एस.एन. एलांस्की, एल। यू। कोकेवा, एन.वी. स्टैटसुक, यू.टी. Dyakov
परिचय
ओयोमीसेट फाइटोफ्थोरा infestans (मोंट।) डी बैरी - देर से तुषार का प्रेरक एजेंट, आलू और टमाटर का सबसे अधिक आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण रोग - एक सदी और डेढ़ से अधिक समय से विभिन्न देशों के शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया है। XNUMX वीं शताब्दी के मध्य में यूरोप में अचानक प्रकट होने के कारण, यह एक आलू की महामारी का कारण बना जो कई पीढ़ियों की याद में बनी हुई है।
अब तक, इसे अक्सर "आयरिश भूख का मशरूम" कहा जाता है। पहले महामारी के लगभग सौ साल बाद, जंगली मैक्सिकन आलू देर से तुड़ाई के लिए प्रतिरोधी प्रजाति की खोज की गई थी, खेती योग्य आलू के साथ उन्हें पार करने के तरीके विकसित किए गए थे (मुलर, 1935), और पहली देर से धुंधला-प्रतिरोधी किस्मों को प्राप्त किया गया था (पुष्करेव, 1937)। हालांकि, उनकी व्यावसायिक खेती की शुरुआत के तुरंत बाद, देर से तुषार रोगज़नक़ों की दौड़, जो संचित प्रतिरोधी किस्मों के लिए वायरल थे। और जंगली मैक्सिकन आलू से किस्मों में नए प्रतिरोध जीन की शुरूआत ने तेजी से प्रभाव खोना शुरू कर दिया।
मोनोजेनिक (वर्टिकल) रेजिस्टेंस के उपयोग के साथ विफलताएं गैर-पॉलीजेनिक (क्षैतिज) प्रतिरोध के शोषण के अधिक जटिल तरीकों की तलाश करने के लिए मजबूर करती हैं। हाल के वर्षों में, अत्यधिक आक्रामक दौड़ ने परजीवी की व्यक्तिगत आबादी में जमा करना शुरू कर दिया है, जिससे असंगत प्रतिरोध का भी क्षरण हो रहा है। कवकनाशक प्रतिरोधी उपभेदों के आगमन ने आलू संरक्षण रसायनों के उपयोग में समस्याएं पैदा की हैं।
रासायनिक संरचना, पराबैंगनी और चयापचय में कवक और कवक के बीच महत्वपूर्ण अंतर के कारण, कवकनाशक, विशेष रूप से प्रणालीगत वाले, जो कई कवक रोगों से पौधों की रक्षा करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, ऊमाइसेटीस के खिलाफ अप्रभावी हैं।
इसलिए, देर से तुषार के खिलाफ रासायनिक सुरक्षा में, कार्रवाई की एक विस्तृत स्पेक्ट्रम की संपर्क तैयारियों के साथ कई (प्रति मौसम या अधिक से अधिक 12 बार) छिड़काव किया गया था। एक क्रांतिकारी कदम फिनाइलामाइड्स का उपयोग था, जो कि ओमीसाइकेट्स के लिए विषाक्त हैं और पौधों में व्यवस्थित रूप से फैलते हैं। हालांकि, उनके व्यापक उपयोग ने फंगल आबादी (डेविडसे एट अल, 1981) में प्रतिरोधी उपभेदों के संचय का नेतृत्व किया, जो कि काफी जटिल पौधों की सुरक्षा करता है। पी। Infestans व्यावहारिक रूप से समशीतोष्ण क्षेत्र का एकमात्र परजीवी है, जिससे जैविक खेती में नुकसान को सुरक्षा के रासायनिक साधनों के उपयोग के बिना निष्प्रभावी नहीं किया जा सकता है (वैन ब्रुगेन, 1995)।
ऊपर महान ध्यान बताते हैं कि विभिन्न देशों के शोधकर्ता पी। इन्फिस्टन आबादी, उनकी बहुतायत और आनुवंशिक संरचना की गतिशीलता, साथ ही परिवर्तनशीलता के आनुवंशिक तंत्र के अध्ययन का भुगतान करते हैं।
R. INFESTANS का जीवन चक्र
Oomycete Phytophthora infestans आलू के पत्तों के अंदर हस्टोरिया के साथ एक इंटरसेल्यूलर माइसेलियम विकसित करता है। पत्ती के ऊतकों पर खिला, यह अंधेरे धब्बे के गठन का कारण बनता है, जो काले हो जाते हैं और गीले मौसम में सड़ जाते हैं। एक मजबूत हार के साथ, पूरी पत्ती मर जाती है। दूध पिलाने की अवधि के बाद, मायसेलियम - स्पोरैंजियोफोरस पर बहिर्वाह का गठन होता है - जो पेट के माध्यम से बाहर की ओर बढ़ता है। गीले मौसम में, वे पत्तियों के नीचे की तरफ धब्बे के चारों ओर एक सफेद फूल बनाते हैं। स्पोरैन्जियोफोरस के सिरों पर, नींबू के आकार का ज़ोस्पोरैंगिया बनता है, जो टूट जाता है और बारिश के स्प्रे द्वारा किया जाता है (चित्र 1)। एक आलू की पत्ती की सतह पर पानी की बूंदों में गिरते हुए, स्पोरैंगिया 6-8 ज़ोस्पोरस के साथ अंकुरित होता है, जो आंदोलन की अवधि के बाद गोल होते हैं, एक खोल के साथ कवर किया जाता है और एक अंकुर ट्यूब के साथ अंकुरित होता है। स्प्राउट स्टोमेटा के माध्यम से पत्ती ऊतक में प्रवेश करता है। कुछ शर्तों के तहत, स्पोरैंगिया एक विकास ट्यूब में सीधे पत्ती के ऊतक में विकसित हो सकता है। अनुकूल परिस्थितियों में, संक्रमण से नए स्पोर्यूलेशन के गठन का समय केवल 3-4 दिन है।
एक बार जमीन पर और मिट्टी के माध्यम से फ़िल्टर किया गया, स्पोरंगिया कंद को संक्रमित करने में सक्षम हैं। भंडारण के दौरान गंभीर रूप से प्रभावित कंद सड़ जाते हैं; कमजोर रूप से प्रभावित होने पर, संक्रमण अगले सीज़न तक बना रह सकता है। इसके अलावा, देर से तुड़ाई का प्रेरक एजेंट पौधे के मलबे और टमाटर के बीजों पर मिट्टी में ओस्पोरस (मोटी दीवारों वाली यौन बीजाणु) के रूप में सर्दियों में बना रह सकता है। ओस्पोरस जीवित पौधों के अंगों पर बनते हैं जब विभिन्न संभोग के प्रकार अत्यधिक नमी के साथ मिलते हैं। वसंत में, अलैंगिक स्पोरुलेशन को संक्रमित संक्रमित कंदों पर और ओस्पोरस के साथ पौधों के अवशेषों पर बनाया जाता है; ज़ोस्पोरेस मिट्टी में प्रवेश करते हैं और पौधों की निचली पत्तियों के संक्रमण का कारण बनते हैं। कुछ मामलों में, माइसेलियम संक्रमित कंद से पौधे के हरे भाग के साथ बढ़ सकता है और आमतौर पर तने के ऊपरी हिस्से में दिखाई देता है।
Oomycetes और सबसे कवक के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर गैमीटिक अर्धसूत्रीविभाजन के साथ उनके जीवन चक्र में राजनयिकों की प्रबलता में होता है और पुनर्वितरण परमाणु विखंडन के बिना युग्मज (ओस्पोर्स) के अंकुरण के साथ होता है। यह सुविधा, द्विध्रुवीयता की जगह, द्विध्रुवी हेटोटेलिज्म, उच्च यूकेरियोट्स की आबादी (पैनामिक्सिया का विश्लेषण और आबादी, सब-और इंटरपोपुलेशन जीन फ्लो, आदि का विश्लेषण) के अध्ययन के लिए विकसित दृष्टिकोणों को लागू करने के लिए संभव बनाती प्रतीत होगी। हालांकि, तीन कारक P. infestans आबादी का अध्ययन करते समय इन दृष्टिकोणों को पूरी तरह से स्थानांतरित करने की अनुमति नहीं देते हैं।
1. संकर oospores के साथ, स्वयं-उपजाऊ और पार्थेनोजेनेटिक oospores आबादी (Fife और Shaw, 1992; Anikina et al।, 1997a; Savenkova, Cherepnikoba-Anirina, 2002; Smirnov, 2003) में बनते हैं, और उनके गठन की आवृत्ति प्रभाव के लिए पर्याप्त हो सकती है। परीक्षण के परिणाम पर।
2. पी। Infestans में यौन प्रक्रिया जनसंख्या के आकार की गतिशीलता के लिए एक महत्वपूर्ण योगदान देता है, क्योंकि कवक मुख्य रूप से वनस्पति बीजाणुओं द्वारा प्रजनन करता है, जो पोषक तत्व माध्यम पर पारंपरिक विधि द्वारा विश्लेषण प्रकार के विश्लेषण के परिणामों के 90% से अधिक के लिए बनाता है। ... बढ़ती मौसम अलैंगिक स्पोरुलेशन (पॉलीसाइक्लिक रोग विकास) की कई पीढ़ियां हैं। ओस्पोरेस जीवों के संरक्षण में उस अवधि के दौरान महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जब हरे पौधे (सर्दियों में) और रोपाई के प्राथमिक संक्रमण में नहीं होते हैं। फिर, गर्मियों के दौरान, क्लोनल प्रजनन होता है और वृद्धि या, इसके विपरीत, यौन पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले व्यक्तिगत क्लोनों की संख्या में कमी होती है, जो मुख्य रूप से अधिक अनुकूलित के चयन से निर्धारित होती है। इसलिए, एपिफाइटोटिक्स की शुरुआत और अंत में एक आबादी में व्यक्तिगत क्लोन का अनुपात पूरी तरह से अलग हो सकता है।
3. वर्णित चक्र अपनी मातृभूमि, मध्य अमेरिका में पी। Infestans की मूल आबादी की विशेषता है। दुनिया के अन्य क्षेत्रों में, यौन प्रक्रिया 100 से अधिक वर्षों तक ज्ञात नहीं थी, संक्रमित आलू कंदों में वनस्पति मायसेलियम सर्दियों का चरण था। जीवन चक्र पूरी तरह से तड़प रहा था, और प्रसार प्रकृति में फोकल था: एकल संक्रमित लगाए गए कंद से संक्रमण पत्तियों तक चला गया, जिससे रोग का प्राथमिक foci बना, जो रोग के बड़े पैमाने पर विकास के दौरान विलय कर सकता था।
इस प्रकार, कुछ क्षेत्रों में यौन और अलैंगिक चक्रों का एक विकल्प हो सकता है, जबकि अन्य में - केवल अलैंगिक चक्र।
पी। इन्फ़ेस्टेंस की उत्पत्ति
पी। Infestans यूरोप में 1991 वीं शताब्दी के पहले भाग के अंत में दिखाई दिए। चूंकि आलू उत्तरपूर्वी दक्षिण अमेरिका का मूल निवासी है, इसलिए यह मान लिया गया था कि परजीवी को चिली के नमक के बोट के दौरान यूरोप से लाया गया था। हालांकि, मेक्सिको के टोलुका घाटी में रॉकफेलर सेंटर आलू स्टेशन पर किए गए अध्ययन ने इस दृष्टिकोण को संशोधित करने के लिए मजबूर किया (Niederhauser 1993, XNUMX)।
1. टोलुका घाटी में, स्थानीय कंद आलू की प्रजातियां (सोलनम डिसीसम, एस। बुलबोकास्टेनम, आदि) ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध के लिए जीन के विभिन्न सेट हैं, जो उच्च स्तर के निरर्थक प्रतिरोध के साथ संयुक्त होते हैं, जो परजीवी के साथ एक लंबे सह-विकास को इंगित करता है। दक्षिण अमेरिकी प्रजातियां, जिनमें फसल आलू शामिल हैं, प्रतिरोध जीन की कमी है।
2. टोलुका घाटी में, संभोग प्रकार A1 और A2 के साथ अलग-थलग हैं, जिसके परिणामस्वरूप P. infestans की परस्पर आबादी व्यापक है; जबकि दक्षिण अमेरिका में खेती की आलू की मातृभूमि में, परजीवी क्लोन से फैलता है।
3. टोलुका घाटी में, देर से अंधड़ की वार्षिक गंभीर महामारियाँ हैं। इसलिए, उत्तरी अमेरिकी शोधकर्ताओं (कॉर्नेल यूनिवर्सिटी) के बीच, आलू फाइटोफ्थोरा के जन्मस्थान के रूप में मेसोअमेरिका (मध्य अमेरिका) के बारे में राय स्थापित की गई है (गुडविन एट अल।, 1994)।
दक्षिण अमेरिकी शोधकर्ता इस राय को साझा नहीं करते हैं। उनका मानना है कि खेती की गई आलू और उसके परजीवी पी। Infestans में एक आम मातृभूमि है - दक्षिण अमेरिकी एंडीज। उन्होंने माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम (mtDNA) और परमाणु जीन आरएएस और β-ट्यूबुलिन (गोमेज़-एल्पिज़र एट अल।, 2007) के डीएनए बहुरूपताओं के विश्लेषण पर आणविक अध्ययन द्वारा उनकी बात का समर्थन किया। उन्होंने दिखाया कि दुनिया के विभिन्न हिस्सों से एकत्र किए गए उपभेदों को तीन मूल पैतृक लाइनों से उतारा गया है, जो (तीनों) दक्षिण अमेरिकी एंडीज में पाए जाते हैं। एंडियन हैप्लोटाइप्स दो लाइनों के वंशज हैं: सबसे पुराने mtDNA वंश के आइसोलेडर में एरिकहाइकोनम सेक्शन से जंगली सोलानैसे पर पाए जाते हैं, जबकि दूसरी लाइन के आइसोलेट्स आलू, टमाटर और जंगली नाइटशेड के लिए आम हैं। टोलुका में भी दुर्लभ वंशानुक्रम केवल एक वंश से उतारा जाता है, टोलुका उपभेदों की आनुवंशिक परिवर्तनशीलता (कुछ चर साइटों की कम आवृति आवृत्ति) हाल के बहाव के कारण एक मजबूत संस्थापक प्रभाव को इंगित करता है।
इसके अलावा, एक नई प्रजाति पी। एना एंडीज में पाई गई थी, जो मॉर्फोलॉजिकली और आनुवांशिक रूप से पी। इन्फैटेन्स के समान थी, जो लेखकों के अनुसार, एंडीज को जीनस फियोफथोरा में अटकलों के एक गर्म स्थान के रूप में इंगित करता है। अंत में, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में, पी। Infestans आबादी में एंडियन वंशावली दोनों शामिल हैं, जबकि टोलाका में केवल एक।
इस प्रकाशन ने विभिन्न देशों के शोधकर्ताओं के एक समूह से प्रतिक्रिया व्यक्त की, जिन्होंने पिछले अध्ययन (गॉस एट अल।, 2014) को संशोधित करने के लिए बहुत सारे प्रयोगात्मक कार्य किए। इस कार्य में, पहले, डीएनए बहुरूपताओं का अध्ययन करने के लिए अधिक सूचनात्मक माइक्रोसेटेलाइट डीएनए अनुक्रम का उपयोग किया गया था; दूसरी बात, क्लस्टरिंग, माइग्रेशन पाथ्स, आबादी का समय विचलन आदि के विश्लेषण के लिए। अधिक उन्नत मॉडल का उपयोग किया गया (एफ-सांख्यिकी, बायेसियन सन्निकटन, आदि) और, तीसरा, एक तुलना न केवल एंडियन प्रजाति पी। एना के साथ उपयोग की गई थी, जिसमें एक संकर प्रकृति की स्थापना की गई थी (पी। infestans x Phytophorora sp।) लेकिन यह भी मैक्सिकन स्थानिक प्रजातियों के साथ पी। mirabilis, पी। इपोमोहे, और फाइटोफ्थोरा चरणोली, जो आनुवंशिक रूप से करीब पी। infestans हैं जो एक ही क्लैड में शामिल हैं (क्रून एट अल।, 2012)। इन विश्लेषणों के परिणामस्वरूप, यह स्पष्ट रूप से दिखाया गया था कि हाइब्रिड पी। एना के अलावा, जीनस फाइटोफ्थोरा की सभी प्रजातियों के फाइटोलैनेटिक पेड़ का मूल भाग मैक्सिकन सिन्दुओं से संबंधित है, और माइग्रेशन प्रवाह की दिशा मैक्सिको है - एंडीज, और इसके विपरीत नहीं है, और इसकी शुरुआत यूरोपीय के साथ होती है। नई दुनिया का औपनिवेशीकरण (300-600 साल पहले)। इस प्रकार, आलू की हार के लिए विशेष रूप से पी। इन्फैस्टंस प्रजाति का उद्भव, कंद सोलनेसेस पौधों के गठन के द्वितीयक आनुवंशिक केंद्र में हुआ, अर्थात। मध्य अमेरिका में
पी। इन्फ़ेस्टेंस के जीनोम
2009 में, वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने पूर्ण P infestans जीनोम (Haas et al, 2009) का अनुक्रम किया, जिसका आकार 240 MB था। यह निकट संबंधित प्रजातियों पी। सोजाई (95 एमबी) से कई गुना अधिक है, जो सोयाबीन की जड़ सड़ांध का कारण बनता है, और पी। रामोरम (65 एमबी), ओक, बीच और कुछ अन्य जैसे मूल्यवान पेड़ प्रजातियों को प्रभावित करते हैं। प्राप्त आंकड़ों से पता चला है कि जीनोम में दोहराया अनुक्रमों की बड़ी संख्या में प्रतियां हैं - 74%। जीनोम में 17797 प्रोटीन-कोडिंग जीन होते हैं, जिनमें से अधिकांश सेलुलर प्रक्रियाओं में शामिल जीन होते हैं, जिसमें डीएनए प्रतिकृति, प्रतिलेखन और प्रोटीन का अनुवाद शामिल होता है।
जीनस फाइटोफ्थोरा के जीनोम की तुलना में जीनोम के एक असामान्य संगठन का पता चला है, जिसमें संरक्षित जीनों के अनुक्रमों के ब्लॉक शामिल हैं, जिसमें जीन घनत्व अपेक्षाकृत अधिक है और दोहराया अनुक्रमों की सामग्री अपेक्षाकृत कम है, और गैर-संरक्षित जीन अनुक्रमों वाले व्यक्तिगत और कम जीन घनत्व और दोहराए जाने वाले क्षेत्रों की एक उच्च सामग्री है। कंजर्वेटिव ब्लॉक सभी पी। Infestans प्रोटीन कोडिंग जीन के 70% (12440) खाते हैं। रूढ़िवादी ब्लॉकों के भीतर, जीन आमतौर पर 604 बीपी की औसत अंतर दूरी के साथ निकटता से होते हैं। रूढ़िवादी ब्लॉकों के बीच के क्षेत्रों में, दोहराए जाने वाले तत्वों के घनत्व में वृद्धि के कारण इंटरजेनिक दूरी अधिक (3700 बीपी) है। तेजी से विकसित होने वाले प्रभावकारी स्रावी जीन जीन-गरीब क्षेत्रों में स्थित हैं।
पी। इन्फ़ेस्टन्स जीनोम के अनुक्रम विश्लेषण से पता चला कि जीनोम का लगभग एक तिहाई ट्रांसपेरेंट तत्वों से संबंधित है। पी। इन्फैस्टन्स जीनोम में अन्य ज्ञात जीनोम की तुलना में ट्रांसपोसॉन के काफी अधिक परिवार होते हैं। पी। के अधिकांश शिशु प्रत्यारोपण जिप्सी परिवार के हैं।
पी। शिशुओं के जीनोम में, रोगजनन में शामिल विशिष्ट जीन परिवारों की एक बड़ी संख्या की पहचान की गई है। उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रभावकारी प्रोटीन को घेरता है जो मेजबान पौधे के शरीर विज्ञान को बदलते हैं और इसके संक्रमण में योगदान करते हैं। वे दो व्यापक श्रेणियों से संबंधित हैं: एपोप्लास्टिक प्रभावकार, जो अंतरकोशिकीय स्थानों (एपोप्लास्ट्स), और साइटोप्लाज्मिक प्रभावकों में कार्य करते हैं, जो कि हस्टोरिया के माध्यम से कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। एपोपलास्टिक प्रभावकों में स्रावित हाइड्रोलाइटिक एंजाइम जैसे प्रोटीज़, लिपेस और ग्लाइकोसिलेट्स शामिल हैं जो पौधों की कोशिकाओं को नष्ट करते हैं; मेजबान संयंत्र रक्षा एंजाइमों के अवरोधक; और नेप्रोटाइज़िंग विषाक्त पदार्थों जैसे कि नेफ़ 1-प्रोटीन (एनपीएल) और पीसीएफ-जैसे छोटे सिस्टीन-समृद्ध प्रोटीन (एससीआर)।
P. infestans effector जीन कई हैं और आमतौर पर नॉनपैथोजेनिक जीन से बड़े होते हैं। सबसे प्रसिद्ध साइटोप्लास्मिक प्रभाव आरएक्सएलआर और क्रिंकलर (सीएनआर) हैं। ओओमीसेट्स के विशिष्ट साइटोप्लाज्मिक प्रभाव आरएक्सएलआर प्रोटीन होते हैं। अब तक खोजे गए सभी आरएक्सएलआर प्रभाव वाले जीन में अमीनो-टर्मिनल समूह आर्ग-एक्सलेयू-आर्ग शामिल हैं, जहां एक्स एक एमिनो एसिड है। अध्ययन के परिणामस्वरूप, यह सुझाव दिया गया कि P. infestans जीनोम में 563 RXLR जीन हैं, जो P. sojae और P. ramorum की तुलना में 60% अधिक है। P. infestans जीनोम में लगभग RXLR जीन प्रजाति-विशिष्ट हैं। RXLR इफ़ेक्टर्स की एक विस्तृत विविधता है। उनमें से, एक बड़े और 150 छोटे परिवारों की पहचान की गई थी। मुख्य प्रोटिओम के विपरीत, आरएक्सएलआर प्रभाववाहक जीन आमतौर पर जीनोम के जीन-गरीब और दोहराव वाले क्षेत्रों में स्थित होते हैं। इन क्षेत्रों की गतिशीलता को निर्धारित करने वाले मोबाइल तत्व इन जीनों में पुनर्संयोजन की सुविधा प्रदान करते हैं।
Cytoplasmic CRN प्रभावकों की पहचान मूल रूप से P. infestans transcripts एन्कोडिंग प्लांट टिशू नेक्रोसिस पेप्टाइड्स में की गई थी। उनकी खोज के बाद से, इन प्रभावों के परिवार के बारे में बहुत कम जानकारी है। पी। इन्फ़ेस्टन्स जीनोम के विश्लेषण से 196 CRN जीन के एक विशाल परिवार का पता चला, जो P. sojae (100 CRN) और P. ramorum (19 CRN) की तुलना में काफी बड़ा है। RXLRs की तरह, CRN मॉड्यूलर प्रोटीन हैं और इसमें एक उच्च संरक्षित एन-टर्मिनल LFLAK डोमेन (50 अमीनो एसिड) और एक अलग DWL डोमेन होता है, जिसमें विभिन्न जीन होते हैं। अधिकांश CRN (60%) में एक सिग्नल पेप्टाइड होता है।
मेजबान संयंत्र की सेलुलर प्रक्रियाओं को बाधित करने के लिए विभिन्न सीआरएन की संभावना का अध्ययन किया गया है। जब पौधे के परिगलन का विश्लेषण करते हैं, तो CRN2 प्रोटीन को हटाने से 234 अमीनो एसिड (पदों 173-407, डीएक्सजी डोमेन) से युक्त सी-टर्मिनल क्षेत्र की पहचान करना और कोशिका मृत्यु का कारण बना। पी। Infestans CRN जीन के विश्लेषण से चार अलग-अलग सी-टर्मिनल क्षेत्रों का पता चला, जो पौधे के भीतर कोशिका मृत्यु का कारण भी बनते हैं। इनमें नए पहचाने गए DC डोमेन (P. Infestans में 18 जीन और 49 pseudogenes) शामिल हैं, साथ ही D2 (14 और 43) और DBF (2 और 1) डोमेन भी प्रोटीन केनेसेस के समान हैं। एक संयंत्र में व्यक्त सीआरएन डोमेन के प्रोटीन एक संयंत्र सेल में संरक्षित (सिग्नल पेप्टाइड्स के अभाव में) होते हैं और एक इंट्रासेल्युलर तंत्र द्वारा कोशिका मृत्यु को उत्तेजित करते हैं। CRN डोमेन वाले 255 अन्य क्रम में जीन के रूप में कार्य करने की संभावना नहीं है।
