Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine
Potato is one of the most important food crops in the world. Cultivation of potatoes is an important segment of the agriculture and economy as a whole in Ukraine. Bacterial diseases such as ring rot caused by Clavibacter sepedonicus, as well as soft rot and blackleg caused by Pectobacterium atrosept...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/132 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Microbiological Journal |
Репозитарії
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-132 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
potato Solanum tuberosum bacterial diseases Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum weather картопля Solanum tuberosum бактеріальні хвороби Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum погода |
| spellingShingle |
potato Solanum tuberosum bacterial diseases Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum weather картопля Solanum tuberosum бактеріальні хвороби Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum погода Hrytseva, N.G. Skivka, L.M. Грицева, Н.Г. Сківка, Л.М. Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| topic_facet |
potato Solanum tuberosum bacterial diseases Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum weather картопля Solanum tuberosum бактеріальні хвороби Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum погода |
| format |
Article |
| author |
Hrytseva, N.G. Skivka, L.M. Грицева, Н.Г. Сківка, Л.М. |
| author_facet |
Hrytseva, N.G. Skivka, L.M. Грицева, Н.Г. Сківка, Л.М. |
| author_sort |
Hrytseva, N.G. |
| title |
Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| title_short |
Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| title_full |
Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| title_fullStr |
Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| title_full_unstemmed |
Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine |
| title_sort |
latent infestation of potato tubers with soft rot and ring rot pathogens under changing weather conditions in ukraine |
| title_alt |
Латентне ураження бульб картоплі збудниками м’якої та кільцевої гнилей за мінливих погодних умов в Україні |
| description |
Potato is one of the most important food crops in the world. Cultivation of potatoes is an important segment of the agriculture and economy as a whole in Ukraine. Bacterial diseases such as ring rot caused by Clavibacter sepedonicus, as well as soft rot and blackleg caused by Pectobacterium atrosepticum evoke tremendous losses of the potato crop. Stored seed tubers are the main source of accumulating pathogens in latent form. In addition, potato crop yield and quality are significantly affected by weather conditions. Along with affecting potatoes directly, meteorological factors such as air temperature and humidity can also impact tuber infestation with bacterial pathogens. The aim of the study was to monitor the prevalence of bacterial ring rot pathogen C. sepedonicus and soft rot pathogen P. atrosepticum in potato tubers on the territory of Ukraine in 2020 and 2021 years and assess its association with different weather conditions. Methods. Potato seed lots from newly harvested crops in eight regions of Ukraine (Odesa, Kyiv, Donetsk, Kherson, Cherkasy, Mykolaiv, Dnipropetrovsk, and Zhytomyr regions) without visual symptoms of diseases were used for the experiments. The detection of C. sepedonicus and P. atrosepticum was conducted by the immunochemical method DAS ELISA. Basal meteorological data (the sum of precipitation (mm/month) and average air temperature (°C) were obtained from the local meteorological stations. The amplitude of air temperature and the sum of precipitation during potato planting, growing, and harvesting seasons, as well as Sielianinov’s hydrothermal coefficient (K) were additionally calculated. The Spearman correlation coefficient was used for the analysis of the correlation between pathogen prevalence and weather parameters. Results. Both ring rot pathogen C. sepedonicus and soft rot pathogen P. atrosepticum were detected in potato lots from all surveyed regions, but the prevalence of latent infestation varied between 2020 and 2021. In 2020, the highest soft rot pathogen prevalence values were registered for Mykolaiv, Kyiv, and Cherkasy regions (21.7, 10.5, and 10% respectively), where high rainfall levels in May and June were observed. In 2021, potato planting, growing, and harvesting seasons were marked by significantly higher precipitation levels, as compared to 2020, in all regions. Average occurrence values for P. atrosepticum in potato lots were 1.7 times higher than that in 2020. The highest prevalence (40%) was observed in the Donetsk region with extremely high air humidity during the potato growing period. Strong positive correlation (r = 0.721) was found between soft rot pathogen prevalence and K coefficients during the potato growing season, as well as between P. atrosepticum prevalence and the sum of precipitation during planting and early growing seasons. Prevalence of ring rot pathogen didn’t differ significantly in 2020 