A szójarost, különösen az ázsiai szójarost a szójabab súlyos betegsége, amelyet a gombás kórokozó okoz. Phakopsora pachyrhizi. A betegség elterjedése: Ázsia és Ausztrália, újabban Afrika, Észak-Amerika és Dél-Amerika. A betegséget először 1902-ben figyelték meg Japánban. A kórokozó Amerikán keresztül Ázsiában és Ausztráliában terjedt el. A szójarozsda a fagyos hőmérsékletű területeken nem tud telelni, de a széllel olyan nagy távolságokra képes gyorsan terjedni, fejlődése olyan robbanásszerű lehet, és olyan gyors levélvesztést okozhat, hogy ma már a világ szójatermő területein az egyik legrettegettebb betegség.

Tünetek és jelek

A szójarozsda első tünetei, amelyet a Phakopsora pachyrhizi nagyon apró barna vagy téglavörös foltokként kezdődik a leveleken. A szántóföldön ezek a foltok általában az alsó lombkoronában kezdődnek a virágzáskor vagy azt követően, bár bizonyos körülmények között a magoncok is fertőzöttek lehetnek. Gyakran az első elváltozások a levélkék alján, a levélnyél és a levélerek közelében jelennek meg. A levélkének ez a része valószínűleg tovább tartja meg a harmatot, ami kedvezőbbé teszi a fertőzéshez szükséges feltételeket. Az elváltozások kicsik maradnak (2-5 mm átmérőjűek), de a betegség előrehaladtával egyre nagyobb számban jelennek meg. Ezekben a sérülésekben, főként a levél alsó felszínén, urediniumoknak nevezett pattanások képződnek, amelyek sok urediniospórát termelhetnek.

A kiemelkedő pustulák szabad szemmel is láthatók, különösen sporuláció esetén. Bár az elváltozások kicsik, minden egyes elváltozásban gyakran több pustula (uredinia) található. Az elváltozásokat teljesen beboríthatják az urediniospórák, amikor a pustulák aktívak. A szójarozsda urediniospórák halvány sárgásbarnától a színtelenig terjedő színűek, echinuláris (rövid tüskés) felületi díszítéssel. Ez a színezet különbözik sok más rozsdakórokozótól, amelyek spórái gyakran vörösesbarna (rozsdaszínűek). A csírázás P. pachyrhizi Az urediniospórák egy ekvatoriális (központi) póruson keresztül keletkeznek, és egy csíracsövet hoznak létre, amely egy appresszoriumban végződik, amelyet a gomba arra használ, hogy közvetlenül vagy egy sztómán keresztül behatoljon a gazdaszervezetbe.

Ahogy egyre több és több sérülés alakul ki a levélkén, az érintett terület sárgulni kezd, és végül a levélke lehullik a növényről. Bár a szójarozsda általában az alsó lombkoronában kezdődik, gyorsan halad felfelé a növényen, míg végül minden levélben megjelenik valamilyen szintű betegség. A súlyosan beteg növények teljesen lombtalanodhatnak. A hatékony levélszövet elvesztése terméscsökkenést eredményez a kevesebb és kisebb vetőmag miatt. A terméskiesés mértéke akár 30-80% is lehet, de a veszteség mértéke attól függ, hogy a betegség mikor kezdődik és milyen gyorsan terjed. A leveleken kívül a szójarozsda a levélnyélen, a száron és még a szikleveleken is megjelenhet, de a legtöbb rozsdásodás a leveleken jelentkezik.

Az elváltozások lehetnek barnák vagy vörösesbarnák. A barnásbarna elváltozásokon sok pustula található, amelyek számos urediniospórát termelnek. A vörösesbarna elváltozások, amelyekről úgy gondolják, hogy mérsékelt rezisztencia reakciót jelentenek, csak néhány pustulát tartalmaznak, amelyek csak néhány urediniospórát termelnek. Amint azt a Betegségkezelés fejezetben tárgyaljuk, ez az elváltozástípus a kórokozó törzsétől függ, és megjelenhet ugyanazon a levélen, mint a barnásbarna elváltozások, vagy a barnásbarna elváltozások a kor előrehaladtával vörösbarnává válhatnak. A tünetek és jelek más gazdanövényeken, például a kudzun hasonlóak, bár az elváltozások mérete eltérő lehet. A pustulák az öregedés során feketévé válhatnak. Ezt az okozza, hogy a pustulákban teliospóraréteg képződik, és a pustulák urediniákból teliumokká alakulnak.