आरएक्सएलआर और सीआरएन प्रभाववाहक जीन परिवारों की संख्या और आकार में वृद्धि संभवतया गैर-एलील होमोलॉजिक पुनर्संयोजन और जीन दोहराव के कारण हुई। इस तथ्य के बावजूद कि जीनोम में बड़ी संख्या में सक्रिय मोबाइल तत्व हैं, फिर भी प्रभाव जीन के हस्तांतरण का कोई प्रत्यक्ष प्रमाण नहीं है।
जनसंख्या संरचना के अध्ययन में उपयोग की जाने वाली विधियाँ
आबादी के आनुवंशिक संरचना का अध्ययन वर्तमान में अपने घटक उपभेदों की शुद्ध संस्कृतियों के विश्लेषण पर आधारित है। शुद्ध फसलों को अलग किए बिना आबादी का विश्लेषण भी विशिष्ट उद्देश्यों के लिए किया जाता है, जैसे कि, उदाहरण के लिए, आबादी की आक्रामकता का अध्ययन करना या उसमें कवकनाशी के लिए प्रतिरोधी उपभेदों की उपस्थिति (फिलिप्पोव एट अल।, 2004; डेरेनगाइना एट अल।, 1999)। इस प्रकार के अनुसंधान में विशेष विधियों का उपयोग शामिल है, जिसका विवरण इस समीक्षा के दायरे से बाहर है। उपभेदों के तुलनात्मक विश्लेषण के लिए, डीएनए संरचना के विश्लेषण और फेनोटाइपिक अभिव्यक्तियों के अध्ययन के आधार पर, कई तरीकों का उपयोग किया जाता है। आबादी के तुलनात्मक विश्लेषण को बड़ी संख्या में आइसोलेट्स से निपटना पड़ता है, जो इस्तेमाल की जाने वाली विधियों पर कुछ आवश्यकताओं को लागू करता है। आदर्श रूप से, उन्हें निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए (Cooke, Lees, 2004, Mueller, Wolfenbarger, 1999):
- सस्ता, लागू करने में आसान, महत्वपूर्ण समय लागतों की आवश्यकता नहीं है, आम तौर पर उपलब्ध प्रौद्योगिकियों (उदाहरण के लिए, पीसीआर) पर आधारित हो;
- एक पर्याप्त बड़ी संख्या में स्वतंत्र कोडिनेटर मार्कर विशेषताओं को उत्पन्न करना चाहिए;
- उच्च प्रजनन क्षमता है;
- जांच की जाने वाली ऊतक की न्यूनतम मात्रा का उपयोग करें;
- सब्सट्रेट के लिए विशिष्ट रहें (संस्कृति में मौजूद संदूषण परिणामों को प्रभावित नहीं करना चाहिए);
- खतरनाक प्रक्रियाओं और अत्यधिक जहरीले रसायनों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है।
दुर्भाग्य से, उपरोक्त सभी मापदंडों के अनुरूप कोई विधियाँ नहीं हैं। हमारे समय में उपभेदों के एक तुलनात्मक अध्ययन के लिए, फेनोटाइपिक लक्षणों के विश्लेषण के आधार पर तरीकों का उपयोग किया जाता है: आलू और टमाटर की किस्मों (आलू और टमाटर की दौड़) के लिए विषाणु, संभोग के प्रकार, पेप्टिडेज़। स्पेक्ट्रोमीज़ के स्पेक्ट्रा और ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ और डीएनए संरचना के विश्लेषण पर। प्रतिबंध टुकड़ा (RFLP), जिसे आमतौर पर एक संकरण जांच RG 57 के साथ पूरक किया जाता है, माइक्रोसेटेलाइट रिपीट्स (SSR और InterSSR) का विश्लेषण, यादृच्छिक प्राइमरों (RAPD) के साथ प्रवर्धन, प्रतिबंध अंशों (AFLP) का प्रवर्धन, मोबाइल तत्वों के अनुक्रमों के लिए प्राइमरों के साथ प्रवर्धन। साइन पीसीआर), माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हैल्पोटाइप का निर्धारण।
पी। इन्फ़ेस्टन्स के साथ काम में उपयोग किए गए उपभेदों के तुलनात्मक अध्ययन के लिए तरीकों का संक्षिप्त विवरण
फेनोटाइपिक मार्कर लक्षण
"आलू" दौड़
"आलू" दौड़ एक आम तौर पर शोध और इस्तेमाल किया मार्कर हैं। "सिंपल पोटैटो" रेस में कम से कम दो - आलू पौरुष, "जटिल" वाले के लिए एक जीन होता है। ब्लैक एट अल। (1953), उनके पास उपलब्ध सभी आंकड़ों को सारांशित करते हुए, उन्होंने पाया कि फाइटोफ्थोरा जाति, पी। के लिए प्रतिरोधी जीन / जीन के साथ पौधों को संक्रमित करने में सक्षम है, जो विषाणुजन्य जीन / जीन को संक्रमित करता है, और 1, 2, 3, और 4 पाया है कि पौधों को संक्रमित करता है। क्रमशः R1, R2, R3 और R4 के जीन के साथ, अर्थात जीन सिद्धांत के लिए जीन के अनुसार परजीवी और मेजबान के बीच बातचीत होती है। इसके अलावा, काले, गैलीगली और मैल्कोमसन की भागीदारी के साथ, प्रतिरोध जीन R5, R6, R7, R8, R9, R10 और R11 और साथ ही साथ संबंधित जातियों (ब्लैक, 1954; ब्लैक एंड गैलग्ली, 1957; मैल्कमसन और ब्लैक, 1966; मैल्कमसन, 1970) की खोज की।
विभिन्न क्षेत्रों से रोगज़नक़ों की नस्लीय संरचना पर डेटा का एक व्यापक निकाय है। इन आंकड़ों का विस्तार से विश्लेषण किए बिना, हम केवल एक सामान्य प्रवृत्ति का संकेत देंगे: जहां नए प्रतिरोध जीन या उनके संयोजनों के साथ किस्मों का उपयोग किया गया था, पहले तो देर से धुंधला होने के कुछ कमजोर थे, लेकिन फिर इसी पौरुष जीन के साथ दौड़ दिखाई दी और देर से धुंधला के चयनित और प्रकोप फिर से शुरू हो गए। पहले 4 प्रतिरोध जीन (R1-R4) के खिलाफ विशिष्ट पौरुष इन जीनों के साथ किस्मों की खेती में परिचय से पहले एकत्र किए गए संग्रह में शायद ही कभी देखा गया था, लेकिन इन जीनों को ले जाने वाली किस्मों पर पैथोजन परजीवी होने पर विषाणुजनित उपभेदों की संख्या तेजी से बढ़ी। दूसरी ओर, जीन 5-11, संग्रह (शॉ, 1991) में काफी सामान्य थे।
1980 के दशक के उत्तरार्ध में बढ़ते मौसम के दौरान अलग-अलग जातियों के अनुपात के एक अध्ययन से पता चला है कि बीमारी के विकास की शुरुआत में, कम आक्रामकता वाले क्लोन और 1-2 विषाणु जनन जीन आबादी में दिखाई देते हैं।
इसके अलावा, देर से कलंक के विकास के साथ, मूल क्लोन की एकाग्रता कम हो जाती है और उच्च आक्रामक के साथ "जटिल" दौड़ की संख्या बढ़ जाती है। सीजन के अंत तक उत्तरार्द्ध की घटना 100% तक पहुंच जाती है। जब कंद भंडारण करते हैं, तो आक्रामकता में कमी होती है और व्यक्तिगत पौरुष जीन की हानि होती है। क्लोन प्रतिस्थापन की गतिशीलता विभिन्न किस्मों में अलग-अलग तरीकों से हो सकती है (रयबकोवा और डायकोव, 1990)। हालांकि, 2000-2010 में हमारे अध्ययन से पता चला कि आलू और टमाटर दोनों से पृथक उपभेदों के बीच जटिल दौड़ एपिफाईटोटिक्स की शुरुआत से पाई जाती है। यह संभवतया रूस में पी। इन्फ़ेस्टन्स की आबादी में बदलाव के कारण है।
1988-1995 तक, विभिन्न क्षेत्रों में सभी या लगभग सभी विषाणुजनित जीनों के साथ "सुपररियर्स" की घटना 70-100% तक पहुंच गई। इस स्थिति को नोट किया गया था, उदाहरण के लिए, बेलारूस में, लेनिनग्राद और मॉस्को क्षेत्रों में, उत्तर ओसेशिया में और जर्मनी में (इवान्युक एट अल।, 2002 ए, 2002 बी; पोलित्को, 1994; शबर्ट-ब्यूटिन एट अल। 1995)।
"टमाटर" दौड़
टमाटर की खेती में, लेट ब्लाइट के प्रतिरोध के केवल 2 जीन पाए गए - Ph1 (गैलीग्ली एंड मारवेल, 1955) और Ph2 (अल-खर्ब, 1988)। जैसा कि आलू की दौड़ के मामले में, टमाटर और पी। Infestans के बीच बातचीत जीन-दर-जीन के आधार पर होती है। T0 रेस वे किस्में हैं जिनमें रेसिस्टेंस जीन (औद्योगिक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली अधिकांश किस्में) नहीं हैं, T1 रेस, Ph1 जीन (ओटावा) के साथ किस्मों को संक्रमित करती है, और T2 रेस, Ph2 जीन के साथ किस्मों को संक्रमित करती है।
रूस में, आलू पर लगभग विशेष रूप से T0 पाया गया; T0 को मौसम की शुरुआत में टमाटर पर दर्शाया गया था, लेकिन बाद में इसे T1 की दौड़ (Dyovov et al।, 1975, 1994) से बदल दिया गया। 2000 के बाद, कई आबादी में आलू पर टी 1 एपिफाइटिक अवधि की शुरुआत में हुआ। संयुक्त राज्य अमेरिका में, आलू के उपभेद टमाटर के लिए गैर-रोगजनक थे, साथ ही दौड़ T0, T1 और T2 थे, जबकि टमाटर T1 और T2 पर पूर्ववर्ती (वर्तनियन और एंडो, 1985; गुडविन एट अल; 1995)।
संभोग प्रकार
अध्ययन करने के लिए, ज्ञात संभोग प्रकारों के साथ परीक्षक (संदर्भ) उपभेदों - A1 और A2 की आवश्यकता होती है। टेस्ट आइसोलेट को उनके साथ पेट्री डिश में जोड़े में ओट एगर माध्यम के साथ जोड़ा जाता है। 10 दिनों तक ऊष्मायन के बाद, उपभेदों के संपर्क क्षेत्र में मध्यम में ओस्पोर्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति के लिए प्लेटों की जांच की जाती है। 4 विकल्प हैं: तनाव A1 संभोग प्रकार का है, अगर यह A2 परीक्षक के साथ Oospores बनाता है, A2 के लिए, अगर यह A1 परीक्षक के साथ Oospores बनाता है, A1A2 के लिए, अगर यह दोनों परीक्षकों के साथ oospores बनाता है, या बाँझ (00) है, अगर यह oospores नहीं बनता है। परीक्षक के साथ (अंतिम दो समूह दुर्लभ हैं)।
संभोग के प्रकारों को अधिक तेज़ी से निर्धारित करने के लिए, पीसीआर द्वारा संभोग के प्रकार को निर्धारित करने के लिए उनके आगे के उपयोग के उद्देश्य से संभोग के प्रकार से जुड़े जीनोम के क्षेत्रों की पहचान करने का प्रयास किया गया था। अमेरिकी शोधकर्ता ऐसी साइट की पहचान करने वाले पहले सफल प्रयोगों में से एक थे (जूडल्सन एट अल।, 1995)। आरएपीडी विधि का उपयोग करते हुए, वे दो पार किए गए आइसोलेट्स की संतानों में संभोग के प्रकार से जुड़े W16 क्षेत्र की पहचान करने में सक्षम थे, और इसे बढ़ाने के लिए 24-bp प्राइमरों की एक जोड़ी डिजाइन करने के लिए (W16-1 (5'-AACACGCACAAGGCATATAAATGTA-3 ') और W16-2 (5') -GGTAATGTAGCGTAACAGCTCTC-3 ') प्रतिबंध एंजाइम HaeIII के साथ पीसीआर उत्पाद के प्रतिबंध के बाद, युग्मन प्रकार A1 और A2 के साथ अलग-थलग करना संभव था।
कोरियाई शोधकर्ताओं (किम, ली, 2002) द्वारा संभोग प्रकार निर्धारित करने के लिए पीसीआर मार्कर प्राप्त करने का एक और प्रयास किया गया था। उन्होंने AFLP विधि का उपयोग करके विशिष्ट उत्पादों की पहचान की। नतीजतन, प्राइमर PHYB-1 (आगे) (5'-GATCGGATTAGTCAGACGAG-3 ') और PHYB-2 (5'-GCGTCTGCAAGGCGATTTT-3') की एक जोड़ी विकसित की गई, जिससे A2 मेटिंग प्रकार से जुड़े जीनोम क्षेत्र का चयनात्मक प्रवर्धन हो सकता है। इसके बाद, उन्होंने इस काम को जारी रखा और प्राइमर 5 'AAGCTATACTGGGACAGGGT-3' (INF-1, फॉरवर्ड) और 5'-GCGTTCTTTCGTATTACCAC-3 (INF-2) को डिजाइन किया, जिससे मैट-ए 1 क्षेत्र के चयनात्मक प्रवर्धन की अनुमति मिलती है, जिसमें संभोग प्रकार की विशेषता है। A1। चेक रिपब्लिक (Mazakova et al।, 2006), ट्यूनीशिया (Jmour, Hamada, 2006), और अन्य क्षेत्रों में P. infestans आबादी के अध्ययन में mating प्रकारों के PCR डायग्नोस्टिक्स के अच्छे परिणाम सामने आए। हमारी प्रयोगशाला (माईत्सा, एलांस्की, अप्रकाशित) में, रूस के विभिन्न क्षेत्रों (कोस्त्रोमा, रियाज़ान, अस्त्रखान, और मास्को क्षेत्रों) में रोगग्रस्त आलू और टमाटर के अंगों से अलग किए गए 34 पी। इन्फैस्टन्स स्ट्रेन का विश्लेषण किया गया था। 90% से अधिक विशिष्ट प्राइमरों का उपयोग करके पीसीआर विश्लेषण के परिणाम एक पोषक माध्यम पर पारंपरिक विधि द्वारा संभोग प्रकार के विश्लेषण के परिणामों के साथ मेल खाते हैं।
तालिका 1। सिब 1 क्लोन (एलांस्की एट अल।, 2001) के भीतर प्रतिरोध की विविधता।
नमूना संग्रह स्थान | विश्लेषण किए गए आइसोलेट्स की संख्या | संवेदनशील (एस), कमजोर प्रतिरोधी (एसआर) और प्रतिरोधी (आर) उपभेदों, पीसी (%) की संख्या | ||
S | SR | R | ||
जी। व्लादिवोस्तोक | 10 | 1 (10) | 4 (40) | 5 (50) |
जी। चिता | 5 | 0 | 0 | 5 (100) |
इरकुत्स्क | 9 | 9 (100) | 0 | 0 |
जी। क्रास्नोयार्स्क | 13 | 12 (92) | 1 (8) | 0 |
येकातेरिनबर्ग शहर | 15 | 8 (53) | 1 (7) | 6 (40) |
ओ। सखालिन | 66 | 0 | 0 | 66 (100) |
ओम्स्क क्षेत्र | 18 | 0 | 0 | 18 (100) |
जनसंख्या मार्कर के रूप में मैटलैक्सिल प्रतिरोध
1980 के दशक की शुरुआत में, विभिन्न क्षेत्रों में मेटलएक्सिल-प्रतिरोधी पी। इन्फैस्टन्स उपभेदों के कारण देर से होने वाले विस्फोट के शक्तिशाली प्रकोपों का उल्लेख किया गया था। कई देशों में आलू के खेतों को महत्वपूर्ण नुकसान हुआ है (डॉवले और ओ'सुल्लीवन, 1981; डेविड एट।), 1983; डेरेवगिना, 1991)। तब से, दुनिया के कई देशों में, पी। शिशुओं की आबादी में फेनिलैमाइड-प्रतिरोधी उपभेदों की घटना की निरंतर निगरानी की गई है। फेनिलमाइड युक्त दवाओं के उपयोग के लिए संभावनाओं के व्यावहारिक आकलन के अलावा, सुरक्षात्मक उपायों की एक प्रणाली का निर्माण और एपिफाइटोटिस की भविष्यवाणी करते हुए, इन दवाओं के प्रतिरोध इस रोगज़नक़ की आबादी के तुलनात्मक विश्लेषण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मार्कर सुविधाओं में से एक बन गया है। हालाँकि, तुलनात्मक जनसंख्या अध्ययन में मेटलैक्सिल के प्रतिरोध का उपयोग इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए कि: 1 - प्रतिरोध का आनुवंशिक आधार अभी तक ठीक से निर्धारित नहीं किया गया है, 2 - मेटलैक्सिल का प्रतिरोध एक चुनिंदा निर्भर गुण है जो फिनाइलैमाइड्स के उपयोग के आधार पर बदल सकता है, 3 - अलग-अलग। एक क्लोनल लाइन (तालिका 1) के भीतर मेटलैक्सिल उपभेदों के प्रति संवेदनशीलता की डिग्री।
आइसोजाइम का वर्णक्रम
Isozyme मार्कर आमतौर पर बाहरी परिस्थितियों से स्वतंत्र होते हैं, मेंडेलियन विरासत को दिखाते हैं और कोडोमेंट होते हैं, जो होमो और हेटेरोजाइट्स के बीच अंतर करने की अनुमति देते हैं। जीन मार्कर के रूप में प्रोटीन का उपयोग आनुवंशिक सामग्री के दोनों बड़े पुनर्गठन की पहचान करना संभव बनाता है, जिसमें क्रोमोसोमल और जीनोमिक म्यूटेशन और एकल एमिनो एसिड प्रतिस्थापन शामिल हैं।
प्रोटीन के इलेक्ट्रोफोरेटिक अध्ययनों से पता चला है कि अधिकांश एंजाइम जीवों में विद्युतीय गतिशीलता में भिन्न भिन्न अंशों के रूप में मौजूद हैं। ये अंश अलग-अलग लोकी (आइसोजाइम या आइसोजाइम) द्वारा या एक ही स्थान के अलग-अलग युग्मकों (एलोजाइम या एलोइनेज) द्वारा एंजाइमों के कई रूपों को कूटने के परिणाम हैं। यही है, आइसोजाइम एक एंजाइम के विभिन्न रूप हैं। विभिन्न रूपों में एक ही उत्प्रेरक गतिविधि होती है, लेकिन पेप्टाइड और प्रभारी में एकल अमीनो एसिड प्रतिस्थापन में थोड़ा भिन्न होता है। वैद्युतकणसंचलन के दौरान इस तरह के मतभेद सामने आते हैं।
पी। इन्फैस्टन्स स्ट्रेन के अध्ययन में, दो प्रोटीन, पेप्टिडेज और ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज के आइसोनिजेस के स्पेक्ट्रा का उपयोग किया जाता है (यह एंजाइम रूसी आबादी में मोनोमोर्फिक है, इसलिए, इस अध्ययन के तरीकों को इस काम में प्रस्तुत नहीं किया गया है)। एक विद्युत क्षेत्र में उन्हें आइसोजाइम में अलग करने के लिए, अध्ययन किए गए जीवों से पृथक प्रोटीन तैयारी को एक विद्युत क्षेत्र में रखी जेल प्लेट पर लागू किया जाता है। जेल में अलग-अलग प्रोटीन की प्रसार दर आवेश और आणविक भार पर निर्भर करती है, इसलिए, एक विद्युत क्षेत्र में, प्रोटीन के मिश्रण को अलग-अलग अंशों में विभाजित किया जाता है, जिसे विशेष रंजक का उपयोग करके कल्पना की जा सकती है।
पेप्टिडेज़ आइसोनिजेस का अध्ययन सेलुलोज-एसीटेट, स्टार्च या पॉलीक्रिलमियम जैल पर किया जाता है। सबसे सुविधाजनक है हेलेना प्रयोगशालाओं इंक द्वारा निर्मित सेलूलोज़ एसीटेट जैल के उपयोग के आधार पर विधि। इसमें बड़ी मात्रा में परीक्षण सामग्री की आवश्यकता नहीं है, यह दोनों एंजाइम लोकी के लिए वैद्युतकणसंचलन के बाद जेल पर विपरीत बैंड प्राप्त करने की अनुमति देता है, इसके कार्यान्वयन के लिए बड़े समय और सामग्री की लागत (छवि 2) की आवश्यकता नहीं होती है।
मायसेलियम का एक छोटा सा टुकड़ा 1,5 मिलीलीटर माइक्रोवेट में स्थानांतरित किया जाता है, आसुत जल के 1-2 बूंदों को इसमें जोड़ा जाता है। उसके बाद, नमूना को होमोजेनाइज्ड किया जाता है (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रिक ड्रिल के साथ एक माइक्रोवॉच के लिए उपयुक्त प्लास्टिक अटैचमेंट के साथ) और 25 आरपीएम पर एक अपकेंद्रित्र पर 13000 सेकंड के लिए तलछट। प्रत्येक microtube से 8 μl। सतह पर तैरनेवाला आवेदक प्लेट में स्थानांतरित किया जाता है।
सेलूलोज़ एसीटेट जेल को बफर कंटेनर से बाहर निकाला जाता है, जिसे फिल्टर पेपर की दो शीटों के बीच देखा जाता है और इसे एप्लिकेटर के प्लास्टिक बेस के ऊपर काम की परत के साथ रखा जाता है। प्लेट से समाधान 2-4 बार जेल पर आवेदक द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। जेल को वैद्युतकणसंचलन कक्ष में स्थानांतरित किया जाता है,
तालिका 2. पेप्टिडेस आइसोनिजेस, पेंट की एक बूंद (ब्रोमोफेनॉल नीला) के विश्लेषण में सेल्यूलोज एसीटेट जेल को धुंधला करने के लिए उपयोग किए जाने वाले समाधान की संरचना को जेल के किनारे पर रखा गया है।
टीआरआईएस एचसीएल, 0,05 एम, पीएच 8,0 2 मिलीलीटर
पेरोक्सीडेस, 1000 यू / मिली 5 बूंद
ओ-डायनीसिडीन, 4 मिलीग्राम / एमएल 8 बूंद
MgCl2, 20 mg / ml 2 बूंद
ग्लाइ-लेउ, 15 मिलीग्राम / एमएल 10 बूंद
एल-एमिनो-एसिड ऑक्सीडेज, 20 यू / एमएल 2 बूंद
वैद्युतकणसंचलन 20 मिनट के लिए किया जाता है। 200 वी। में वैद्युतकणसंचलन के बाद, जेल को एक पेंटिंग तालिका में स्थानांतरित किया जाता है और एक विशेष पेंटिंग समाधान (तालिका 2) के साथ दाग दिया जाता है। 10% DIFCO agar के 1,6 मिलीलीटर को पहले से माइक्रोवेव ओवन में पिघलाया जाता है, जिसे 60 ° C तक ठंडा किया जाता है, जिसके बाद 2 मिलीलीटर अगर को पेंट के मिश्रण के साथ मिलाया जाता है और जेल पर डाला जाता है। 15-20 मिनट के भीतर धारियाँ दिखाई देती हैं। पिघले हुए अगर के साथ घोल को मिलाने से तुरंत पहले एल-एमिनो-एसिड ऑक्सीडेज अभिकर्मक मिलाया जाता है।
रूसी आबादी में, पेप 1 लोकस जीनोटाइप 100/100 और 92/100 द्वारा दर्शाया गया है। Homozygote 92/92 अत्यंत दुर्लभ (लगभग 0,1%) है। Locus Rehr 2 को तीन जीनोटाइप 100/100, 100/112 और 112/112 द्वारा दर्शाया गया है, और सभी 3 वेरिएंट काफी सामान्य हैं (Elanky और Smirnov, 2003, Fig। 2)।
जीनोम अनुसंधान
बाद के संकरण के साथ प्रतिबंध टुकड़ा लंबाई बहुरूपता (RFLP-RG 57)