and 2021. The highest C. sepedonicus prevalence was observed in 2020 in the Kyiv region (18.9%), and in 2021 — in the Donetsk region (20%). A moderate positive correlation (r = 0.591) was found between pathogen prevalence and air temperature during planting and early growing season. Conclusions. Weather factors such as air temperature and humidity over the planting and early growing potato season can influence progeny tuber infestation with P. atrosepticum and C. sepedonicus. Knowledge of the effect of the changing weather conditions on the susceptibility of potato varieties with different genetic features to infestation with soft rot and ring rot pathogens warrants future investigation since it is crucially important for developing measures for disease control by potato producers. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/132 |
| work_keys_str_mv |
AT hrytsevang latentinfestationofpotatotuberswithsoftrotandringrotpathogensunderchangingweatherconditionsinukraine AT skivkalm latentinfestationofpotatotuberswithsoftrotandringrotpathogensunderchangingweatherconditionsinukraine AT gricevang latentinfestationofpotatotuberswithsoftrotandringrotpathogensunderchangingweatherconditionsinukraine AT skívkalm latentinfestationofpotatotuberswithsoftrotandringrotpathogensunderchangingweatherconditionsinukraine AT hrytsevang latentneuražennâbulʹbkartoplízbudnikamimâkoítakílʹcevoígnilejzamínlivihpogodnihumovvukraíní AT skivkalm latentneuražennâbulʹbkartoplízbudnikamimâkoítakílʹcevoígnilejzamínlivihpogodnihumovvukraíní AT gricevang latentneuražennâbulʹbkartoplízbudnikamimâkoítakílʹcevoígnilejzamínlivihpogodnihumovvukraíní AT skívkalm latentneuražennâbulʹbkartoplízbudnikamimâkoítakílʹcevoígnilejzamínlivihpogodnihumovvukraíní |
| first_indexed |
2024-09-01T17:43:24Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:43:24Z |
| _version_ |
1809016532354727936 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-1322023-12-21T18:21:06Z Latent Infestation of Potato Tubers with Soft Rot and Ring Rot Pathogens under Changing Weather Conditions in Ukraine Латентне ураження бульб картоплі збудниками м’якої та кільцевої гнилей за мінливих погодних умов в Україні Hrytseva, N.G. Skivka, L.M. Грицева, Н.Г. Сківка, Л.М. potato Solanum tuberosum bacterial diseases Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum weather картопля Solanum tuberosum бактеріальні хвороби Clavibacter sepedonicus Pectobacterium atrosepticum погода Potato is one of the most important food crops in the world. Cultivation of potatoes is an important segment of the agriculture and economy as a whole in Ukraine. Bacterial diseases such as ring rot caused by Clavibacter sepedonicus, as well as soft rot and blackleg caused by Pectobacterium atrosepticum evoke tremendous losses of the potato crop. Stored seed tubers are the main source of accumulating pathogens in latent form. In addition, potato crop yield and quality are significantly affected by weather conditions. Along with affecting potatoes directly, meteorological factors such as air temperature and humidity can also impact tuber infestation with bacterial pathogens. The aim of the study was to monitor the prevalence of bacterial ring rot pathogen C. sepedonicus and soft rot pathogen P. atrosepticum in potato tubers on the territory of Ukraine in 2020 and 2021 years and assess its association with different weather conditions. Methods. Potato seed lots from newly harvested crops in eight regions of Ukraine (Odesa, Kyiv, Donetsk, Kherson, Cherkasy, Mykolaiv, Dnipropetrovsk, and Zhytomyr regions) without visual symptoms of diseases were used for the experiments. The detection of C. sepedonicus and P. atrosepticum was conducted by the immunochemical method DAS ELISA. Basal meteorological data (the sum of precipitation (mm/month) and average air temperature (°C) were obtained from the local meteorological stations. The amplitude of air temperature and the sum of precipitation during potato planting, growing, and harvesting seasons, as well as Sielianinov’s hydrothermal coefficient (K) were additionally calculated. The Spearman correlation coefficient was used for the analysis of the correlation between pathogen prevalence and weather parameters. Results. Both ring rot pathogen C. sepedonicus and soft rot pathogen P. atrosepticum were detected in potato lots from all surveyed regions, but the prevalence of latent infestation varied between 2020 and 2021. In 2020, the highest soft rot pathogen prevalence values were registered for Mykolaiv, Kyiv, and Cherkasy regions (21.7, 10.5, and 10% respectively), where high rainfall levels in May and June were observed. In 2021, potato planting, growing, and harvesting seasons were marked by significantly higher precipitation levels, as compared to 2020, in all regions. Average occurrence values for P. atrosepticum in potato lots were 1.7 times higher than that in 2020. The highest prevalence (40%) was observed in the Donetsk region with extremely high air humidity during the potato growing period. Strong positive correlation (r = 0.721) was found between soft rot pathogen prevalence and K coefficients during the