Rez sójová, konkrétně asijská rez sójová, je závažné onemocnění sóji způsobené houbovým patogenem. Phakopsora pachyrhizi. Rozšíření onemocnění: Rozšíření: Asie a Austrálie, nověji Afrika, Severní Amerika a Jižní Amerika. Nemoc byla poprvé pozorována v Japonsku v roce 1902. Přes Ameriku se patogen rozšířil po celé Asii a Austrálii. Rez sójová nemůže přezimovat v oblastech s mrazivými teplotami, ale může se rychle šířit větrem na tak velké vzdálenosti, její vývoj může být tak explozivní a může způsobit tak rychlou ztrátu listů, že je nyní jednou z nejobávanějších chorob v oblastech pěstování sóji na světě.

Příznaky a znaky

První příznaky rzi sójové způsobené Phakopsora pachyrhizi začínají jako velmi malé hnědé nebo cihlově červené skvrny na listech. Na poli se tyto skvrny obvykle objevují v dolní části koruny v době květu nebo po něm, i když za určitých okolností mohou být infikovány i sazenice. První léze se často objevují u báze listu v blízkosti řapíku a listových žilek. Tato část listu pravděpodobně déle zadržuje rosu, což vytváří příznivější podmínky pro infekci. Léze zůstávají malé (2-5 mm v průměru), ale s postupující chorobou se jejich počet zvětšuje. V těchto lézích, většinou na spodní straně listu, se tvoří puchýřky, zvané uredinia, které mohou produkovat mnoho urediniových spor.

Vyvýšené puchýřky jsou viditelné pouhým okem, zejména při sporulaci. I když jsou léze malé, každá léze má často několik pustul (uredinií) . Léze mohou být zcela pokryty urediniovými sporami, když jsou pustuly aktivní. Urediniospóry rzi sójové jsou světle žlutohnědé až bezbarvé, s echinulární (krátkými ostny) povrchovou ornamentikou. Toto zbarvení se liší od mnoha jiných patogenů rzi, jejichž spory jsou často červenohnědé (rezavě zbarvené). Klíčení P. pachyrhizi urediniospory pronikají rovníkovým (centrálním) pórem a vytvářejí zárodečnou trubičku, která je zakončena apresoriem, jímž houba proniká do hostitele přímo nebo stomií.

Jak se na listu tvoří stále více a více lézí, postižené místo začíná žloutnout a nakonec list z rostliny odpadne. Zatímco rez sóji obvykle začíná v dolní části koruny, rychle postupuje vzhůru po rostlině, dokud nejsou všechny listy do určité míry postiženy chorobou. Silně napadené rostliny mohou být zcela olistěné. Ztráta účinných listových pletiv má za následek snížení výnosu v důsledku menšího počtu semen i menšího množství osiva. Byly zaznamenány ztráty výnosu až 30 až 80%, ale výše ztrát závisí na tom, kdy choroba začíná a jak rychle postupuje. Kromě listů se rez sóji může objevit také na řapících, stoncích a dokonce i na listenech, ale většina rzí se vyskytuje na listech.

Léze mohou být opálené nebo červenohnědé. Opálené léze mají mnoho pustul, které produkují četné urediniospóry. Červenohnědé léze, které jsou považovány za reakci mírné rezistence, mají pouze několik pustul, které produkují pouze několik urediniospór. Jak bude popsáno v části Management chorob, tento typ lézí závisí na kmeni patogenu a může se objevit na stejném listu jako opálené léze nebo se opálené léze mohou s věkem změnit na červenohnědé. Symptomy a příznaky na jiných hostitelích, jako je kudzu, jsou podobné, i když velikost lézí se může lišit. Stárnutím mohou puchýřky zčernat. To je způsobeno tvorbou vrstvy teliospor v puchýřcích, čímž se puchýřky mění z uredinií na telia.