कुल डीएनए को ईको आर 1 प्रतिबंध एंजाइम के साथ इलाज किया जाता है, डीएनए टुकड़े agarose जेल वैद्युतकणसंचलन द्वारा अलग किए जाते हैं। परमाणु डीएनए बहुत बड़ा है और इसमें कई दोहराव वाले अनुक्रम हैं; इसलिए, प्रतिबंध एंजाइमों की कार्रवाई द्वारा प्राप्त कई टुकड़ों का सीधे विश्लेषण करना मुश्किल है। इसलिए, जेल में अलग किए गए डीएनए टुकड़े को एक विशेष झिल्ली में स्थानांतरित किया जाता है और आरजी 57 जांच के साथ संकरण के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें रेडियोधर्मी या फ्लोरोसेंट लेबल के साथ लेबल किए गए न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं। यह जांच दोहराए जाने वाले जीन अनुक्रम (गुडविन एट अल।, 1992, फोर्ब्स एट अल।, 1998) के साथ संकरण करती है। एक प्रकाश- या रेडियोधर्मी सामग्री पर संकरण के परिणामों के दृश्य के बाद, एक बहु-लोको संकरण प्रोफ़ाइल (फिंगरप्रिंटिंग) प्राप्त की जाती है, जिसे 25-29 अंशों (फोर्ब्स एट अल।, 1998) द्वारा दर्शाया गया है। एसेक्सुअल (क्लोनल) संतानों के प्रोफाइल एक जैसे होंगे। वैद्युतकणसंचलन पर बैंड की व्यवस्था से, तुलनात्मक जीवों की समानता और अंतर को आंका जाता है।
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हैलोटाइप
अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, एमटीडीएनए को एक डबल-स्ट्रैंडेड सर्कुलर डीएनए अणु के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं के परमाणु गुणसूत्रों के विपरीत, अर्ध-रूढ़िवादी को दोहराता है और प्रोटीन अणुओं से जुड़ा नहीं है।
पी। Infestans के माइटोकॉन्ड्रियल जीन को अनुक्रमित किया गया था, और कई कार्य प्रतिबंध खंडों की लंबाई (कार्टर एट अल, 1990, गुडविन, 1991, गैविनो, फ्राई, 2002) के विश्लेषण के लिए समर्पित थे। ग्रिफ़िथ और शॉ (1998) के बाद mtDNA हेयरप्लोट्स के निर्धारण के लिए एक सरल और तेज़ तरीका विकसित किया गया, यह मार्कर पी। इन्फेस्टेंस के अध्ययन में सबसे लोकप्रिय में से एक बन गया। इस पद्धति का सार प्राइमर F2-R2 और R4 के साथ दो सामान्य विटोन्ड्रियल डीएनए टुकड़े (सामान्य जीनोम से) के अनुक्रमिक प्रवर्धन में शामिल है। F4-R3 (तालिका 1) और प्रतिबंध एंजाइम MspI (1 टुकड़ा) और EcoR2 (4 टुकड़ा) के साथ उनके बाद के प्रतिबंध। विधि आपको 1881 हैप्लोटाइप्स की पहचान करने की अनुमति देती है: Ia, IIa, Ib, IIb। टाइप II एक प्रकार से भिन्न होता है I 2 बीपी डालने की उपस्थिति और पी 4 और पी 3 क्षेत्रों (छवि XNUMX) में प्रतिबंध साइटों का एक अलग स्थान।
1996 के बाद से, रूस के क्षेत्र में एकत्र किए गए उपभेदों के बीच, केवल हेलाोटाइप्स आईए और आईआईए नोट किए गए थे (एलेस्की एट अल, 2001, 2015)। एक बिजली के क्षेत्र में प्राइमर F2-R2 के साथ प्रतिबंध उत्पादों को अलग करने के बाद उन्हें पहचाना जा सकता है (छवि 4, 5)। एमटीडीएनए के प्रकार उपभेदों और आबादी के तुलनात्मक विश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं। कई कार्यों में, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए का उपयोग क्लोनल लाइनों को अलग करने और पी। Infestans आइसोलेट्स (Botez et al।, 2007; शीन एट अल।, 2009) के लिए किया जाता था। पीसीआर-आरएफएलपी पद्धति का उपयोग करते हुए, यह निष्कर्ष निकाला गया कि mtDNA एक ही पी। इन्फैस्टन्स स्ट्रेन (एलांस्की और मिल्युटिना, 2007) में विषम है। प्रवर्धन की स्थिति: 1x (500 सेकंड। 94 डिग्री सेल्सियस), 40x (30 सेकंड। 90 डिग्री सेल्सियस, 30 सेकंड। 52 डिग्री सेल्सियस, 90 सेकंड। 72 डिग्री सेल्सियस); 1x (5 मिनट। 72 डिग्री सेल्सियस)। प्रतिक्रिया मिश्रण: (20 μl): 0,2 यू Taq डीएनए पोलीमरेज़, 1x 2,5 मिमी MgCl2-Taq बफर, 0,2 मिमी प्रत्येक dNTP, 30 pm प्राइमर और विश्लेषण किए गए डीएनए के 5 एनजी, विआयनीकृत पानी - 20 μl तक।
पीसीआर उत्पाद का प्रतिबंध 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 6-37 घंटे के लिए किया जाता है। प्रतिबंध मिश्रण (20 μl): 10x MspI (2 μl), 10x प्रतिबंध बफर (2 μl), विआयनीकृत पानी (6 μl), पीसीआर उत्पाद (10 μl)।
तालिका 3. mtDNA बहुरूपी क्षेत्रों के प्रवर्धन के लिए प्रयुक्त प्राइमर
ठिकाना | भजन की पुस्तक | प्राइमर लंबाई और प्लेसमेंट | पीसीआर उत्पाद की लंबाई | Restrictase |
---|---|---|---|---|
P2 | F2: 5'- TTCCCTTTGTCCTCTACCGAT | 21; 13619-13639 | 1070 | MSPI |
R2: 5'- TTACGGCGGTTTAGCACATACA | 22; 14688-14667 | |||
P4 | F4: 5'- TGGTCATCCAGAGTTTATGTT | 22; 9329-9350 | 964 | इकोरी |
R4:5 - सीसीजीएटीएसीसीजीएटीएसीसीसीएसीसीएसीएए | 22; 10292-10271 |
रैंडम प्राइमर प्रवर्धन (RAPD)
आरएपीडी को बाहर निकालते समय, एक मनमाने ढंग से न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के साथ एक प्राइमर (कभी-कभी कई प्राइमर), आमतौर पर 10 न्यूक्लियोटाइड्स, एक उच्च सामग्री (50% से) जीसी न्यूक्लियोटाइड्स और एक कम एनीलिंग तापमान (लगभग 35 डिग्री सेल्सियस) के साथ प्रयोग किया जाता है। इस तरह के प्राइमरों जीनोम में कई पूरक साइटों पर "भूमि"। प्रवर्धन के बाद, बड़ी संख्या में एम्पलीकॉन प्राप्त होते हैं। उनकी संख्या प्राइमर (इस्तेमाल) और प्रतिक्रिया की स्थिति (MgCl2 एकाग्रता और annealing तापमान) पर निर्भर करती है।
पॉलीकेरिलमाइड या एग्रोसे जेल में आसवन द्वारा एम्पलीकॉन्स का विज़ुअलाइज़ेशन किया जाता है। आरएपीडी विश्लेषण का संचालन करते समय, विश्लेषण की गई सामग्री की शुद्धता की सावधानीपूर्वक निगरानी करना आवश्यक है, क्योंकि अन्य जीवित वस्तुओं के साथ संदूषण कलाकृतियों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि का कारण बन सकता है, जो शुद्ध सामग्री (पेरेस एट अल, 1998) के विश्लेषण में काफी हैं। पी। इन्फैस्टन्स जीनोम के अध्ययन में इस पद्धति का उपयोग कई कार्यों (जुडेलसन, रॉबर्ट्स, 1999, घिमिरे एट अल।, 2002, कार्लिसल एट अल।, 2001) में परिलक्षित होता है। प्रतिक्रिया की स्थितियों और प्राइमरों (51 10-न्यूक्लियोटाइड प्राइमरों का अध्ययन किया गया था) का चयन अबू-एल सैमेन एट अल।, (2003) के लेख में दिया गया है।
माइक्रोसैटेलाइट रिपीट विश्लेषण (SSR)
माइक्रोसैटेलाइट दोहराता है (सरल अनुक्रम दोहराता है, एसएसआर) सभी यूकेरियोट्स के परमाणु जीनोम में मौजूद 1-3 (कभी-कभी 6) न्यूक्लियोटाइड्स के छोटे अनुक्रमों को दोहरा रहे हैं। क्रमिक दोहराव की संख्या 10 से 100 तक भिन्न हो सकती है। माइक्रोसेटेलाइट लोकी काफी उच्च आवृत्ति के साथ होती है और कम या ज्यादा समान रूप से पूरे जीनोम में वितरित की जाती है (लैक्रैक्रैंट्ज़ एट अल।, 1993)। माइक्रोसैटेलाइट अनुक्रमों का बहुरूपता मूल रूपांकनों के दोहराव की संख्या में अंतर के साथ जुड़ा हुआ है। माइक्रोसैटेलाइट मार्कर मार्मिक होते हैं, जो जनसंख्या संरचना का विश्लेषण करने, रिश्तेदारी, जीनोटाइप प्रवास पथ, आदि का निर्धारण करने के लिए उनका उपयोग करना संभव बनाता है। इन मार्करों के अन्य फायदों के बीच, किसी को अपने उच्च बहुरूपता, अच्छी प्रजनन क्षमता, तटस्थता, और स्वचालित विश्लेषण और मूल्यांकन करने की क्षमता पर ध्यान देना चाहिए। माइक्रोसेटेलाइट रिपीट के बहुरूपता का प्रतिरूप पीसीआर प्रवर्धन द्वारा यूनीक सीक्वेंस फ़्लैंकिंग माइक्रोसैटेसी लोकी के पूरक का उपयोग किया जाता है। प्रारंभ में, विश्लेषण को पॉलीएक्रिलामाइड जेल पर प्रतिक्रिया उत्पादों के पृथक्करण के साथ किया गया था। बाद में, एप्लाइड बायोसिस्टम्स कंपनी के कर्मचारियों ने एक स्वचालित लेजर डिटेक्टर (डाईहल एट अल।, 1990), और फिर मानक स्वचालित डीएनए सीक्वेंसर (Ziegle et al, 1992) का उपयोग करके प्रतिक्रिया उत्पादों का पता लगाने के साथ फ्लोरोसेंटली लेबल वाले प्राइमरों का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया। विभिन्न फ्लोरोसेंट रंगों के साथ प्राइमरों की लेबलिंग एक बार में कई मार्करों का विश्लेषण करना संभव बनाती है और तदनुसार, विधि की उत्पादकता में काफी वृद्धि करती है और विश्लेषण की सटीकता को बढ़ाती है।
पी। Infestans के अध्ययन के लिए SSR विश्लेषण के उपयोग के लिए समर्पित पहला प्रकाशन 2000 के दशक की शुरुआत में दिखाई दिया। (नपावा, गिसी, 2002)। लेखकों द्वारा प्रस्तावित सभी मार्करों ने बहुरूपता की पर्याप्त डिग्री नहीं दिखाई, हालांकि, उनमें से दो (4 बी और जी 11) को लेसे एट अल (12) द्वारा प्रस्तावित 2006 एसएसआर मार्करों के सेट में शामिल किया गया था और बाद में यूकोबलाइट रिसर्च नेटवर्क (www.eucablight) द्वारा अपनाया गया था। पी। infestans के लिए एक मानक के रूप में .org) कुछ साल बाद, आठ SSR मार्कर (Li et al।, 2010) पर आधारित P। Infestans DNA के मल्टीप्लेक्स विश्लेषण के लिए एक प्रणाली के निर्माण पर एक अध्ययन प्रकाशित किया गया था। अंत में, सभी पहले प्रस्तावित मार्करों का मूल्यांकन करने और उनमें से सबसे अधिक जानकारीपूर्ण का चयन करने के साथ-साथ प्राइमर, फ्लोरोसेंट लेबल और प्रवर्धन की स्थिति का अनुकूलन करते हुए, लेखकों के एक ही समूह ने 12-मार्कर (तालिका 4; ली एट अल) सहित एक-चरण मल्टीप्लेक्स विश्लेषण के लिए एक प्रणाली प्रस्तुत की। , 2013 ए)। इस प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले प्राइमरों को चार फ्लोरोसेंट मार्करों (एफएएम, वीआईसी, एनईडी, पीईटी) में से एक के साथ चुना और लेबल किया गया था ताकि एक ही लेबल वाले प्राइमरों के एलील आकार की सीमाएं ओवरलैप न हों।
लेखकों ने QIAGEN मल्टीप्लेक्स PCR किट या QIAGEN टाइपिट माइक्रोसेटेलाइट पीसीआर किट का उपयोग करके PTC200 एम्पलीफायर (MJ रिसर्च, USA) पर विश्लेषण किया। प्रतिक्रिया मिश्रण की मात्रा 12.5 μL थी। प्रवर्धन की स्थिति निम्नानुसार थी: QIAGEN मल्टीप्लेक्स PCR के लिए: 95 ° C (15 मिनट), 30x (95 ° C (20 s), 58 ° C (90 s), 72 ° C (60 s), 72 ° C (20 मिनट), QIAGEN टाइप के लिए-यह माइक्रोसैटेलाइट PCR:; 95 ° C (5 मिनट), 28x (95 ° C (30 सेकंड), 58 ° C (90 सेकंड), 72 ° C (20 सेकंड), 60 ° C) (30 मिनट)।
पीसीआर उत्पादों का पृथक्करण और दृश्य एक ABI3730 स्वचालित केशिका डीएनए विश्लेषक (एप्लाइड बायोसिस्टम) का उपयोग करके किया गया था।
तालिका 4. पी। इनफेस्टान्स (ली एट अल।, 12 ए) जीनोटाइपिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले 2013 मानक एसएसआर मार्करों के लक्षण।
नाम | एलील्स की संख्या | आकार सीमा एलील्स (बीपी) | प्राइमरों |
पाइग ११ | 13 | 130-180 | F: NED-TGCTATTTATCAAGCGTGGG R: GTTTCAATCTGCAGAGCCGTAAGA |
Pi02 | 4 | 255-275 | F: NED-ACTTGCAGAACTACCGCCC R: GTTTGACCACTTTCCTCGGTC |
पिनफएसएसआर 11 | 4 | 325-360 | F: NED-TTAAGCCACGACATGAGCTG R: GTTTAGACAATTGTTTTTTTGGTCGC |
D13 | 16 | 100-185 | F: FAM-TGCCCCCTGCTCACTC R: GCTCGAATTCATTTTACAGACTCG |
पिनफएसएसआर 8 | 4 | 250-275 | F: FAM-AATCTGATCGCAACTGAGGG R: GTTTACAAGATACACACGGGCC |
पिनफएसएसआर 4 | 7 | 280-305 | F: FAM-TCTTGTTCGAGTATGCGACG R: GTTTCACTTCGGAGAAAGGCTTC |
Pi04 | 4 | 160-175 | F: VIC-AGCGGCTTACCGATGG R: GTTTCAGCGGCTGTTGGAC |
Pi70 | 3 | 185-205 | F: VIC-ATGAAAATACGTCAATGCTCG R: CGTTGGATATTTCTATTCTTCG |
पिनफएसएसआर 6 | 3 | 230-250 | F: GTTTTGGTGGGGCTGAAGTTT R: VIC-TCGCCACAAGATTTATTCCG |
Pi63 | 3 | 265-280 | F: VIC-ATGACGAAGATGAAAGTGAGG R: CGTATTTTTTTTTTTCCACACC |
पिनफएसएसआर 2 | 3 | 165-180 | F: PET-CGACTTCTACATCAACCGGC R: GTTTGCTTGGACTGCGTCTTAGC |
पी 4 बी | 5 | 200-295 | F: PET-AAAATAAAGCCTTTGGTCA R: GCAAGCGAGGTTTGTTATAT |
विश्लेषण के परिणामों की कल्पना करने का एक उदाहरण अंजीर में दिखाया गया है। 6. परिणामों का विश्लेषण जीनमैपर 3.7 सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ज्ञात आइसोलेट्स के साथ प्राप्त आंकड़ों की तुलना करके किया गया था। विश्लेषण के परिणामों की व्याख्या की सुविधा के लिए, प्रत्येक अध्ययन में एक ज्ञात जीनोटाइप के साथ 1-2 संदर्भ आइसोलेट्स को शामिल करना आवश्यक है।
प्रस्तावित अनुसंधान पद्धति का परीक्षण कई महत्वपूर्ण क्षेत्रों के नमूनों पर किया गया था, जिसके बाद लेखकों ने दो संगठनों, जेम्स हटन संस्थान (यूके) और वैगनिंगेन विश्वविद्यालय और अनुसंधान (नीदरलैंड) की प्रयोगशालाओं के बीच मानकीकृत प्रोटोकॉल का इस्तेमाल किया, जिसमें सरलीकृत के लिए मानक एफटीए कार्ड का उपयोग करने की संभावना थी। पी। इन्फैस्टन्स डीएनए नमूनों के संग्रह और शिपमेंट ने इस विकास के व्यावसायिक उपयोग की संभावना के बारे में बात करना संभव बना दिया। इसके अलावा, जीनोटाइपिंग पी। Infestans का एक तेज़ और सटीक तरीका मल्टीप्लेक्स SSR विश्लेषण का उपयोग करके अलग-थलग कर देता है, जिससे वैश्विक स्तर पर इस रोगज़नक़ों की आबादी के मानकीकृत अध्ययन का संचालन संभव हो गया है और Eucablight प्रोजेक्ट (www.eucablight.org) के ढांचे के भीतर देर से होने वाले ब्लास्ट पर विश्व डेटाबेस का निर्माण शामिल है। , जिसमें माइक्रोसैटेलाइट विश्लेषण के परिणाम शामिल हैं, ने दुनिया भर में नए जीनोटाइप के उद्भव और प्रसार को ट्रैक करना संभव बना दिया।
प्रवर्धित प्रतिबंध टुकड़ा लंबाई बहुरूपता (AFLP)। AFLP (प्रवर्धित टुकड़ा लंबाई बहुरूपता) विशिष्ट प्राइमरों का उपयोग कर यादृच्छिक आणविक मार्कर उत्पन्न करने के लिए एक तकनीक है। AFLP में, डीएनए को दो प्रतिबंध एंजाइमों के संयोजन के साथ इलाज किया जाता है। विशिष्ट एडेप्टर प्रतिबंध के टुकड़े के चिपचिपा सिरों पर ligated हैं।
ये टुकड़े तब एडाप्टर अनुक्रम और प्रतिबंध स्थल के पूरक प्राइमरों का उपयोग करके प्रवर्धित किए जाते हैं और इसके अतिरिक्त उनके 3 'छोर पर एक या अधिक यादृच्छिक ठिकानों को ले जाते हैं। प्राप्त टुकड़ों का सेट प्रतिबंध एंजाइमों और बेतरतीब ढंग से चयनित न्यूक्लियोटाइड पर प्राइमर के 3'-छोर (वोस एट अल, 1995) पर निर्भर करता है। AFLP - जीनोटाइपिंग का उपयोग विभिन्न जीवों की आनुवंशिक भिन्नता का शीघ्र अध्ययन करने के लिए किया जाता है।
विधि का एक विस्तृत विवरण म्यूलर, वोल्फेनबर्गर, 1999, सेवेलकोल एट अल।, 1999 के कार्यों में दिया गया है। एएफएलपी और एसएसआर विधियों के संकल्प की तुलना में बहुत काम चीनी शोधकर्ताओं द्वारा किया गया है। उत्तरी चीन के पाँच क्षेत्रों से एकत्र किए गए 48 P. infestans आइसोलेट्स के फेनोटाइपिक और जीनोटाइपिक विशेषताओं का अध्ययन किया गया। एएफएलपी स्पेक्ट्रा ने एसएसआर जीनोटाइप के विपरीत आठ अलग-अलग डीएनए जीनोटाइप का खुलासा किया, जिसके लिए कोई विविधता नहीं मिली (गुओ एट अल, 2008)।
प्राइमरों के साथ प्रवर्धन मोबाइल तत्वों के अनुक्रम के लिए समरूप
अनुवांशिक मानचित्रण, आनुवंशिक विविधता और विकासवादी प्रक्रियाओं (स्कुलमैन, 2006) के अध्ययन के लिए रेट्रोट्रांसपॉन्स के दृश्यों से प्राप्त मार्कर बहुत सुविधाजनक हैं। यदि प्राइमर को कुछ मोबाइल तत्वों के स्थिर अनुक्रम के पूरक के लिए बनाया जाता है, तो उनके बीच स्थित जीनोम के क्षेत्रों को बढ़ाना संभव है। लेट ब्लाइट के प्रेरक एजेंट के अध्ययन में, जीन के कुछ हिस्सों को प्रवर्तित करने की विधि SINE (शॉर्ट इन्टरसेप्ड न्यूक्लियर एलीमेंट्स) के मुख्य अनुक्रम के लिए प्राइमर सप्लीमेंट्री का उपयोग करके रेट्रोपराजोन को सफलतापूर्वक लागू किया गया (लावरोवा और एलांस्की, 2003)। इस पद्धति का उपयोग करते हुए, एक अलगाव के अलैंगिक संतानों में भी मतभेद सामने आए थे। इस संबंध में, यह निष्कर्ष निकाला गया था कि अंतर - सिन - पीसीआर विधि अत्यधिक विशिष्ट है और फाइटोफ्थोरा जीनोम में सिन तत्वों की गति की दर अधिक है।
पी। Infestans के जीनोम में, शॉर्ट रेट्रोट्रांसपॉस्पॉन्स (SINE) के 12 परिवारों की पहचान की गई है; छोटे रेट्रोट्रांसपॉनों की प्रजातियों के वितरण की जांच की गई थी, तत्वों (SINEs) की पहचान की गई थी जो केवल पी। इन्फैस्टन्स (लावरोवा, 2004) के जीनोम में पाए जाते हैं।
जनसंख्या अध्ययन में उपभेदों के तुलनात्मक अध्ययन के तरीकों के आवेदन की विशेषताएं
अध्ययन की योजना बनाते समय, उन लक्ष्यों को स्पष्ट रूप से समझना आवश्यक है जो इसका पालन करते हैं और उपयुक्त तरीकों का उपयोग करते हैं। इस प्रकार, कुछ विधियां बड़ी संख्या में स्वतंत्र मार्कर संकेतों को उत्पन्न करने की अनुमति देती हैं, लेकिन साथ ही उनके पास कम प्रजनन क्षमता होती है और अध्ययन के तहत सामग्री के उपयोग किए जाने वाले अभिकर्मकों, प्रतिक्रिया की स्थिति और संदूषण पर दृढ़ता से निर्भर करती है। इसलिए, उपभेदों के एक समूह के प्रत्येक अध्ययन में, कई मानक (संदर्भ) आइसोलेट्स का उपयोग करना आवश्यक है, लेकिन इस मामले में भी, कई प्रयोगों के परिणाम गठबंधन करना बहुत मुश्किल है।
विधियों के इस समूह में आरएपीडी, एएफएलपी, इंटरएसएसआर, इंटरसाइन पीसीआर शामिल हैं। प्रवर्धन के बाद, विभिन्न आकारों के डीएनए टुकड़ों की एक बड़ी संख्या प्राप्त की जाती है। ऐसी तकनीकों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, जब बारीकी से संबंधित उपभेदों (माता-पिता, जंगली-प्रकार के म्यूटेंट, आदि) के बीच अंतर स्थापित करना आवश्यक होता है, या ऐसे मामलों में जब एक छोटे नमूने के विस्तृत विश्लेषण की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, AFLP विधि व्यापक रूप से पी। Infestans (वैन डेर ली एट अल।, 1997) की जेनेटिक मैपिंग और इंट्रापॉपलेशन स्टडीज (नोपोवा, गिसी, 2002, कुक एट अल, 2003, फ्लायर अल, 2003) में उपयोग की जाती है। जब से उपभेदों के डेटाबेस बनाने के लिए इस तरह के तरीकों का उपयोग करना अव्यावहारिक है विभिन्न प्रयोगशालाओं में विश्लेषण करने पर परिणामों के लेखांकन को एकीकृत करना व्यावहारिक रूप से असंभव है।
