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萎蔫远

2019年7月1日:植物病理学的研究人员与用友的新兴病原体研究所和独立财务顾问寻求揭露什么驱使桂冠枯萎病,一个新兴的森林病原体负责杀害300个多万redbays的传播。由独立财务顾问外延博士后研究员罗宾·乔杜里领导的新研究发现,桂树家谱敏感性最大的指标是有一个大口径干线和密集的集群。

萎蔫远

到东部森林恋人,感觉像板栗疫病一遍。只是这一次的,而不是四个十亿栗子屈服于致命真菌,受害者是亿万redbay,swampbay和silkbay的 - 树木在桂树家族。并且就像当年砍伐来自东南亚被誉为栗子,所以也没有新的真菌微生物, raffaelea lauricola, 这是月桂枯萎病的致病原。

但而栗疫病菌被风雨飞溅推动从树与树,此时木耳养殖redbay豚草甲虫, 材小蠹glabratus,渡轮 河lauricola 在其专门的嘴从主机到主机的口袋。甲虫植物新树的粮食储备,而且往往木耳花园,滋润勤劳的昆虫,但同时主机树的血管系统造成严重破坏。只受感染的树木的一小部分被认为生存。许多植物和树木在 樟科 家庭 - 俗称桂冠家庭 - 处于危险之中。

月桂枯萎病影响到美国东部的森林,并在十六年以来它是在沿海的佐治亚州和南卡罗来纳州最早发现于2003年,估计疾病都声称3个亿redbay树 - 这可能被低估。

新的研究 通过 ariena面包车布鲁根的 和 卡伦·加勒特的 实验室,用友的新兴病原体研究所以及食品和农业科学,植物病理学系研究所,探讨桂枯萎病蔓延的动力在沿海和内陆的站点,以及如何将环境因素可能会推动或在景观缓解疾病的蔓延。马克·休斯,前博士生独立财务顾问的森林资源与保护和van布鲁根的实验室的香港灵儿的学校领导的现场调查工作,并进行了初步的数据分析。 (休斯师从范布鲁根,并与用友的 杰森 - 史密斯,谁是森林病理学副教授;史密斯也是一个合着者在纸上。)的研究小组还包括兰迪ploetz,谁领导美国农业部资助的项目解决桂冠病管理,鳄梨,和谁最近领导 知识约桂冠合成枯萎病害系统。罗宾·乔杜里,在加勒特实验室的博士后研究员,导致最终的数据分析,是论文的第一作者。

以往许多桂树病研究都集中在几个网站,但新研究调查了位于沿海和内陆地区87个地块。该研究地块超过四分之三是由月桂枯萎病的影响。网站的广度使它们能评估景观层次的模式。 

“我们最重要的发现之一是,主机的树干直径的大小直接关系到疾病的发病率。对我来说,这是冷静地看到在数据出来,说:”乔杜里。 “这已经看到在其他研究中的桂冠枯萎,甚至在其他森林病原体的结果 - 但看到它在证实这样一个大范围既迷人又令人放心的。”

檐篷倒塌

redbay树木出现覆盖在密集和坚韧芳香绿叶既作为高灌木,和作为短集群树木达65英尺或更小的高度。其果实是苦的,但它们持续到冬季 提供营养 许多鸟类,包括鹌鹑,火鸡和通才的小鸟。

东部的森林可能失去他们绝大多数的redbays,swampbays,silkbays,以及其他易感灌木和树木,包括黄樟,pondspice和pondberry它们受到不同程度影响的。一些物种,像海湾licaria和pondberry,已经危及联邦政府和疾病可能更接近于推动他们走向灭绝。

月桂枯萎病是在佛罗里达州,阿拉巴马,佐治亚,北部和南卡罗来纳州,路易斯安那州,密西西比州和得克萨斯州的198个县记录。甲虫并不挑剔,他们将传播他们的真菌花园的健康树刚,因为他们经常会选择体弱多病或旧的。 桂树种称霸世界各地的热带森林树冠;潜在的损失是惊人的。

病株和树木窒息而死。真菌触发主机树以产生纤基乙酸钠的过多在其血管系统中。侵填体是植物免疫系统相当于密封起来受影响的血管细胞紧急止血带。他们关闭的水分和养分的流动局部,以防止真菌侵入蔓延。但树木受 河lauricola 创建自己削弱自己的水和营养供应这么多的侵填体;在本质上,它不是直接杀死树,而这是一个树自己的反应,这是致命的真菌木耳。

Laurel wilt signs in the sapwood of a bay tree, dark staining 和 galleries evid

深色染色,在这个海湾树的边材条纹,以及微小钻孔称为“画廊”是后期桂冠的经典标志枯萎病。画廊由redbay豚草甲虫矢量创建 材小蠹glabratus.