Teliospory mají dvě funkce: přežití houby v nepřítomnosti živého hostitele (overseasoning) a pohlavní rozmnožování. Silné stěny teliospor chrání houbu před okolním prostředím a útoky jiných organismů. U rzí teliospory klíčí a vytvářejí bazidium a čtyři bazidiospory, během nichž dochází k pohlavní rekombinaci. Klíčení P. pachyrhizi Teliospory byly pozorovány pouze v laboratoři a nezdá se, že by významně přispívaly k šíření této choroby v terénu.

Biologie patogenů

Existují dvě blízce příbuzné houby, které způsobují rez na sóji: Phakopsora pachyrhizi, někdy označovaný jako asijský nebo australský patogen rzi sójové, který se však nyní vyskytuje i na západní polokouli, a P. meibomiae, takzvaného patogenu rzi sóji Nového světa, který se vyskytuje pouze na západní polokouli. Až na několik drobných znaků se obě houby zdají být morfologicky identické, ale P. pachyrhizi je mnohem agresivnější na sóju než na boby. P. meibomiae. K dnešnímu dni, P. meibomiae nebylo prokázáno, že by ve Střední a Jižní Americe způsobovala významné ztráty na výnosech. Oba druhy lze rozlišit pomocí protokolů analýzy DNA.

Stejně jako ostatní rzi jsou i patogeny rzi sójové obligátními parazity, kteří ke svému růstu a rozmnožování potřebují živého hostitele. V přírodních podmínkách mohou přežívat mimo hostitele jako urediniospory pouze několik dní. Oba patogeny rzi sójové podle našich nejlepších znalostí produkují pouze dva typy spor: urediniospory a teliospory (obrázek 15). To je v kontrastu s jinými rzí, které mohou mít až pět stádií spor (například rez stonková pšenice). U rzi sójové, stejně jako u většiny rzí, je urediniové stadium opakujícím se stadiem. To znamená, že urediniové spory mohou infikovat stejného hostitele, na kterém vznikly (sóju), během téže sezóny. Epidemie se může rychle rozvinout z pouhých několika puchýřků, protože puchýřky produkující spory se vytvářejí již za 7 až 10 dní po infekci a každý puchýřek může produkovat stovky urediniospor. Ve starých lézích se vytvářejí teliospory, které však v přírodě zřejmě neklíčí, a není znám žádný náhradní hostitel ani aecia či spermogonia.

Bez klíčení teliospor nemůže dojít k pohlavnímu rozmnožování. Nedostatek pohlavního rozmnožování by měl omezit variabilitu rzi, ale přesto existuje značná variabilita. P. pachyrhizi s ohledem na virulenci. To omezuje používání jednotlivých genů pro rezistenci u sóji, protože v krátké době vznikají nové izoláty patogenu, které gen rezistence překonávají. Není známo, jak tato variabilita vzniká v P. pachyrhizi. Rez pšeničná pruhovaná , Puccinia striiformis, má podobný životní cyklus jako P. pachyrhizi bez funkčního teliálního stadia, a tedy bez pohlavního rozmnožování, ale má mnoho ras. Je možné, že každý gen rezistence je natolik specifický, že jediná mutace ve správném genu houby jí umožňuje být virulentní na hostitelích s novým genem rezistence.

Epidemiologie

Epidemie rzi sójové začínají příchodem inokula (urediniospor) přenášeného vzduchem. Tento patogen je mezi rzí jedinečný, protože má mnoho alternativních hostitelů, kteří mohou sloužit jako zdroje inokula. Alternativní hostitelé jsou jiné rostliny, které se mohou nakazit stejným patogenem, ale nejsou nutné k dokončení životního cyklu patogenu. Alternativní hostitele nelze zaměňovat s alternativním hostitelem, což je jiná rostlina než hlavní hostitel, která je potřebná k dokončení životního cyklu patogenu. V oblastech bez mrazů, jako je Jižní Amerika, Střední Amerika, Karibská pánev, jižní Texas a Florida, může být zdrojem inokula blízká samovolně rostoucí sója, kudzu nebo jiný alternativní hostitel. V oblastech, kde se vyskytují mrazy, jako například na středozápadě Spojených států, musí být inokulum zavlečeno ze zdrojů přezimování, které mohou být vzdáleny stovky kilometrů.

