Lect. univ. dr. Predan Gențiana Mihaela Iulia [301673]

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE BIOLOGIE

LUCRARE DE LICENȚĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:

Lect. univ. dr. Predan Gențiana Mihaela Iulia

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE BIOLOGIE

Ciclul de viață la Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht în colecția de trandafiri a Grădinii Botanice "Dimitrie Brândză" din București

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:

Lect. univ. dr. Predan Gențiana Mihaela Iulia

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

CUPRINS

INTRODUCERE

Prezenta lucrare are ca scop descrierea detaliată a ciclului de viață al ciupercii Phragmidium mucronatum (Pers.) [anonimizat] „Dimitrie Brândză” din București.

[anonimizat]: prezentarea bolii și a agentului fitopatogen corespunzător acesteia, a simptomelor, descrierea amănunțită a ciclului de viață și a unor măsuri de prevenire și combatere.

Ne propunem să consemnăm observații privind câteva date experimentale despre ciclul de viață și aspecte microscopice ale procesului de infecție.

[anonimizat]: [anonimizat], precum și cultivarea agentului fitopatogen pe medii de cultură artificiale și analiza microscopică a acestuia.

Mulțumesc doamnei lector dr. Gențiana Mihaela Iulia Predan pentru amabilitatea cu care mi-a [anonimizat], pentru sfaturi și îndrumări.

Mulțumesc domnului dr. ing. Marius Negulici pentru că mi-a prezentat colecția de trandafiri și m-a ajutat la recoltarea probelor și observarea în evoluție a simptomelor bolii la nivel foliar.

Mulțumesc doamnelor tehnician Maria Răducanu și Georgeta Toma care m-au inițiat în însușirea protocolului privind: realizarea mediilor de cultură și a citirii rezultatelor precum și a realizării preparatelor histoanatomice.

CAPITOLUL I. Trandafirul: descrierea morfologică a [anonimizat]. [anonimizat] (frunze, petale). Odată cu primii arbuști ai regnului vegetal au apărut și Rosa canina (măceșul comun), R. lutea (măceșul galben), R. centifolia (trandafirul de dulceața cu 100 de petale), R. floribunda ș.a. [anonimizat] (Popescu S.,1986).

Trandafirul este o [anonimizat]. Rolul acestora este unul de apărare sau de ajutor în agățare în cazul speciilor cățărătoare. Ghimpii pot fi: [anonimizat]. [anonimizat], stufoase sau erecte. [anonimizat]-și ghimpii. [anonimizat] (Popescu S.,1986).

[anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat], cu 3-9 foliole serate sau crenat serate. Unele specii pot avea frunze păroase, altele glabre lucioase. În general frunza este verde închis sau verde arămie, iar baza ei prezintă 2 stipele concrescute cu pețiolul. Majoritatea speciilor de trandafiri au frunze caduce, excepție făcând unele specii din regiunile cu climă caldă. Cea mai importantă funcție a frunzei este fotosinteza, urmată de transportul sevei brute și sevei elaborate care se face prin nervurile frunzei. La baza frunzelor se găsesc mugurii.

Floarea trandafirului este hermafrodită, are o simetrie radiară și prezintă un receptacul asemănător unui sac cu deschidere striată. Pe fața internă, receptaculul prezintă țesut glandular care are în vârf o umflătură sferică. La marginea receptaculului sunt sepalele, petalele, staminele și la bază carpelele (Popescu S.,1986). Caliciul este alcătuit din cinci sepale libere, iar la speciile trandafirilor sălbatici numărul petalelor este egal cu cel al sepalelor și alternează. Sepalele au marginile întregi, dințate până la penat sectate.

Staminele sunt într-un număr foarte mare și se inserează la nivelul umflăturii sferice de la nivelul receptaculului. Fiecare stamină are în componența sa un filament subțire și o anteră biloculară.

Inițial, prezintă 2 ovare, dar unul dintre ele avortează de tânăr, cel rămas cotinuându-și singur dezvoltarea, fiind protejat de o membrană și conținând celula femeiască. În interior, ovarul prezintă 2 ovule anatrope.

Polenizarea reprezintă transportul polenului din anteră pe suprafața stigmatului. Poate fi o polenizare directă în cazul în care polenul din anteră ajunge pe stigmatul aceleiași flori, sau o polenizare încrucișată atunci cand polenul unei flori ajunge pe stigmatul pistilului altei flori. În urma unirii grăunciorului de polen cu celula femeiască din ovul are loc acțiunea de fecundare. Se formează astfel tubul polinic care traversează stilul pană la nivelul ovarului, la un ovul. În urma fecundației, sepalele și petalele cad, iar staminele, stilul și stigmatul se usucă.

După ce fecundația s-a încheiat, ovarul crește și se transformă în fruct care la rândul lui înglobează semințele provenite din ovulele fecundate. Fructul multiplu este alcătuit din achene, unele glabre, altele parțial păroase. La majoritatea speciilor de trandafiri, achena este tare și groasă, dar există și cazuri particulare în care fructul este o drupă deoarece mezocarpul rămâne cărnos. Albumenul conține un embrion alcătuit dintr-o plantulă și două cotiledoane alăturate prin intermediul suprafeței lor interioare (Popescu S.,1986).

Fig. 1. Frunză sănatoasă Rosa sp. (orig.) Fig. 2. Plantă sănatoasă Rosa sp. (orig.)

CAPITOLUL II. Caracterizarea genului Phragmidium

Încadrare sistematică:

Regnul Fungi

Încrengătura Basidiomycota

Clasa Uredinomycetes

Ordinul Uredinales

Familia Phragmidiaceae

Genul Phragmidium

Specia P. mucronatum

Genul principal al acestei familii este Phragmidium a cărui teleomorfă este cunoscută sub denumirea de Physonema. În anul 1853 a fost indicată pentru prima dată în țara noastră pe Rosa centifolia L. de către M. Fuss. Este întălnită pe numeroase specii de Rosa sălbatice, dar și pe trandafirii de cultură și are o intensitate diferită de la an la an, în funcție de condițiile climatice. În anii 1938, 1941, 1943, 1944, 1950, 1953, 1964 a produs daune foarte importante pe numeroase specii de trandafiri (Săvulescu Tr. , 1953 ; Barbu V., 1965).

Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht (syn. Ph. disciflorum, Ph. subcorticium) produce rugina trandafirilor și este o ciupercă obligat parazită, autoică (prezintă toate formele de spori pe speciile de Rosa).

II. 1. Simptome

Această ciupercă atacă toate părțile verzi ale plantei și uneori poate fi prezentă și pe fructe. Primele forme de spori, reprezentate de picnidii sau ecidii, asemănatoare cu niste pustule alungite sau neregulate sunt de culoare portocalie și apar primăvara, la sfârșitul lunii aprilie sau începutul lunii mai și se manifestă pe frunze, ramuri, pețioluri, stipușoare și muguri. Următorul stadiu este reprezentat de apariția unor pete de culoare galbenă pal, circulare, izolate și în final unite. Pe partea inferioară a laminei se formează pustule portocalii care sunt reprezentate de uredosorii ciupercii a căror infecție se repetă pe parcursul întregii perioade de vegetație. În aceeași zonă, începând cu luna iunie, se formează și teleutosorii care au o culoare brun-negricioasă, cu dimensiuni mici și prăfoși.

Dacă atacul este foarte puternic, acesta duce la uscarea și căderea frunzelor, uscarea mugurilor florali sau uscarea ramurilor. În cazul soiurilor sensibile, rugina produsă de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht poate determina reducerea numărului de muguri florali și chiar uscarea definitivă a tufelor.

II. 2. Agenții patogeni

Ciupercile care produc rugina, într-un ciclu complet de viață, au cinci forme diferite numerotate de la 0 la IV:

0 – spermatiile formate în spermogonii. Picnidiile se formează pe organele verzi ale plantei, au aspect de burete, se formează pe miceliul primar haploid și se găsesc cufundate în țesutul parazitat. Se deschid la exterior printr-un orificiu numit ostiolă care este adesea prevăzut cu parafize, diametrul este cuprins între 90-120 x 20-40 µm. Hifele miceliului primar din interiorul picnidiei formează prin fragmentare picnospori, haploizi, cu polaritate sexuală diferită.

I – ecidiospori formați în ecidii. Ecidiile se dezvoltă superficial la suprafață sau sunt scufundate în substratul parafizat. Se formează din miceliul secundar dicariotic, ca urmare a somatogamiei dintre miceliile primare cu polaritate sexuală diferită. Ecidiile sunt lipsite de perete distinct (peridie) la tipul Caeoma. Aceste conidii se formează pe frunze și ramuri și au culoare portocalie. Dimensiunea ecidiilor este de 5-10 nm. Prin fragmentarea hifelor miceliului dicariotic rezultă ecidiospori, unicelulari, dicariotici. Ecidiosporii prin germinarea lor, se formează micelii secundare, pe care se formează două tipuri de organe de sporulație cu spori caracteristici. Ecidiosporii au diametrul de 19-28 x 18-20 µm.

II – uredosorii cu uredospori. Uredosorii sunt hipofili și sunt înconjurați de o structură de parafize măciucate, curbate, cu o membrană subțire. În interiorul uredosorilor se găsesc uredosporii unicelulari, elipsoidali sau sferici, de 20-28 × 16-21 µm.

III – teleutosorii cu teleutosporii.Teleutosporii sunt hipofili, iar locul lor de formare este același cu al uredosorilor. Au o formă fusiformă, elipsoidală sau elpsoidal-alungită, de 65-110 × 28-40 µm. Sunt pluricelulari, în componența lor intrănd intre 6-8 celule de dimensiuni aproximativ egale, cu o membrana brun-întunecată, inegal verucoasă . La capăt pot fi îngustați sau pot prezenta o papilă incoloră. Fiecare dintre cele 6-8 celule prezintă între 2-3 pori germinativi. Teleutosporul are un pedicel persistent, incolor, lung căt sporul, cu vârful îngustat și baza îngroșată și membrană dublă. Celula apicală a teleutosporului prezintă un mucron hialin. În țara noastră, în funcție de condițiile climatice, teleutosporii germinează în general la începutul lunii mai. (V. Barbu, 1965).

