nie wywołują specyficznych objawów chorobowych. Najlepiej opisano symptomy porażenia roślin ryżu, które objawiają się wyraźnie niższym wzrostem, zredukowanymi kłosami oraz mniejszą liczbą i masą ziarniaków obserwowanych porównaniu z roślinami zdrowymi. Gatunki z rodzaju Hirschmanniella są obligatoryjnymi endopasożytami migrującymi. W celu ich wykrycia należy badać korzenie roślin wraz z przylegającą glebą. 2. IDENTYFIKACJA 2.1. Identyfikacja Tylenchida Pierwszym etapem identyfikacji rodzaju Hirschmanniella jest wyizolowanie przedstawicieli Tylenchida, gdyż w każdej próbie, poza nicieniami-pasożytami roślin mogą się znajdować również liczne okazy nicieni odżywiających się bakteriami, strzępkami grzybni oraz drapieżników. Selekcji dokonuje się na podstawie obserwacji przedniego odcinka przewodu pokarmowego (fot. 1a), na który składają się: sztylet z wykształconymi guzami, procorpus, środkowe rozszerzenie gardzieli czyli metacorpus, isthmus oraz tylne rozszerzenie gardzieli. UWAGA: Obserwując przedni odcinek przewodu pokarmowego należy zwrócić szczególną wagę na kształt rozszerzenia środkowego. U przedstawicieli rodzaju Aphelenchoides jest ono znacznie bardziej rozbudowane (fot. 1b).

4 4 Diagnostyka nicieni pasożytów roślin objętych regulacjami prawnymi Selekcja typów morfologicznych Oprócz budowy przedniego odcinka przewodu pokarmowego należy w dalszej kolejności obejrzeć budowę układu rozrodczego samicy oraz zakończenie ogona. Na podstawie obserwacji wyżej wymienionych cech można dokonać selekcji i wykluczyć typy morfologiczne, posiadające wspólne cechy, nie przypominające osobników z rodzaju Hirschmanniella. Typy morfologiczne nie przypominające Hirschmanniella Ciało smukłe. Szkielet głowy delikatny, sztylet delikatny (z nielicznymi wyjątkami). Układ rozrodczy samicy prodelficzny (tzn. że rozwinięta jest tylko przednia gałąź układu, natomiast tylna jest zredukowana jako tzw. woreczek zapochwowy), niekiedy ale rzadko rozwinięte są obydwa jajniki. Ogon w kształcie stożka lub silnie wydłużony i cienki (wyjątkowo może się zdarzyć krótki i zaokrąglony). Wśród nicieni odpowiadających powyższej charakterystyce występują zarówno pasożyty roślin jak i odżywiające się strzępkami grzybni. Preferencje wielu gatunków nie zostały dotąd poznane. Przykłady przedstawiono na fot. 2a. Nicienie o krępym ciele, z wyraźnie widocznymi, szerokimi pierścieniami oskórka. Sztylet silny z wyraźnie wykształconymi guzami, osiągający długość nawet 100 µm,. Układ rozrodczy samicy prodelficzny, wulwa położona na wysokości około 90% długości ciała. Przykłady pokazano na fot. 2b, c. Fot. 1. Przedni odcinek przewodu pokarmowego Tylenchida na przykładzie Pratylenchus sp. (a), oraz Aphelenchida na przykładzie Aphelenchoides sp. (b). Fotografie pokazują głowę oraz zakończenie ogona

5 Instrukcja rozpoznawania gatunków mątwików z rodzaju Hirschmanniella spp. 5 Fot. 2. Typy morfologiczne wyglądem nie podobne do Hirschmanniella na przykładzie przedstawicieli Tylenchidae (a), Criconemoides sp. (Criconematidae) (b) i Hemicycliophora sp. (Hemicycliophoridae) (c). Fotografie pokazują głowę oraz zakończenie ogona

6 6 Diagnostyka nicieni pasożytów roślin objętych regulacjami prawnymi Nicienie, których wygląd zewnętrzny przypomina Hirschmanniella Na podstawie budowy przedniego odcinka przewodu pokarmowego można wyselekcjonować osobniki przypominające wyglądem Hirschmanniella, których dopiero dokładniejsza obserwacja (powiększenie 100, mikroskop optyczny ze światłem przechodzącym, sugerowany kontrast Nomarsky ego) z uwzględnieniem dodatkowych cech taksonomicznych (sposób ułożenia gruczołów gardzieli w stosunku do jelita, układ rozrodczy samicy oraz kształt ogona) pozwoli wykluczyć przynależność do tego rodzaju. Do tej grupy można zaliczyć: larwy inwazyjne Heteroderidae nicienie z rodziny Belonolaimidae nicienie z rodziny Hoplolaimidae nicienie z rodziny Tylenchulidae Przykłady przedstawiono w tabeli 1. oraz nicienie z rodziny Pratylenchidae z rodzajów Pratylenchoides, Pratylenchus, Radopholus i Zygotylenchus. Przykłady przedstawiono w tabeli Identyfikacja i charakterystyka nicieni z rodzaju Hirschmanniella Formy robakowate o długości od 1 do 4 mm. Budowa głowy i gardzieli u samic i u samców taka sama. Pola boczne z 4 liniami, niekiedy pierścieniowane. Głowa niska, z 3 7 pierścieniami, lekko spłaszczona lub półsferyczna zaokrąglona. Sztylet duży z wyraźnymi guzami. Środkowe rozszerzenie gardzieli rozwinięte, tylne gruczoły obejmują jelito od strony brzusznej. U samic są rozwinięte dwie gałęzie układu rozrodczego. Torebka kopulacyjna samca sięga 2/3 długości ogona. Szczecinki kopulacyjne samca tzw. spikule są typowe dla Tylenchida. U samicy ogon jest wydłużony, często zakończony mukronem 1 (rzadko dwoma), u niektórych gatunków na zakończeniu ogona od strony brzusznej występuje niewielki bocznie położony wyrostek Identyfikacja gatunków W diagnostyce gatunków wykorzystuje się przede wszystkim takie cechy jak kształt części głowowej i długość sztyletu. W dalszej kolejności brane są pod uwagę: długość ciała, obecność samców stwierdzana na podstawie oceny zawartości spermateki 2, obecność wyrostka na ogonie liczba pierścieni liczonych od fasmidy 3 do zakończenia ogona oraz obecność wyrostka bocznie położonego na ogonie od strony brzusznej. Pozostałe cechy, ze względu na dużą zmienność, nie są wykorzystywane do oznaczania gatunków. 1 mukron jeden lub kilka sztywnych, ostro lub tępo zakończonych wyrostków na końcu ogona samicy lub samca. 2 spermateka rozszerzona część macicy położona u wyjścia jajowodu, spełniająca funkcję zbiornika spermy. 3 fasmidia narządy odbioru bodźców zewnętrznych, głównie chemicznych (chemoreceptory), położone symetrycznie po bokach tylnej części ciała nicienia.