निष्पादन की सादगी और गति की गति के बावजूद (अच्छी शुद्धि, प्रवर्धन, परिणामों की कल्पना के बिना डीएनए अलगाव), परिणामों के दस्तावेजीकरण के लिए विधियों के इस समूह को परिणामों के दस्तावेज़ीकरण के लिए एक विशेष विधि के उपयोग की आवश्यकता होती है: लेबल (रेडियोधर्मी या ल्यूमिनसेंट) प्राइमरों पर लेबल और बाद में प्रकाश या रेडियोधर्मी सामग्री की रोशनी। पारंपरिक एथिडियम ब्रोमाइड एग्रोज जेल इमेजिंग आमतौर पर इन तरीकों के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि बड़ी संख्या में विभिन्न आकारों के डीएनए टुकड़े फ्यूज हो सकते हैं।
अन्य विधियां, इसके विपरीत, उनकी बहुत उच्च प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता के साथ कम संख्या में सुविधाएं उत्पन्न करना संभव बनाती हैं। इस समूह में माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हैलोटाइप्स का अध्ययन (केवल दो हैप्लोटाइप आईए और IIa रूस में नोट किए गए हैं), संभोग प्रकार (सबसे अलग-थलग 2 प्रकारों में विभाजित हैं: A1 और A2, स्व-उपजाऊ एसएफ शायद ही कभी पाए जाते हैं) और पेप्टिडेज़ आइसोज़ाइम स्पेक्ट्रा (दो लोकी Pep1 और Pep2) , दो आइसोज़ाइम प्रत्येक से मिलकर) और ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ (रूस में इस विशेषता में कोई परिवर्तनशीलता नहीं है, हालांकि दुनिया के अन्य देशों में महत्वपूर्ण बहुरूपता का उल्लेख किया गया है)। क्षेत्रीय और वैश्विक डेटाबेसों के संकलन, संग्रह का विश्लेषण करते समय इन सुविधाओं का उपयोग करना उचित है। मिटोकोंड्रियल डीएनए के आइसोजाइम और हैप्लोटाइप्स के विश्लेषण के मामले में, बिना मानक उपभेदों के ऐसा करना संभव है, जबकि संभोग के प्रकारों के विश्लेषण में, ज्ञात संभोग प्रकारों के साथ दो परीक्षण आइसोलेट्स की आवश्यकता होती है।
प्रतिक्रिया की स्थिति और अभिकर्मक केवल इलेक्ट्रोफोरेटोग्राम पर उत्पाद के विपरीत को प्रभावित कर सकते हैं, इस प्रकार के अध्ययनों में कलाकृतियों की अभिव्यक्ति की संभावना नहीं है।
वर्तमान में, रूस के यूरोपीय भाग में बहुसंख्यक आबादी दोनों प्रकार के संभोग (तालिका 6) के उपभेदों का प्रतिनिधित्व करती है, उनमें से माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के प्रकार Ia और IIa (दुनिया में पाए जाने वाले अन्य प्रकार के mtDon) 1993 के बाद रूस में नहीं पाए गए हैं। पेप्टिडेज़ आइसोज़ाइम के स्पेक्ट्रा को Pep1 लोकेस में दो जीनोटाइप (100/100, 92/92 और हेटेरोज़ीगोट 92/100) द्वारा दर्शाया जाता है, और 92/92 जीनोटाइप अत्यंत दुर्लभ है (<0,3%) और पेप 2 लोकस में दो जीनोटाइप (100/100) , 112/112 और हेटेरोज़ेगोट 100/112, जीनोटाइप 112/112 100/100 से कम अक्सर होता है, लेकिन यह भी अक्सर)।
6 के बाद ग्लूकोज-1993-फॉस्फेट आइसोमेरेज के आइसोजाइम के स्पेक्ट्रम में कोई परिवर्तनशीलता नहीं थी (क्लोनल लाइन यूएस -1 के गायब होने), सभी अध्ययनों के आइसोलेट्स 100/100 जीनोटाइप (एलांस्की और स्मिरोवोव, 2002) थे।
तरीकों का तीसरा समूह उच्च प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता के साथ स्वतंत्र मार्कर सुविधाओं का एक पर्याप्त समूह प्राप्त करने की अनुमति देता है। आज, इस समूह में RFLP-RG57 जांच शामिल है, जो विभिन्न आकारों के 25-29 डीएनए टुकड़े का उत्पादन करती है। RFLP-RG57 का उपयोग नमूनों के विश्लेषण और डेटाबेस के संकलन के दौरान किया जा सकता है। हालांकि, यह विधि पिछले वाले की तुलना में बहुत अधिक महंगी है, यह समय लेने वाली है, और अत्यधिक शुद्ध डीएनए की पर्याप्त मात्रा में आवश्यकता होती है। इसलिए, शोधकर्ता को परीक्षण सामग्री की मात्रा को सीमित करने के लिए मजबूर किया जाता है।
पिछली शताब्दी के शुरुआती 57 के दशक में RFLP-RG90 के विकास ने लेट ब्लाइट के प्रेरक एजेंट के जनसंख्या अध्ययन को काफी तेज कर दिया था। यह "क्लोनल लाइनों" के चयन और विश्लेषण के आधार पर विधि का आधार बन गया (नीचे देखें)। RFLP-RG57 के साथ, संभोग प्रकार, डीएनए फ़िंगरप्रिंटिंग (RFLP-RG57 विधि), पेप्टिडेज़ का स्पेक्ट्रा और ग्लूकोज-6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ आइसोनिजेस, और मिटोचेरियल डीएनए प्रकार का उपयोग क्लोनल लाइनों की पहचान करने के लिए किया जाता है। उनके लिए धन्यवाद, यह अल।, 1994), नई लोगों द्वारा पुरानी आबादी के प्रतिस्थापन (Drenth et al, 1993, Sujkowski et al, 1994, Goodwin et al, 1995a) और दुनिया के कई देशों में जेल जाने वाले क्लोनल वंशों की पहचान की गई थी। इस पद्धति का उपयोग करते हुए रूसी उपभेदों के अध्ययन ने यूरोपीय भाग के उपभेदों के एक उच्च जीनोटाइपिक बहुरूपता और रूस की एशियाई और सुदूर पूर्वी भागों की आबादी (एलांस्की एट अल, 2001) को दिखाया। और अब यह तरीका पी। के शिशुओं के जनसंख्या अध्ययन में मुख्य है। हालांकि, इसका व्यापक वितरण निष्पादन में इसकी उच्च लागत और श्रम तीव्रता से बाधित है।
एक और आशाजनक तकनीक है जिसका उपयोग शायद ही कभी पी। Infestans अध्ययन में किया जाता है वह है माइक्रोसेटेलाइट रिपीट (SSR) विश्लेषण। वर्तमान में, इस विधि का उपयोग व्यापक रूप से क्लोनल लाइनों को अलग करने के लिए किया जाता है। उपभेदों के विश्लेषण के लिए, इस तरह के फेनोटाइपिक मार्कर आलू की किस्मों (Avdey, 1995, Ivanyuk et al।, 2002, Ulanova et al।, 2003) और टमाटर के लिए विषाणुजनित जीन की उपस्थिति के रूप में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है (और इसका उपयोग जारी है)। अब तक, आलू की किस्मों के लिए विषाणु के जीनों ने अपने मूल्य को खो दिया है क्योंकि जनसंख्या के अध्ययन के लिए मार्कर लक्षण के रूप में अधिकतम बहुमत (या इसके करीब) की संख्या भारी संख्या में अलगाव वाले विषाणुओं की संख्या के कारण है। इसी समय, टमाटर की खेती करने वालों के लिए T1 विषाणु जीन को इसी Ph1 जीन को ले जाने में अभी भी एक मार्कर विशेषता (Lavrova et al।, 2003; Ulanova et al।, 2003) के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।
कई कार्यों में, कवक के प्रतिरोध का उपयोग मार्कर विशेषता के रूप में किया जाता है। क्षेत्र में कवकनाशी युक्त धातुक्षय- (या mefenoxam-) के उपयोग के बाद क्लोनल लाइनों में प्रतिरोध उत्परिवर्तन की आसान उपस्थिति के कारण जनसंख्या अध्ययन में उपयोग करने के लिए यह विशेषता अवांछनीय है। उदाहरण के लिए, प्रतिरोध के स्तर में महत्वपूर्ण अंतर Sib1 क्लोनल लाइन (एलांस्की एट अल।, 2001) के भीतर दिखाए गए थे।
इस प्रकार, मेटिंग प्रकार, पेप्टिडेज़ आइसोज़ाइम स्पेक्ट्रम, मिटोकोंड्रियल डीएनए प्रकार, RFLP-RG57, SSR डेटा बैंक बनाने और संग्रह में उपभेदों को लेबल करने के लिए पसंदीदा मार्कर हैं। सीमित नमूनों की तुलना करने के लिए, यदि मार्कर सुविधाओं की अधिकतम संख्या का उपयोग करना आवश्यक है, तो आप AFLP, RAPD, InterSSR, इंटर-साइन पीसीआर (तालिका 5) का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि ये विधियां खराब प्रजनन योग्य हैं, और प्रत्येक व्यक्तिगत प्रयोग (प्रवर्धन वैद्युतकणसंचलन चक्र) में, कई संदर्भ आइसोलेट्स का उपयोग किया जाना चाहिए।
तालिका 5. उपभेदों के अनुसंधान के विभिन्न तरीकों की तुलना पी। Infestans
मापदंड | TC | Isofer पुलिस | mtDNA | RFLP-RG57 | आरएपीडी | आईएसएसआर | एसएसआर | एएफएलपी | फिरना |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
जानकारी की मात्रा | Н | Н | Н | С | В | В | С | В | В |
reproducibility | В | В | В | В | Н | Н | С | С | С |
कलाकृतियों की संभावना | Н | Н | Н | Н | В | С | Н | С | В |
लागत | Н | С | Н | В | Н | Н | Н | С | Н |
श्रम इनपुट | Н | Н | Н | В | NS * | NS * | Н | С | NS * |
विश्लेषण की गति ** | В | Н | Н | С | Н | Н | Н | Н | Н |
नोट: एच - कम, सी - मध्यम, बी - उच्च; अगर * जेल जेल या स्वचालित का उपयोग करते समय श्रम की तीव्रता कम होती है
जीनोटाइपर, मध्यम - लेबल प्राइमर के साथ पॉलीक्रिलमाइड जेल में आसवन द्वारा,
** - डीएनए अलगाव के लिए माइसेलियम बढ़ने पर लगने वाले समय की गिनती नहीं।
जनसंख्या संरचना
क्लोनल रेखाएँ
जनसंख्या संरचना में पुनर्संयोजन या इसके महत्वहीन योगदान की अनुपस्थिति में, आबादी में कुछ निश्चित संख्या में क्लोन, आनुवंशिक आदान-प्रदान होते हैं, जिनके बीच अत्यंत दुर्लभ हैं।
इस तरह की आबादी में, व्यक्तिगत जीनों की आवृत्तियों का अध्ययन नहीं करना अधिक जानकारीपूर्ण है, लेकिन जिन जीनोटाइप्स की आवृत्ति आम उत्पत्ति (क्लोनल लाइनेज या क्लोनल लाइनेज) है और केवल बिंदु उत्परिवर्तन द्वारा भिन्न होती है। पिछली सदी के शुरुआती 57 के दशक में RFLP-RG90 पद्धति के आगमन के बाद से लेट ब्लाइट रोगज़नक़ों की जनसंख्या अध्ययन और क्लोनल लाइनों के विश्लेषण में काफी तेजी आई है। RFLP-RG57 के साथ, संभोग प्रकार, पेप्टिडेज़ के स्पेक्ट्रा और ग्लूकोज -6-फॉस्फेट आइसोमेरेज़ आइसोन्ज़ाइम, और मिटोकोंड्रियल डीएनए प्रकार का उपयोग क्लोनल लाइनों की पहचान करने के लिए किया जाता है। सबसे आम क्लोनल लाइनों की विशेषताओं को तालिका 6 में दिखाया गया है।
क्लोन यूएस -1 ने 80 के दशक के अंत तक हर जगह आबादी का वर्चस्व कायम किया, जिसके बाद इसे अन्य क्लोनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाने लगा और यूरोप और उत्तरी अमेरिका से गायब हो गया। यह अब सुदूर पूर्व (फिलीपींस, ताइवान, चीन, जापान, कोरिया, कोह एट अल।, 1994, मोसा एट अल, 1993), अफ्रीका (युगांडा, केन्या, रवांडा, गुडविन एट अल, 1994, वेगा-सांचेज़ एट) में पाया जाता है। अल।, 2000; ओचो एट अल।, 2002) और दक्षिण अमेरिका (इक्वाडोर, ब्राजील, पेरू, फोर्ब्स एट अल।, 1997, गुडविन एट अल।, 1994) में। केवल ऑस्ट्रेलिया में यूएस -1 लाइन से संबंधित किसी भी उपभेदों की पहचान नहीं की गई है। जाहिरा तौर पर, पी। Infestans आइसोलेट्स ऑस्ट्रेलिया प्रवास की एक और लहर (गुडविन, 1997) के साथ आया था।
क्लोन यूएस -6 ने 70 के दशक के उत्तरार्ध में उत्तरी मैक्सिको से कैलिफोर्निया में प्रवास किया और 32 साल बाद बिना बीमारी के आलू और टमाटर में महामारी का कारण बना। इसकी उच्च आक्रामकता के कारण, इसने यूएस -1 क्लोन को विस्थापित कर दिया और संयुक्त राज्य अमेरिका के पश्चिमी तट (गुडविन एट अल।, 1995 ए) पर हावी होना शुरू हो गया।
यूएस -7 और यूएस -8 के जीनोटाइप 1992 में संयुक्त राज्य अमेरिका में खोजे गए थे और पहले से ही 1994 में संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में व्यापक रूप से वितरित किए गए थे। एक क्षेत्र के मौसम के दौरान, क्लोन-यूएस -8, आलू के भूखंडों में लगभग पूरी तरह से क्लोन यूएस -1 को विस्थापित करने में सक्षम है जो शुरू में समान एकाग्रता (मिलर और जॉनसन, 2000) में दोनों क्लोनों से संक्रमित था।
गुडइनफ एट अल, 1 बी) से अलग संख्या में ब्रिटिश कोलंबिया में क्लोन बीसी -4 से बीसी -1995 की पहचान की गई है। क्लोन यूएस -11 संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक रूप से फैल गया और ताइवान में यूएस -1 को दबा दिया। क्लोन जेपी -1 और ईसी -1, क्लोन यूएस -1 के साथ, क्रमशः जापान और इक्वाडोर में आम हैं (कोह एट अल।, 1994; फोर्ब्स एट अल।, 1997)।
एसआईबी -1 एक क्लोन है जो मॉस्को क्षेत्र से सखालिन तक एक विशाल क्षेत्र में रूस में प्रबल है। मॉस्को क्षेत्र में, यह 1993 में खोजा गया था, और कुछ क्षेत्र की आबादी में मुख्य रूप से इस क्लोनल रेखा के उपभेद शामिल थे, जो मेटलएक्सिल के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी थे। 1993 के बाद, इस क्लोन की व्यापकता में काफी कमी आई। 1997-1998 में Urals के बाहर, SIB-1 हर जगह पाया गया था, खाबरोवस्क क्षेत्र के अपवाद के साथ (क्लोन SIB-2 वहां व्यापक है)। विभिन्न प्रकार के संभोग के साथ क्लोनों का स्थानिक पृथक्करण साइबेरिया और सुदूर पूर्व में यौन प्रक्रिया को बाहर करता है। मॉस्को क्षेत्र में, साइबेरिया के विपरीत, जनसंख्या का प्रतिनिधित्व कई क्लोनों द्वारा किया जाता है; लगभग हर आइसोलेट में एक अनोखा मल्टोकॉक जीनोटाइप (एलानस्की एट अल।, 2001, 2015) है। इस विविधता को पूरी तरह से आयातित बीज सामग्री के साथ दुनिया के विभिन्न हिस्सों से कवक उपभेदों के आयात द्वारा समझाया नहीं जा सकता है। चूंकि आबादी में दोनों प्रकार के संभोग होते हैं, इसलिए संभव है कि इसकी विविधता भी पुनर्संयोजन के कारण हो। इस प्रकार, ब्रिटिश कोलंबिया में, बीसी -2, बीसी -3, और बीसी -4 के उद्भव को बीसी -1 और यूएस -6 (गुडविन एट अल।, 1995 बी) के संकरण के कारण माना जाता है। यह संभव है कि मॉस्को की आबादी में संकर उपभेद पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, PEP लोको के लिए उपभेदों MO-4, MO-8 और MO-11 विषम, उपभेदों MO-12, MO-21, MO-22 के बीच संकर हो सकते हैं, A2 युग्मन प्रकार और PEP ठिकाने के एक एलील और तनाव के लिए सजातीय हो सकते हैं। एमओ -8, ए 1 संभोग प्रकार और लोकेल के एक अन्य एलील के लिए समरूप है। और अगर यह मामला है, और पी। के आधुनिक आबादी में infestans यौन प्रक्रिया की भूमिका में वृद्धि की प्रवृत्ति है, तो मल्टीकोकस क्लोन के विश्लेषण का सूचना मूल्य घट जाएगा (एलांस्की एट अल।, 2001, 2015)।
क्लोनल लाइनों में भिन्नता
90 वीं सदी के 20 के दशक तक, क्लोनल लाइन यूएस -1 दुनिया में व्यापक था। अधिकांश क्षेत्र और क्षेत्रीय आबादी में विशेष रूप से यूएस -1 जीनोटाइप के साथ उपभेदों का समावेश था। हालांकि, आइसोलेट्स के बीच अंतर भी मनाया गया, सबसे अधिक संभावना एक उत्परिवर्ती प्रक्रिया के कारण हुई। उत्परिवर्तन नाभिकीय और माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए दोनों में हुआ और अन्य चीजों में, फिनाइलैमाइड दवाओं के प्रतिरोध का स्तर और विषाणुजनित जीनों की संख्या प्रभावित हुई। म्यूटेशन द्वारा मूल जीनोटाइप से भिन्न होने वाली लाइनें मूल जीनोटाइप (उदाहरण के लिए, यूएस -1.1 क्लोनल लाइन का US-1 उत्परिवर्ती लाइन) के नाम के बाद डॉट के बाद अतिरिक्त संख्याओं द्वारा इंगित की जाती हैं। फिंगरप्रिंटिंग डीएनए लाइनों US-1.5 और US-1.6 में विभिन्न आकारों की सहायक लाइनें (गुडविन एट अल।, 1995a, 1995) शामिल हैं; क्लोनल लाइन US-6.3 भी यूएस -6 से एक एक्सेसरी लाइन (गुडविन, 1997, टेबल 7) से अलग है।
माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के अध्ययन में, यह पाया गया कि क्लोनल लाइन यूएस -1 में केवल 1 लीटर माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए पाया जाता है (कार्टर एट अल।, 1990)। हालांकि, पेरू और फिलीपींस से इस क्लोनल वंश के उपभेदों के अध्ययन में, आइसोलेट्स और विलोपन (गुडविन, 1, कोह एट अल, 1991) की उपस्थिति से अलग-अलग माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए प्रकार 1994 बी से अलग पाए गए थे।
तालिका 6. कुछ पी। के मल्टीलोकस जीनोटाइप्स क्लोनल लाइनों को संक्रमित करते हैं
नाम | संभोग प्रकार | isozymes | डीएनए उंगलियों के निशान | MtDNA प्रकार | |
GPI | पीईपी | ||||
अमेरिका 1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010110011 + 24 | Ib |
अमेरिका 2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111010010011 + 24 | - |
अमेरिका 3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1.0111000000011 + 24 | - |
अमेरिका 4 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0111010010011 + 24 | - |
अमेरिका 5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111010010011 + 24 | - |
अमेरिका 6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0111110010011 + 24 | आईआईबी |
अमेरिका 7 | A2 | 100/111 | 100/100 | 1.0011000010011 + 24 | Ia |
अमेरिका 8 | A2 | 100/111/122 | 100/100 | 1.0011000010011 + 24 | Ia |
अमेरिका 9 | A1 | 100/100 | 83/100 | * | - |
अमेरिका 10 | A2 | 111/122 | 100/100 | - | - |
अमेरिका 11 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0101110010011 + 24 | आईआईबी |
अमेरिका 12 | A1 | 100/111 | 92/100 | 1.0001000010011 + 24 | - |
अमेरिका 14 | A2 | 100/122 | 100/100 | 1.0000000000011 + 24 | - |
अमेरिका 15 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011 + 24 | Ia |
अमेरिका 16 | A1 | 100/111 | 100/100 | 1.0001100010011 + 24 | - |
अमेरिका 17 | A1 | 100/122 | 100/100 | 1.0100010000011 + 24 | - |
अमेरिका 18 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011 + 24 | Ia |
अमेरिका 19 | A2 | 100/100 | 92/100 | 1.0101010000011 + 24 | Ia |
EC-1 | A1 | 90/100 | 96/100 | 1.1111010010011 + 24 | आईआईए |
एसआईबी -1 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000110011 + 24 | आईआईए |
एसआईबी -2 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000010011 + 24 | आईआईए |
एसआईबी -3 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.1001010100011 + 24 | आईआईए |
MO-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000110011 + 24 | आईआईए |
MO-2 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000010011 + 24 | Ia |
MO-3 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101000010011 + 24 | आईआईए |
MO-4 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0101110110011 + 24 | आईआईए |
MO-5 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001010010011 + 24 | आईआईए |
MO-6 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010010011 + 24 | Ia |
MO-7 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000110011 + 24 | आईआईए |
MO-8 | A1 | 100/100 | 92/92 | 1.0101100010011 + 24 | आईआईए |
MO-9 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0001000010011 + 24 | आईआईए |
MO-10 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101100000011 + 24 | Ia |
MO-11 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1.0101010010011 + 24 | Ia |
MO-12 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010010011 + 24 | Ia |