Ulterior, dupa ce s-a produs germinarea teleutosporilor, la o temperatură optimă de 15-18°C, se formează un promiceliu pe care se dezvoltă bazidiosporii, care sunt responsabili de prima infecție pe frunzele tinere de trandafir.

IV – bazidiosporii formați în bazidii.

În ruginile cu mai multe tipuri de spori, sporii de stadiul 0 și I se formează pe o gazdă, iar sporii de stadiul II și III pe altele. Stadiul IV urmează întotdeauna stadiul III după germinare. Deși majoritatea ruginilor au toate formele de spori pe o gazdă, câteva rugini au ciclul de dezvoltare scurt, nu reușesc să producă toate formele de spori.

Speciile de Phragmidium care produc rugina la trandafiri sunt enumerate mai jos împreună cu tipul de spori. Speciile sunt determinate de numărul de celule din teliospori:

P. mucronatum: 0, I pe frunze și tulpini; II și III pe frunzele trandafirilor cultivați. Teliosporii au 5-9 celule.

P. tuberculatum: 0, I pe frunze și tulpini; II și III pe frunzele trandafirilor cultivați. Teliosporii au 3-5 celule.

P. americanum: 0, I, II, III pe frunzele trandafirilor cultivați și nativi. Teliosporii au 8-11 celule.

P. fusiforme: 0, I, II, III pe frunzele trandafirilor cultivați și nativi, dar nu larg răspândiți. Teliosporii au 5-11 celule.

P. montivagum: 0, I, II, III pe frunzele multor specii de trandafir. Teliosporii au 6-9 celule.

P. rosicola: III pe Rosa engelmani și R. suffula. Teliosporii sunt unicelulari și aproape rotunzi.

P. speciosum: 0, I pe tulpini și frunze; III pe tulpinile trandafirilor sălbatici și cultivați. Teliosporii au 4-8 celule.

P. rosae-pimpinellifoliae: 0, I pe tulpini; II, III pe frunze de R. foetida, R. vinosissima

și soiul hibrid Agrus. Teliosporii au 5-7 celule.

Fig. 3. Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht.: ciclul de viață al ciupercii și evoluția bolii (Popescu, 1993)

Este semnalată pe soiuri de trandafir spontane precum Rosa canina, R. damascena, R. gallica, dar și pe soiuri de trandafir cultivate.

Această ciupercă atacă toate părțile verzi ale plantei și uneori poate fi prezentă și pe fructe. Dacă atacul este foarte puternic, acesta duce la uscarea și căderea frunzelor, uscarea mugurilor florali sau uscarea ramurilor. În cazul soiurilor sensibile, rugina produsă de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht poate determina reducerea numărului de muguri florali și chiar uscarea definitivă a tufelor. ( Barbu V., 1965)

Speciile de ciuperci din familia Phragmidiaceae sunt obligat parazite, întâlnite cu precădere în regiunile temperate pe reprezentanți ai familiei Rosaceae.

II. 3. Epidemiologie

Sporii din punctele de rugină se transmit prin aer și infectează frunzele de trandafir, pătrunzând în stomate. Temperaturile optime pentru apariția bolii sunt 18-21°C, iar umiditatea continuă timp de 2-4 ore este esențială pentru instalarea infecției. Pe soiurile de seră susceptibile, infecția este severă lângă ventilatoare, acolo unde se produce condens.

Teliosporii au un pedicel care are o dilatare evidentă în partea inferioară. La baza lor se formează un perete gelatinos care fixează sporul în poziție propice pentru producerea bazidiilor primăvară. Vara târziu și la începutul toamnei apar pustule negre pe trandafirii crescuți în aer liber, adesea în aceleași zone afectate ale frunzei în care se găsesc și teliospori. Pustulele negre supraviețuiesc peste iarnă în țesuturile frunzei și tulpinii după căderea frunzelor, mai târziu producând spori pentru infecțiile de primăvară. În zonele cu ierni grele, ciuperca care produce rugina se poate să nu supraviețuiască iernii, iar verile sunt suficient de uscate pentru ca boala să evolueze. Temperaturile ridicate de vară inhibă infecția; uredosporii rămân viabili doar o săptămână la 27°C (Barbu V., 1965).

Cercetările efectuate în intervalul aprilie-septembrie, referitor la modul de manifestare a ruginii trandafirului, frecvența, intensitatea și gradul de atac al acestui agent patogen, au evidențiat că momentul apariției bolii este în strânsă legătură cu condițiile climatice și speci (soiul) de trandafir. Astfel, temperatura și umiditatea pot influența gradul de receptivitate al plantei față de această boală, dar pot influența și fazele succesive ale procesului patologic al bolii.

Din totalul de 250 soiuri (Sandu, 2001), reiese că un număr de 152 de soiuri (60,3%) nu au prezentat simptome de atac de rugină pe parcursul a patru ani. În cadrul grupului de soiuri atacate de rugină, majoritatea sunt soiuri de trandafir Thea, fapt care permite emiterea ipotezei că trandafirii Thea manifestă o sensibilitate, posibil genetică, la atacul acestui agent patogen.

Tabel 1. Comportarea soiurilor de trandafir la atacul de rugină (%) după Sandu, 2001.

II. 4. Prevenire și combatere

Pentru prevenirea ruginii trandafirului produsă de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht sunt recomandate îngrijirea culturilor și o igienă corespunzătoare a acestora. Teleutosporii reprezintă principala sursă de infecție timpurie, astfel o condiție obligatorie este distrugerea acestora prin strângerea și arderea frunzelor infectate. De asemenea, se recomandă îngroparea tufelor de trandafiri după ce frunzele infectate au căzut și au fost arse, iar dezgroparea să se facă până în luna aprilie, pentru a se aplica tratamentul chimic de primăvară înainte să aibă loc germinarea teleutosporilor și să se producă prima infecție. Prin tăierea corespunzătoare a lăstarilor este îndepărtată și o parte din miceliul ciupercii care iernează în ramuri (Popescu S., 1986)

Îngrășămintele minerale și organice duc la creșterea rezistenței față de rugină. Solurile din culturile de trandafiri trebuie să fie fertile și se aplică îngrășăminte organice precum gunoiul de grajd sau compostul și îngrășăminte chimice care se aplică înainte de începerea vegetației, dar se mai poate aplica ulterior înaintea formării bobocilor. Îngrășămintele se pot administra pe toată suprafața cultivată de trandafiri, fie în stare de praf , fie în soluție. Pentru un bun rezultat, pamantul culturii de trandafiri trebuie să fie udat suficient. Primăvara, înainte de începerea vegetației este recomandat să se administreze 15 g sare potasică, 20 de g superfosfat și 25 g azotat de amoniu la 1 în cazul solurilor mai sărace.

Plantarea mai rară a tufelor de trandafiri crează condiții mai puțin favorabile de răspândire a ciupercii și producere a bolii.

Obținerea de paraltoi neatacați este o condiție obligatorie, de aceea, în pepiniere trebuie să fie aplicate măsuri agrotehnice. Culturile de trandafiri nu trebuie să fie în apropierea tufelor de Rosa sălbatice, de aceea, se recomandă distrugerea acestora. Pentru evitarea producerii infecției se fac stropiri o dată la 2 săptămâni începând din a doua jumătate a lunii aprilie, atunci când sunt temperaturi favorabile pentru producerea infecțiilor. Temperatura favorabilă este cuprinsă între 15-18C și umiditate de peste 70% (Popescu S. , 1986).

Tratament 1: se recomandă a fi preventiv, înainte de apariția atacului de rugină, în cazul anilor favorabili declanșării timpurii a atacului bolii (în a doua decadă a lunii aprilie) sau spre sfârșitul lunii aprilie. Se recomandă: Diathane M45-0,2%, Policarbacin-0,3%, Captadin 50- 0,3%.

Tratament 2: se recomandă a se efectua la avertizare, după maxim 3 zile de la observarea infecției, în special la soiurile care au manifestat sensibilitate față de această boală. Se recomandă: Benlate 50-0,1% și Systhane 12EC-0,02%.

Tratament 3: este indicat a fi aplicat în ultima decadă a lunii mai, cu scopul de a preveni apariția primelor ecidii cu ecidiospori. Se recomandă: Dithane M45, Policarbacin, Zineb 75 și Tiuram 70.

Tratament 4: se efectuează la începutul decadei a doua a lunii iunie, perioadă în care trandafirii sunt înfloriți. Acest tratament este recomandat pentru inhibarea dezvoltării masive a uredosorilor cu uredospori care constituie sursa principală de infecție a ciupercii Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht. Se recomandă fungicide sistemice: Benlate 50-0,1% sau Systhane 12EC-0,02%, dar și unele fungicide sistemice mai recente din grupa aminelor și amidelor cum sunt: Saprol 190EC-0,1% și Mancozeb 80-0,2%.

Tratament 5: este avertizat în prima decadă a lunii iulie, când trandafirii sunt în plină dezvoltare, dar și ciuperca ce produce rugina trandafirului se dezvoltă puternic dacă condițiile sunt optime. Prin acest tratament se intervine asupra infecțiilor secundare cu uredospori, mai ales în cazul frunzelor noi de pe lăstarii tineri. Se recomandă: Policarbacin-0,3%, Polyram Combi-0,3%, Dithane M45-0,2% sau Zineb 75-0,3%.

Tratament 6: se recomandă spre mijlocul lunii iulie, la maximum două săptămâni de la tratamentul anterior, cu scopul prevenirii instalării infecțiilor din proiectările masive cu uredospori pe frunzele nou apărute, pe lăstari și chiar pe pedunculii florali. Se recomandă: Benlate 50WP-0,1%, Plantavax 20EC-0,3%, Bayleton 100EC-0,2% sau Topas 100-0,03%.

Tratament 7: se poate aplica la un interval mai mare (în a doua decadă a lunii august), când trandafirii încep să matureze fructele și încep să piardă din frunzele bazale. Tratamentul urmărește prevenirea ultimelor infecții cu uredospori și apariția masivă a teleutosporilor de toamnă, care vor asigura supraviețuirea ciupercii. Se recomandă folosirea fungicidelor în amestecuri binare: Derosal 50 Wp-0,02% + Bayleton 100EC-0,2% dar și fungicidele: Dithane M45-0,2%, Tiuram 75-0,3%, Plantvax 75-0,1%.