7 Instrukcja rozpoznawania gatunków mątwików z rodzaju Hirschmanniella spp. 7 Odróżnienie Hirschmanniella gracilis od Hirschmanniell loofi możliwe jest według poniżej załączonego klucza: Długość sztyletu samicy w zakresie µm; głowa spłaszczona Długość sztyletu samicy w zakresie µm: głowa zaokrąglona H. gracilis H. loofi CHARAKTERYSTYKA GATUNKÓW Hirschmanniella gracilis (de Man,1880) Luc & Gooday, 1964 Nicienie długie. Głowa spłaszczona, szerokości 9 12 µm, pierścienie w liczbie od 3 do 5. Szkielet głowy słabo załamujący światło. Podstawa i grot sztyletu w przybliżeniu równej długości, guzy sztyletu okrągłe. Ujście grzbietowych gruczołów gardzieli 2 5,6 µm od podstawy sztyletu. Pola boczne z 4 liniami. Układ rozrodczy samic zbudowany z dwóch gałęzi. Ogon wydłużony, zakończony pojedynczym mukronem. Dane morfometryczne: Samice. Długość ciała: 1,48 2,47 mm; długość sztyletu: µm; a: 50 72; b: 11 17; b : 4,2 5,8; c: 15 20; c : 4,0 6,5; V: Samce. Długość ciała: 1,38 2,02 mm; długość sztyletu: µm; a: 45 66; b: 12 15; b : 4,5 7,3; długość spikuli: µm; długość gubernaculum: 9 15 µm. Hirschmanniella loofi Sher, 1968 Nicienie długie. Głowa zaokrąglona, u podstawy szerokości µm. Na głowie od 5 do 6 pierścieni. Podstawa i grot sztyletu w przybliżeniu równej długości, guzy wydłużone. Pola boczne z 4 liniami. Układ rozrodczy samic zbudowany z dwóch gałęzi. Ogon wydłużony, zakończony pojedynczym mukronem. Dane morfometryczne: Samice. Długość ciała: 1,81 2,58 mm; długość sztyletu: µm; a: 43 66; b: 11 16; b : 4,2 6,9; c: 14 20; c : 4,1 5,6 V: Samce. Długość ciała: 1,38 2,02 mm; długość sztyletu: µm; a: 48 60; b: 13 16; b : 4,5 7,2; c: 15 20; c : 3, 9 4,9; długość spikuli: µm; długość gubernaculum: µm.

8 Tabela 1. Zestawienie cech odróżniających rodzaj Hirschmanniella od nicieni wyglądem podobnych, nie należących do Pratylenchidae Cecha diagnostyczna Heteroderidae (stadium larwy inwazyjnej) Belonolaimidae Układ rozrodczy i ogon Głowa oraz sposób ułożenia gruczołów gardzieli względem jelita.

9 Hoplolaimidae Tylenchulidae Hirschmanniella na przykładzie H. gracilis

10 Tabela 2. Zestawienie cech odróżniających rodzaj Hirschmanniella od nicieni z innych rodzajów należących do Pratylenchidae Cecha diagnostyczna Pratylenchoides Rodzaj Pratylenchus Układ rozrodczy i ogon Głowa oraz sposób ułożenia gruczołów gardzieli względem jelita

11 Radopholus Rodzaj Zygotylenchus Hirschmanniella na przykładzie H. gracilis

12 12 Diagnostyka nicieni pasożytów roślin objętych regulacjami prawnymi 3. LITERATURA Brzeski M. W Nematodes of Tylenchina in Poland and temperate Europe. Muzeum i Instytut Zoologii PAN, Warszawa. 396 ss. Loof P.A. A The family Pratylenchidae Thorne, W: Manual of Agricultural Nematology. W.R. Nicle (ed.). Marcel Dekker, Inc. New York, USA: Kornobis S Hirschmaniella spp na liście kwarantannowej. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochr. Roślin, 46 (1):