K opětovnému zavlečení obligátních patogenů do vzdálené oblasti dochází u několika dalších chorob, jako je rez stonková pšenice a plísně, např. plíseň modrá na tabáku. Protože spory P. pachyrhizi jsou citlivé na ultrafialové záření, dochází pravděpodobně k dálkovému pohybu těchto spor rzi v bouřkových systémech, kde mraky chrání spory před sluncem. Jakmile životaschopné spory dopadnou na povrch listů vhodného hostitele, infekce a následný rozvoj epidemie závisí na podmínkách prostředí. Obecně dochází k infekci, když jsou listy vlhké a teplota se pohybuje mezi 8 °C a 28 °C, přičemž optimum je 16 °C až 28 °C. Při teplotě 25 °C dochází k určité infekci již po 6 hodinách vlhkých listů, optimální doba je však 12 hodin. Po infekci se mohou během 7 až 8 dnů objevit léze a pustuly s urediniosporami a další infekční cyklus může začít.

Tento krátký životní cyklus znamená, že za vhodných podmínek může epidemie rzi sójové rychle narůst z téměř nezjistitelných hodnot na velmi vysoké. Epidemie rzi sójové může během jednoho měsíce přejít z úrovně pod detekovatelnou úrovní k defoliaci. Může se zdát, že epidemie postupuje ještě rychleji, protože rané infekce se objevují ve spodní části koruny a je obtížné je najít. Epidemie rzi sójové ovlivňuje kromě prostředí také stáří rostlin. Obvykle se na sóji objevují rzi až po odkvětu, pokud se na začátku sezóny nevyskytuje vysoká hladina inokula. Může to být způsobeno větší náchylností rostlin ke rzi, když hostitel vstoupí do reprodukční fáze, může to být proto, že v nižších částech koruny jsou spory více chráněny před UV zářením, nebo to může být proto, že se podmínky v koruně stávají vlhčími, jak se koruny uzavírají. V každém případě se léze mohou tvořit v kterékoli růstové fázi, ale k výraznějšímu nárůstu choroby dochází až po odkvětu.

V programu FieldClimate jsou popsány a vypočteny dva modely pro rez sóji:

Model 1: Hlavními faktory pro výpočet infekce a závažnosti rzi sójové jsou vlhkost listů a teplota (pozor, infekce musí být 100%, než se začnou počítat stupně závažnosti (od 1-3)) Listy musí být vlhké a teplota musí být mezi 8 a 28 °C - infekce se začne počítat (součet 7200 °minut je 100%). Pokud je infekce 100% a v závislosti na teplotě a délce vlhnutí listů se začnou počítat třídy závažnosti od 1 do 3.

Model 2: Zde je do výpočtu rzi sójové zahrnuto mnohem více faktorů: Teplota, vlhkost listů, relativní vlhkost vzduchu, srážky a sluneční záření (houbové hyfy jsou schopny pronikat do žaludků během dne).

Když infekce rzí sójovou dosáhla 100%, začíná se počítat závažnost. Pokud je obojí (infekce i závažnost 100%), předpokládá se výskyt (usazení?) lokálního inokula.

Literatura:

• Ivancovich, A. y Botta, G. 2002. La roya de la sojo en la Argentinia. EEA Pergamino. RevistadeTEchnologia, Agropecuaria Vol. 7 (21), pp 16-17.
• Melching, J. S., Dowler, W. M., Koogle, D. L. a Royer, M. H. 1989. Vliv délky trvání, frekvence a teploty vlhkých období listů na výskyt rzi sójové. Plant Dis. 73:117-122.
• X.B. Yang, E.M. Del Ponte a A.P. Dias. Poznání rizika výskytu rzi sójové na základě srovnání s Brazílií. Department of Plant Pathology, Iowa State University.
• Yang, X. B. 1995. Hodnocení a řízení rizika výskytu rzi sójové. Sborník ze semináře o rzi sójové, 9.-11. srpna 1995. J. B.Sinclair a G. L. Hartman, eds. National Soybean Research Laboratory, Urbana, IL.