MO-13 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011 + 24 | Ia |
MO-14 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.01010010011 + 22 | Ia |
MO-15 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.101110010011 + 23 | Ia |
MO-16 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0001000000011 + 24 | आईआईए |
MO-17 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1.0101010110011 + 24 | Ib |
MO-18 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101110010011 + 24 | आईआईए |
MO-19 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011 + 24 | आईआईए |
MO-20 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011 + 24 | आईआईए |
MO-21 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1.0101010000011 + 24 | आईआईए |
नोट: * - कोई डेटा नहीं।
तालिका 7. बहुसंकेतन जीनोटाइप और उनकी उत्परिवर्ती रेखाएं
नाम | संभोग प्रकार | | डीएनए फ़िंगरप्रिंट (RG57) | नोट्स | |
GPI | पीईपी -1 | ||||
अमेरिका 1 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101000110011 | मूल जीनोटाइप 1 |
अमेरिका 1.1 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101011001101000110011 | पीईपी में म्यूटेशन |
अमेरिका 1.2 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101010001101000110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 1.3 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101001001101000110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 1.4 | A1 | 86/100 | 100/100 | 1011101010001101000110011 | RG57 और PEP में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 1.5 | A1 | 86/100 | 92/100 | 1011101011001101010110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 6 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010110011 | मूल जीनोटाइप 2 |
अमेरिका 6.1 | A1 | 100/100 | / 9292 | 1011111001001100010110011 | पीईपी में म्यूटेशन |
अमेरिका 6.2 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011101001001100010110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 6.3 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001011100010110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 6.4 | A1 | 100/100 | 100/100 | 1011011001001100010110011 | RG57 और PEP में उत्परिवर्तन |
अमेरिका 6.5 | A1 | 100/100 | 92/100 | 1011111001001100010010011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
Br-1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1011101000001100001111011 | मूल जीनोटाइप 3 |
Br-1.1 | A2 | 100/100 | 100/100 | 1010101000001100001110011 | RG57 में उत्परिवर्तन |
आइसोजाइम के स्पेक्ट्रा में भी परिवर्तन होते हैं। एक नियम के रूप में, वे एक एंजाइम के टूटने के कारण शुरू में इस एंजाइम के लिए विषमयुग्मजी हैं। 1993 में, टमाटर के फलों पर, हमने US-1: RG57 फ़िंगरप्रिंटिंग, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए प्रकार और ग्लूकोज -86-फ़ॉस्फेटी-आइसोमेरेज़ के 100/6 जीनोटाइप की विशेषताओं के साथ एक तनाव की पहचान की, लेकिन यह पहले पेप्टिडेज़ लोकस के बजाय होमोजीगस (100/100) था। इस क्लोनल लाइन का एक 92/100 हेटेरोज़ोटेग। हमने इस स्ट्रेन के जीनोटाइप का नाम MO-17 (टेबल 6) रखा है। उत्परिवर्ती रेखाएँ US-1.1 और US-1.4 भी पहले पेप्टिडेस लोकस (तालिका 1) में उत्परिवर्तन द्वारा US-7 से भिन्न होती हैं।
आलू और टमाटर की किस्मों के लिए विषाणुजनित जीनों की संख्या में परिवर्तन के लिए उत्परिवर्तन काफी आम हैं। वे नीदरलैंड (दसवीं एट अल।, 1), पेरू (गुडविन एट अल।, 1994a), पोलैंड (सुजकोव्स्की एट अल।, 1995), उत्तरी उत्तरी अमेरिका (गुडविन एट अल) से आबादी में क्लोनल लाइन यूएस -1991 के अलगाव के बीच विख्यात थे। ।, 1995 बी)। आलू के विषाणुजन्य जीनों की संख्या में अंतर कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में क्लोनल लाइनों यूएस -7 और यूएस -8 (गुडविन एट अल।, 1995 ए) के बीच, रूस के एशियाई भाग में एसआईबी -1 लाइन के अलगाव (एलांस्की एट अल, 2001) के बीच भी बताया गया था। )।
फिनाइलैमाइड दवाओं के प्रतिरोध के स्तर में मजबूत अंतर वाले आइसोलेट्स को मोनोक्लोनल फील्ड आबादी में पहचाना गया था, जो सभी क्लोनल लाइन Sib-1 (Elansky et al, 2001, Table 1) से संबंधित थे। क्लोनल लाइन US-1 के लगभग सभी उपभेदों को धातुक्षय के लिए अतिसंवेदनशील है; हालांकि, इस रेखा के अत्यधिक प्रतिरोधी आइसोलेट्स को फिलीपींस (कोह एट अल।, 1994) और आयरलैंड (गुडविन एट अल।, 1996) में पृथक किया गया था।
पी। Infestans की आधुनिक आबादी
मध्य अमेरिका (मेक्सिको)
मैक्सिको में P. infestans की आबादी अन्य विश्व आबादी से अलग-अलग है, जो मुख्य रूप से इसकी ऐतिहासिक स्थिति के कारण है। इस आबादी और संबंधित पी। Infestans प्रजातियों के क्लैड फाइटोफ्थोरा, साथ ही जीनस सोलनम की स्थानीय प्रजातियों के कई अध्ययनों ने निष्कर्ष निकाला कि मेक्सिको के मध्य भाग में रोगज़नक़ का विकास मेजबान पौधों के विकास के साथ हुआ और यौन पुनर्संयोजन (ग्रुनवल्ड, फ्लियर) के साथ जुड़ा हुआ था। , 2005)। दोनों प्रकार के संभोग जनसंख्या में और समान अनुपात में और पौधों में आलू और जंगली-बढ़ती संबंधित प्रजातियों के पौधों और कंदों पर मिट्टी में oospores की उपस्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं, आबादी में एक यौन प्रक्रिया की उपस्थिति की पुष्टि करता है (फर्नांडीज-पाविया एट अल, 2002)। टोलुका घाटी और इसके वातावरण (रोगज़नक़ की उत्पत्ति का अनुमानी केंद्र) के हाल के अध्ययनों ने पी। इन्फेस्टेन्स (134 नमूनों के नमूने में 176 मल्टीकोलस जीनोटाइप्स) की उच्च आनुवंशिक विविधता की पुष्टि की (क्षेत्र में कई विभेदित उप-वर्गों की उपस्थिति (वांग एट अल। 2017))। इस विभेदीकरण में योगदान करने वाले कारक मध्य मैक्सिको के ऊंचे इलाकों की विशेषता उप-वर्गों के स्थानिक विभाजन हैं, खेती की स्थिति और घाटियों और पहाड़ों में इस्तेमाल की जाने वाली आलू की किस्मों में अंतर, और जंगली ट्यूबलर सोलनम प्रजातियों की उपस्थिति है जो वैकल्पिक मेजबानों के रूप में कार्य कर सकते हैं (फ्राई एट अल। ।, 2009)।
हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उत्तरी मैक्सिको में पी। इन्फिस्टन्स की आबादी प्रकृति में अधिक क्लोनल है और उत्तरी अमेरिकी आबादी के समान है, जो यह संकेत दे सकता है कि ये नए जीनोटाइप (फ्राई एट अल।, 2009) हैं।
उत्तरी अमेरिका
पी। Infestans की उत्तर अमेरिकी आबादी में हमेशा एक बहुत ही सरल संरचना होती है और उनके क्लोनल चरित्र को माइक्रोसैटेलाइट विश्लेषण के उपयोग से बहुत पहले स्थापित किया गया था। 1987 तक, संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में क्लोनल लाइन यूएस -1 का वर्चस्व था (गुडविन एट अल।, 1995)। 70 के दशक के मध्य में, जब मेटलएक्सिल-आधारित कवकनाशी दिखाई दिए, इस क्लोन को अन्य, अधिक प्रतिरोधी जीनोटाइप द्वारा प्रतिस्थापित किया जाने लगा, जो मेक्सिको से स्थानांतरित हुआ (गुडविन एट अल।, 1998)। 90 के दशक के अंत तक। यूएस -8 जीनोटाइप संयुक्त राज्य अमेरिका में यूएस -1 जीनोटाइप को पूरी तरह से बदल दिया गया और आलू पर प्रमुख क्लोनल रेखा बन गई (फ्राइ एट अल।, 2009; फ्राइ एट अल।, 2015)। टमाटर के साथ स्थिति अलग थी, जिसमें लगातार कई क्लोनल रेखाएं होती थीं, और उनकी रचना साल-दर-साल बदल जाती थी (फ्राई एट अल।, 2009)।
2009 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में टमाटर पर देर से तुषार का एक महामारी फैल गया। इस महामारी की एक विशेषता पूर्वोत्तर संयुक्त राज्य अमेरिका में कई स्थानों पर लगभग एक साथ शुरू हुई थी, और यह बड़े बगीचे केंद्रों में संक्रमित टमाटर के बीज की बड़े पैमाने पर बिक्री के साथ जुड़ा हुआ था (फ्राई एट अल।, 2013)। फसल के नुकसान बहुत हुए। प्रभावित नमूनों के माइक्रोसैटेलाइट विश्लेषण से पता चला है कि महामारी का संबंध क्लोनल लाइन यूएस-22 ए 2-टाइप मेटिंग से था। 2009 में, पी। Infestans की अमेरिकी आबादी में इस जीनोटाइप का हिस्सा 80% (फ्राई एट अल, 2013) तक पहुंच गया। बाद के वर्षों में, आक्रामक जीनोटाइप्स यूएस -23 (मुख्यतः टमाटर पर) और यूएस -24 (आलू पर) का अनुपात जनसंख्या में लगातार वृद्धि हुई, हालांकि, 2011 के बाद, यूएस -24 की पहचान दर में काफी कमी आई, और आज तक, लगभग 90% रोगज़नक़ आबादी में संयुक्त राज्य अमेरिका का प्रतिनिधित्व यूएस -23 जीनोटाइप (फ्राई एट अल।, 2015) द्वारा किया जाता है।
कनाडा में, संयुक्त राज्य अमेरिका में, 90 के दशक के अंत में। यूएस -1 द्वारा प्रमुख जीनोटाइप यूएस -8 को दबा दिया गया, जिसके प्रमुख स्थान 2008 तक अपरिवर्तित रहे। कनाडा में, संक्रमित टमाटर के बीज की बिक्री से जुड़े गंभीर देर से होने वाले महामारी थे, लेकिन वे जीनोटाइप यूएस -2009 और यूएस -2010 (कालिसुक एट अल।, 23) के कारण थे। इन जीनोटाइप्स की स्पष्ट भौगोलिक भिन्नता उल्लेखनीय थी: यूएस -8 कनाडा के पश्चिमी प्रांतों (2012%) पर हावी थी, जबकि यूएस -23 पूर्वी प्रांतों (68%) पर हावी थी। बाद के वर्षों में, यूएस -8 पूर्वी क्षेत्रों में फैल गया; हालांकि, सामान्य तौर पर, देश में जीनोटाइप यूएस -83 और यूएस -23 की उपस्थिति के खिलाफ आबादी में इसका हिस्सा थोड़ा कम हो गया (पीटर्स एट अल।, 22)। आज तक, यूएस -24 पूरे कनाडा में एक प्रमुख स्थान रखता है; यूएस -2014 ब्रिटिश कोलंबिया में मौजूद है, जबकि यूएस -23 और यूएस -8 ओंटारियो (पीटर्स, 23) में मौजूद हैं।
इस प्रकार, पी। Infestans की उत्तरी अमेरिकी आबादी मुख्य रूप से क्लोनल लाइनें हैं। पिछले 40 वर्षों में, ज्ञात क्लोनल जीनोटाइप की संख्या 24 तक पहुंच गई है। इस तथ्य के बावजूद कि दोनों प्रकार के संभोग के उपभेद आबादी में मौजूद हैं, यौन पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप नए जीनोटाइप की उपस्थिति की संभावना काफी कम है। फिर भी, पिछले 20 वर्षों में, अल्पकालिक पुनः संयोजक आबादी की उपस्थिति के कई मामले दर्ज किए गए हैं (गेविनो एट अल। 2000; डोंग्स एट अल।, 2014; पीटर्स एट अल।, 2014), और एक मामले में, क्रॉसिंग का परिणाम जीनोटाइप यूएस -11 था। , जो कई वर्षों के लिए उत्तरी अमेरिका में उलझा हुआ था (गैविनो एट अल।, 2000)। 2009 तक, आबादी की संरचना में परिवर्तन नए, अधिक आक्रामक जीनोटाइप के उद्भव के साथ जुड़े थे, उनके बाद के प्रवास और पूर्ववर्ती पूर्ववर्तियों के विस्थापन के साथ। 2009-2010 में क्या हुआ था संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में, पहली बार एपिफाइटोटिक्स ने दिखाया कि वैश्वीकरण के युग में, संक्रमित रोपण सामग्री को बेचने पर रोग के प्रकोप को नए जीनोटाइप के सक्रिय प्रसार के साथ जोड़ा जा सकता है।
दक्षिण अमेरिका
कुछ समय पहले तक, पी। शिशुओं की दक्षिण अमेरिकी आबादी के अध्ययन न तो नियमित थे और न ही बड़े पैमाने पर। यह ज्ञात है कि इन आबादी की संरचना काफी सरल है और इसमें प्रति देश 1-5 क्लोनल वंशावली शामिल हैं (फोर्ब्स एट अल।, 1998)। तो, 1998 तक, जीनोटाइप यूएस -1 (ब्राजील, चिली) बीआर -1 (ब्राजील, बोलीविया, उरुग्वे, पैराग्वे), ईसी -1 (इक्वाडोर, कोलंबिया, पेरू और वेनेजुएला), एआर -1, एआर -2, एआर -3, एआर -4 और एआर -5 (अर्जेंटीना), पीई -3 और पीई -7 (दक्षिणी पेरू)। मेटिंग प्रकार ए 2 ब्राजील, बोलीविया और अर्जेंटीना में मौजूद था और लेक टिटिकाका के क्षेत्र में बोलीविया-पेरू सीमा से परे नहीं पाया गया था, जिसके पीछे एंडीज में ईसी -1 ए 1 जीनोटाइप का प्रभुत्व था। टमाटर पर, यूएस -1 पूरे दक्षिण अमेरिका में प्रमुख जीनोटाइप बना रहा।
2000 के दशक में कमोबेश यही स्थिति बनी रही। एक महत्वपूर्ण बिंदु उत्तरी एंडीज (ओलिव एट अल।, 2) में आलू के जंगली रिश्तेदारों (एस। ब्रेविफोलियम और एस। टेट्रापेटालम) पर ए 2 प्रकार की एक नई क्लोनल लाइन ईसी -2010 की खोज थी। Phylogenetic अध्ययनों से पता चला है कि यह रेखा पूरी तरह से P. infestans के समान नहीं है, हालांकि यह इसके साथ निकटता से संबंधित है, इस संबंध में इस पर विचार करने का प्रस्ताव किया गया था, साथ ही एक और लाइन EC-3, एंडीज में उगने वाले टमाटर के पेड़ से अलग हो गया था। पी। आईना नामक एक नई प्रजाति; हालाँकि, इस प्रजाति की स्थिति (एक स्वतंत्र प्रजाति या कुछ अभी भी अज्ञात रेखा वाले infestans का संकर) अभी भी अस्पष्ट है (डेलगाडो एट अल।, 2013)।
वर्तमान में, पी। के सभी दक्षिण अमेरिकी आबादी क्लोनल हैं। दोनों प्रकार की संभोग की उपस्थिति के बावजूद, कोई भी पुनः संयोजक आबादी की पहचान नहीं की गई है। टमाटर पर, यूएस -1 जीनोटाइप सर्वव्यापी है, जाहिरा तौर पर स्थानीय उपभेदों द्वारा आलू से विस्थापित किया गया, जिसकी सटीक उत्पत्ति अभी भी अज्ञात है। ब्राजील में, बोलीविया और उरुग्वे बीआर -1 जीनोटाइप मौजूद है; पेरू में, यूएस -1 और ईसी -1 के साथ, कई अन्य स्थानीय जीनोटाइप हैं। एंडिस में, प्रमुख स्थिति को क्लोनल रेखा EC-1 द्वारा बनाए रखा जाता है, जिसका संबंध हाल ही में खोजे गए पी। एंडिना के साथ अज्ञात है। एकमात्र "अस्थिर" जगह जहां 2003-2013 की अवधि के लिए। जनसंख्या में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए, चिली बन गया (एक्यूना एट अल।, 2012), जहां 2004-2005 में। रोगज़नक़ की आबादी धातुक्षय और एक नए माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हैप्लोटाइप (पहले मौजूद इब के बजाय आईए) के प्रतिरोध की विशेषता बन गई। 2006 से 2011 जनसंख्या में, जीनोटाइप 21 (एसएसआर के अनुसार) का वर्चस्व था, जिसका हिस्सा 90% तक पहुंच गया, जिसके बाद हथेली जीनोटाइप 20 तक पहुंच गई, जिसके होने की आवृत्ति अगले दो वर्षों में लगभग 67% (एक्यूना, 2015) रखी गई।
यूरोप
यूरोप के इतिहास में, उत्तरी अमेरिका से P. infestans के प्रवास की कम से कम दो लहरें आई हैं: 1 वीं शताब्दी में। (HERB-1) और आरंभिक 70 वीं शताब्दी (US-1)। XNUMX के दशक में मेटलक्सिल युक्त कवकनाशी का सर्वव्यापी वितरण। प्रमुख जीनोटाइप यूएस -XNUMX के विस्थापन और नए जीनोटाइप के साथ इसके प्रतिस्थापन के कारण। नतीजतन, पश्चिमी यूरोप के अधिकांश देशों में, रोगज़नक़ों की आबादी को मुख्य रूप से कई क्लोनल लाइनों द्वारा दर्शाया गया था।
2005-2008 में पश्चिमी यूरोप में हुए गंभीर परिवर्तनों को प्रकट करने के लिए रोगज़नक़ आबादी के विश्लेषण के लिए माइक्रोसैटेलाइट विश्लेषण का उपयोग संभव हुआ। 2005 में, यूके में एक नई क्लोनल लाइन की खोज की गई, जिसे 13_A2 (या "ब्लू 13") कहा गया और A2 संभोग प्रकार की विशेषता है। , उच्च आक्रामकता और फेनिलमाइड्स के प्रतिरोध (शॉ एट अल।, 2007)। 2004 में नीदरलैंड और उत्तरी फ्रांस में एकत्र किए गए नमूनों में एक ही जीनोटाइप पाया गया था, जिसने सुझाव दिया कि यह महाद्वीपीय यूरोप से यूके में चला गया, संभवतः बीज आलू के साथ (कुक एट अल।, 2007)। इस क्लोनल रेखा के प्रतिनिधियों के जीनोम के अध्ययन ने अपने अनुक्रम के बहुरूपता का एक उच्च डिग्री दिखाया (2016 तक, इसके उप-वर्गीय विविधताओं की संख्या 340 तक पहुंच गई) और जीन अभिव्यक्ति के स्तर में भिन्नता का एक महत्वपूर्ण डिग्री, incl। संयंत्र के संक्रमण के दौरान प्रभाव जीन (कुक एट अल।, 2012; कुके, 2017)। ये विशेषताएं, बायोट्रॉफिक चरण की बढ़ती अवधि के साथ, 13_A2 की बढ़ी हुई आक्रामकता का कारण बन सकती हैं और आलू की किस्मों को देर से तुड़ाई के लिए प्रतिरोधी बनाने की क्षमता भी।
अगले कुछ वर्षों में, जीनोटाइप तेजी से नॉर्थवेस्टर्न यूरोप (ग्रेट ब्रिटेन, आयरलैंड, फ्रांस, बेल्जियम, नीदरलैंड, जर्मनी) के देशों में पहले से ही प्रमुख जीनोटाइप 1_A1, 2_1, 8_A1 (मोंटेरी एट अल; 2010) के एक साथ विस्थापन के साथ फैल गया। ; 2011; वैन डेन बॉश एट अल।, 2011; कूक, 2015, कूक, 2017)। वेबसाइट www.euroblight.net के अनुसार, इन देशों की आबादी में 13_A2 की हिस्सेदारी 60-80% और अधिक तक पहुंच गई; इस जीनोटाइप की उपस्थिति पूर्वी और दक्षिणी यूरोप के कुछ देशों में भी दर्ज की गई है। हालाँकि, 2009-2012 में। 13_A2 ने ग्रेट ब्रिटेन और फ्रांस में अपना प्रमुख स्थान खो दिया, आयरलैंड में 6_A1 लाइन (8_A1) की उपज, और नीदरलैंड और बेल्जियम में आंशिक रूप से इसे जीनोटाइप 1_A1, 6_1, और 33_A2 (कुक एट अल; कुक; 2012; स्टेलिंगवर्फ़, 2017) से बदल दिया गया।
आज तक, पश्चिमी यूरोपीय आबादी का लगभग 70% पी। संक्रामक मोनोक्लोनल है। वेबसाइट www.euroblight.net के अनुसार, उत्तर-पश्चिमी यूरोप (यूके, फ्रांस) के देशों में प्रमुख जीनोटाइप
नीदरलैंड, बेल्जियम) लगभग समान अनुपात में रहते हैं, 13_A2 और 6_A1, बाद वाले व्यावहारिक रूप से निर्दिष्ट क्षेत्र (आयरलैंड के अपवाद के साथ) के बाहर नहीं पाए जाते हैं, लेकिन पहले से ही कम से कम 58 उप-वर्ग (कुक, 2017) हैं। विविधताएं 13_A2 जर्मनी में ध्यान देने योग्य संख्या में मौजूद हैं, और मध्य और दक्षिणी यूरोप के देशों में भी छिटपुट रूप से देखी जाती हैं। जीनोटाइप 1_A1 बेल्जियम की आबादी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और आंशिक रूप से नीदरलैंड और फ्रांस। जीनोटाइप 8_A1 ने आयरलैंड के अपवाद के साथ यूरोपीय आबादी को 3-6% के स्तर पर स्थिर कर दिया है, जहां यह अपनी अग्रणी स्थिति को बरकरार रखता है और इसे दो उपवर्ग (स्टेलिंगवर्फ़, 2017) में विभाजित किया गया है। अंत में, 2016 में, नए जीनोटाइप 36_A2 और 37_A2 की घटना की आवृत्ति में वृद्धि, पहली बार 2013-2014 में दर्ज की गई थी; आज तक, ये जीनोटाइप नीदरलैंड और बेल्जियम में पाए जाते हैं और आंशिक रूप से फ्रांस और जर्मनी में, साथ ही साथ ग्रेट ब्रिटेन (कुक, 2017) के दक्षिणी भाग में पाए जाते हैं। पश्चिमी यूरोपीय आबादी का लगभग 20-30% हर साल अद्वितीय जीनोटाइप द्वारा दर्शाया जाता है।