A teliospóráknak két funkciója van: a gomba túlélése élő gazda hiányában (túlérlelés) és az ivaros szaporodás. A teliospórák vastag falai védik a gombát a környezettől és más szervezetek támadásától. A rozsdában a teliospórák kicsíráznak, és egy bazídiumot és négy bazidiospórát képeznek, amelyek során szexuális rekombináció történik. A csírázás P. pachyrhizi telioszpórákat csak laboratóriumban figyelték meg, és úgy tűnik, hogy nem járul hozzá jelentősen a betegség szabadföldi terjedéséhez.

Kórokozó biológia

A szójabab rozsdáját két, egymással szoros rokonságban álló gomba okozza: Phakopsora pachyrhizi, amelyet néha ázsiai vagy ausztrálázsiai szójarozsda-kórokozóként emlegetnek, de amely most már a nyugati féltekén is előfordul, és P. meibomiae, az úgynevezett újvilági szójarozsda kórokozója, amely csak a nyugati féltekén fordul elő. Néhány apró jellemzőtől eltekintve a két gomba morfológiai szempontból azonosnak tűnik, de P. pachyrhizi sokkal agresszívebb a szójababra, mint a P. meibomiae. A mai napig, P. meibomiae Közép- és Dél-Amerikában nem dokumentálták, hogy jelentős terméskiesést okozna. A két faj DNS-elemzési eljárások segítségével különböztethető meg.

Más rozsdákhoz hasonlóan a szójarozsda kórokozói is obligát paraziták, amelyeknek élő gazdatestre van szükségük a növekedéshez és szaporodáshoz. Természetes körülmények között urediniospóraként csak néhány napig képesek a gazdaszervezeten kívül is életben maradni. A szójarozsda mindkét kórokozója legjobb tudásunk szerint csak kétféle spórát termel: urediniospórákat és teliospórákat (15. ábra). Ez ellentétben áll más rozsdákéval, amelyeknek akár öt spóratípusuk is lehet (például a búza szárrozsdáé). A szójarozsda esetében, mint a legtöbb rozsdánál, az urediniális stádium az ismétlődő stádium. Ez azt jelenti, hogy az urediniospórák ugyanabban a szezonban ugyanazt a gazdaszervezetet (szójabab) fertőzhetik meg, amelyen keletkeztek (szójabab). A járványok gyorsan kialakulhatnak mindössze néhány puszpolyából, mivel a spóratermelő puszpolyok a fertőzést követő 7-10 nap alatt keletkeznek, és minden egyes puszpoly több száz urediniospórát termelhet. A régi léziókban teliospórák termelődnek, de úgy tűnik, hogy a természetben nem csíráznak, és sem alternatív gazdaszervezet, sem aecia vagy spermogónia nem ismert.

A teliospórák csírázása nélkül az ivaros szaporodás nem történhet meg. Az ivaros szaporodás hiányának korlátoznia kellene a rozsdagomba variabilitását, de ennek ellenére jelentős variabilitás tapasztalható a következőkben P. pachyrhizi a virulencia tekintetében. Ez korlátozta a szójababban a rezisztenciára szolgáló egyetlen gén használatát, mivel rövid időn belül a kórokozó új izolátumai keletkeznek, amelyek legyőzik a rezisztenciagént. Nem ismert, hogy ez a variabilitás hogyan keletkezik a P. pachyrhizi. Búza csíkrozsda, Puccinia striiformishasonló életciklussal rendelkezik, mint a P. pachyrhizi amely nem rendelkezik működő telialis stádiummal és ezért nem szaporodik szexuálisan, de sok fajjal. Lehet, hogy az egyes rezisztenciagének annyira specifikusak, hogy a gomba megfelelő génjének egyetlen mutációja lehetővé teszi, hogy virulens legyen az új rezisztenciagénnel rendelkező gazdaszervezeteken.

Epidemiológia

A szójarozsda-járványok a levegőben terjedő inokulum (urediniospórák) érkezésével kezdődnek. Ez a kórokozó egyedülálló a rozsdák között, mivel számos alternatív gazdanövénnyel rendelkezik, amelyek az inokulum forrásaként szolgálhatnak. Az alternatív gazdanövények olyan más növények, amelyek ugyanezzel a kórokozóval fertőződhetnek, de nem szükségesek a kórokozó életciklusának befejezéséhez. Az alternatív gazdanövények nem tévesztendők össze az alternatív gazdanövénnyel, amely a fő gazdanövénytől eltérő növény, amely szükséges a kórokozó életciklusának befejezéséhez. Fagymentes területeken, mint például Dél-Amerikában, Közép-Amerikában, a Karib-tenger medencéjében, Dél-Texasban és Floridában, az inokulum forrása lehet a közelben lévő önkéntes szójabab növényeken, kudzun vagy más alternatív gazdanövényen. Azokon a területeken, ahol fagy van, mint például az Egyesült Államok középnyugati részén, az oltóanyagot több száz kilométerre lévő, telelő forrásokból kell befújni.

