Synchytrium endobioticum

Synchytridium endobioticum. The warts vary from very small protuberances to large intricately branched systems
USDA-APHIS-PPQWikimedia · Public domain

🌍 Występowanie

Rak ziemniaka jest chorobą wywoływaną przez grzyb Synchytrium endobioticum, który występuje w wielu krajach świata. Po zawleczeniu na pole może przetrwać w glebie przez kilkadziesiąt lat nawet pod nieobecność rośliny żywicielskiej. Wysadzanie ziemniaków na zarażonym polu w konsekwencji doprowadza do takiego namnoża patogena w glebie, że ich dalsza uprawa staje się niemożliwa.

⚠️ Objawy porażenia

Rak ziemniaka objawia się przede wszystkim na bulwach, gdzie w miejscach oczek tworzą się nieregularne, kalafiorowate narośla różnej wielkości. Są one początkowo jasne, następnie stopniowo ciemnieją i brunatnieją, a pod wpływem światła zmieniają zabarwienie na zielone. Na jednej bulwie może wytworzyć się kilka narośli. W skrajnych przypadkach cała bulwa może być przekształcona w rakowaty twór.

Objawy choroby w postaci rakowatych narośli mogą występować również na stolonach, lecz nie obserwuje się ich na korzeniach. W zasadzie objawy choroby nie występują na nadziemnych częściach roślin, aczkolwiek czasami porażeniu może ulec dolna część pędu oraz stykające się z glebą liście. Na pędach i w pachwinach liści tworzą się wtedy zielone, rakowate narośla, natomiast porażone liście ulegają silnemu zniekształceniu, grubieją i brunatnieją.

Optymalnym terminem lustracji na obecność raka jest okres zbioru bulw ziemniaka. Choroba może być wykryta również podczas przechowywania.

📉 Szkodliwość

Rak ziemniaka obniża plon bulw i powoduje ich gnicie. Porażone bulwy nie nadają się do konsumpcji. Na polach silnie zarażonych, przy sprzyjających warunkach (wilgotne i chłodne lata) choroba może całkowicie zniszczyć plon.

Brak jest skutecznych agrotechnicznych i chemicznych metod zwalczania raka ziemniaka. Szerokie zastosowanie w zwalczaniu choroby znalazła hodowla i uprawa odmian ziemniaka odpornych na porażenie. Jednakże grzyb jest zdolny do wytwarzania nowych patotypów (ras), które mogą przełamać odporność uprawianych odmian.

🔄 Sposoby rozprzestrzeniania

Na znaczne odległości grzyb rozprzestrzenia się przede wszystkim wraz z porażonymi ziemniakami, głównie sadzeniakami, a także z glebą przylegającą do bulw ziemniaka oraz ukorzenionego materiału rozmnożeniowego (np. materiału szkółkarskiego, sadzonek, bulw, cebul). Ponadto, patogen może być przemieszczany z wodą spływającą z zakażonych pól, z obornikiem i kompostem, z grudkami gleby przenoszonymi podczas prac polowych na maszynach, środkach transportu, obuwiu itp.

🛡️ Zwalczanie

Rak ziemniaka jest chorobą podlegającą w Polsce obowiązkowi urzędowego zwalczania. Szczegółowe sposoby postępowania przy zwalczaniu i zapobieganiu rozprzestrzenianiu się grzyba Synchytrium endobioticum określa rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 5 sierpnia 2004 r. (Dz. U. Nr 183, poz. 1891, z późniejszymi zmianami).

Do końca 2013 r. na obszarze Polski do uprawy dopuszczone są wyłącznie odmiany ziemniaka odporne na raka. Uprawa innych odmian wymaga uzyskania zezwolenia Głównego Inspektora Ochrony Roślin i Nasiennictwa.

Rośliny z korzeniami przeznaczone do sadzenia oraz sadzeniaki ziemniaka muszą pochodzić z pól wolnych od patogena, co oznacza w praktyce, że przed założeniem szkółki lub plantacji pole powinno być przebadane przez Państwową Inspekcję Ochrony Roślin i Nasiennictwa (PIORiN) i uznane za wolne od grzyba Synchytrium endobioticum.

Ziemniaki towarowe (konsumpcyjne, paszowe, przemysłowe) mogą być swobodnie przewożone i przeznaczone do obrotu, jeśli pochodzą z powiatu lub gospodarstwa uznanego za wolne od raka. Jeżeli powiat nie jest uznany za wolny, producent może zwrócić się do właściwego miejscowo Oddziału PIORiN z wnioskiem o przebadanie gospodarstwa w celu uznania go za wolne od raka ziemniaka. W pozostałych przypadkach ziemniaki przed przemieszczeniem muszą być umyte lub oczyszczone z przylegającej gleby.

Poza obszar powiatów, w których występują agresywne patotypy grzyba, nie wolno wywozić uprawianych tam ziemniaków oraz roślin z korzeniami przeznaczonych do sadzenia.

Pola, na których stwierdzono występowanie raka są rejestrowane przez PIORiN i obowiązuje na nich zakaz uprawy ziemniaków oraz ukorzenionego materiału rozmnożeniowego.

O każdym podejrzeniu wystąpienia choroby należy powiadomić właściwy miejscowo Oddział Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa lub wójta (burmistrza, prezydenta miasta).

⚖️ Status prawny

Z uwagi na groźny charakter choroby w wielu krajach świata grzyb ma status organizmu kwarantannowego i objęty jest obowiązkiem zwalczania. W Polsce rak ziemniaka podlega obowiązkowi urzędowego zwalczania.