पश्चिमी यूरोप के विपरीत, जब तक 13_A2 जीनोटाइप दिखाई दिया, तब तक उत्तरी यूरोप (स्वीडन, नॉर्वे, डेनमार्क, फिनलैंड) की आबादी का प्रतिनिधित्व क्लोनल लाइनों द्वारा नहीं किया गया था, बल्कि बड़ी संख्या में अद्वितीय जीनोटाइप्स (ब्रबर्गबर्ग अल-अल-अल-अल-अल-अल-अल-अल) द्वारा किए गए थे।
2011)। पश्चिमी यूरोप में 13_A2 के सक्रिय प्रसार की अवधि के दौरान, स्कैंडिनेविया में इस जीनोटाइप की उपस्थिति 2011 तक नोट नहीं की गई थी, जब यह पहली बार नॉर्थ जुटलैंड (डेनमार्क) में खोजा गया था, जहां मुख्य रूप से औद्योगिक आलू की किस्में मेटलैक्सिल युक्त सक्रिय उपयोग के साथ उगाई जाती हैं। कवकनाशी (नीलसन एट अल।, 2014)। Www.euroblight.net के अनुसार, जीनोटाइप 13_A2 को 2014 में नॉर्वे और डेनमार्क के कई नमूनों में और 2016 में नॉर्वे के कई नमूनों में भी पता चला था; इसके अलावा, 2013 में, फिनलैंड में 6_A1 जीनोटाइप की उपस्थिति का उल्लेख किया गया था। स्कैंडिनेविया की विजय में 13_A2 और अन्य क्लोनल लाइनों की विफलता का मुख्य कारण पश्चिमी यूरोप के देशों से इस क्षेत्र का जलवायु अंतर माना जाता है।
इस तथ्य के अलावा कि ठंडी गर्मी और ठंडी सर्दियों में ओस्पोरस (Sjöholm et al।, 2013) के रूप में बहुत अधिक वनस्पति मायसेलियम के अस्तित्व में योगदान होता है, सर्दियों में मिट्टी जमने (जो आमतौर पर पश्चिमी यूरोप के गर्म देशों में नहीं होती है) ओस्पोरस के अंकुरण और रोपण के लिए योगदान देती है। आलू, जो प्राथमिक संक्रमण के स्रोत के रूप में उनकी भूमिका को बढ़ाता है (ब्रुबर्ग एट अल।, 2011)। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि, उत्तर में, ओस्पोरस से संक्रमण का विकास, तपेदिक संक्रमण के विकास को रोकता है, जो अंततः और भी अधिक आक्रामक के प्रभुत्व को रोकता है, लेकिन बाद में विकसित क्लोनल लाइनें (यूएन, 2012)। पूर्वी यूरोप (पोलैंड, बाल्टिक राज्यों) में पी। Infestans की सबसे अधिक अध्ययन की गई आबादी की संरचना स्कैंडिनेविया में बहुत समान है।
दोनों प्रकार के संभोग भी यहां मौजूद हैं, और एसएसआर विश्लेषण द्वारा निर्धारित जीनोटाइप के विशाल बहुमत अद्वितीय हैं (च्मिलारेज़ एट अल।, 2014; रन्नो-पौरसन एट अल।, 2016)। जैसा कि उत्तरी यूरोप में, क्लोनल लाइनों का वितरण (मुख्य रूप से 13_A2 जीनोटाइप का) व्यावहारिक रूप से रोगज़नक़ों की स्थानीय आबादी को प्रभावित नहीं करता था, जो उच्च स्तरीय विविधता को स्पष्ट प्रमुख लाइनों की अनुपस्थिति के साथ बनाए रखते हैं।
13_A2 की उपस्थिति कभी-कभी वाणिज्यिक आलू की किस्मों के साथ खेतों में देखी जाती है। रूस में, स्थिति समान तरीके से विकसित हो रही है। पी। Infestans के माइक्रोसैटेलाइट विश्लेषण 2008-2011 में एकत्र अलग-थलग रूस के यूरोपीय भाग के 10 अलग-अलग क्षेत्रों में, जीनोटाइपिक विविधता की एक उच्च डिग्री और यूरोपीय क्लोनल लाइनों (स्टैटिसुक एट अल।, 2014) के साथ संयोगों की पूरी कमी दिखाई गई। कई वर्षों बाद, 2013-2014 में लेनिनग्राद क्षेत्र में एकत्र किए गए पी। Infestans नमूनों के एक अध्ययन ने पिछले अध्ययन में पहचाने गए इस क्षेत्र से उनके और जीनोटाइप के बीच महत्वपूर्ण अंतर दिखाया। दोनों अध्ययनों में, पश्चिमी यूरोपीय जीनोटाइप नहीं पाए गए (बेकेटोवा एट अल।, 2014; कुज़नेत्सोवा एट अल।, 2016)।
पी। के पूर्वी यूरोपीय आबादी की उच्च आनुवांशिक विविधता। इन्फैस्टन्स और उनमें प्रमुख क्लोनल लाइनों की अनुपस्थिति कई कारणों से संबंधित हो सकती है। सबसे पहले, जैसा कि उत्तरी यूरोप में, माना देशों की जलवायु परिस्थितियों में संक्रमण के प्राथमिक स्रोत (उलानोवा एट अल।, 2010; च्मिलारेज़ एट अल।, 2014) के रूप में ओस्पोर्स के निर्माण में योगदान होता है। दूसरा, इन देशों में उत्पादित आलू का एक महत्वपूर्ण अनुपात छोटे निजी खेतों पर उगाया जाता है, जो अक्सर जंगलों या संक्रामक सामग्री के मुक्त आवागमन के लिए अन्य बाधाओं से घिरा होता है (चामिलार्ज़ एट अल।, 2014)। एक नियम के रूप में, ऐसी परिस्थितियों में उगाए गए आलू का व्यावहारिक रूप से रसायनों के साथ इलाज नहीं किया जाता है, और किस्मों की पसंद उनके देर से होने वाले ब्लाइट प्रतिरोध पर आधारित होती है, अर्थात। आक्रामकता और मेटलएक्सिल के प्रतिरोध के लिए कोई चयनात्मक दबाव नहीं है, जो अन्य जीनोटाइप्स (चमीलारेज़ एट अल।, 13) के लाभ के प्रतिरोधी जीनोटाइप, जैसे 2_A2014 से वंचित करता है। अंत में, भूमि के भूखंडों के छोटे आकार के कारण, उनके मालिक आमतौर पर फसल रोटेशन का अभ्यास नहीं करते हैं, उसी स्थान पर सालों से आलू उगाते हैं, जो आनुवांशिक रूप से विविध इनोकुलम (रन्नो-पौरसन एट अल।, 2016) के संचय में योगदान देता है; एलांस्की, 2015; एलानस्की एट अल। ।, 2015)।
एशिया
कुछ समय पहले तक, एशिया में P. infestans आबादी की संरचना अपेक्षाकृत खराब समझ में आई थी। यह ज्ञात था कि यह मुख्य रूप से क्लोनल लाइनों द्वारा दर्शाया जाता है, और नए जीनोटाइप के उद्भव पर यौन पुनर्संयोजन का प्रभाव बहुत कम है। इसलिए, उदाहरण के लिए, 1997-1998 में। रूस के एशियाई भाग (साइबेरिया और सुदूर पूर्व) में, रोगज़नक़ आबादी का प्रतिनिधित्व केवल तीन जीनोटाइप SIB-1 जीनोटाइप (एलांस्की एट अल। 2001) की प्रबलता के साथ किया गया था। क्लोनल पैथोजन लाइनों की उपस्थिति चीन, जापान, कोरिया, फिलीपींस और ताइवान (कोह एट अल।, 1994; चेन एट अल।, 2009) जैसे देशों में दिखाई गई है। 1 के दशक के उत्तरार्ध में एशिया के एक बड़े भूभाग पर क्लोनल लाइन US-90 का वर्चस्व था - 2000 के दशक की शुरुआत में। लगभग हर जगह अन्य जीनोटाइप द्वारा प्रतिस्थापित किया जाने लगा, जो बदले में, नए लोगों को रास्ता दिया। ज्यादातर मामलों में, एशियाई देशों में आबादी की संरचना और संरचना में परिवर्तन बाहर से नए जीनोटाइप के प्रवास से जुड़े थे। इसलिए, जापान में, जेपी -3 जीनोटाइप के अपवाद के साथ, अन्य सभी जापानी जीनोटाइप जो यूएस -1 (जेपी -1, जेपी -2, जेपी -3) के बाद दिखाई देते हैं, उनके पास कम या ज्यादा बाहरी मूल (अकिनो एट अल।, 2011) है। ... वर्तमान में चीन में तीन मुख्य रोगज़नक़ आबादी हैं, जिनमें स्पष्ट भौगोलिक विभाजन है; इन आबादी (गुओ एट अल।, 2010; ली एट अल।, 2013 बी) के बीच कोई या बहुत कमजोर जीन प्रवाह नहीं है। जीनोटाइप 13_A2 2005-2007 में अपने दक्षिणी प्रांतों (युन्नान और सिचुआन) में चीन के क्षेत्र में और 2012-1014 में दिखाई दिया। देश के उत्तर-पूर्व (ली एट अल।, 2013 बी) में भी देखा गया था। भारत में, 13_A2 संभवतः चीन के समान ही दिखाई दिए, संक्रमित बीज आलू (चौडप्पा और अन्य।, 2015), और 2009-2010 में। देश के दक्षिण में टमाटर पर देर से तुषार की गंभीर महामारी फैल गई, जिसके बाद यह आलू में फैल गया और 2014 में पश्चिम बंगाल में देर से अंधड़ का प्रकोप हुआ, जिसके कारण कई स्थानीय किसानों की बर्बादी और आत्महत्या हुई (फ्राई, 2016)।
अफ्रीका
2008-2010 तक अफ्रीकी देशों में पी। शिशुओं के व्यवस्थित अध्ययन नहीं किए गए हैं। फिलहाल, पी। Infestans की अफ्रीकी आबादी को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है, और यह विभाजन स्पष्ट रूप से यूरोप से बीज आलू के आयात के तथ्य से जुड़ा हुआ है।
उत्तरी अफ्रीका में, जो यूरोप से बीज आलू को सक्रिय रूप से आयात करता है, A2 संभोग प्रकार का व्यापक रूप से लगभग सभी क्षेत्रों में प्रतिनिधित्व किया जाता है, जो यौन पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप नए जीनोटाइप के उद्भव की एक सैद्धांतिक संभावना प्रदान करता है (कॉर्बिएर एट अल।, 2010; रेकड एट अल। 2017)। इसके अलावा, अल्जीरिया में, जीनोटाइप 13_A2, 2_A1, और 23_A1 की उपस्थिति उनमें से पहली के एक स्पष्ट प्रभुत्व के साथ नोट की जाती है, साथ ही गायब होने के लिए अद्वितीय जीनोटाइप के अनुपात में एक क्रमिक कमी (Rekad et al, 2017)। बाकी क्षेत्र के विपरीत, ट्यूनीशिया में (देश के उत्तर-पूर्व के अपवाद के साथ), रोगज़नक़ आबादी को मुख्य रूप से A1 संभोग प्रकार (हरबौई एट अल।, 2014) द्वारा दर्शाया गया है।
यहाँ क्लोनल लाइन NA-01 प्रमुख है। सामान्य तौर पर, जनसंख्या में क्लोनल लाइनों का अनुपात केवल 43% है। पूर्वी और दक्षिणी अफ्रीका में, जहां बीज आयात की मात्रा गायब है (फ्राइ एट अल।, 2009), पी। Infestans केवल दो क्लोनल A1- प्रकार लाइनों, US-1 और KE-1 द्वारा दर्शाया गया है, और बाद वाले आलू पर पूर्व को विस्थापित करता है ( Pule et al।, 2012; Njoroge et al।, 2016)। तिथि करने के लिए, इन दोनों जीनोटाइप में सबक्लोनल भिन्नताओं की ध्यान देने योग्य संख्या है।
ऑस्ट्रेलिया
ऑस्ट्रेलिया में आलू पर देर से अंधड़ की पहली रिपोर्ट 1907 से पहले की है, और पहली epiphytotia, संभवतः गर्मियों के महीनों में भारी बारिश के कारण हुई, 1909-1911 में हुई। (दसवीं एट अल।, 2002)। सामान्य तौर पर, हालांकि, देर से अंधड़ का देश के लिए कोई महत्वपूर्ण आर्थिक महत्व नहीं है। देर से तुषार का छिटपुट प्रकोप, मौसम की स्थिति से उकसाया गया जो उच्च आर्द्रता प्रदान करते हैं, हर 5-7 साल में एक बार से अधिक नहीं होते हैं और मुख्य रूप से उत्तरी तस्मानिया और मध्य विक्टोरिया में स्थानीयकृत होते हैं। उपरोक्त के संबंध में, पी। शिशुओं की ऑस्ट्रेलियाई आबादी की संरचना के अध्ययन के लिए समर्पित प्रकाशन व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित हैं। नवीनतम उपलब्ध जानकारी 1998-2000 की है। (दसवीं एट अल।, 2002)। लेखकों के अनुसार, विक्टोरिया राज्य की जनसंख्या एक क्लोनल रेखा US-1.3 थी, जिसने अप्रत्यक्ष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका से इस जीनोटाइप के प्रवास की पुष्टि की थी। तस्मानियाई नमूनों की पहचान AU-3 के रूप में की गई, जो उस समय दुनिया के अन्य हिस्सों में मौजूद जीनोटाइप से अलग थे।
रूस में देर से अंधड़ के विकास की विशेषताएं
यूरोप में, रोगग्रस्त बीज कंदों के साथ संक्रमण, ओस्पोरस जो कि मिट्टी में ओवरविनल्ड होता है, साथ ही पिछले वर्ष के खेतों ("स्वयंसेवक" पौधों) या कुपित के ढेर में उगने वाले कंद से उगाए गए पौधों से हवा द्वारा लाया गया ज़ोस्पोरैंगिया कंद के भंडारण के लिए बुकमार्क। इनमें से, छूटे हुए कंदों के ढेर पर उगने वाले पौधों को संक्रमण का सबसे खतरनाक स्रोत माना जाता है। अंकुरित कंदों की संख्या अक्सर महत्वपूर्ण होती है, और लंबी दूरी पर ज़ोस्पोरांगिया को उनसे ले जाया जा सकता है। बाकी स्रोत (oospores, "स्वयंसेवक" पौधे) इतने खतरनाक नहीं हैं, क्योंकि प्रत्येक 3-4 वर्षों में एक से अधिक बार एक ही क्षेत्र में पौधों को उगाने का रिवाज नहीं है। एक अच्छी बीज गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली के कारण रोगग्रस्त बीज कंदों से संक्रमण भी न्यूनतम होता है।
सामान्य तौर पर, यूरोपीय आबादी में इनोकुलम की मात्रा सीमित है, और इसलिए महामारी की वृद्धि धीमी है और रासायनिक कवकनाशी तैयारी का उपयोग करके सफलतापूर्वक नियंत्रित किया जा सकता है। यूरोपीय परिस्थितियों में मुख्य कार्य उस चरण में संक्रमण के खिलाफ लड़ाई है जब प्रभावित पौधों से चिड़ियाघरों का व्यापक फैलाव शुरू होता है।
रूस में, स्थिति मौलिक रूप से अलग है। आलू और टमाटर की अधिकांश फसल छोटे निजी उद्यानों में उगाई जाती है; सुरक्षात्मक उपाय या तो उन पर बिल्कुल भी नहीं किए जाते हैं, या फफूंदनाशी उपचार अपर्याप्त संख्या में किए जाते हैं और शीर्ष पर देर से दिखाई देने के बाद शुरू होते हैं। नतीजतन, निजी वनस्पति उद्यान संक्रमण के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करते हैं, जिसमें से ज़ोस्पोरैंगिया को हवा से वाणिज्यिक रोपण के लिए ले जाया जाता है। मॉस्को, ब्रायस्क, कोस्त्रोमा, रियाज़ान क्षेत्रों में हमारी प्रत्यक्ष टिप्पणियों द्वारा इसकी पुष्टि की जाती है: निजी बागानों में पौधों को नुकसान वाणिज्यिक वृक्षारोपण के कवकनाशी उपचार की शुरुआत से पहले भी मनाया जाता है। इसके बाद, बड़े क्षेत्रों में महामारी को कवकनाशी तैयारियों के उपयोग से नियंत्रित किया जाता है, जबकि निजी उद्यानों में देर से तुड़ाई का तेजी से विकास होता है।
वाणिज्यिक बागानों के गलत या "बजटीय" प्रसंस्करण के मामले में, खेतों में देर से तुड़ाई का दोष दिखाई देता है; बाद में, वे सक्रिय रूप से विकसित हो रहे हैं, कभी बड़े क्षेत्रों को कवर करते हुए (एलांस्की, 2015)। निजी उद्यानों में संक्रमण का व्यावसायिक क्षेत्रों में महामारी पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। रूस के सभी आलू उगाने वाले क्षेत्रों में, निजी उद्यानों में आलू के कब्जे वाला क्षेत्र बड़े उत्पादकों के खेतों के कुल क्षेत्रफल से कई गुना अधिक है। ऐसे माहौल में, निजी सब्जी उद्यानों को वाणिज्यिक क्षेत्रों के लिए वैश्विक इनोकुलम संसाधन के रूप में देखा जा सकता है। आइए उन गुणों की पहचान करने की कोशिश करें जो निजी बागानों में उपभेदों के जीनोटाइप की विशेषता हैं।
वेयर-आलू के गैर-बीज और संगरोध नियंत्रण, संदिग्ध विदेशी उत्पादकों से प्राप्त टमाटर के बीज, एक ही क्षेत्र में आलू और टमाटर की लंबी अवधि की खेती, अनुचित फफूंदनाशक उपचार या उनकी पूर्ण अनुपस्थिति से निजी क्षेत्र में गंभीर मिर्गी की बीमारी पैदा होती है, जिसका परिणाम नि: शुल्क है। निजी उद्यानों में क्रॉसिंग, संकरण और ओस्पोर का निर्माण। नतीजतन, रोगज़नक़ की एक बहुत ही उच्च जीनोटाइपिक विविधता देखी जाती है, जब लगभग हर तनाव अपने जीनोटाइप (एलानस्की एट अल।, 2001, 2015) में अद्वितीय है। विभिन्न आनुवांशिक उत्पत्ति के बीज आलू को रोपण करने से यह संभावना नहीं बनती है कि किसी विशेष किस्म पर हमला करने के लिए विशेषीकृत क्लोनल रेखाएं उभरेंगी। ऐसे मामले में चुने गए उपभेदों को प्रभावित किस्मों के संबंध में उनकी बहुमुखी प्रतिभा द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, उनमें से अधिकांश में अधिकतम संख्या में वायरलेंस जीन होते हैं। यह "क्लोनल लाइनों" की प्रणाली से बहुत अलग है, जो कि देर से अंधड़ के खिलाफ सुरक्षा के एक उचित स्थापित सिस्टम के साथ कृषि उद्यमों के बड़े क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। "क्लोनल लाइन्स" (जब क्षेत्र में देर से होने वाले रोगज़नक़ के सभी उपभेदों को एक या एक से अधिक जीनोटाइप द्वारा दर्शाया जाता है) उन देशों में सर्वव्यापी होते हैं जहां आलू उगाने का कार्य विशेष रूप से बड़े खेतों द्वारा किया जाता है: संयुक्त राज्य अमेरिका, नीदरलैंड, डेनमार्क आदि। इंग्लैंड, आयरलैंड, पोलैंड में, जहां घरेलू भूखंड भी पारंपरिक रूप से व्यापक हैं। आलू बढ़ रहा है, निजी बागानों में एक उच्च जीनोटाइपिक विविधता भी है। 20 वीं शताब्दी के अंत में, "क्लोनल लाइनें" रूस के एशियाई और सुदूर पूर्वी हिस्सों (एल्केस्की एट अल।, 2001) में व्यापक थीं, जो जाहिर तौर पर आलू की विशेष किस्मों के रोपण के लिए उपयोग करने के कारण है। हाल ही में, इन क्षेत्रों में आबादी की जीनोटाइपिक विविधता में वृद्धि की दिशा में भी बदलाव शुरू हो गया है।
कवकनाशी की तैयारी के साथ गहन उपचार की कमी का एक और, प्रत्यक्ष परिणाम है - बगीचों में प्रतिरोधी उपभेदों का कोई संचय नहीं है। वास्तव में, हमारे परिणाम बताते हैं कि व्यावसायिक बागानों की तुलना में निजी बागानों में धातुक्षय-प्रतिरोधी उपभेद काफी कम पाए जाते हैं।
आलू और टमाटर के पौधों की निकटता, निजी बागानों के लिए विशिष्ट, इन फसलों के बीच उपभेदों के प्रवास की सुविधा प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप, पिछले दशक में, आलू से पृथक उपभेदों के बीच, चेरी टमाटर की किस्मों (टी 1) के लिए जीन को ले जाने वाले उपभेदों का अनुपात, पूर्व में केवल विशेषता है। टमाटर "उपभेद। ज्यादातर मामलों में T1 जीन वाले उपभेद आलू और टमाटर दोनों के प्रति अत्यधिक आक्रामक होते हैं।
हाल के वर्षों में, आलू की तुलना में टमाटर पर देर से अंधड़ कई मामलों में दिखाई देने लगा। टमाटर के बीजों को मिट्टी में ओस्पोर्स, या टमाटर के बीजों में मौजूद ओस्पोर्स या उनके पालन के लिए संक्रमित किया जा सकता है (रूबिन एट अल।, 2001)। पिछले 15 वर्षों में, बड़ी संख्या में सस्ती पैक किए गए बीज, मुख्य रूप से आयातित, दुकानों में दिखाई दिए हैं, और अधिकांश छोटे उत्पादकों ने उन्हें उपयोग करने के लिए स्विच किया है। बीजों में उनकी खेती के क्षेत्रों के विशिष्ट जीनोटाइप वाले उपभेद हो सकते हैं। भविष्य में, इन जीनोटाइप को निजी उद्यानों में यौन प्रक्रिया में शामिल किया जाता है, जो पूरी तरह से नए जीनोटाइप के उद्भव की ओर जाता है।
इस प्रकार, यह कहा जा सकता है कि निजी उद्यान एक वैश्विक "पिघलने वाला बर्तन" है, जिसमें आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप, मौजूदा जीनोटाइप को संसाधित किया जाता है और पूरी तरह से नए दिखाई देते हैं। इसी समय, उनका चयन उन परिस्थितियों में होता है जो बड़े खेतों में आलू के लिए बनाए गए पौधों से बहुत भिन्न होते हैं: कवकनाशी प्रेस की अनुपस्थिति, पौधों की वैराइटी एकरूपता, वायरल और जीवाणु संक्रमण के विभिन्न रूपों से प्रभावित पौधों की प्रबलता, टमाटर और जंगली नाइटशैड्स की निकटता, सक्रिय क्रॉसिंग और ओस्पोर गठन, संभावना। अगले वर्ष के लिए संक्रमण के स्रोत के रूप में कार्य करने के लिए ओस्पोरस के लिए।
यह सब पिछवाड़े की आबादी की एक बहुत ही उच्च जीनोटाइपिक विविधता की ओर जाता है। वनस्पति उद्यानों में एपीफाइटोटिक्स की स्थितियों में, देर से अंधड़ बहुत तेजी से फैलता है और बड़ी मात्रा में बीजाणु निकलते हैं, जो पास के वाणिज्यिक बागानों में उड़ान भरते हैं। हालांकि, कृषि प्रौद्योगिकी और रासायनिक सुरक्षा की सही प्रणाली के साथ वाणिज्यिक क्षेत्रों में प्रवेश किया है, जो बीजाणु आये हैं, उन्हें व्यावहारिक रूप से इस क्षेत्र में एपिफाइटिकोट्स शुरू करने का कोई अवसर नहीं है, जो कि क्लोनल लाइनों की अनुपस्थिति के कारण है जो कि फफूंदनाशी के प्रतिरोधी हैं और खेती की विविधता के लिए विशेष हैं।