Tratament 8: ultimul, se recomandă a se efectua în prima decadă a lunii septembrie, când plantele de trandafir parcurg unele transformări în vederea pregătirii pentru repausul vegetativ. Se urmărește, prin acest tratament, prevenirea formării și maturării teleutosporilor care vor asigura infecțiile primare din primăvara anului următor, precum și formarea miceliului de rezistență de pe lăstari. Se recomandă fungicidele: Systhane 12EC, Benlate 50WP, Dithane M45 sau Policarbacin.

Ciclul de viață la Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht (original): P=primăvară, V=vară, T=toamnă, I=iarnă

CAPITOLUL III. Aspecte experimentale ale ciclului de viață din literatura de specialitate

Rugina trandafirilor cauzată de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht a devenit din ce în ce mai răspândită în ultimii ani, mai ales pe stocurile cultivate pentru altoire. Există un atac sever asupra unor astfel de plante, întărzierea creșterii fiind datorată de defolierea prematură și de moartea ramurilor infectate, ceea ce poate duce la pierderi financiare grele pentru cultivator. De asemenea, a fost sugerat faptul că trandafirii pe o pepinieră infectată pot contracta boala din mărăcini infectați, astfel trebuie evitată păstrarea și introducerea acestora în grădini.

La cererea Societății Naționale a Trandafirilor, o investigație a acestei boli a început în anul 1933. Lucrarea s-a confruntat cu 2 probleme, una fiind posibilitatea transmiterii infecției la trandafirii sănătoși din măracinii bolnavi și cea de-a doua, trecerea peste perioada de iarnă. De asemenea, au fost și alte întrebări care au așteptat un răspuns.

Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht produce toate tipurile de spori:

Ecidiosporii sunt întălniți în general pe muguri și tulpini. De asemenea, pot apărea și pe frunze. Aparent, joacă un rol important în procesul de trecere a ciupercii peste perioada de iarnă. La nivelul frunzelor, uredosporii sunt cei mai comuni și sunt responsabili pentru răspândirea ruginii pe timpul verii. Teleutosporii apar în uredosori în primăvară, uredosporii și teleutosporii fiind în general găsiți împreună în aceiași sori. Toamna târziu, teleutosporii sunt predominanți, fiind în general singurul tip de spori din această perioadă. (Williams P.H.)

Atât ecidiosporii cât și uredosporii pot infecta ușor o gazdă potrivită. Eriksson (1924) a raportat că ecidiosporii de pe miceliul din perioada iernii nu au reușit să infecteze specia Rosa rubrifolia, în timp ce ecidiosporii infecțiilor proaspete au reușit. Însă, această observație nu a fost confirmată în cadrul investigației. Într-un caz special, o plantă care a prezentat Caeoma (ecidii fără peridie) în anul 1935 a produs infectarea unei zone învecinate, a aceleiași ramuri, în anul 1936, deși nu a fost expusă unei infecții proaspete. Sporii celei de-a doua Caeoma au cauzat infecția. În acest caz, miceliul a fost prezent în plantă timp de 2 ani.

Condițiile pentru răspândirea naturală a ciupercii par a fi nefavorabile la Cheshunt, unde au fost făcute experimentele. Plantele de Rosa canina infectate au fost plantate în pepinieră în 1933. O anumită cantitate de răspândire la plantele Rosa laxa aflate în vecinătate a avut loc în 1934, dar boala a dispărut treptat, deși nu au fost luate măsuri pentru a împiedica posibilele pierderi și plantele nu au fost supuse tăierii. (Williams P.H.)

Au fost efectuate experimente pentru a determina timpul minim de expunere a plantelor la umezeală pentru a se produce infectarea. S-au folosit ecidiospori de la Kokulensky canina ca inocul, iar plantele de Rosa laxa ținute în camera umedă peste noapte au fost infectate. Un rezultat similar a fost obținut cu uredospori de pe aceeași tulpină. Plantele au fost ținute în camera umedă aproximativ 13-14 ore.

Infecția poate începe și după un timp mai scurt, în urma altui experiment observându-se faptul că planta a fost infectată după aproximativ 4 ore după ce a fost ținută în condiții umede. Rezultatele au fost, prin urmare, neconcludente deoarece în urma acestui experiment s-a dovedit imposibil de menținut o atmosferă saturată în camera umedă pentru o perioadă mai lungă de timp.

Eșecul ciupercilor de a infecta în camera umedă a avut un avantaj incidental deoarece încrucișările între tulpini de la diferite surse erau foarte rare, astfel, au fost întălnite doar 2 cazuri printre 500 de plante inoculate. (Williams P. H.)

III.1. Tulpinile ciupercii. Experimentele infecției

Mulți cultivatori de trandafiri erau de părere că rugina pe speciile de trandafir cultivate a devenit mai răspândită deoarece utilizarea speciei de Rosa laxa ca stoc era din ce în ce mai comună. S-a sugerat că stocul poate influența reacția trandafirului la rugină, dar nu există dovezi în favoarea acestei ipoteze. Alternativ, a fost menționat că o nouă tulpină de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht a fost introdusă pe Rosa laxa. Această tulpină se pare că a fost diferită de forma nativă și era capabilă sa producă infecția trandafirului.

Prima dovadă că ar putea exista forme fiziologice ale lui Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht a fost obținută în 1934, când au fost repetate încercările de infectare a speciei Rosa laxa cu rugină de pe speciile de trandafir cultivate, dar aceste experimente au eșuat. Trandafirii inoculați în același timp au fost atacați în mod liber. S-a decis efectuarea unor comparații ale experimentelor cu rugina de la diferite surse, folosind ca plantă test trandafirul cultivat, Rosa laxa și câteva tulpini de Rosa canina. Au fost obținute următoarele plante:

Canina Deegen

Canina Kokulensky

Canina Schmidt

Rosa canina (anonim)

Rosa laxa

Rose Margaret McGredy pe răsadurile de mărăcini

Rose Margaret McGredy pe R. laxa

În anul 1935 au fost efectuate o serie de experimente de inoculare, folosindu-se următoarele tulpini de rugină:

A. Uredospori pe frunze de Rosa canina.

B. Uredospori pe frunze de Rosa laxa.

C. Uredospori pe frunze de trandafiri cultivați.

D. Uredospori pe frunze de Rosa rugosa.

E. Ecidiospori pe tulpini de Rosa canina.

F. Uredospori pe frunze de Rosa laxa (a doua colecție)

G. Ecidiospori pe frunze de trandafiri cultivați

H. Ecidiospori pe muguri și tulpini pe Canina Kokulensky

I. Ecidiospori pe muguri și tulpini pe Canina Deegen

Din păcate, tulpina D de pe frunzele de Rosa rugosa a murit înainte ca plantele care urmau să fie testate să fie infectate. Mai multe tulpini (acelea ale măracinilor) au încheiat producția de uredospori la sfârșitul anului și a fost imposibil să-i păstreze vii pe perioada iernii. În orice caz, cei de pe trandafir au supraviețuit și a fost posibilă reizolarea tulpinilor E, H și K pe gazdele lor în primăvara următoare. (Williams P. H.)

În toate experimentele, plantele test au fost inoculate în același timp. Sporii au fost transferați pe frunzele sănătoase cu ajutorul unui ac subțire. Primele patru, cinci frunze localizate cel mai sus și pe deplin dezvoltate au fost inoculate, eliminând astfel efectul vărstei frunzelor infectate, iar restul plantei a servit ca model de control. Pentru a asigura o expunere adecvată la umezeală, condiția era ca plantele inoculate să fie ținute în camera umedă pentru 72 de ore. Inocularea era facută noaptea deoarece scăderea temperaturii putea cauza imediat saturația atmosferei și trebuia evitată deshidratarea sporilor. Plantele au fost plasate pe un banc din sticlă, fiecare tulpină fiind izolată cu tifon. În cele mai multe cazuri, fiecare experiment a fost repetat de mai multe ori. Reacțiile fiecărei tulpini au fost date în detaliu. Reacțiile a doi trandafiri au fost identice și nu au fost menționate separat, deși ele au fost întotdeauna testate:

Uredosporii pe frunze de Rosa canina

Această tulpină nu a produs niciodată o infecție foarte abundentă, nici în cazul gazdei sale originale. În transferurile experimentale a produs o ușoară infecție cu sori foarte mici pe Rosa laxa, Deegen’s canina și anonimul Rosa canina. Sorii aveau de obicei o culoare pală spre deosebire de alții ai altor tulpini, probabil din cauza slabei producții de spori. Această tulpină nu a infectat speciile de trandafir cultivate, Kokulensky’s canina și Schmidt’s Special. Slăbiciunea de creștere, atât în seră, cât și pe Rosa canina cutivată în grădini a împiedicat realizarea unui test complet.

Uredosporii pe frunze de Rosa laxa

Au fost făcute 4 experimente, iar în unul dintre ele au apărut urme de culoare galbenă pe suprafața superioară a frunzelor de trandafir. Se pare că pătrunderea a avut loc într-o oarecare măsură, dar nu există urme de infecție clară.

S-a înregistrat o infecție pozitivă cu producere de spori pe toate celelalte gazde. Toți sorii, cu excepția Canina Schmidt aveau un diametru de 0.5 mm și o culoare galbenă-portocalie. La Canina Schmidt sorii aveau dimensiuni foarte mici, erau numeroși și erau de culoare galben deschis. La Rosa laxa, Canina Deegen și Canina Kokulensky, zonele galbene apăreau pe suprafața superioară a frunzei care corespundeau cu poziția sorilor de pe fața inferioară.

Uredosporii pe frunze de trandafiri cultivați

Trandafirul cultivat a fost imediat infectat cu această tulpină. Pe Canina Schmidt, în primul experiment au apărut zone necrotice cu un număr mic de sori, în al doilea experiment, zona necrotică a fost vizibilă, în timp ce la al treilea experiment nu a fost observat nici un efect. Alți mărăcini nu au fost infectați din trei încercări, deși trandafirii inoculați în același timp, au fost atacați. Într-un experiment, o plantă de Canina Kokulensky a prezentat pete de rugină atăt pe frunzele inoculate, căt și pe cele de control. Această rugină nu a putut fi transferată din nou pe trandafir și a fost, fără îndoială, o șansă de infecție de către una din tulpinile mărăcinilor.

Ecidiospori pe frunzele Rosei Rugosa.

