Zwarte roest

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Zwarte roest
Zwarte roest op tarwestengel
Zwarte roest op tarwestengel
Taxonomische indeling
Rijk: Fungi
Stam: Basidiomycota
Klasse: Urediniomycetes
Orde: Uredinales
Familie: Pucciniaceae
Geslacht: Puccinia
Soort
Puccinia graminis
Pers. (1794)
Portaal  Portaalicoon   Biologie

Zwarte roest is een ernstige schimmelziekte voor granen veroorzaakt door de schimmel Puccinia graminis. Reeds vanaf de oudheid zijn gevallen van zwarte roest gedocumenteerd. Tot en met halverwege de twintigste eeuw veroorzaakte de schimmel regelmatig terugkerende pandemieën in de graanteelt. Door plantenveredeling dacht men vanaf 1954 de zwarte roest in tarwe te hebben uitgebannen.

Ziekteverloop[bewerken]

De schimmel tast de bovengrondse delen van het gewas aan. Besmette planten produceren minder aren en minder zaden. In sommige extreme gevallen kan de plant zelfs geheel afsterven. De besmettingsplek is duidelijk zichtbaar. Op plekken waar de schimmel heeft ingegrepen zijn elliptische blaren zichtbaar die op roestvorming lijken.

Nieuwe variant bij tarwe[bewerken]

In 1999 werd in Oeganda echter een nieuwe zeer virulente[1] schimmelvariant (fysio) genaamd Ug99 ontdekt. Deze variant wordt ook wel TTKS genoemd[2]. In 2001 werd de ziekte, veroorzaakt door deze nieuwe variant, in Kenia en Ethiopië aangetroffen. In januari 2007 bleken sporen door de wind Soedan en Jemen bereikt te hebben. Er wordt geprobeerd snel voor Ug99 resistente rassen te veredelen en vermeerderen. In 2007 bleek echter circa 80% van de verschillende tarwelijnen gevoelig te zijn voor deze nieuwe schimmelvariant[3]. Wetenschappers waarschuwen, dat zwarte roest nu ook een bedreiging kan vormen voor graanoogsten in Afghanistan, Pakistan, Bangladesh en India. Volgens Nobelprijs-winnaar Norman Borlaug zal de plantziekte 'vroeger of later' in de hele wereld kunnen worden aangetroffen, ook in Noord-Amerika, Zuid-Amerika, Europa en Australië[4]

Biologisch wapen[bewerken]

Tijdens de laatste pandemie werd ongeveer 40% van de tarweoogst in de Verenigde Staten vernietigd. Zwarte roest werd vanwege deze grote economische impact door zowel de VS als de Sovjet-Unie beschouwd als potentieel biologisch wapen[3]. Beide mogendheden hadden dan ook voorraden van sporen aangelegd. Tot daadwerkelijke inzet als wapen is het echter nooit gekomen.

Levenscyclus[bewerken]

Puccina graminis lifecycle Dutch text.jpg
Teleutosporen

De levenscyclus bestaat uit vijf stadia, die op twee verschillende waardplanten doorlopen worden.

Op de graanplant vindt de vegetatieve fase plaats en worden teleutosporen, basidiosporen en uredosporen gevormd en op de zuurbes (Berberis vulgaris) vindt de generatieve fase plaats, waarbij spermatiën en aecidiosporen gevormd worden. De teleutospore is de dikwandige, gekleurde rustspore, die in de loop van het seizoen gevormd wordt in het telium (vruchtlichaam). Het telium wordt net voor het afsterven van de waardplant gevormd. De gesteelde teleutospore is tweecellig en heterothallisch. In het voorjaar kiemt de teleutospore en vormt een basidium, waarop de basidiospore gevormd wordt. De basidiospore kiemt op berberis en vormt daar een spermogonium. In het spermogonium worden spermatiën gevormd. Na bevruchting van de spermatiën wordt een dikaryotisch (tweekernig) pro-aecidium gevormd, dat uitgroeid tot een aecidium met aecidiosporen. De aecidiospore kiemt op de graanplant, waarna een uredinium gevormd wordt. Het uredinium vormt uredosporen, die vervolgens weer een uredinium vormen. Later in het seizoen vormt tenslotte een uredinium teleutosporen.

Doordat op de zuurbes de generatieve fase zich afspeelt, vindt hier ook de genetische uitwisseling plaats. Daardoor kunnen er gemakkelijk nieuwe fysio's gevormd worden. Deze schimmel tast naast gewone tarwe ook rogge aan. Op deze planten vindt alleen de vegetatieve fase plaats, waardoor op deze planten alleen door mutaties nieuwe fysio's gevormd kunnen worden, wat minder snel gaat dan bij genetische uitwisseling.

Specialisatie naar gewas[bewerken]

Er is binnen P. graminis een behoorlijke genetische variatie, en verschillende speciale vormen worden onderscheiden, die ook verschillende granen aantasten:

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Billions at risk from wheat super-blight, zie hier, New Scientist Magazine, nummer 2598, 3 april 2007, p6-7.
  2. Singh, RP et al. (2006) "Current status, likely migration and strategies to mitigate the threat to wheat production from race Ug99 (TTKS) of stem rust pathogen", zie hier, in CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources, volume 1, nummer 54
  3. a b Marianne Heselmans, "Zwarte roest", NRC Handelsblad, 28 juli 2007 (zie hier online)
  4. 'Stem rust' fungus threatens global wheat harvest, The Guardian, 19 maart 2009