प्राथमिक इनोकुलम का एक अन्य स्रोत रोगग्रस्त पौधों में फंसने वाले रोगग्रस्त कंद हो सकता है। इन कंदों को एक नियम के रूप में, अच्छी कृषि तकनीक और गहन रासायनिक संरक्षण के क्षेत्र में उगाया गया था। कंदों को प्रभावित करने वाले आइसोलेट्स के जीनोटाइप को उनकी अपनी किस्म के विकास के लिए अनुकूलित किया जाता है। निजी बागानों से निकलने वाले इनोकुलम की तुलना में ये पौधे वाणिज्यिक रोपण के लिए काफी खतरनाक हैं। हमारे शोध के परिणाम भी इस धारणा का समर्थन करते हैं। ठीक से आयोजित रासायनिक सुरक्षा और अच्छी कृषि प्रौद्योगिकी के साथ बड़े क्षेत्रों से पृथक आबादी उच्च जीनोटाइपिक विविधता में भिन्न नहीं होती है। अक्सर ये कई क्लोनल लाइनें होती हैं जो अत्यधिक आक्रामक होती हैं।
वाणिज्यिक बीज सामग्री से उपभेद वनस्पति उद्यान में आबादी में प्रवेश कर सकते हैं और उनमें चल रही प्रक्रियाओं में शामिल हो सकते हैं। हालांकि, एक वनस्पति उद्यान में, उनकी प्रतिस्पर्धा एक वाणिज्यिक क्षेत्र की तुलना में बहुत कम होगी, और जल्द ही वे एक क्लोनल लाइन के रूप में मौजूद रहना बंद कर देंगे, लेकिन उनके जीन का उपयोग "बगीचे" की आबादी में किया जा सकता है।
कटाई के दौरान "स्वयंसेवक" पौधों पर और कुंद कंद के ढेर पर विकसित होने वाला संक्रमण रूस के लिए इतना प्रासंगिक नहीं है, क्योंकि रूस के मुख्य आलू उगाने वाले क्षेत्रों में, गहरी सर्दियों की मिट्टी जम जाती है, और कंद से पौधे जो मिट्टी में सर्दियों में शायद ही कभी विकसित होते हैं। इसके अलावा, जैसा कि हमारे प्रयोगों से पता चलता है, देर से तुषार रोगजनक नकारात्मक तापमान पर भी जीवित नहीं रहता है कंद पर भी जिसने अपनी व्यवहार्यता को बनाए रखा है। शुष्क क्षेत्र में, जहां शुरुआती आलू की खेती का अभ्यास किया जाता है, शुष्क और गर्म मौसम के कारण देर से तुड़ाई काफी कम होती है।
इस प्रकार, हम वर्तमान में पी। Infestans आबादी के विभाजन को "क्षेत्र" और "उद्यान" आबादी में देख रहे हैं। हालांकि, हाल के वर्षों में, प्रक्रियाओं को इन आबादी से जीनोटाइप के अभिसरण और इंटरपेनिट्रेशन के लिए अग्रणी देखा गया है।
उनमें से, एक छोटे उत्पादकों की साक्षरता में सामान्य वृद्धि, बीज आलू के किफायती छोटे पैकेजों के उद्भव, छोटे पैकेजों में कवकनाशक तैयारी के प्रसार और आबादी द्वारा "रसायन विज्ञान" के डर का नुकसान नोट कर सकता है।
स्थिति तब उत्पन्न होती है, जब एक आपूर्तिकर्ता की जोरदार गतिविधि के लिए धन्यवाद, पूरे गांवों को एक ही किस्म के बीज कंदों के साथ लगाया जाता है और एक ही कीटनाशक के छोटे पैकेज प्रदान किए जाते हैं। यह माना जा सकता है कि पास में वाणिज्यिक बागानों पर एक ही किस्म के आलू पाए जाएंगे।
दूसरी ओर, कुछ कीटनाशक व्यापारिक कंपनियां "बजटीय" रासायनिक उपचार योजनाओं को बढ़ावा दे रही हैं। इस मामले में, अनुशंसित उपचारों की संख्या को कम करके आंका जाता है और सबसे सस्ती कवकनाशी की पेशकश की जाती है, और जोर सबसे ज्यादा देर तक अंधड़ के विकास को रोकने के लिए नहीं होता है ताकि सबसे ऊपर हो सके, लेकिन उपज बढ़ाने के लिए एपिफाइटी में एक निश्चित देरी पर। निम्न श्रेणी के बीज सामग्री से बर्तन आलू उगाने के दौरान ऐसी योजनाएं आर्थिक रूप से उचित हैं, जब सिद्धांत रूप में उच्च उपज प्राप्त करने का कोई सवाल ही नहीं है। हालांकि, इस मामले में, बगीचे की आबादी के विपरीत, आलू की समतल आनुवंशिक पृष्ठभूमि विशिष्ट शारीरिक दौड़ के चयन में योगदान करती है, जो इस विविधता के लिए बहुत खतरनाक है।
सामान्य तौर पर, आलू के उत्पादन के "उद्यान" और "क्षेत्र" के तरीकों की ओर झुकाव हमें खतरनाक लगता है। उनके नकारात्मक परिणामों को रोकने के लिए, घरेलू और वाणिज्यिक दोनों क्षेत्रों में, बीज आलू के वर्गीकरण और छोटे पैकेजिंग में निजी मालिकों को दी जाने वाली कवकनाशी की सीमा, साथ ही आलू संरक्षण योजनाओं का पता लगाने और वाणिज्यिक क्षेत्र में कवकनाशक तैयारियों के उपयोग को नियंत्रित करना आवश्यक होगा।
निजी क्षेत्र के क्षेत्रों में, न केवल लेट ब्लाइट का, बल्कि अल्टरनेरिया का भी गहन विकास होता है। निजी खेतों के अधिकांश मालिक अल्टरनेरिया से बचाव के लिए विशेष उपाय नहीं करते हैं, जो कि पत्ते के प्राकृतिक प्रकोप या लेट ब्लाइट के विकास के लिए अल्टरनेरिया के विकास को गलत करते हैं। इसलिए, अतिसंवेदनशील किस्मों पर अल्टरनेरिया के बड़े पैमाने पर विकास के साथ, घरेलू भूखंड वाणिज्यिक खेती के लिए इनोकुलम के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं।
परिवर्तनशीलता के तंत्र
उत्परिवर्तन प्रक्रिया
चूंकि उत्परिवर्तन की घटना एक कम आवृत्ति के साथ आगे बढ़ने वाली एक यादृच्छिक प्रक्रिया है, किसी भी स्थान पर उत्परिवर्तन की घटना इस स्थान और जनसंख्या के आकार के उत्परिवर्तन की आवृत्ति पर निर्भर करती है। जब पी। इन्फिस्टन्स उपभेदों के उत्परिवर्तन की आवृत्ति का अध्ययन करते हैं, तो रासायनिक या भौतिक उत्परिवर्ती के साथ उपचार के बाद चयनात्मक पोषक मीडिया पर उपनिवेशों की संख्या आमतौर पर निर्धारित की जाती है। जैसा कि तालिका 8 में प्रस्तुत आंकड़ों से देखा जा सकता है, विभिन्न लोकी में एक ही तनाव की उत्परिवर्तन आवृत्ति परिमाण के कई आदेशों से भिन्न हो सकती है। मेटलएक्सिल के प्रतिरोध में म्यूटेशन की उच्च आवृत्ति प्रकृति में इसके लिए प्रतिरोधी उपभेदों के संचय के कारणों में से एक हो सकती है।
सहज या प्रेरित उत्परिवर्तन की आवृत्ति, प्रयोगशाला प्रयोगों के आधार पर गणना की जाती है, हमेशा निम्न कारणों से प्राकृतिक आबादी में होने वाली प्रक्रियाओं के अनुरूप नहीं होती है:
1. अतुल्यकालिक परमाणु मिशनों के साथ, प्रति परमाणु पीढ़ी में उत्परिवर्तन की आवृत्ति का अनुमान लगाना असंभव है। इसलिए, अधिकांश प्रयोग म्यूटेशन की आवृत्ति के बारे में सीधे जानकारी प्रदान करते हैं, दो उत्परिवर्ती घटनाओं के बीच अंतर किए बिना और समसूत्रण के बाद एक घटना।
2. एकल-चरण म्यूटेशन आमतौर पर जीनोम के संतुलन को कम करते हैं, इसलिए, एक नई संपत्ति के अधिग्रहण के साथ, जीव की सामान्य फिटनेस घट जाती है। प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त म्यूटेशनों में से अधिकांश में कम आक्रामकता होती है और प्राकृतिक आबादी में दर्ज नहीं की जाती है। इस प्रकार, पी। के प्रतिरोधों की डिग्री के बीच सहसंबंध गुणांक फिनाइलैमाइड फफूसीसाइड्स का प्रतिरोध और एक कृत्रिम माध्यम पर विकास दर औसतन (-0,62) थी, और फफूंदों के प्रतिरोध और आलू के पत्तों (-0,65) (डेरेव्यगिना एट अल) पर आक्रमण। , 1993), जो म्यूटेंट की कम फिटनेस को इंगित करता है। डायमेथोमॉर्फ के प्रतिरोध में उत्परिवर्तन व्यवहार्यता में तेज कमी (बागिरोवा एट अल।, 2001) के साथ भी थे।
3. स्वतःस्फूर्त और प्रेरित उत्परिवर्तनों के बहुमत पुनरावर्ती होते हैं और प्रयोगों में खुद को फेनोटाइपिक रूप से प्रकट नहीं करते हैं, लेकिन प्राकृतिक आबादी में परिवर्तनशीलता के एक छिपे हुए रिजर्व का गठन करते हैं। प्रयोगशाला प्रयोगों में पृथक म्यूटेंट उपभेद प्रमुख या अर्ध-प्रमुख उत्परिवर्तन (कुलिश और डायकोव, 1979) ले जाते हैं। जाहिर तौर पर, परमाणु द्विध्रुवीय यूवी विकिरण के प्रभाव में उत्परिवर्ती को प्राप्त करने के असफल प्रयास बताते हैं जो पहले प्रतिरोधी किस्मों (मैककी, 1969) पर वायरल हैं। लेखक की गणना के अनुसार, ऐसे उत्परिवर्तन 1: 500000 से कम की आवृत्ति के साथ हो सकते हैं। यौन या अलैंगिक पुनर्संयोजन (नीचे देखें) के कारण एक समरूप, फेनोटाइपिक रूप से व्यक्त राज्य के लिए पुनरावर्ती म्यूटेशन का संक्रमण हो सकता है। हालांकि, इस मामले में भी, उत्परिवर्तन को मोनोन्यूक्लियर ज़ोनोस्पोर के गठन के दौरान केवल सिनेटिक (बहुराष्ट्रीय) माइसीलियम और फेनोटाइपिक रूप से तय किए गए जंगली-प्रकार के नाभिक के प्रमुख एलील द्वारा मुखौटा किया जा सकता है।
तालिका 8. नाइट्रोसोमिथाइल्यूरिया (डोलगोवा, डायकोव, 1986 की कार्रवाई के तहत विकास-अवरोधक पदार्थों के लिए पी। इन्फेस्टेन्स म्यूटेशन की आवृत्ति; बगेरोवा एट अल।, 2001)
यौगिक | उत्परिवर्तन आवृत्ति |
Oxytetracycline | 6,9 10 एक्स-8 |
ब्लास्टिकिडिन एस | 7,2 एक्स 10-8 |
स्ट्रेप्टोमाइसिन | 8,3 х10-8 |
Trichothecin | 1,8 10 एक्स-8 |
cycloheximide | 2,1 10 एक्स-8 |
Daaconil | <4 x 10-8 |
Dimethomorph | 6,3 10 एक्स-7 |
Metalaxil | 6,9 10 एक्स-6 |
जनसंख्या के आकार भी सहज उत्परिवर्तन की घटना में एक निर्णायक भूमिका निभाते हैं। बहुत बड़ी आबादी में, जिसमें कोशिकाओं की संख्या N> 1 / a, जहां एक उत्परिवर्तन दर है, उत्परिवर्तन एक यादृच्छिक घटना (Kvitko, 1974) होना बंद हो जाता है।
गणना से पता चलता है कि एक आलू के खेत (एक पौधे पर 35 धब्बे) के औसत संक्रमण के साथ, प्रति हेक्टेयर एक हेक्टेयर (डायकोव और सुप्रुन, 8) पर 1012x1984 बीजाणु बनते हैं। जाहिरा तौर पर, ऐसी आबादी में प्रत्येक स्थान पर विनिमय के प्रकार द्वारा अनुमत सभी उत्परिवर्तन होते हैं। यहां तक कि एक दुर्लभ उत्परिवर्तन, 10-9 की आवृत्ति के साथ होता है, एक आलू क्षेत्र के एक हेक्टेयर पर रहने वाले लाखों लोगों में से एक हजार व्यक्तियों द्वारा अधिग्रहण किया जाएगा। उच्च आवृत्ति के साथ होने वाले उत्परिवर्तन के लिए (उदाहरण के लिए, 10-6), इस तरह की आबादी में, विभिन्न युग्मित उत्परिवर्तन दैनिक (एक साथ दो लोकी) में हो सकते हैं, अर्थात्। म्यूटेशन प्रक्रिया पुनर्संयोजन की जगह लेगी।
माइग्रेशन
पी। Infestans के लिए, दो मुख्य प्रकार के प्रवास ज्ञात हैं: वायु धाराओं या वर्षा स्प्रे द्वारा चिड़ियाघरों को फैलाने से (आलू के खेत या पड़ोसी खेतों के भीतर) दूर की दूरी पर, और लंबी दूरी के लिए - कंद रोपण के साथ या टमाटर के फलों का परिवहन। पहली विधि रोग के फ़ोकस के विस्तार के लिए प्रदान करती है, दूसरी - प्राथमिक से दूरस्थ स्थानों में नए foci का निर्माण।
टमाटर के कंद और फलों के साथ संक्रमण का प्रसार न केवल नई जगहों पर रोग के उद्भव में योगदान देता है, बल्कि आबादी में आनुवंशिक विविधता का मुख्य स्रोत भी है। मास्को क्षेत्र में, आलू उगाए जाते हैं, रूस और पश्चिमी यूरोप के विभिन्न क्षेत्रों से लाए जाते हैं। टमाटर के फल रूस के दक्षिणी क्षेत्रों (अस्त्रखान क्षेत्र, क्रास्नोडार क्षेत्र, उत्तरी काकेशस) से लाए जाते हैं। टमाटर के बीज, जो संक्रमण के स्रोत के रूप में भी काम कर सकते हैं (रुबिन एट अल।, 2001), रूस, चीन, यूरोपीय देशों और अन्य देशों के दक्षिणी क्षेत्रों से भी आयात किए जाते हैं।
ई। मेयर (1974) द्वारा गणना के अनुसार, उत्परिवर्तन के कारण स्थानीय आबादी में आनुवंशिक परिवर्तन शायद ही कभी 10-5 प्रति स्थान से अधिक हो, जबकि खुली आबादी में, जीन के काउंटर प्रवाह के कारण विनिमय कम से कम 10-3 - 10-4 है।
संक्रमित कंदों में प्रवास यूरोप में पी। शिशुओं के प्रवेश के लिए जिम्मेदार है, दुनिया के सभी क्षेत्रों में फैल रहा है जहां आलू उगाए जाते हैं; उन्होंने सबसे गंभीर जनसंख्या परिवर्तन का कारण बना। आलू पर देर से उभार पश्चिमी यूरोप में अपनी उपस्थिति के साथ लगभग एक साथ रूसी साम्राज्य के क्षेत्र में दिखाई दिया।
चूंकि यह बीमारी 1846-1847 में पहली बार बाल्टिक राज्यों में नोट की गई थी और केवल बाद के वर्षों में बेलारूस और रूस के उत्तर-पश्चिमी क्षेत्रों में फैल गई, इसका पश्चिमी यूरोपीय मूल स्पष्ट है। पुरानी दुनिया में देरी का पहला स्रोत इतना स्पष्ट नहीं है। फ्राइ एट अल। (फ्राय एट अल।, 1992; फ्राय, गुडविन, 1995, गुडविन एट अल।, 1994) द्वारा विकसित की गई परिकल्पना बताती है कि परजीवी सबसे पहले मैक्सिको से उत्तरी अमेरिका में आया था, जहां यह फसलों के माध्यम से फैला, और फिर पश्चिमी यूरोप में ले जाया गया। (अंजीर। 7)।
दोहराया बहाव ("अड़चन" का दोहरा प्रभाव) के परिणामस्वरूप, एकल क्लोन यूरोप को मिला, जिसके वंशज पुरानी दुनिया के पूरे क्षेत्र में एक महामारी का कारण बने जहां आलू उगाए जाते हैं। इस परिकल्पना के प्रमाण के रूप में, लेखक उद्धृत करते हैं, सबसे पहले, केवल एक प्रकार के संभोग (A1) की सर्वव्यापकता और, दूसरी बात, विभिन्न क्षेत्रों से अध्ययन किए गए उपभेदों के जीनोटाइप की समरूपता (ये सभी आणविक मार्करों पर आधारित हैं, जिनमें 2 आइसोजाइम लोकी, डीएनए फिंगरप्रिंटिंग पैटर्न शामिल हैं, और) माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की संरचना समान है, और यूएसए में वर्णित क्लोन यूएस -1 के अनुरूप है)। हालाँकि, कुछ आंकड़े कम से कम कुछ उल्लिखित परिकल्पना के प्रावधानों के बारे में संदेह बढ़ाते हैं। 40 के पहले एपिफाइटिक अवधि के दौरान संक्रमित हर्बेरियम आलू के नमूनों से पृथक पी। इन्फिस्तेन्स माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए के विश्लेषण से पता चला कि वे क्लोन यूएस -1 से माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की संरचना में भिन्न हैं, जो, इसलिए, कम से कम था यूरोप में संक्रमण का एकमात्र स्रोत नहीं है (रिस्टेनो एट अल, 2001)।
80 के दशक की XX सदी में देर से धुंधला स्थिति फिर से खराब हो गई। निम्नलिखित परिवर्तन हुए हैं:
1) आबादी की औसत आक्रामकता में वृद्धि हुई है, जिसने विशेष रूप से, लेट ब्लाइट के सबसे हानिकारक रूप के व्यापक प्रसार के लिए नेतृत्व किया है - पेटीओल्स और उपजी को नुकसान।
2) आलू पर देर से तुषार की उपस्थिति के समय में बदलाव हुआ था - जुलाई के अंत से जुलाई के अंत तक और यहां तक कि जून के अंत तक।
3) A2 संभोग प्रकार, जो पहले पुरानी दुनिया में अनुपस्थित था, सर्वव्यापी हो गया है।
बदलावों को दो घटनाओं से पहले किया गया था: नए कवकनाशी मैटलैक्सिल (श्विन और स्टब, 1980) का व्यापक उपयोग और आलू के विश्व निर्यातक के रूप में मैक्सिको का उदय (निडरहॉशर, 1993)। इसके अनुसार, जनसंख्या में बदलाव के दो कारणों को सामने रखा गया: मैटलैक्सिल (को, 1994) के प्रभाव में संभोग के प्रकार का रूपांतरण और मैक्सिको (फ्राई और गुडविन, 1995) से संक्रमित कंद के साथ नए उपभेदों का बड़े पैमाने पर परिचय। हालाँकि, धातुक्षय के प्रभाव में संभोग के प्रकारों के अंतर्संबंध न केवल Ko द्वारा प्राप्त किए गए थे, बल्कि मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी (सवेनकोवा, चेरेपेंनिकोवा-अनिकिना, 2002) की प्रयोगशाला में किए गए कार्यों में भी, दूसरी परिकल्पना बेहतर है। दूसरे प्रकार के संभोग की उपस्थिति के साथ, रूसी पी। Infestans उपभेदों के जीनोटाइप में गंभीर परिवर्तन हुए, जिनमें तटस्थ जीन (isozyme और RFLP लोकी) शामिल हैं, साथ ही माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की संरचना भी शामिल है। इन परिवर्तनों के परिसर को मेटलएक्सिल की कार्रवाई से समझाया नहीं जा सकता है, बल्कि, मेक्सिको से बड़े पैमाने पर नए उपभेदों का आयात किया गया था, जो कि अधिक आक्रामक (काटो एट अल।, 1997), पुरानी उपभेदों (यूएस -1) को विस्थापित कर रहा है, जो आबादी में प्रमुख है। यूरोपीय आबादी की संरचना में बदलाव बहुत कम समय में हुआ - 1980 से 1985 तक (फ्राई एट अल।, 1992)। पूर्व यूएसएसआर के क्षेत्र में, "नई उपभेद" 1985 में एस्टोनिया से संग्रह में पाए गए थे, अर्थात्, पोलैंड और जर्मनी की तुलना में पहले (गुडविन एट अल।, 1994)। आखिरी बार रूस में "पुराने तनाव यूएस -1" को 1993 में मास्को क्षेत्र में एक संक्रमित टमाटर से अलग किया गया था (डोलोवावा एट अल, 1997)। फ्रांस में भी, 90 के दशक की शुरुआत तक टमाटर के बागानों में "पुराने" उपभेद पाए जाते थे, अर्थात्, जब वे लंबे समय तक आलू (लेबरटन और एंड्रीवन, 1998) पर गायब हो गए थे। पी। इन्फैस्टन्स उपभेदों में परिवर्तन ने कई लक्षणों को प्रभावित किया, जिनमें महान व्यावहारिक महत्व भी शामिल है, और देर से होने वाले नुकसान की वृद्धि हुई है।
यौन पुनर्संयोजन
परिवर्तनशीलता में योगदान करने के लिए यौन पुनर्संयोजन के लिए, सबसे पहले, 1: 1 के करीब अनुपात में जनसंख्या में दो प्रकार के संभोग की उपस्थिति आवश्यक है, और, दूसरी बात, प्रारंभिक जनसंख्या परिवर्तनशीलता की उपस्थिति।
संभोग के प्रकारों का अनुपात अलग-अलग आबादी में और यहां तक कि अलग-अलग वर्षों में एक आबादी (तालिका 9,10, 90) में भिन्न होता है। आबादी में संभोग के प्रकारों की आवृत्ति में इस तरह के भारी बदलाव के कारण (उदाहरण के लिए, रूस में या पिछली शताब्दी के शुरुआती 2002 के दशक में इज़राइल में) अज्ञात हैं, लेकिन यह माना जाता है कि यह अधिक प्रतिस्पर्धी क्लोन (कोहेन, XNUMX) की शुरुआत के कारण है।
कुछ अप्रत्यक्ष डेटा कुछ वर्षों में और कुछ क्षेत्रों में यौन प्रक्रिया का संकेत देते हैं:
1) मॉस्को क्षेत्र से आबादी के अध्ययन से पता चला कि 13 आबादी में जिसमें ए 2 संभोग प्रकार का अनुपात 10% से कम था, तीन आइसोजाइम लोकी के लिए गणना की गई कुल आनुवंशिक विविधता 0,08 थी, और 14 आबादी में जिसमें ए 2 का अनुपात पार हो गया था 30%, आनुवंशिक विविधता दोगुनी थी (0,15) (एलांस्की एट अल।, 1999)। इस प्रकार, संभोग की संभावना जितनी अधिक होगी, जनसंख्या की आनुवंशिक विविधता उतनी ही अधिक होगी।
2) आबादी में संभोग के प्रकार और ओस्पोर गठन की तीव्रता के बीच संबंध इज़राइल (कोहेन एट अल।, 1997) और हॉलैंड में देखा गया था।
(फ्लियर एट अल।, 2004)। हमारे अध्ययनों से पता चला है कि जिन आबादी में A2 संभोग के प्रकार के साथ अलग-अलग 62, 17, 9, और 6% के लिए जिम्मेदार हैं, ओस्पोरस क्रमशः 78, 50, 30 और 15% विश्लेषण किए गए आलू के पत्तों (2 या अधिक स्पॉट वाले) में पाए गए।
2 या अधिक स्पॉट वाले नमूनों में 1 स्थान (क्रमशः 32 और 14% नमूनों) के साथ नमूनों की तुलना में ओस्पोरस होने की संभावना अधिक थी (अप्रीशको एट अल।, 2004)।
आलू के पौधे की मध्य और निचली परत (Mytsa et al।, 2015; Elansky et al।, 2016) की पत्तियों में ओस्पोरस बहुत अधिक आम था।