După cum s-a menționat mai sus, această tulpină, care a fost colectată în vara anului 1933, a murit înainte de a putea fi testată pe întreaga gamă de gazde. De-a lungul anilor 1933 și 1934, însă, s-au făcut șase încercări de a infecta Rosa laxa cu această tulpină. Toate au eșuat, deși inoculările trandafirului făcute în același timp au avut succes.

Ecidiospori pe tulpini de Rosa canina.

Ciuperca derivată din caeoma pe plantele Rosa canina a fost mai viguroasă decât cea din frunzele acelorași plante (tulpina A), deși, fără îndoială, era aceeași. Pete roșcat-maro au fost uneori produse pe frunzele de trandafir, dar nu prezentau spori. Canina Kokulensky nu a fost infectată în cinci studii. Canina Schmidt a fost infectată o dată din patru studii, Canina Deegen în cinci din șase, iar R. canina fără nume în trei din patru. Numai pe Canina Deegen erau grupuri de sporangi de mărime normală.

Uredospori pe frunzele Rosei laxa.

În august 1935, frunzele de R. laxa au fost primite de la domnul Courtney Page, care erau puternic infectate cu rugină. Reacțiile acestei tulpini diferă semnificativ de cele ale tulpinii B din aceeași gazdă. Pe trandafir, în primul test a apărut o granulație foarte mică pe o plantă, cea de-a doua plantă prezentând pe frunzele inoculate pete de culoare verde deschis până la galben. La a doua încercare nu s-a produs nici un efect aparent. La Rosa laxa, infecția a fost foarte puternică atunci când era o tulpină nouă și producția de spori a fost foarte abundentă; pe suprafața superioară a frunzei erau pete galbene. In două experimente pe Canina Deegen, s-au observat numeroase grupuri mici de sporangi și la primul test pe R. canina fără nume, câteva grupuri mici de sporangi. Canina Kokulensky și Canina Schmidt nu au fost infectate. Din păcate, întârzierea sezonului a împiedicat mai mult de două teste, iar rugina nu a supraviețuit iernii următoare.

Ecidiospori pe frunze de trandafir cultivat.

Reacțiile acestei tulpini au fost identice cu cele ale tulpinii C, de asemenea din trandafir. A aparut din nou un mic lastar pe Canina Schmidt, de la care a fost transferat cu succes înapoi la trandafir.

Ecidiospori de la muguri pe Canina Kokulenaky.

Această tulpină a fost identică în reacțiile sale cu tulpina B din R. laxa. A produs leziuni necrotice pe trandafir, dar nu și grupuri de sporangi.

Tabel 2. Gama de tulpini gazdă de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht

? = Leziuni necrotice fără spori

+ = Infecție cu producție de spori

– = Nici un efect aparent

Arthur, J.C (1929). The Plant Rusts (Uredinales). New York.

Ecidiospori de la muguri pe Canina Deegen.

Domeniul gazdă și reacțiile acestei ciuperci au fost, de asemenea, identice cu cele ale tulpiniiB.
Domeniul gazdă al acestor tulpini este rezumat în Tabelul 2.

Pe baza acestor experimente, tulpinile pot fi împarțite în cinci grupe:
  (1) Tulpini A și E.

(2) Tulpini B, H și K.

(3) Tulpini F.

(4) Tulpini C și G.

(5) Tulpini D.

III.1.1. Trăsaturi morfologice ale tulpinilor

Diferențele fiziologice dintre tulpini sunt, într-o anumită măsură, corelate cu diferențele morfologice.

Examinarea macroscopică nu a evidențiat nici o variație semnificativă între ele atunci când au crescut pe gazde potrivite.

Măsurarea uredosporilor nu a furnizat informații utile. S-a constatat că grupurile de sporangi s-au umflat în apă și conținutul lor s-a descărcat prin porii germinativi cu o contracție secundară rezultată. Măsurătorile au fost, prin urmare, nefiabile, deoarece a fost imposibil să se determine în ce etapă ar putea fi un grup de sporangi în acest proces.

Totuși, măsurătorile teleutosporilor au dat însă câteva rezultate interesante. S-au măsurat 100 de grupuri de sporangi din fiecare tulpină (cu excepția tulpinii D). A fost considerat numai corpul propriu-zis al sporului, fiind neglijate pedicelul și vârful hialin. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 3. Deoarece numărul celulelor din spor afectează direct lungimea acestuia, lungimea medie a fiecărei "clase de celule" este dată separat. Deoarece nu s-a efectuat o numaratoare a câmpurilor, aceste cifre oferă o imagine destul de precisă a proporției fiecărei "clase de celule". Intervalul fiecărei clase este prezentat în Tabelul 3. Lățimea sporilor variază de la 15 la 29µ și este aproximativ aceeași în toate tulpinile.

Tabel 3. Lungimea medie a teleutosporilor în tulpini de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht

Arthur, J.C (1929). The Plant Rusts (Uredinales). New York

Numerele din paranteze reprezintă numărul de spori măsurați.

În tulpinile A, B, E, H și K au predominat șapte celule de spori, în tulpinile C și G din trandafir au predominat șase, în timp ce tulpina F a prezentat un număr mare de șapte, opt și nouă celule de spori, cu opt celule fiind cele mai numeroase tulpini.

Când se ia în considerare lungimea medie a sporilor din fiecare clasă, este evident că, cu una sau două excepții, tulpinile mărăcinilor se aseamănă foarte bine, în timp ce sporii din trandafir diferă, fiind ceva mai mari. În cazul sporilor cu șapte celule, aceste diferențe au fost examinate statistic. Douăzeci și cinci de măsurători au fost alese la întâmplare din fiecare tulpină, cu excepția tulpinii G, unde măsurătorile au fost prea puține. Această examinare a arătat că lungimea medie a sporilor cu șapte celule la tulpina C a fost semnificativ diferită de cea a sporilor corespunzători celorlate tulpini de trandafir, în timp ce tulpinile nu diferă semnificativ între ele. Grove (1913) figurează teleutosporii pe Trandafirul Dog și Trandafirul Burnet care arată variații similare de dimensiune. El le consideră ca aparținând aceleiași specii. Totuși, Arthur (1929) consideră ruginile de pe trandafirul cultivat și anumiti trandafiri sălbatici, ca fiind specii distincte. Din experimentele descrise mai sus, este evident că, colecțiile extinse de rugină trebuie să fie făcute și testate pe o gamă largă de gazde, înainte ca statutul exact al acestor forme să poată fi decis.

III.2. Germinarea teleutosporilor după perioada iernii

Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht este capabil să iasă din iarna în două moduri, prin teleutospori și ca miceliu în țesuturile gazdei. Ambele etape par a fi importante în istoria vieții ciupercii.

O perioadă de hibernare este necesară pentru maturizarea corectă a teleutosporilor multor rugini, deși durata acestei perioade variază foarte mult la diferite specii.

La efectuarea testelor de germinare a fost adoptată următoarea metodă: inele mici de cupru au fost cimentate pe glisierele de sticlă către un capăt. Sporii au plutit pe apa distilată conținută în aceste inele și apoi au fost plasați pe un dispozitiv uscat pentru a se umezi cu apa de condensare. Dispozitivele au fost plasate pe bureți Petri cu hârtie care absoarbe umezeala.

La primul experiment din 1933, 4 frunze de R. canina care aveau teleutospori, au fost adunate la sfârșitul lunii august. S-a hotărât ca acestea să fie depozitate în borcane de sticlă cu capace de fixare libere.

Deoarece s-a constatat că frunzele proaspete, închise în borcane, s-au descompus rapid, acestea au fost mai întâi uscate în laborator. Un borcan a fost păstrat în laborator, iar celălalt a fost așezat în exterior într-o cutie de sticlă care era deschisă pe o parte. Partea de sus a acestui borcan a fost protejată de umezeală cu o bucată de mătase unsă cu ulei. Temperatura săptămânală medie și umiditatea de la începutul testelor de germinare au fost calculate din înregistrări continue. (Williams P. H.)

În laborator, temperatura medie săptămânală a variat de la 55,2 oF, în decembrie 1933, până la 70,8o F, în ultima săptămână a experimentului din iulie 1934.

De-a lungul întregii perioade, din octombrie 1933 până în iulie 1934, temperatura medie a fost de 59,6 oF.

Afară, cea mai scăzută temperatură medie saptămânală a avut loc în noiembrie și decembrie 1933, adica de 35,3 o F. Cea mai ridicată, în iulie 1934, a fost de 71.0 ° F și cea medie pe întreaga perioadă 49.0 oF.

Înregistrările de umiditate nu au fost luate pe întreaga perioadă în laborator, dar au fost în medie de 48% din octombrie 1933 până în martie 1934.

Afară, valoarea corespunzătoare a fost de 77 și 74% pe durata întregii perioade.

Sporii au fost testați la intervale de două săptămâni, între 30 octombrie și 26 iunie 1934.

Lamelele din fiecare lot au fost puse în incubatoare la 25, 20 și 15°C în anumite condiții de iluminare și temperatură, pe bancul de lucru la temperatura camerei, și într-o cutie de sticlă pe bancul de lucru, care a fost controlată termic la aproximativ 20°C.

Lamelele au fost ținute sub observație pe o perioadă lungă de timp, majoritatea până la sfârșitul experimentului, pe 18 iulie. În nici un caz nu a fost observată vreo germinație.

Pentru următorul sezon, a fost adoptată o metodă diferită de depozitare.

La sfârșitul lunii august 1934, s-a primit de la domnul Courtney Page o livrare de frunze de trandafir purtând teleutospori. Acestea au fost împărțite în trei loturi și fiecare lot a fost închis într-o pungă de plastic. O pungă a fost pusă în laborator, una într-o seră, iar a treia afară într-o cutie de sticlă.

O altă livrare, primită puțin mai târziu, a fost plasată într-un exsicator pe apă și ținută pe bancul de încercare în laborator. Condițiile medii de temperatură și umiditate din octombrie 1934 până în septembrie 1935 în aceste poziții sunt prezentate mai jos.

Arthur, J.C (1929). The Plant Rusts (Uredinales). New York

Testele de germinare au fost începute la 8 octombrie 1934 și au continuat până la 12 septembrie 1935. Încercarea din anul precedent de a investiga efectul temperaturii și a luminii, precum și a condițiilor de depozitare la germinare a condus la un număr mare de lamele greu de manevrat, prin urmare, s-a hotarat să se efectueze testele numai la temperatura camerei. Testele au fost făcute la intervale lunare până când germinarea a fost observată pentru prima dată la începutul lunii mai. Apoi, acestea au fost efectuate aproximativ săptămânal pentru o perioadă scurtă de timp.