potato growing season, as well as between P. atrosepticum prevalence and the sum of precipitation during planting and early growing seasons. Prevalence of ring rot pathogen didn’t differ significantly in 2020 and 2021. The highest C. sepedonicus prevalence was observed in 2020 in the Kyiv region (18.9%), and in 2021 — in the Donetsk region (20%). A moderate positive correlation (r = 0.591) was found between pathogen prevalence and air temperature during planting and early growing season. Conclusions. Weather factors such as air temperature and humidity over the planting and early growing potato season can influence progeny tuber infestation with P. atrosepticum and C. sepedonicus. Knowledge of the effect of the changing weather conditions on the susceptibility of potato varieties with different genetic features to infestation with soft rot and ring rot pathogens warrants future investigation since it is crucially important for developing measures for disease control by potato producers. Картопля є однією з найважливіших продовольчих культур у світі. Картоплярство є важливою галуззю сільського господарства та економіки України в цілому. Бактеріальні хвороби, такі як кільцева гниль, викликана Clavibacter sepedonicus, а також м’яка гниль і чорна ніжка, викликані Pectobacterium atrosepticum спричинюють великі втрати врожаю картоплі. Насіннєві бульби, що довго зберігаються, є основним джерелом накопичення патогенів у латентній формі. Крім того, на врожайність та якість картоплі істотно впливають погодні умови. Окрім безпосереднього впливу на картоплю, метеорологічні фактори, такі як температура повітря та вологість, також можуть впливати на зараження бульб патогенами. Метою роботи був моніторинг поширеності збудника бактеріальної кільцевої гнилі C. sepedonicus та збудника м’якої гнилі і чорної ніжки P. atrosepticum у бульбах картоплі на території України в 2020—2021 роках та оцінка її зв’язку з різними погодними умовами. Методи. Для дослідів використовували партії садівної картоплі свіжозібраного врожаю з восьми областей України (Одеської, Київської, Донецької, Херсонської, Черкаської, Миколаївської, Дніпропетровської, Житомирської) без візуальних симптомів захворювань. Виявлення C. sepedonicus та P. atrosepticum проводили імунохімічним методом DAS ELISA. Базові метеорологічні показники (сума опадів, мм/міс., та середня температура повітря, °C) отримані з місцевих метеостанцій. Додатково розраховували амплітуду температури повітря та суми опадів під час посадки, вегетації та збору врожаю картоплі, а також гідротермічний коефіцієнт Селянінова (К). Для аналізу взаємозв’язку між поширеністю збудника та погодними параметрами використовували коефіцієнт кореляції Спірмена. Результати. C. sepedonicus та P. atrocepticum виявлено в партіях картоплі з усіх обстежених регіонів, але поширеність латентної інвазії коливалася між 2020 та 2021 роками. У 2020 році найвищі показники поширеності збудника м’якої гнилі були зареєстровані для Миколаївської, Київської та Черкаської областей (відповідно 21.7 %, 10.5% та 10 %) з високою кількістю опадів у травні та червні. У 2021 році сезон посадки, вегетації та збору врожаю картоплі відзначився значно більшою кількістю опадів порівняно з 2020 роком у всіх регіонах. Середні показники виявлення P. atrosepticum у партіях картоплі в досліджуваних регіонах були в 1.7 рази вищими, ніж у 2020 р. Найвищу поширеність спостерігали в Донецькій області (40 %) з надзвичайно високою вологістю повітря в період вегетації картоплі. Виявлено сильний позитивний кореляційний зв’язок (r = 0.721) між поширеністю збудника м’якої гнилі та значеннями коефіцієнта К протягом вегетаційного періоду картоплі, а також між поширеністю P. atrosepticum та сумою опадів у період посадки та на початку вегетації. Поширеність збудника кільцевої гнилі суттєво не відрізнялася у 2020 та 2021 роках. Найвищий ступінь поширення C. sepedonicus спостерігали у 2020 році в Київській області (18.9%), а у 2021 році — у Донецькій області (20 %). Виявлено помірну позитивну кореляцію (r = 0.591) між поширеністю збудника та температурою повітря під час посадки та на початку вегетації картоплі. Висновки. Погодні фактори, такі як температура повітря та вологість у період посадки та початку вегетації картоплі можуть впливати на зараження дочірніх бульб P. atrosepticum та C. sepedonicus. Знання про вплив зміни погодних умов на сприйнятливість сортів картоплі з різними генетичними особливостями до зараження збудниками м’якої та кільцевої гнилей вимагає подальших досліджень, оскільки це надзвичайно важливо для розробки заходів контролю збудників хвороб картоплі. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2023-12-21 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/132 10.15407/microbiolj85.06.026 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 85 No. 6 (2023): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 26-40 Мікробіологічний журнал; Том 85 № 6 (2023): Мікробіологічний журнал; 26-40 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj85.06 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/132/39 Copyright (c) 2023 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |