ДИСТРИБУЦИЈА И ДИВЕРЗИТЕТ НА ПАТОГЕНИ ВИДОВИ PHYTOPHTHORA ВО РЕПУБЛИКА МАКЕДОНИЈА

Abstract

Класата Oomycetes се состои од повеќе од 800 видови, паразити или сапрофити на почвени или акватски растенија или животни. Претставниците на родот Phytophthora се многу специфична група габолики микроорганизми и долго време не можеле да бидат соодветно систематизирани во т.н. „дрвото на животот“ а заради бројните сличности со габите во минатото биле класифицирани како габи. Според најновите истражувања, родот Phytophthora припаѓа во царството Chromista, група Stramenopiles, супер-група во рамките на „SAR“ (Stramenopiles, Alveolata и Rhizaria). Сознанијата за девастирачкиот потенцијал на видовите од родот Phytophthora како и недостатокот на релевантни истражувања и податоци за територијата на Република Македонија ги поттикнаа следните главни цели на истражување: опсервација на здравствена состојба на шумите, шумските насади и расадници, како и земјоделските (овошни) насади во однос на видовите Phytophthora; колектирање на теренски примероци со симптоми и изолација на чисти култури кои припаѓаат на родот Phytophthora; идентификација на културите со морфолошки и молекуларни методи; оценка на патогеност и изработка на карта на распространетост на детерминираните видови Phytophthora на територијата на Република Македонија. Во овој труд презентирано е темелно истражување во кое е извршена оценка на здравствената состојба на шумските и земјоделските екосистеми во однос на фитопатогените организми од родот Phytophthora. Користени се класични и модерни, морфолошки и молекуларни методи, во повеќе лаборатории во Република Македонија и во странство. Презентирани се добиените резултати со соодветна дискусија и предлог мерки за заштита. Во периодот од 2010 до 2017 година беше извршена теренска опсервација за присуство на симптоми карактеристични за видовите од родот Phytophthora. Опсервирани беа 36 локалитети во шумски екосистеми, од кои 21 природен или вештачки подигнат насад, 9 расадници во сопственост на ЈП „Македонски шуми“ и 6 приватни расадници, додека во земјоделски екосистеми опсервирани беа 17 насади во приватна сопственост. Вкупнио беа опфатени 44 видови растенија домаќини. Колектирани беа вкупно 298 примероци почва, корења и некротирано растително ткиво, од кои 205 примероци од шумски екосистеми и 93 примероци од земјоделски екосистеми. Од вкупниот број колектираните примероци од шумски екосистеми 79% беа со симптоматско потекло, додека од земјоделски екосистеми 80% беа со симптоматско потекло. Без разлика на бројот на колектирани примероци, процентот на колектирани симптоматски примероци беше со ист тренд. За секој колектиран примерок почва или растителен материјал беа регистрирани податоци за име на локалитет, ГПС координати, вид на растение домаќин со латински назив, проценета старост на растение, присуство или отсуство на симптоми, како и информација за педолошки профил. Користени беа неколку методи за изолација на чисти култури, притоа најкористен беше метод на мамка со живи листови, селективни хранливи подлоги PARPNH и CARP+, и хранливи подлоги за одгледување ПДА, МЕА и V8 агар. Од вкупниот број колектирани теренски примероци за анализа, 17% од шумски екосистеми и 33% од земјоделски екосистеми резултирале со изолација на најмалку една култура за понатамошна анализа. Анализирано и документирано беше присуството на следните морфолошки карактеристики: морфологија на култура, вредности за дневен пораст, присуство или отсуство на плодни тела од полово (ооспори, антеридии и оогонии) и вегетативно потекло (хламидоспори, хифални задебелувања (swellings) и украси на хифите). За 240 култури изолирани беа примероци ДНК, истите беа подложени на полимеражна верижна реакција со универзални молекуларни прајмери за видовите од родот Phytophthora (ITS4 и ITS6) за да на крај бидат секвенционирани. Добиените ДНА секвенци, беа софтверски и мануелно едитирани и споредени со оние во официјалната онлајн датабаза на Phytophthora видовите. Беа детектирани 49 секвенци кои припаѓаа на 10 видови Phytophthora и тоа: P. cinnamomi (1), P. cambivora (1), P. cactorum (18), P. plurivora (12), P. gonapodyides (1), P. colocasiae (7), P. megasperma (2), P. rosacearum (1), P. inundata (2), P. taxon Walnut (4). За сите детектирани видови Phytophora ова е прв наод за Република Македонија. Беа направени филогенетски анализи со помош на алатката ClastalW multiple alignement на BioEdit Sequence Alignment Editor софтверот, сите 49 секвенци беа порамнети и тоа во должина од 896 базни парови, а ги содржеа ITS1 регионот, 5.8S генот и ITS2 регионот. Најголемо варирање беше регистрирано помеѓу секвеницте во регионите ITS1 и ITS2, што и беше очекувано а заради различноста помеѓу видовите. Според изработениот матрикс за процена на еволуционите разлики помеѓу видовите, забележани беа очекувани еволуциони разлики помеѓу различните видови Phytophthora, но забележани беа еволуциони разлики и помеѓу изолати на исти видови Phytophthora а кои се изолирани од различни екосистеми или растенија домаќини. За претставници изолати за 7 од вкупниот број детектирани видови Phytophthora (P. cactorum, P. cambivora, P. cinnamomi, P. plurivora, P. colocasiae, P. inundata и P. taxon Walnut) тестирана беше патогеноста кон дормантни питом костенови стапчиња (како потенцијален домаќин за секој од тестираните видови). Притоа за два различни дијаметри на костеновите стапчиња од 5-10 mm и 10-15 mm, беа добиени лезии со должина од 1,6 cm до 5,9 cm. Според вредностите за должината на предизвиканите лезии, најпатоген вид кон костеновите стапчиња беше видот P. cactorum додека најмалку патоген беше видот P. inundata. Според резултатите и согледувањата беа предложени превентивни мерки како и мерки за заштита од овие организми, при што акцентот беше ставен на потребата од постојани слични истражувања заради откривање на нови потенцијално патогени видови Phytophthora во Република Македонија, почести и поригорозни фитосанитарни прегледи а инспекциските служби а особено при увоз на растителен материјал, и спроведување на тестови за патогеност на видовите Phytophthora кон економски најзначајните (земјоделски и шумарски) растителни видови за Република Македонија.

Клучни зборови: габолики организми, Phytophthora spp., морфолошки и молекуларни карактеристики, изолација, идентификација, ДНК, ITS секвенционирање, патогеност.