Germinarea a fost observată în cele patru teste efectuate la 8, 14, 20 și 29 mai. În fiecare caz, sporii care au germinat au fost depozitați afară și pluteau pe apă. Niciunul dintre sporii depozitați în laborator sau în sticlă nu a germinat, nici cei care au fost puși uscați pe lamela.

Din numărul foarte mare de spori utilizați în fiecare test, doar o proporție foarte mică a germinat, cei testati la data de 14 mai indicând cel mai mare număr.

Promiceliul a variat mult în lungime și a fost incolor, cu excepția cazului în care puțin din conținutul de spori galbeni a fost reținut de un perete despărțitor. Sporidiile erau de culoare galben strălucitor.

În 1936, teleutosporii de pe trandafirul expus afară au germinat din nou în luna mai.

Din aceste experimente, se pare că teleutosporii de tip Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht necesită o perioadă de odihnă și că expunerea la condițiile de iarnă este necesară pentru maturarea lor corespunzătoare. Expunerea doar la frig nu pare suficientă, deoarece iarna anului 1934 a fost considerabil mai rece decât cea următoare. În iarna anului 1934-1935, sporii protejați de umezeala de la ploaie, au fost expuși la abur și ceață și se poate sugera că uscarea și depozitarea preliminară în borcane, efectuată în anul precedent au condus la moartea sporilor. (Williams P. H.)

Proporții mici de spori au germinat, probabil, datorită condițiilor experimentului. Probabil, frunzele au fost culese înainte ca mulți dintre spori să fie pe deplin dezvoltați și numai o mică parte a fost capabilă să se maturizeze în timpul iernii.

Un număr de spori maturizați poate de asemenea să fi căzut în timpul procesului de prelevare a probelor.

Este posibil ca teleutosporii care se dezvoltă și trec prin iarnă în condiții naturale să prezinte un procent mai mare de germinare și germinează, de asemenea, pe o perioadă mai lungă.

III.2.1. Experimente de contaminare cu teleutospori

Au fost făcute numeroase încercări de a contamina tufele de trandafir cu rugină prin intermediul teleutosporilor. În plus față de metoda cea mai obișnuită, de agățare a frunzelor pe plante, tufele au fost contaminate cu suspensii de spori, apoi frunzele contaminate au fost plasate pe sol. Plantele contaminate au fost păstrate într-o camera umedă pentru perioade diferite sau plasate imediat pe masa de lucru. În nici un caz nu a avut loc nici o contaminare, deși, în experimentele efectuate în cursul lunii mai 1935, sporii din frunzele folosite pentru contaminare au arătat un procent mic de germinare.

S-au observat teleutospori aderând la tulpinile tufișurilor de trandafiri prin pedicelii mucilaginoși ai acestora. În experimentele de germinare descrise mai sus, numai sporii care plutesc pe apă au germinat și poate fi periculos în natură, deoarece un strat de apă de ploaie poate să persiste suficient timp în fisurile din coaja plantei sau între frunzele de protectie a mugurilor și poate permite germinarea sporilor prezenți și în final contaminarea plantei. Observațiile sugerează că utilizarea unei spălări de iarnă poate fi utilă în prevenirea acestei surse de contaminare. (Williams P. H.)

III.2.2. Miceliul peren

Dacă, după cum pare probabil, teleutosporii germinează doar la începutul verii, miceliul trebuie să fie capabil să supraviețuiască în tulpină pe timpul iernii, deoarece Caeoma a fost observată încă din 28 martie. Aceste Caeome continuă să producă spori timp de câteva săptămâni, dar, în cele mai multe cazuri, ramura este ucisă și ciuperca moare. Un număr de plante din Canina Kokulensky au dezvoltat Caeoma în 1935 și au fost separate și ținute sub observație. În toate cazurile, cu o singura excepție, ramurile contaminate au fost distruse, iar în anul următor, plantele au rămas sănătoase. Într-o singura plantă, s-a dezvoltat în anul 1936 o a doua zonă de Caeoma sub partea de tulpină contaminată în anul precedent. Această plantă a produs din nou un mugure bolnav în toamna anului 1937 pe aceeași ramură sub leziunile anterioare. În nici un moment frunzele plantei nu au prezentat nici o contaminare, astfel încât miceliul trebuie să fi pătruns într-o mică măsură în țesuturile gazdei.

Nu există nici o dovadă de contaminare sistemică cum a fost găsită în Blackberry în America (Dodge, 1923). Așadar, există un motiv de teamă ca rugina poate trece de la un stoc contaminat la trandafirul altoit pe ea. Tulpinile care prezintă Caeoma ar trebui eliminate imediat ce s-au observat, deoarece se pare că această etapă a sporilor este, probabil, cea mai importantă în începerea unei epidemii a bolii.

III.3. Pedicelul teleutosporilor de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht

Primul parazit fungic analizat la microscop a fost Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht. Un desen complet și la scară, a teleutosporilor pe frunza de trandafir apare în 'Micrographia' (Hooke, 1665). De atunci, această rugină comună a trandafirului a făcut obiectul unui studiu considerabil, dar structura pedicelului de teleutospor și a comportamentului acestuia la umezeală au fost mai puțin importante.

La Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht teleutosporul este alcătuit din 3-10 celule cu pereți groși, fiecare conținând un nucleu diploid, vizibil chiar și în stare necondiționată apărut pe o tulpina sau pedicel. În solutia lui Wilson & Henderson (1966) referitoare la zece specii britanice, prima dihotomie le separă pe acestea de pedicelul care este nehigroscopic de cele în care este higroscopic și gelatinizează în apă.

În primul grup (trei specii), teleutosporii sunt netezi (de exemplu în P. fragariae (DC.) Rabenh., (Fig. 3), iar în cel de-al doilea sunt verucoși (de exemplu, în P. mucronatum, (Figurile 1, 4).

La Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht, teleutosporii sunt profund pigmentați fiind aproape negri în lumina reflectată și apar în sori pe suprafețele inferioare ale frunzei, care nu sunt în mod obișnuit umezite de ploaie.

Deși în cele mai multe specii de rugini nu sunt eliberati teleutospori, există situații în care teleutosporii se pot elibera și s-au dezvoltat în evoluția ordinului Uredinales (Savile, 1976). Teleutosporul poate fi eliberat prin dezarticulare la legatura pedicelului sau poate să apară ca o ruptura în pedicel, în jurul unui cerc de slăbiciune situat puțin mai jos de această joncțiune sau, ca la Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht, întregul teleutospor, poate fi eliminat complet cu întregul pedicel. (Savile, 1976)

Dacă în toamnă o frunză ruginită de trandafir este scuturată ușor deasupra unei lamele de sticlă, multi dintre teleutospori vor cădea din ea. Dacă aceștia sunt băgați în apă și examinați imediat, se poate observa că ei s-au separat de sorii rotunjiți la baza peretelui transversal și de aceea gelatinizarea pedicelilor nu a avut loc.

Contrar sugestiei lui Savile (1976), se pare că separarea teleutosporilor de sori este asociată cu umflarea higroscopică a pedicelilor lor. Într-adevăr, s-ar părea că dacă gelatinizarea ar avea loc înainte de eliminare, teleutosporii rămân lipiți de frunze.

Pedicelul teleutosporului imediat după eliminare are un perete incolor, ornamentat cu crestături de suprafață care urmează un traseu spiralat, în special în partea superioară. Acest lucru se poate observa la microscop, dar se poate vedea mult mai clar în microfotografiile SEM (figurile 5-6). Materialul proaspăt a fost fixat în solutie de 3% glutaraldehidă în 0'1 M-tampon cu acid cacodilic pH 7'2, timp de 18 ore la 4°C, ulterior deshidratat în alcool de 25, 50, 75, respectiv 100%, apoi transferat într-un dispozitiv Polaron E3000 de uscare punct critic. Probele uscate au fost acoperite într-un dispozitiv Polaron E5000 de acoperire cu pulverizator și examinate într-un microscop de scanare tip Cambridge S600. Într-o lucrare recentă (Littlefield & Heath, 1979) dedicată structurii fine a ciupercilor de rugină, nu se face referire la această ornamentare a pedicelilor Phragmidium.

Teleutosporul proaspăt eliberat, imediat după introducerea în apă are aspectul arătat în Fig. 1.

Celula care formează pedicelul are un perete foarte gros, iar în zona superioară fluxul de lumină este complet șters. În zona inferioară, bulbică, fluxul de lumină este vizibil, fiind acoperit de citoplasmă având numeroase picături mici de ulei și cu un pigment portocaliu, probabil un carotenoid (Hooke R., (1665).

În partea bulbică a pedicelului, pot fi observate trei straturi în peretele celular: un strat subțire interior din jurul protoplasmei de culoare portocalie; un strat de mijloc mai gros de lățime uniformă; și un strat exterior care este relativ gros deasupra, dar se îngustează către bază și devine foarte subțire. Acest strat exterior sau amble suprafețe, interioara și cea exterioara sunt delimitate de membrane subțiri. Aceste membrane par să se unească mai jos și se continua în jurul bazei pedicelului (Figura 1).

Atunci când un teleutospor nou eliminat este introdus în apă, zona bulbică a pedicelului se umflă, dar procesul este lent, necesitând multe ore pentru finalizarea acestuia (Figura 1). Imediat după imersiune, stratul de perete exterior se rupe lângă bază, eliberand în partea de jos o bucată sub formă de cupă sau farfurie (Figurile 1, 2) și expunând stratul intermediar al peretelui în zona bulbică.

Cea mai mare parte a gelatinizării sau umflării inițiale apare în acest strat intermediar, însă în etapele ulterioare stratul exterior dintre cele două membrane se gelatinizeaza semnificativ. Aceste membrane persistă, cel puțin parțial, și pot fi văzute atunci când umflarea este completă (Figurile 1, 2, 7-9). Membrana interioară formează o pâlnie inversată în jurul vârfului ascuțit al fluxului de lumină colorat, iar partea exterioară rămâne sub forma de trapez, împinsă în sus de peretele umflat, în jurul zonei superioare si cilindrice a pedicelului. (Hooke R., 1665).