📚 Źródła

🔬 Morfologia

Zarodni przetrwalnikowe (zimowe): głównie kuliste, grubościenne struktury o średnicy około 50 µm (zakres 25–75 µm). Stanowią stadium przetrwalnikowe i znajdują się wewnątrz wyrośli rakowatych.

Zoospory: ruchliwe, z pojedynczą wicią umożliwiającą poruszanie się w wodzie glebowej.

Zarodni letnie: krótkotrwałe, szybko uwalniające nowe zoospory powodujące intensywną inwazję tkanek.

🔄 Cykl życiowy

Inicjacja infekcji: gdy temperatura gleby przekracza 8°C i wilgotność jest odpowiednia.

Przebieg:

  • Zarodni przetrwalnikowe kiełkują i uwalniają zoospory
  • Zoospory penetrują komórki gospodarza, które dramatycznie powiększają się
  • Powstają zarodni letnie szybko uwalniające nowe zoospory
  • W warunkach stresowych (niedobór wody) zoospory mogą zlewać się tworząc odporne zarodni przetrwalnikowe

KLUCZOWA CECHA: zarodni przetrwalnikowe mogą pozostać żywotne w glebie przez co najmniej 30 lat i występować do głębokości 50 cm.

🌿 Rośliny żywicielskie

Główny żywiciel: ziemniak (Solanum tuberosum) – w całym regionie EPPO.

Dzikie gatunki Solanum: porażane w Meksyku.

Pomidor i inne psiankowate: mogą być sztucznie zainfekowane, ale nie są istotnymi żywicielami w praktyce.

⚠️ Objawy

Objawy podziemne (najbardziej charakterystyczne):

  • Wczesna infekcja powoduje silnie zdeformowane, gąbczaste bulwy
  • Na starszych bulwach charakterystyczne brodawkowate, kalafiorowate wyrośla przy oczkach
  • Wyrośla początkowo białawe lub zielonkawe, z czasem ciemnieją
  • Podobne wyrośla na stolonach

Objawy nadziemne: zazwyczaj niewidoczne, choć wigor roślin może być osłabiony.

Na odmianach odpornych wyrośla mogą być niewyraźne i łatwe do przeoczenia.

💰 Znaczenie historyczne i obecne zagrożenie

Historia: choroba pochodząca z regionu andyjskiego Ameryki Południowej, wprowadzona do Europy w latach 80. XIX w. Ustawodawstwo kwarantannowe kontroluje tego patogena od niemal 100 lat.

Ponowne nasilenie: dramatyczny powrót choroby na początku XXI w. W Turcji szybka ekspansja – 1000 ha dotkniętych do 2005 r., mimo pierwszego wykrycia w 2003 r.

Konsekwencje ekonomiczne:

  • Ziemniaki nie mogą być bezpiecznie uprawiane na porażonym polu przez wiele lat
  • Ograniczenia eksportowe z regionów porażonych
  • Znaczące straty pośrednie mimo minimalnych strat bezpośrednich w strefach kontrolowanych

🧬 Patotypy (rasy)

Istnieje wiele patotypów określanych przez wzorce wirulencji na odmianach różnicujących.

Patotyp 1(D1): dominuje w całym regionie EPPO i pozostaje jedynym patotypem w większości krajów.

Inne patotypy (obecnie numerowane do 39) koncentrują się w deszczowych, górskich regionach Europy Środkowej i Wschodniej (Alpy, Karpaty).

Patotyp 38: niedawno zidentyfikowany w Turcji.

Testowanie odporności odmian musi uwzględniać lokalne patotypy!

🌍 Rozmieszczenie geograficzne

Pochodzenie: region andyjski Ameryki Południowej.

Obecne rozmieszczenie:

  • Większość Europy
  • Afryka (ograniczone występowanie)
  • Azja (regiony górskie)
  • Ameryka Północna (Kanada)
  • Ameryka Południowa (kraje andyjskie)
  • Oceania (Nowa Zelandia)

Status kwarantannowy: organizm kwarantannowy A2 EPPO i UE (załącznik II B).

🛡️ Metody zwalczania

BRAK SKUTECZNYCH ŚRODKÓW OCHRONY ROŚLIN do obróbki bulw.

Zarządzanie opiera się na:

  • Niszczeniu porażonych bulw (parowanie) i resztek roślinnych (spalanie)
  • Zakazie uprawy ziemniaków na porażonych działkach przez wiele lat
  • Sadzeniu wyłącznie urzędowo certyfikowanych odmian odpornych w strefach buforowych

Testowanie odporności odmian: trzy metody laboratoryjne:

  • Metoda Glynne-Lemmerzahl
  • Metoda SASA (zmodyfikowana Glynne-Lemmerzahl)
  • Metoda Spieckermann

🔍 Metody wykrywania

Inspekcja wizualna: podczas zbioru łatwo identyfikuje objawy na odmianach podatnych. Na odmianach odpornych wyrośla mogą być niewyraźne.

Wykrywanie zarodni w glebie:

  • Metoda Pratta – mokre przesiewanie z użyciem chloroformu
  • Metoda van Leeuwena – z użyciem chlorku wapnia
  • Automatyczna ekstrakcja wirówką Hendricksa

Metody molekularne: detekcja oparta na PCR – zwiększona czułość i specyficzność.

📷 Galeria

Openverse
Openverse · CC

Openverse
Openverse · CC