Az obligát kórokozók újbóli behurcolása egy távoli régióba számos más betegség esetében is előfordul, például a búza szárrozsdája és a lisztharmat, például a dohány kékpenész. Mivel a spórák P. pachyrhizi érzékenyek az ultraibolya sugárzásra, e rozsdaspórák nagy távolságra történő mozgása valószínűleg viharrendszerekben történik, ahol a felhők megvédik a spórákat a naptól. Miután az életképes spórák egy megfelelő gazdaszervezet levélfelületén landoltak, a fertőzés és az azt követő járvány kialakulása a környezeti feltételektől függ. A fertőzés általában akkor következik be, ha a levelek nedvesek és a hőmérséklet 8 °C és 28 °C között van, az optimális hőmérséklet 16 °C és 28 °C között van. 25°C-on a fertőzés némileg már 6 órán belül bekövetkezik, de optimális esetben 12 óra telik el. A fertőzést követően 7-8 napon belül megjelenhetnek az urediniospórákat tartalmazó elváltozások és pustulák, és megkezdődik a következő fertőzési ciklus.

Ez a rövid életciklus azt jelenti, hogy megfelelő körülmények között a szójarozsda-járványok a szinte kimutathatatlan szintről gyorsan nagyon magas szintre emelkedhetnek. A szójarozsda-járványok a kimutatható szint alatti szintről egy hónapon belül a lombtalanításig terjedhetnek. A járványok ennél is gyorsabbnak tűnhetnek, mivel a korai fertőzések az alsó lombkoronában fordulnak elő, és nehezen találhatók meg. A környezet mellett a növények életkora is befolyásolja a szójarostajárványokat. Általában a rozsda elváltozásai a szóján csak virágzáskor jelentkeznek, kivéve, ha a szezon elején magas az inokulum szintje. Ennek oka lehet a növények rozsdára való nagyobb fogékonysága, ahogy a gazdaszervezet a szaporodási szakaszba lép, lehet, hogy a lombkorona alsó részein a spórák védettebbek az UV-sugárzástól, vagy lehet, hogy a lombkorona záródásával párásabbá válnak a körülmények a lombkoronában. Mindenesetre a károsodások bármely növekedési szakaszban kialakulhatnak, de a betegség nagyobb mértékű növekedése csak a virágzás után következik be.

Az FieldClimate-ben a szójarozsda két modelljét írják le és számítják ki:

1. modell: A szójarozsda fertőzésének és súlyosságának kiszámításához a fő tényezők a levélnedvesség és a hőmérséklet (vigyázzunk, a fertőzésnek 100%-nek kell lennie, amíg a súlyossági arányokat (1-3-tól) el nem kezdik számítani) A levélnedvességnek és a hőmérsékletnek 8 és 28°C között kell lennie - a fertőzés kiszámítása megkezdődik (7200 °perc összege 100%). Ha a fertőzés 100%, és a hőmérséklet és a levélnedvesség időtartamának függvényében az 1-3. súlyossági osztályok kiszámítása kezdődik.

2. modell: Itt sokkal több tényezőt vesznek figyelembe a szójarozsda kiszámításánál: Hőmérséklet, levélnedvesség, relatív páratartalom, csapadék és napsugárzás (a gombahifák nappal képesek bejutni a sztómákba).

Amikor a szójarostával való fertőzöttség elérte az 100% értéket, a súlyosságot elkezdték kiszámítani. Ha mindkettő (a fertőzés és a súlyosság is 100%), akkor a helyi inokulum előfordulása (megtelepedése?) előre jelezhető.

Irodalom:

• Ivancovich, A. és 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., and Royer, M. H. 1989. A levélnedves időszakok időtartamának, gyakoriságának és hőmérsékletének hatása a szójarozsdára. Plant Dis. 73:117-122.
• X.B. Yang, E.M. Del Ponte és A.P. Dias. A szójarozsda kockázatának megismerése Brazíliával való összehasonlítással. Növénykórtani Tanszék, Iowa Állami Egyetem
• Yang, X. B. 1995. A szójarozsda kockázatának értékelése és kezelése. A szójarostával foglalkozó munkaértekezlet jegyzőkönyve, 1995. augusztus 9-11. J. B. Sinclair és G. L. Hartman, szerk. National Soybean Research Laboratory, Urbana, IL.