Howden & Jacobs (1973) au demonstrat că teleutosporii ruginii de trandafir hibernează în tulpini, garduri și alte obiecte din grădină. Partea de perete gelatinizat, probabil, fixează teleutosporul într-o poziție potrivită pentru producția de basidii în primăvară.

Fig. 1, 2. Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht 1, Teleutospor în secțiune optică longitudinală imediat după montarea în apă și pedicelul 20, 30 și 1440 minute mai târziu: o, cel mai exterior; m, mijloc; i, straturile interioare ale peretelui: a, membrană exterioară; b, membrane interioară a stratului de perete exterior. 2, Pedicelul altui teliospor care a fost în apă o zi. 3, P. fragariae, 2 teliospori.

Hooke R. (1665). Micrographia. London

Fig. 4-9. Phragmidium mucronatum. Microfotografiile 4-6 SEM ale unui singur teliospor eliberat de pe suprafața unei frunze de trandafir, la marimi crescătoare: 7, Pedicelul teliosporului după 2 ore în apă (Fig. 1 la 300 min); 8, Pedicel după 5 ore în apă (Fig. 1, 2). 9, Parte a unui pedicel după o imersiune de 5 ore; membranele a și b sunt vizibile clar (Fig. 1, 2).

Hooke R., (1665). Micrographia. London

III.4. Efectul Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht asupra trandafirilor cultivați și a celor salbatici

Flora britanică de rugină conține 11 specii de Phragmidium Link., dintre care patru atacă diverse genuri de Rosa (Wilson & Henderson, 1966; Howden, 1972; Henderson & Bennell, 1979).

Phragmidium tuberculatum Mull și Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht sunt cele mai importante din punct de vedere economic, deoarece prima atacă ceaiul hibrid și culturile de floribundă, în timp ce Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht contaminează în mod predominant grupul de trandafiri și specii de Bracteatae și Caninae (Howden, 1972).

Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht atacă R. laxa hort. (similara cu R. coriifolia-froebelli (Lamb.) Rehder = R. corymbifera Borkh.), denumită în continuare ca R. laxa, care rămâne cel mai popular rădăcinos din Regatul Unit pentru altoirea mugurului de ceai hibrid și a culturilor de floribundă. Susceptibilitatea ca R. laxa să se contamineze sever cu rugină a îngrijorat cultivatorii de trandafiri din multe țări (Hanyk, 1965; Howden, 1972) datorită desfrunzirii rezultate și a reducerii suspecte a cantitații de muguri (E. Gray, comunicare personală).

Ciuperca se răspândeste în plante prin uredosporii aduși de vânt în primul an de plantare, înainte de scoaterea (îndreptarea) lăstarilor plantei R. Laxa pentru dezvoltarea lăstarului în anul urmator.

Uredinia hypophyllous portocalie se dezvoltă cel mai rapid în condiții de frig și umezeală. Teleutosporii apar mai întâi ca spori împrăștiați în uredinie în perioada iulie / august. Hibernarea are loc prin teleutospori și miceliul sistemic care produc infecția în mugurii hipertrofiati în perioada de primăvară (Williams, 1938; Cochrane, 1945; Howden, 1972).

Această lucrare descrie experimente pentru a cuantifica efectele Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht asupra rezistenței plantelor R.laxa, asupra mugurelui și asupra dezvoltării și calității ulterioare a tufelor de trandafiri.

III.4.1. Efectul ruginii asupra creșterii plantei Laxa

Vechi de 1121 de ani, plantele R. Laxa de origine olandeză au fost plantate mecanic pe 23 aprilie 1979, la 60 cm distanță între rânduri, la Pen-y-Ffridd, LJ.CNW, Bangor, Gwynedd (SH 563704). Terenul a fost dreptunghiular, ușor înclinat, orientat spre sud-est, la o altitudine de 45 m, cu o precipitație anuală de 1067 mm și predominând vânturile dinspre sud-vest. După plantare, 100 de plante au fost împărțite în două seturi de tratamente, contaminate cu rugină și fără rugină, fiecare conținând 10 rânduri identice de câte cinci plante fiecare și înconjurate de plante Laxa netratate și ulterior contaminate cu rugină.

Buruienile au fost controlate prin pulverizare cu un amestec de paraquat / diquat și apoi prașite cu mâna. Contaminările frunzelor rulate în luna iunie 1979, și ale afidelor din luna iunie 1980, au fost controlate printr-o singură aplicare de trichlorfonului și respectiv de malathioo.

Inoculul pentru aceste experimente și experimentele fungicide asupra tuturor plantelor (Shattock & Rahbar Bhatti, 1983) a provenit din 24 de plante R. Laxa înmugurite contaminate sistematic timp de 2 ani, și plantate în apropierea parcelei experimentale.

În anul 1979 începand cu data de 8 iulie, plantele de control au fost protejate de rugină prin pulverizarea zilnică cu benodanH (Calirus 50% WP, BASF, UK Ltd) la o viteză -5 g a.i./l, și cu agent de umectare (Citowett, BASF, 1 ml / 1). Acest fungicid a fost înlocuit în anul 1980 cu oxicarboxin (Plaotvax 75 WP, Uniroyal Ltd) sub formă de pulbere umectabilă aplicată de 12 ori între luna Mai și luna Noiembrie la o rată de 0-375 g a.i./L. Fungicidul a fost aplicat cu un pulverizator tip sac (Jet-Pak , Solo Power Equipment UK Ltd), iar toate frunzele plantelor tratate fiind complete umede.

Cantitatea de defoliere a fost înregistrată, presupunând că numărul total de frunze reprezintă suma frunzelor existente, plus mugurii auxiliari desfrunziți, prezenți pe tulpinile fiecărei plante. Numărul și lungimea lăstarilor au fost înregistrate în luna noiembrie la sfârșitul primului sezon de creștere. În timpul celui de-al doilea sezon de creștere (în anul 1980) numărul de flori a fost înregistrat de șase ori în perioada 1 Iunie și 15 Iulie. În luna septembrie a anului 1980, semințele au fost recoltate, numărate și cântărite, în timp ce lăstarii au fost numărați mai târziu și au fost determinate greutățile plantelor proaspete. În cele din urmă rădăcinile au fost ridicate, spălate de pamant și au fost înregistrate greutațile plantele proaspete în timpul uscării. (Shattock & Rahbar Bhatti, 1983)

III.4.2. Efectul rădăcinilor infectate asupra creșterii trandafirilor cu tulpină înmugurită

Plantele Laxa cu vârsta de 240 de ani, au fost aranjate în patru grupuri, fiecare cu două tratamente, cu rugina și fără rugină, conținând cinci copii. Fiecare copie conținea șase plante și era înconjurată de plante R. Laxa netratate și ulterior ruginite. Plantele de control au fost menținute fara rugină de-a lungul anului 1979 prin pulverizarea la doua saptamani cu benodanil cu agent de umezire.

În data de 5 Iunie 1979, plantele R. Laxa din fiecare grup au fost înmugurite manual cu lemnul de mugure al unuia dintre cele trei soiuri hibride de ceai, Gold Crown, Josephine Bruce și Christian Dior sau floribunda Elizabeth de Glamis.

Stocurile înmugurite au fost îndreptate la data de 21 ianuarie 1980, și s-a înregistrat greutatea lăstarilor în stare proaspată. Mugurii culeși, numărul de lăstari altoiți și florile au fost numărate în următorul sezon. Stocurile înmugurite au fost înălțate la data de 30 septembrie 1980 și clasificate în mod individual, utilizând criteriile descrise în Specificația pentru Nursery Stock (British Standards Institute) (BS 3936, partea 2, 1978). Lastarii arbuștilor de trandafiri au fost clasificați în lastari de gradul 1, gradul 2 și gradul 3, echivalenți cu plantele vandabile de prima și a doua calitate și cele nevandabile. După clasificare. plantele au fost spălate și s-a înregistrat greutatea lăstarilor și a rădăcinilor în stare proaspata. (Shattock & Rahbar Bhatti, 1983)

Datele din tratamentele pentru rugină și cele împotriva ruginii au fost comparate utilizând analiza variației și testul chi-square.

Pustulele hipertrofiate care conțin ecidiospori au fost detectate mai întâi pe plantele R. Laxa înmugurite contaminate sistematic, la data de 5 iunie 1979, la 6 săptămâni după plantare. Unii dintre acesti lăstari contaminați au murit ulterior.

Uredinia a apărut pe plantele R. Laxa nestropite la data de 1 iulie, iar stadiile de boală au progresat rapid, rezultând frunze puternic afectate devenind clorotice și care apoi au căzut pe data de 4 august. Tabelul 4. arată că diferențe semnificative au apărut, în desfrunzire, până la sfârșitul lunii septembrie (P <0,001) între plantele cu rugină și cele fara rugină. Până la data de 7 noiembrie plantele cu rugină au fost aproape complet desfrunzite.

Au existat diferențe semnificative în lungimea lastarilor între tratamentele din anul 1979, dar numărul de lăstari s-a redus numai la sfârșitul sezonului de creștere în anul 1980. Creșterea lăstarilor a fost în mod evident afectată de contaminarea sistemică cu P. mucronatum (Pers.) Schlecht, care a dus la muguri vegetativi hipertrofiați în primăvara anului 1980. Ulterior, multi dintre acești lăstari au murit. (Shattock & Rahbar Bhatti, 1983)

Tabel 4. Efectul ciupercii P. mucronatum (Pers.) Schlecht asupra Rosa laxa după 2 ani

Shattock & Rahbar Bhatti, 1983

Urediniospori au fost găsiti pe plante R. Laxa nestropite la data de 1 mai 1980 și care apoi au crescut rapid pe plantele nestropite. Plantele cu rugină au produs doar 23-8% flori comparativ cu plantele fără rugină, iar producția de semințe a fost de asemenea redusă semnificativ la o cincime din plantele de control sănătoase (Tabelul 4). În plus, greutatea medie a semințelor individuale de la plantele bolnave a fost cu 0-19 g mai mică decât cea a plantelor de control, în timp ce randamentul global pe plantă a fost redus cu 80-2%. Câteva semințe conțineau larve active de muste, adulții din care au fost identificați ulterior z & Rhagoletis alternata Fall., un nou record pentru North Wales (Morgan, comunicare personală).