早期症状 可包括枯萎的前瞻性篷,和 后来症状 包括叶不振,四肢枯死,深色条纹和边材的污渍,并导致“画廊”里的甲虫农场的作物真菌微型钻孔。

无论是redbay豚草甲虫,和 河lauricola 木耳,原产于亚洲,它们不会导致疾病在桂科植物。然而,真菌显示了很大的亚洲更遗传多样性,它与缺乏病的结合,表明非致病性共存的历史悠久,桂花科植物,或者 河lauricola 协同进化与亚洲本地的桂冠。

在redbay豚草甲虫及其共生菌被认为成为南卡罗来纳州和佐治亚州的沿海森林当地建立之前已抵达登上货船的美国。从那里,他们传播速度快得惊人考虑到甲虫通常在树木之间的飞行时间少于30英尺。人们可能已经通过跨州运输感染柴加快疾病的传播。

跟踪森林的死亡

在他们的最新研究中,研究小组检查易感桂树的物理特性如何 - 它的种类,胸径,分布和密度对景观树干直径 - 促成了其承包桂冠的易感枯萎病。团队主要集中在三个品种中 鳄梨 属:redbay,swampbay和silkbay。他们还研究了环境因素,例如空气温度,风速,以及相对湿度如何影响月桂枯萎病的发病率。最后,他们跟踪桂冠枯萎病如何在时间和空间定植前未受影响的地区,以更好地了解它的模式。

来自粮食和农业的美国农业部国家机构资金,他们选择了跨越沿南卡罗来纳州,佐治亚州和佛罗里达州加上在内地网站的海岸洒七幅流传的87病变和无病研究地块的混合 阿奇博尔德生物站 在佛罗里达州。位于南佛罗里达州中部的源头沼泽地,阿奇博尔德是一个长期生态学研究的网站。它包含多样,大多保存完好的栖息地跨越从佛罗里达擦洗沙丘和Flatwoods的大片狭长地带。

月桂枯萎病-affected tree being assessed 通过 Josh Konkol

乔希konkol,生物学家在UF植物病理学教授兰迪ploetz的实验室工作,在阿奇博尔德生物站取样品从桂树枯萎受影响silkbay树。

最引人注目的物理属性来预测易感树被感染是否是树干直径为胸高测量,或约四英尺离地面。研究小组发现有五厘米直径或更大的树显示感染率最高频率,并在树干直径每厘米增长等同于疾病发病率增加了7%。

这个结果非常匹配其他研究这揭示了甲虫如何使用感官来选择主机树。 “以前的研究创造了从PVC管材制成,填充在不同直径的有吸引力的诱饵的剪影,”乔杜里说。 “他们发现甲虫倾向于家庭在一个特定的大小。他们有一个搜索模式,它似乎他们首先在很大程度上关嗅觉感官的操作, 他们感觉与他们感兴趣的主机相关的化学品。当他们接近,他们似乎熄灭视觉线索。”

当较大直径的树木密集的聚集在一起,他们往往有疾病的发生率最高。换句话说,研究地块与大直径的树木茂密的看台上往往有比较,研究与被分隔开,而不是作为紧密聚集的较小直径的树木地块病树的要高得多。这些数据与森林调查相结合将有助于本病在将来入侵的风险识别领域。

月桂枯萎病 incidence versus host density - graph plot

而沿海研究地块有疾病的发病率,从43.6到86.1%的阿奇博尔德过的只有3%的惊人的低发病率。乔杜里说,一些不同的东西可能是在玩耍。第一,redbay树木在沿海的一些遗址中发现的唯一桂冠厂,而这个高度敏感的树在一些生态系统的主导地位可能会导致更快的疾病传播。

第二,温度可能也发挥了作用,为内地网站始终比沿海的网站更热。阿奇博尔德的空气温度,平均约为5华氏度比海岸遗址温暖。它有可能是真菌或甲虫,可能有减缓疾病传播上的热量限制门槛。

第三,它可能是该地区的自然火灾周期打乱桂冠枯萎病。就像洗手预防疾病的人,虽小,但火灾频发可能会“清洗”一把火依赖的景观。火灾可能通过阻止海湾树木成长足够大,成为真菌养殖豚草甲虫吸引力调解桂冠枯萎病。通过这样的思路,燃烧和再生的季节周期可能会保持在海湾树刚好够他们逃避redbay豚草的搜索模式小,乔杜里说。或者,频繁规模低烧伤可以支持一个多样化的生态系统,其防止一个物种,如redbay,从占主导地位或紧密聚集;和植物的多样性和密度本身可能蔓延抑制桂冠枯萎病。

该小组还发现,高风速,相对湿度较高,以及更高的气温这似乎限制了一项研究地块内病的发生之间的相关性。乔杜里提出了一个可能的机制是环境因素的结合使得它不利于甲虫载体,以寻找新的主持人树飞。

“虽然我觉得我们手机赌钱树干直径和主机密度的作用,结果非常有信心,我们从环境因素得到了数据 - 如温度,风速和相对湿度 - 似乎引发的问题多于答案,”乔杜里说。

鳄梨焦虑

月桂枯萎病也影响商业鳄梨,这是在桂树家族。加勒特实验室参与研究如何支持在佛罗里达州的商业鳄梨种植者和小农户在海地。而在中美洲(其中有黄油的一致性)种植鳄梨品种有天然抗桂枯萎病,在美国佛罗里达州的气候(这往往味道较稀的)繁茂生长的品种的风险更高。

The disease process that threatens Florida’s “green-skinned” avocado cultivar may differ somewhat from affected redbay coastal forests because additional species of ambrosia beetle may be vectors. The result is that avocado growers in south Florida are entrenched in a multi-vector siege against the laurel wilt pathogen. Miami-Dade County alone has 失去了9000余个鳄梨树 自2011年以来。

杀菌剂存在,但费用昂贵,注射过程会导致主机树身体上的伤害。细化密植园,并保持年轻的树木与更大,更成熟的树木的搭配,可以给鳄梨种植者对真菌的边缘,根据新的研究。

“不幸的是,在佛罗里达州,我们无法种植任何真正抗病品种的,”乔杜里说。 “我们的合作者之一,布鲁斯·谢弗与独立财务顾问,有兴趣的嫁接,或使用抗砧木和在它上面嫁接佛罗里达具体品种的想法。”

但直到月桂枯萎抗病品种鳄梨准备佛罗里达州的种植者培育,乔杜里的最好的建议就是让农民尽快侦察和去除病变的鳄梨树,被称为去杂去劣的过程。

“流氓早,流氓很快,”乔杜里建议。 “这将减少并尽可能快地消除威胁。

未来展望

栗疫病和月桂枯萎病之间的一个显著差异值得考虑。栗疫病杀害它的受害者,他们可以达到性成熟和繁殖,从而规避抵抗树木的自然出现了。种 鳄梨然而,可以在非常小的行李箱或树干直径甚至重现。这提供了一丝希望的是在很长的时间段一些天然抗桂枯萎病可能会出现。

“但即使出现这种情况,”乔杜里说,“桂花枯萎病仍然将深刻瓦解和重组东部森林的物种组成,因为我们知道他们。”

Laurel wilt sampling at Archbold, Hong Ling shown

香玲呃,博士生在ariena面包车布鲁的实验室,用于记录从桂树在阿奇博尔德生物站对症桂冠枯萎病的木质部取出组织样本的ID号。她后来证实该树被越来越多的病原体有桂树病, raffaelea lauricola 在培养皿中(从杆样品收集)。


创作者学分:

delene beel和; UF-影响重点领域研究生的照片礼貌乔希konkol及康菱儿;显示与枯叶一个枯萎的敞篷silkbay树顶部的照片还连着,桂花枯萎病感染的典型早期症状。

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