Contaminarea cu rugină a condus la o reducere semnificativă a greutății lăstarilor și rădăcinilor în stare proaspată comparativ cu cea a plantelor de control cu 44 și, respectiv, 46%.

III.4.3. Efectul radăcinilor cu rugină asupra creșterii tufelor de trandafiri înfloriți

Plantele R. Laxa nestropite au devenit sever contaminate cu P. mucronatum (Pers.) Schlecht în timpul verii și toamnei anului 1979, iar greutatea medie a țesutului stem din R. Laxa cu rugină, (60-1 g / plantă) a fost semnificativ redusă (P <0,01) comparativ cu plantele stropite fără rugină (70-8 g / plantă).

Tabel 5. Efectele înmugurii a patru specii de trandafir cultivați pe paraltoi de R. laxa cu rugină (R) sau fără rugină (NR)

Shattock & Rahbar Bhatti, 1983

Tabelul 5. prezintă răspunsul celor patru soiuri la efectele ruginii asupra stocurilor. La ridicarea din luna Septembrie 1980, greutatea totală a rădăcinilor proaspete a fost semnificativ mai mică (P <0,001), deși Gold Crown și Christian Dior au fost mai puțin afectate decât Elizabeth de Glamis și Josephine Bruce. Numai floribunda Elizabeth of Glamis a avut un număr semnificativ redus de lăstari (P <0,05) pe stocurile cu rugina și această reducere a afectat în mod semnificativ producția de flori pe acest soi {P <0,05). Producția medie a florilor pentru cele patru soiuri a fost semnificativ redusă (P <0,05) de contaminarea cu rugină asupra stocurilor, deși Josephine Bruce a produs mai puține flori pe stocuri fără rugină.

Clasificarea comercială a soiurilor a demonstrat clar că în primul an al ciclului de producție, calitatea tufelor de trandafiri înfloriti a fost afectată semnificativ (X "= 37-6 semnificativ la P = 0-001) de contamianarea cu rugina a stocurile de Laxa.

În concluzie, plantele Laxa nestocabile au fost foarte susceptibile la contaminarea cu rugină prin Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht în nordul Țării Galilor, de-a lungul anilor 1979 și 1980. Boala severă a produs defoliere timpurie în ambii ani și moartea mugurilor hipertrofiați contaminați sistemic în anul 1980.

Rezultatul general a fost o reducere substanțială a numărului de lăstari, lungimea și greutatea în stare proaspătă, numărul de flori, producția de trandafiri și maturizarea rădăcinilor (Rahbar Bhatti, 1982).

CAPITOLUL IV. Materiale și metode de lucru

Cercetările făcute s-au axat pe observarea trandafirilor din colecția Grădinii Botanice „Dimitrie Brândză” din București care prezentau semne de rugină, produsă de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht (Fig. 4 și Fig. 5)

Fig. 4. Frunză infectată (luna mai 2016)- partea superioară a foliolelor

(original)

Fig. 5. Frunză infectată (luna mai 2016)-partea inferioară a foliolelor (original)

Colectarea materialului biologic a început în anul 2016, în luna mai, când au fost observate specii de trandafir care prezentau la nivelul frunzelor pete de rugină. Materialul biologic a fost adus în laborator și frunzele infectate au fost analizate la stereomicroscop și apoi fotografiate cu camera foto digitală slr Canon 400D. (Fig. 6 și 7)

Fig. 6 și Fig. 7- Pete de rugină la nivelul laminei (mai 2016)

(original)

În luna octombrie 2016 am realizat un preparat microscopic folosind ca material o frunză de trandafir herborizată care prezenta pete de rugină. Cu ajutorul ansei, am preluat țesut din locul infectat și l-am plasat pe o lamă, într-o picătura de apă, am poziționat lamela deasupra acesteia și am analizat la microscopul optic. În urma analizei s-au observat teleutosporii ciupercii. (Fig. 8 și Fig. 9).

Fig. 8 și Fig. 9 –Teleutospori de Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht

Cercetările și colectarea materialului au continuat în primavara anului 2017. Materialul biologic a fost adus în laborator și a fost prelucrat prin metoda de herborizare și prin metode specifice de fitopatolgie și micologie (Rapilly, 1968; Tuite, 1969; Constantinescu, 1969).

Alte materiale:

Sticlărie:

Balon Erlenmayer;

Cilindrii gradați;

Vase Petri cu diametrul de 7 cm-sterile;

Ansă.

Aparatură:

Preparatele microscopice au fost analizate cu ajutorul microscopului fotonic Belphotonics Bio 1B și apoi fotografiate cu camera foto digitală slr Canon 400D;

Stereomicroscop ( Optika SZM-1);

Lupă ;

Autoclav;

Lampă cu radiații ultraviolete

Mediile de cultură:

Mediul de cultură PDA (cartof-dextroză-agar)

Mediul cel mai des folosit în practicile de micologie este mediul PDA( cartof-dextroză-agar), deoarece permite dezvoltarea majorității speciilor fungice, prin intermediul efectului benefic al elementelor sale componente. Se utilizează 10 sau 15 grame de dextroză și 15 grame de agar, în cazul formulei standard. Dextroza poate fi înlocuită de cereloză, iar cartoful poate fi înlcuit cu Dioscorea (ignamă) sau Manihot (manioc). De asemenea, nu se recomandă folosirea de cartofi noi. (Constantinescu O., 1974)

Mod de preparare: cartofii se spală și se curăță prin frecare, după care sunt tăiați în cuburi de 12 mm. După ce s-au cântărit 200 g cartofi, aceștia se fierb într-un recipient de sticlă sau smalț. Timpul de fierbere recomandat este de o oră, timp în care cuburile de cartofi se înmoaie. Urmează sfărâmarea acestora. Prin intermediul unei site sau a unui tifon, pulpa obținută este strecurată. După strecurare se adaugă agarul și amestecul obținut se pune la fiert până la dizolvare, după care este adaugată dextroza și se amestecă pentru omogenizare. Ulterior, se adaugă 1000 ml de apă distilată, se agită amestecul și se toarnă în eprubete și in vasele Petri. La final, se sterilizează la 121°C timp de 20 minute. (Constantinescu O., 1974)

Este recomandată acidifierea mediului cu 3-5 picături de acid lactic 25% raportat la 1000 ml mediu topit, pentru izolarea fungilor de pe fragmente din diferite organe. (Constantinescu O., 1974)

Tabel 6. Ingredientele utilizate pentru mediul de cultură PDA (după Constantinescu O., 1974)

Mediul de cultură YPG (drojdii-peptonă-glucoză)

Tabel 7. Ingrediente utilizate pentru mediul de cultură YPG ( după Constantinescu O., 1974)

Metode de lucru:

Metode fitopatologice și micologice:

Colectarea materialului biologic;

Izolarea ciupercilor fitopatogene de pe organele supraterane (frunze);

Examinarea cu ajutorul stereomicroscopului;

Cultivarea ciupercii izolate pe mediu de cultură;

Conservarea;

Examinarea și analiza microscopică a ciupercii izolate;

Însămânțările s-au făcut pe cele 2 medii de cultură prezentate: mediul de cultură PDA și mediul de cultură YPG.

Pentru identificarea agenților fitopatogeni, s-au realizat preparate microscopice folosind lame și lamele spălate cu detergenți, clătite cu apă de la robinet, apă distilată și uscate.

Pentru colectarea materialului analizat s-a folosit bleu coton (albastru de anilină acid, cotton blue).

Metode de analiză mofologică și histoanatomică:

Frunzele de trandafir au fost recoltate în luna mai și iunie au și au fost fixate în alcool etilic 70%.

Înainte de fixare frunzele au fost analizate, din punct de vedere morfologic, cu stereomicroscopul Optika SZM1 și fotografiate cu camera foto digitală slr Canon 400D.

După fixare materialul vegetal a fost secționat cu ajutorul briciului folosind maduva de soc conform tehnicilor de secționare și apoi colorat conform tehnicii dublei colorații cu verde de iod și carmin alaunat (Andrei & Rădulescu, 1972; Andrei & Predan, 2003; Andrei & Paraschivoiu, 2003).

CAPITOLUL V. Rezultate și discuții

Analiza culturilor pe medii artificiale

Primele observații s-au efectuat la 5 zile după însămânțare și s-a realizat numărătoarea coloniilor de ciuperci și bacterii cu ochiul liber. Următoarele observații s-au făcut la 17 zile după însămânțare și am realizat preparate microscopice (Fig. 10). În urma observațiilor am identificat fungi ce aparțin genurilor Penicillium ( Fig. 11), Aspergillus (Fig.12 ), Fusarium (Fig. 13), Rhyzopus (Fig. 14).

Fig 10. Preparate microscopice colorate cu Bleu Cotton ( original)

Genul Penicillium

Încadrare sistematică:

Regn Fungi

Încrengătura Ascomycota

Ordinul Eurotiales

Familia Trichocomaceae

Este considerat foarte divers datorită variabilității caracterelor sale morfologice. Prezintă un miceliu foarte ramificat, pluricelular. Conidioforii prezintă terminal metule care pot fi dispuse pe un singur nivel sau pe 2 nivele, fialide și conidii și sunt septați. Conidioforii pot fi neramificați cu un singur mănunchi de fialide sau conidiofori cu două puncte de ramificare. Formele complexe de conidiofori pot avea trei sau chiar patru puncte de ramificare și sunt conidiofori terverticilați sau qaterverticilați. (Șesan T.E., Tănase C., 2007)

Fig. 11. Penicillium sp. (20X)(original)

Genul Aspergillus

Încadrare sistematică:

Regn Fungi

Încrengătura Ascomycota

Ordinul Eurotiales

Familia Trichocomaceae

Prezintă conidiofori în general neseptați, formați dintr-o celulă bazală și o veziculă terminală. La nivelul veziculei se prind fialide, direct (uniseriat) sau în verticile pe metule (biseriat). Conidiile sunt dispuse grupat în coloane sau divergente radiar. Unele specii pot forma celule hialine cu perete îngroșat. (Șesan T.E., Tănase C., 2007)

Fig. 12. Aspergillus sp. (20X) ( original)

Genul Fusarium

Încadrare sistematică:

Regn Fungi

Încrengătura Ascomycota

Ordinul Hypocreales

Familia Nectriaceae

Prezintă macroconidii, microconidii și clamidospori. Sporodochiile sunt alcătuite din hife hialine pe care se formează conidiofori. Conidioforii pot fi simpli sau ramificați, iar fiecare ramificație se poate termina cu una sau doua conidii sau cu mai multe fialide. Macroconidiile sunt fusiforme, septate și fusiforme.

Celulele conidiogene pot fi: conidiorofir clas ramificați ( micronematoși); condifiofori macronematoși; sporodochii complex, stromatice

Microconidiile sunt unicelulare, mici, septate sau neseptate cu baza truncată sau rotunjită. Condiile sunt produse pe fialide si se acumulează în lanțuri false.

Clamidiosporii se formează la nivel terminal sau intercalar. (Șesan T.E., Tănase C., 2007)

Fig. 13. Fusarium sp. (20X)(original)

Genul Rhizopus

Încadrare sistematică:

Regn Fungi

Încrengătura Zygomycota

Ordinul Mucorales

Familia Mucoraceae

Ciupercile din acest gen prezintă miceliul sub forma unui sifonoplast foarte ramificat care se dezvoltă la suprafața substratului. Prezintă hife aeriene îngroșate care se nuesc stoloni. Miceliul prezintă rizoizi ramificați, iar în dreptul lor se diferențiază fascicule de sporangiofori drepți care poarta terminal sporangi de culoare neagră, globuloși. În continuarea sporangioforului se află un sporange cu o columelă globuloasă.

Fig. 14. Rhizopus sp.(20X) (original)

Fig. 15. Fragmente de frunză Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht. 12.05.2015

pe mediul PDA-colonii de Penicillium, Aspergillus

pe mediul YPG –colonii de Rhizopus, Fusarium.

Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht a fost inhibat în dezvoltarea pe mediile artificiale datorită netratării corespunzătoare cu antibiotice.

Analiza morfoanatomică a frunzelor infectate

În data de 20.06.2017 s-a observat un exemplar de Rosa canina care prezenta infecție foarte puternică la nivelul frunzelor (Fig. 16), fructelor (Fig. 17) și pețiolului (Fig. 18.). Materialul biologic a fost adus în laborator, iar în urma analizelor făcute am observat spori în diferite stadii de evoluție.

Fig. 16. Frunze infectate de P. mucronatum (Pers.) Schlecht. Aspect macroscopic

(original)

Fig. 17. Fructe infectate de P. mucronatum (Pers.) Schlecht. Aspect macroscopic (original)

Fig. 18. Pețiol infectat de P. mucronatum (Pers.) Schlecht. Aspect macroscopic

(original)

În urma analizelor făcute la stereomicroscop și microscop, pe frunzele infectate am observat:

Fig. 19. Uredosori la nivelul epidermei inferioare (Oc. 2x, Amp. 0.7x). Vedere apicală

(original)

Fig. 20. Uredosori la nivelul epidermei inferioare (Oc. 2x, Amp 2,5x). Vedere apicală

(original)

Fig. 21. Uredosori și telie la nivelul epidermei inferioare (Oc. 2x, Amp. 4,5x). Vedere apicală

(original)

Fig. 22. Uredospori și teleutospori (40x) (original)

Fig. 23. Teleutospor tânăr și teleutospori maturi (40x)

(original)

Fig. 24. Teleutospor tânar și teleutospori maturi (100x)

(original)

Fig. 25. Uredospor în raport cu pedicelul teleutosporului (100x)

(original)

Fig. 26. Teleutospor 6-celular și uredospori (100x) (original)

Fig. 27. Uredospori si celulele epidermei superioare -vedere apicală-(100x). Colorant: verde de iod și carmin alaunat (original)

În urma analizelor făcute la stereomicroscop și microscop, pe pețiolul infectat am observat:

Fig. 28. Pustule de rugină la nivelul pețiolului (Oc. 2x, Amp. 1,3x) (original)

Fig. 29. Uredospori (100x) (original)

În urma analizelor făcute la stereomicroscop și microscop, pe fructele infectate am observat:

Fig. 30. Fruct afectat de rugină (Oc. 2x, Amp. 0,7x) (original)

Fig. 31. Uredospori (100x). Colorant Bleu Cotton (original)

CONCLUZII

În urma studiului asupra Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht , am constatat că metoda inoculării pe plante a dat rezultatele cele mai bune, comparativ cu metoda inoculării agentului patogen pe medii artificiale de creștere.

A fost posibilă evidențierea ciclului de viață a ciupercii, dar și observarea în detaliu a structurilor fungice caracteristice fiecărei etape din procesul de infecție.

După înțelegerea aspectelor experimentale din literatură descrise în lucrare, am dori introducerea acestei metode în cadrul Facultății de Biologie, la lucrările practice de la Fitopatologie, întrucât se pot efectua studii și asocieri între ciclul de viață al agenților fitopatogeni și efectul produselor fungicide pe plante.

În cazul mediilor artificiale inoculate cu fragmente de frunză infectate cu Phragmidium mucronatum (Pers.) Schlecht, am observat creșterea semnificativă a diferite colonii de ciuperci care, însă au inhibat dezvoltarea acesteia și nu au dat rezultate concludente în studiul ruginii pe frunzele de trandafir:

pe mediul PDA-colonii de Penicillium, Aspergillus

pe mediul YPG –colonii de Rhizopus, Fusarium.

Prin urmare, combaterea dăunătorilor biologici este și rămâne un aspect important în Grădina Botanică “Dimitrie Brândză” din București, care poate fi îmbunătățit doar prin aprofundarea studiilor relației dintre agentul fitopatogen și planta gazdă.

BIBLIOGRAFIE

Cărți:

Agrios N.G., 1988, Plant pathology, 3-nd Edition. Academic Press, New York, London

Andrei M., Rădulescu D., 1972; Caiet pentru tehnica preparării și conservării materialului biologic, Edit. Univ. din București, 88 pag.

Andrei M., Predan GMI, 2003; Practicum de morfologia și anatomia plantelor, Edit. Științelor Agricole, București , 415 pag.

Andrei M., Paraschivoiu R.M., 2003; Microtehnică botanică, Edit. Niculescu, București, 223 pag.

Baicu T., Săvescu A., 1986; Sistemul de combatere integrată a bolilor și dăunătorilor, Ed. Ceres, București.

Barbu Valeria, 1965, Cercetări asupra ruginii și pătării negre a trandafirului. Teză de doctorat, Universitatea București

Constantinescu O., 1969; Metode și tehnici în micolgie, Ed. Ceres, București.

Constantinescu O., 1974; Metode și tehnici în micologie, Edit. Ceres, București.

Costache C. și col., 1995; Prevenirea și combaterea atacului principalilor agenți patogeni în culturile de trandafir, Revista Horticultura, nr. 7.

Eliade Eugenia, 1990; Fitopatologie, Ediția a II-a, Tipografia Universitații București.

Gherghinescu S. M., 2014; Boli ale unor soiuri de trandafiri din colecția grădinii botanice „Dimitrie Brândză” din București. Lucrare de licență, Universitatea din București.

Hulea Ana, 1969, Ghid pentru laboratoare de micologie și bacteriologie, Edit. Agrosilvică, București.

Horst R.K., 1983, Compendium of rose diseases. St. Paul, MN, APS Press.

Iacob Viorica, Hatman M,. Ulea E., Puiu I., 2000; Fitopatologie horticolă. Edit. “Ion Ionescu de la Brad”, Iași

Iacob Viorica, Ulea E., Puiu I., Iliescu Izabela, 1998; Micromicete parazite și saprofite pe plantele ornamentale. Universitates Agronomică și de Medicină Veterinară Iași, Lucr. șt., vol. 41, Seria Horticultura, Iași, 279-282.

Lazăr L., Babeș I., Comes I., Drăcea A., Hatman M., 1977; Fitopatologie, Ed. Didactică și Pedagogică, București.

Luban E., 1967; Cultura trandafirilor, Ed. Agro-silvică, București.

Manoliu Al., Mititiuc M., Petcu I., Georgescu Th., 1993; Bolile și dăunătorii plantelor ornamentale, Edit. Ceres, București

Marinescu Gh., Costache M., Stoenescu A., 1988; Bolile plantelor floricole. Edit. Ceres, București.

Mititiuc, M., 1994, Fitopatologie. Edit. Universității “Al. I. Cuza”, Iași

Negru, Al., 1985, Identificarea bolilor la plante pe bază de simptome. Edit. Ceres, București.

Pârvu M., 1996; Fitopatologie. Edit. Presa Universitară Clujeană, Cluj-Napoca.

Popescu Gh., 1993; Fitopatologie. Edit. Tehnica, București.

Popescu Stelian, 1986; Trandafirul, Ed. Ceres, București.

Sandu Tatiana, 2001; Contribuții la îmbunătățirea tehnologiei de luptă integrată împotriva agenților patogeni ai trandafirului. Teză de doctorat, Universitatea Agronomică, Iași.

Săvulescu O., 1969; Bolile plantelor ornamentale din România, Ed. Academiei Republicii Socialiste România.

Șesan T.E., Baicu T., 1996; Fitopatologie agricolă, Ed. Ceres, București.

Șesan T.E., Tănase C., 2006; Concepte actuale în taxonomia ciupercilor, Ed. Universității “Alexandru Ioan Cuza”, Iași.

Șesan T.E., Tănase C., 2007; Ciuperci anamorfe fitopatogene, Ed. Universității din București.

Tănase C., Mititiuc M., 2001; Micologie; Ed. Universității “Alexandru Ioan Cuza”

Articole:

Shattock R. C., Rahbar Bhatti M. H., 1983, Fungicides for control of Phragmidium mucronatum on Rosa laxa hort., School of Plant Biology, University College of North Wales, Bangor, Gwynedd LL57 2UW, U.K.

Williams P. H., Investigation on the Rust of Roses Phragmidium mucronatum FR., Experimental and Research Station, Cheshunt, Herts

Shattock R. C., Rahbar Bhatti M. H., 1983, The effect of Phragmidium mucronatum on rose understocks and maiden bush roses, School of Plant Biology, University College of North Wales, Bangor, Gwynedd LL57 2UW, U.K.

Ingold C. T., Davey R. A., Wakley G., The teliospore pedicel of phragmidium mucronatum, Departament of Botany, Birkbeck College, London