3) कुछ क्षेत्रों में, अद्वितीय जीनोटाइप की खोज की गई है, जिनमें से घटना यौन पुनर्संयोजन से जुड़ी है। इस प्रकार, 1989 में पोलैंड में और 1990 में फ्रांस में, ग्लूकोज -6 के लिए समरूपता का दबाव पड़ता है
फॉस्फेट आइसोमेरेज़ (GPI 90/90)। चूंकि पहले केवल 10/90 हेटेरोज़गोट्स 100 वर्षों के लिए सामना किए गए थे, होमोजिओगोसिटी को यौन पुनर्संयोजन (सुजकोव्स्की एट अल।, 1994) के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। कोलम्बिया (यूएसए) में, GPI 2/100 के साथ A110 को जोड़ना और GPI 1/100 के साथ A100 आम हैं, हालांकि, 1994 के सीज़न (16 अगस्त और 9 सितंबर) के अंत में, पुनः संयोजक जीनोटाइप (A1 GPX 100/110) के साथ उपभेद और ए 2 जीपीआई 100/100) (मिलर एट अल।, 1997)।
4) पोलैंड (सुजकोव्स्की एट अल।, 1994) और उत्तरी काकेशस (अमातखानोवा एट अल, 2004) से कुछ आबादी में, फिंगरप्रिंट डीएनए लोकी और एलोजाइम प्रोटीन लोकी का वितरण हार्डी-वेनबर्ग वितरण से मेल खाता है, जो इंगित करता है।
आबादी की परिवर्तनशीलता के लिए यौन पुनर्संयोजन के योगदान के उच्च हिस्से के बारे में। रूस के अन्य क्षेत्रों में, आबादी में हार्डी-वेनबर्ग वितरण के लिए कोई पत्राचार नहीं पाया गया, लेकिन लिंकेज असमानता की उपस्थिति को दिखाया गया था, जो कि क्लोनल प्रजनन (एलांस्की एट अल।, 1999) की प्रबलता को दर्शाता है।
5) विभिन्न संभोग प्रकारों (A1 और A2) के साथ उपभेदों के बीच आनुवंशिक विविधता (GST) अलग-अलग आबादी (Sujkowski et al।, 1994) के बीच की तुलना में कम थी, जो अप्रत्यक्ष रूप से यौन क्रॉस इंगित करता है।
इसी समय, जनसंख्या विविधता में यौन पुनर्संयोजन का योगदान बहुत अधिक नहीं हो सकता है। इस योगदान की गणना मॉस्को क्षेत्र (एलांस्की एट अल।, 1999) की आबादी के लिए की गई थी। ल्यूवोट (1979) की गणना के अनुसार, "पुनर्संयोजन, जो दो लोकी से नए वेरिएंट का उत्पादन कर सकता है, जिसमें आवृत्ति उनके विषमयुग्मजी के उत्पाद से अधिक नहीं होती है, केवल तभी प्रभावी हो जाती है जब दोनों एलील के लिए विषमलैंगिकता के मूल्य पहले से ही उच्च हैं।"
दो प्रकार के युग्मन के अनुपात के साथ, जो मॉस्को क्षेत्र के लिए विशिष्ट है, 4: 1 के बराबर, पुनर्संयोजन आवृत्ति 0,25 होगी। स्ट्रेन को पार करने की संभावना तीन अध्ययनों में से दो के लिए विषमयुग्मजी होगी, अध्ययन की गई आबादी में आइसोजाइगस लोकी 0,01 (2 में से 177 स्ट्रेन) थी। नतीजतन, पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप डबल हेटेरोजाइट्स की घटना की संभावना पार करने की संभावना (0,25x0,02x0,02) = 10-4, यानी की संभावना से गुणा उनके उत्पाद से अधिक नहीं होनी चाहिए। यौन पुनः संयोजक आमतौर पर उपभेदों के अध्ययन किए गए नमूने में नहीं आते हैं। ये गणना मास्को क्षेत्र से आबादी के लिए बनाई गई थी, जो अपेक्षाकृत उच्च परिवर्तनशीलता की विशेषता है। साइबेरियाई लोगों की तरह मोनोमोर्फिक आबादी में, यौन प्रक्रिया, भले ही यह व्यक्तिगत आबादी में होती है, अपनी आनुवंशिक विविधता को प्रभावित नहीं कर सकती है।
इसके अलावा, पी। Infestans अर्धसूत्रीविभाजन में लगातार गुणसूत्र misalignment की विशेषता है, जो aeuploidy (कार्टर एट अल।, 1999) की ओर जाता है। इस तरह के उल्लंघन संकर की उर्वरता को कम करते हैं।
परजीवी पुनर्संयोजन, माइटोटिक जीन रूपांतरण
अलग-अलग विकास अवरोधकों के प्रतिरोध में उत्परिवर्तन के साथ पी। इन्फैस्टन्स स्ट्रिंस के स्प्लिंग पर प्रयोगों में, दोनों अवरोधकों के लिए प्रतिरोधी मिसोलेट्स का उद्भव पाया गया (शटॉक और शॉ, 1975; डायकोव, कुज़नेनिकोवा, 1974; कुलिश, डायकोव,
1979)। दो विकास अवरोधकों के प्रति प्रतिरोधी माइकोइलम के हेटेरोकैरियोटाइजेशन के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुए, और इस मामले में वे मोनोन्यूक्लियर ज़ोस्पोर्स (जुडेलसन, जीई यांग, 1998) द्वारा प्रजनन के दौरान क्लीव किया, या मोनोज़ोस्पोरस संतानों में क्लीव नहीं किया, क्योंकि वे टेट्राप्लाइड (प्रारंभिक रूप से) , 1979)। हेटेरोज़ीज़, क्रोमोसोम नोंडिसजंक्शन, और माइटोटिक क्रॉसिंग ओवर (पोएडिनोक एट अल।, 1982) के कारण बहुत कम आवृत्ति पर हेटेरोज़ीगस डिप्लॉइड्स अलग हो गए। विषम प्रक्रियाओं पर कुछ प्रभावों की मदद से इन प्रक्रियाओं की आवृत्ति बढ़ाई जा सकती है (उदाहरण के लिए, अंकुरित बीजाणुओं का यूवी विकिरण)।
यद्यपि दोहरे प्रतिरोध के साथ वनस्पति संकर का गठन न केवल इन विट्रो में होता है, बल्कि म्यूटेंट (कुलिश एट अल।, 1978) के मिश्रण से संक्रमित आलू के कंदों में भी होता है, लेकिन आबादी में नए जीनोटाइप्स की पीढ़ी में पैराबैसिलिक पुनर्संयोजन की भूमिका का आकलन करना मुश्किल है। विशेष प्रभावों के बिना अगुणित, गुणसूत्रों के न्यूडिसजंक्शन और माइटोटिक क्रासिंग के कारण सेग्रिगेंट्स के गठन की आवृत्ति नगण्य है (10-3 से कम)।
विषमयुग्मजी उपभेदों के सजातीय सहवर्ती की घटना माइटोटिक क्रॉसिंग ओवर और माइटोटिक जीन रूपांतरण दोनों पर आधारित हो सकती है, जो पी। सोजे में खिंचाव के आधार पर 3 x 10-2 से 5 x 10-5-2001 प्रति लीटर की आवृत्ति के साथ होती है (चमनपंट एट अल।)। , XNUMX)।
यद्यपि हेटरोकार्योन और विषमयुग्मजी डिप्लॉयड की घटना की आवृत्ति अप्रत्याशित रूप से उच्च (दसियों प्रतिशत तक पहुंचती है) होती है, यह प्रक्रिया केवल तब होती है जब एक ही तनाव से प्राप्त उत्परिवर्ती संस्कृतियों को उगल दिया जाता है। जब प्रकृति से अलग-अलग उपभेदों का उपयोग किया जाता है, तो वानस्पतिक असंगति (पोएडिनोक और डायकोव, 1981 की उपस्थिति के कारण हेटेरोकैरियोटाइजेशन नहीं होता है (या बहुत कम आवृत्ति के साथ होता है); अनिकिना एट अल।, 1997 बी; चेरेपेन्निकोवा-अनिकिना एट अल।, 2002)। नतीजतन, पैरासेक्युलर पुनर्संयोजन की भूमिका केवल विषमयुग्मजी नाभिक में इंट्राक्लॉनल पुनर्संयोजन और एक यौन प्रक्रिया के बिना एक समरूप राज्य के लिए व्यक्तिगत जीन के संक्रमण को कम किया जा सकता है। आवर्ती या अर्ध-प्रमुख कवकनाशी प्रतिरोध म्यूटेशन के साथ उपभेदों में यह प्रक्रिया महामारी विज्ञान के महत्व की हो सकती है। पारामेसिक प्रक्रिया के कारण एक समरूप अवस्था में इसके संक्रमण से उत्परिवर्तन (डोलगोवा, डायकोव, 1986) के वाहक के प्रतिरोध में वृद्धि होगी।
जीन का अंतःक्षेपण
हेटरोथैलिक प्रजाति फाइटोफ्थोरा हाइब्रिड ऑस्पोरस (1983 में वोरोबेवा और ग्रिडनेव, 1991; सैंसोम एट अल।, 1998; वेल्ड एट अल।, 1999) के निर्माण के साथ इंटरब्रैडिंग करने में सक्षम हैं। दो फाइटोफ्थोरा प्रजाति का प्राकृतिक संकर इतना आक्रामक था कि इसने ब्रिटेन (ब्राज़ियर एट अल।, 1994) में हजारों शिकार किए। पी। Infestans सामान्य मेजबान पौधों और मिट्टी पर जीनस (पी। एरिथ्रोपेप्टिका, पी। निकोटियाना, पी। कैक्टोरम, आदि) की अन्य प्रजातियों के साथ हो सकता है, लेकिन साहित्य में इंटरसेप्टर हाइब्रिड की संभावना के बारे में बहुत कम जानकारी है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, पी। Infestans और P. Mirabilis के बीच संकर प्राप्त किए गए (गुडविन और फ्राई, XNUMX)।
तालिका 9. 2 से 1990 की अवधि में दुनिया के विभिन्न देशों में A2000 संभोग प्रकार के साथ पी। इन्फैस्टन्स के प्रकार का अनुपात (खुले साहित्य स्रोतों और साइटों के डेटा के अनुसार www.euroblight.net, www.eucablight.org)
देश | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
बेलोरूस | 33 (12) | 34 (29) | |||||||||
बेल्जियम | 15 (49 *) | 6 (66) | 20 (86) | ||||||||
इक्वेडोर | 0 (13) | 0 (12) | 0 (19) | 0 (21) | 12 (41) | 25 (39) | 15 (75) | 22 (73) | 25 (68) | 0 (35) | |
एस्तोनिया | 8 (12) | ||||||||||
इंगलैंड | 4 (26) | 3 (630) | 9 (336) | ||||||||
फिनलैंड | 0 (15) | 19 (117) | 12 (16) | 21 (447) | 6 (509) | 9 (432) | 43 (550) | ||||
फ्रांस | 0 (35) | 0 (56) | 0 (83) | 0 (67) | 0 (86) | 2 (135) | 7 (156) | 6 (123) | 0 (73) | 0 (285) | 0 (135) |
हंगरी | 72 (32) | ||||||||||
आयरलैंड | 4 (145) | ||||||||||
उत्तर। आयरलैंड | 10 (41) | 9 (58) | 1 (106) | 0 (185) | 0 (18) | 0 (56) | 0 (35) | 0 (26) | |||
नीदरलैंड | 7 (41) | 5 (276) | 24 (377) | 44 (353) | 23 (185) | ||||||
नॉर्वे | 25 (446) | 28 (156) | 8 (39) | 18 (257) | 38 (197) | ||||||
पेरू | 0 (34, 1984 -86) | 0 (287, 1997-98) | 0 (112) | 0 (66) | |||||||
Польша | 19 (180) | 21 (142) | 33 (256) | 26 (149) | 35 (70) | ||||||
स्कॉटलैंड | 25 (147) | 11 (163) | 22 (189) | 5 (22) | |||||||
स्वीडन | 25 (263) | 62 (258) | 49 (163) | ||||||||
वेल्स | 0 (16) | 7 (97) | 0 (48) | 0 (25) | |||||||
कोरिया | 36 (42) | 10 (130) | 15 (98) | ||||||||
चीन | 20 (142, 1995-98) | 0 (6) | 0 (8) | 0 (35) | |||||||
कोलंबिया | 0 (40, 1994-2000) | ||||||||||
उरुग्वे | 100 (25, 1998-99) | ||||||||||
मोरक्को | 60 (108, 1997-2000) | 52 (25) | 42 (40) | ||||||||
सर्बिया | 76 (37) | ||||||||||
मेक्सिको (Toluca) | 28 (292, 1988-89) | 50 (389, 1997-98) |
तालिका 10. 2 से 2000 की अवधि में दुनिया के विभिन्न देशों में A2011 संभोग प्रकार के साथ पी। शिशुओं के उपभेदों का अनुपात
देश | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ऑस्ट्रिया | 65 (83) | ||||||||||
बेलोरूस | 42 (78) | ||||||||||
बेल्जियम | 20 (102 *) | 4 (32) | 50 (14) | 25 (16) | 62 (13) | 54 (26) | 70 (54) | 30 (23) | 29 (35) | 62 (71) | 45 (49) |
स्विट्जरलैंड | 89 (19) | ||||||||||
चेक गणराज्य | 35 (31) | 54 (64) | 38 (174) | 12 (80) | |||||||
जर्मनी | 95 (53) | ||||||||||
डेनमार्क | 48 (52) | ||||||||||
इक्वेडोर | 5 (178) | 6 (108) | 9 (121) | 18 (94) | 2 (44) | 0 (66) | 5 (47) | ||||
एस्तोनिया | 54 (25) | 0 (24) | 33 (62) | 45 (140) | 25 (100) | 12 (103) | |||||
इंगलैंड | 4 (47) | 10 (96) | 31 (55) | 55 (790) | 68 (862) | 70 (552) | 68 (299) | ||||
फिनलैंड | 47 (162) | 12 (218) | 42 | ||||||||
फ्रांस | 0 (186) | 4 (108) | 8 (61) | 22 (103) | 33 (303) | 65 (378) | 74 (331) | 75 (125) | 75 (12) | ||
हंगरी | 48 (27) | 48 (90) | 9 | 7 | |||||||
उत्तर। आयरलैंड | 0 (38) | 0 (58) | 0 (40) | 0 (24) | 5 (54) | 0 (18) | 27 (578) | 45 (239) | 36 (213) | 82 (60) | 10 (80) |
नीदरलैंड | 66 (24) | 93 (15) | 91 (11) | ||||||||
नॉर्वे | 39 (328) | 3 (115) | 12 (19) | ||||||||
पेरू | 0 (36) | ||||||||||
Польша | 25 (46) | 10 (30) | 85 (20) | 38 (44) | 75 (66) | 55 (56) | 65 (35) | 72 (81) | 85 (21) | ||
स्कॉटलैंड | 3 (213) | 2 (474) | 24 (135) | 86 (337) | 88 (386) | 74 (172) | |||||
स्वीडन | 60 (277) | 39 (87) | |||||||||
स्लोवाकिया | 0 (36) | 14 (26) | 62 (26) | 0 (26) | |||||||
वेल्स | 25 (12) | 68 (106) | 80 (88) | 92 (143) | 75 (45) | ||||||
कोरिया | 46 (26) | ||||||||||
ब्राज़िल | 0 (49) | 0 (30) | |||||||||
चीन | 10 (30) | 0 (6) | 0 (6) | ||||||||
वियतनाम | 0 (294, 2003-04) | ||||||||||
यूगांडा | 0 (8) |
आबादी की जीनोटाइपिक संरचना की गतिशीलता
पी। Infestans आबादी की जीनोटाइपिक संरचना में परिवर्तन अन्य क्षेत्रों, कृषि प्रथाओं (किस्मों के परिवर्तन, कवकनाशी के आवेदन) और मौसम की स्थिति से नए क्लोनों के प्रवास के प्रभाव में हो सकता है। बाहरी प्रभाव जीवन चक्र के विभिन्न चरणों में अलग-अलग क्लोन को प्रभावित करते हैं, इसलिए, जीन बहाव और चयन की प्रमुख भूमिका में बदलाव के कारण प्रतिवर्ष जीन की आवृत्तियों में चक्रीय परिवर्तनों का अनुभव करते हैं।
विविधता का प्रभाव
ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध (आर-जीन) के लिए प्रभावी जीन के साथ नई किस्में एक शक्तिशाली चयनात्मक कारक हैं, जो पी। इन्फिस्टन आबादी में पूरक विषाणु जीन के साथ क्लोन का चयन करते हैं। आलू की विविधता में निरर्थक प्रतिरोध की अनुपस्थिति में, जो रोगज़नक़ आबादी के विकास को रोकता है, आबादी में प्रमुख क्लोन को बदलने की प्रक्रिया बहुत जल्दी होती है। इस प्रकार, डोमोडेडोव्स्की किस्म के मॉस्को क्षेत्र में फैलने के बाद, जिसमें आर 3 प्रतिरोध जीन है, इस किस्म के लिए विषाणुओं की आवृत्ति एक वर्ष में 0,2 से 0,82 तक बढ़ गई (डायकोव और डेरेवाजिना, 2000)।
हालांकि, आबादी में वायरलेंस जीन (पैथोटाइप्स) की आवृत्तियों में परिवर्तन न केवल खेती की गई आलू की किस्मों के प्रभाव में होता है। उदाहरण के लिए, 1977 तक बेलारूस में, वायरलस जीन 1 और 4 के क्लोन का बोलबाला था, जो प्रतिरोध जीन आर 1 और आर 4 (डोरोज़किन, बेल्सकाया, 1979) के साथ आलू की किस्मों की खेती के कारण हुआ था। हालांकि, 70 वीं शताब्दी के 2002 के दशक के अंत में, क्लोन अलग-अलग विषाणु वाले जीनों और उनके संयोजनों के साथ दिखाई दिए, और पूरक प्रतिरोध जीनों का उपयोग आलू के प्रजनन (अतिरिक्त विषाणु जीन) (इवान्युक एट अल, XNUMX) में कभी नहीं किया गया था। इस तरह के क्लोनों की उपस्थिति का कारण, जाहिरा तौर पर, आलू के कंद के साथ मेक्सिको से संक्रामक सामग्री के यूरोप में प्रवास के कारण है। घर पर, ये क्लोन न केवल खेती किए गए आलू पर विकसित हुए, बल्कि विभिन्न प्रकार के प्रतिरोध जीन ले जाने वाली जंगली प्रजातियों पर भी विकसित हुए। इसलिए, जीनोम में कई विषाणु जीनों का संयोजन उन स्थितियों में जीवित रहने के लिए आवश्यक था।
असंगत प्रतिरोध वाली किस्मों के लिए, वे, रोगज़नक़ों के प्रजनन की दर को कम करके, इसकी आबादी के विकास में देरी करते हैं, जो कि पहले से ही उल्लेख किया गया है, संख्या का एक कार्य है। चूंकि आक्रामकता पॉलीजेनिक है, "आक्रामकता" के लिए जीन की एक बड़ी संख्या वाले क्लोन जितनी जल्दी जनसंख्या का आकार बढ़ाते हैं। इसलिए, अत्यधिक आक्रामक दौड़ गैर-प्रतिरोधी प्रतिरोध के साथ खेती की जाने वाली किस्मों के अनुकूलन का उत्पाद नहीं है, लेकिन, इसके विपरीत, अतिसंवेदनशील किस्मों के वृक्षारोपण में पाए जाने की संभावना है जो परजीवी छिद्रों के संचयकर्ता हैं।
इस प्रकार, रूस में, पी। इन्फ़ेस्टन्स की सबसे आक्रामक आबादी वार्षिक एपिफाइटोटीज़ के क्षेत्रों (सखालिन, लेनिनग्राद और ब्रायनस्क क्षेत्रों से आबादी) में पाई गई थी। इन आबादी की आक्रामकता मैक्सिकन एक (फिलिप्पोव एट अल।, 2004) से अधिक थी।
इसके अलावा, अतिसंवेदनशील वाले (हंसन और शटॉक, 1998) की तुलना में प्रतिरोधी किस्मों की पत्तियों में कम ओस्पोर बनते हैं, अर्थात विविधता का गैर-प्रतिरोधी प्रतिरोध भी परजीवी के पुनर्संयोजन क्षमताओं और वैकल्पिक सर्दियों के तरीकों की संभावना को कम करता है।
फफूंदनाशकों का प्रभाव
कवकनाशी न केवल फाइटोपैथोजेनिक कवक की संख्या को कम करता है, अर्थात। उनकी आबादी की मात्रात्मक विशेषताओं को प्रभावित करते हैं, लेकिन वे व्यक्तिगत जीनोटाइप की आवृत्तियों को भी बदल सकते हैं, अर्थात्। आबादी की गुणात्मक रचना को प्रभावित करते हैं। कवकनाशी के प्रभाव में बदलती आबादी के सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से निम्नलिखित हैं: कवकनाशी के प्रतिरोध में परिवर्तन, आक्रामकता और पौरुष में परिवर्तन और प्रजनन प्रणालियों में परिवर्तन।
आबादी के प्रतिरोध और आक्रामकता पर कवक के प्रभाव
इस आशय की डिग्री निर्धारित की जाती है, सबसे पहले, कवकनाशी के प्रकार का उपयोग किया जाता है, जिसे सशर्त रूप से पॉलीसाइट, ऑलिगोसाइट और मोनोसाइट में विभाजित किया जा सकता है।
पूर्व में अधिकांश संपर्क कवक शामिल हैं। उनके लिए प्रतिरोध (यदि यह बिल्कुल संभव है) बड़ी संख्या में बहुत कमजोर रूप से अभिव्यंजक जीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ये गुण कवकनाशकों के साथ उपचार के बाद आबादी के प्रतिरोध में दृश्यमान परिवर्तनों की अनुपस्थिति को निर्धारित करते हैं (हालांकि कुछ प्रयोगों में प्रतिरोध में कुछ वृद्धि प्राप्त की गई थी)। फफूंदनाशकों के संपर्क के साथ छिड़काव के बाद संरक्षित कवक की आबादी में दो समूहों के समूह होते हैं:
1) दवा के साथ इलाज नहीं किया पौधों के क्षेत्रों में संरक्षित उपभेदों। चूंकि कवकनाशी के साथ कोई संपर्क नहीं था, इन उपभेदों की आक्रामकता और प्रतिरोध नहीं बदलता है।
2) कवकनाशी के संपर्क में तनाव, संपर्क के बिंदुओं पर एकाग्रता घातक से कम थी। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, जनसंख्या के इस हिस्से का प्रतिरोध भी नहीं बदलता है, हालांकि, कवक सेल के चयापचय पर कवकनाशी के आंशिक हानिकारक प्रभाव के कारण भी, सामान्य फिटनेस और इसके परजीवी घटक, आक्रामकता, कमी (डीरेविजिना और डायकोव, 1990)।
इस प्रकार, यहां तक कि आबादी का एक हिस्सा जो मर नहीं गया है, कवकनाशी के संपर्क के संपर्क में है, एक कमजोर आक्रामकता है और एपिफाइटिक दवाओं का स्रोत नहीं हो सकता है। इसलिए, सावधानीपूर्वक उपचार जो कि कवकनाशी के संपर्क में नहीं आबादी के अनुपात की आवृत्ति को कम करता है, सुरक्षात्मक उपायों की सफलता के लिए एक शर्त है। ओलिगोसाइट फंगिसाइड के प्रतिरोध को कई एडिटिव जीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
प्रत्येक जीन के उत्परिवर्तन से प्रतिरोध में कुछ वृद्धि होती है, और इस तरह के उत्परिवर्तन के अलावा प्रतिरोध की समग्र डिग्री होती है। इसलिए, प्रतिरोध में वृद्धि चरणों में होती है। प्रतिरोध में एक स्टेपवाइज वृद्धि का एक उदाहरण कवकनाशी डाइमिथोर्फ के प्रतिरोध में उत्परिवर्तन है, जो व्यापक रूप से आलू को देर से होने वाले विस्फोट से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है। डायमेथोमॉर्फ प्रतिरोध पॉलीजेनिक और एडिटिव है। एक-चरण उत्परिवर्तन थोड़ा प्रतिरोध बढ़ाता है।
प्रत्येक बाद का उत्परिवर्तन लक्ष्य आकार को कम कर देता है और, परिणामस्वरूप, बाद के उत्परिवर्तन की आवृत्ति (Bagirova एट अल, 2001)। ऑलिगोसाइट कवकनाशी के साथ कई उपचारों के बाद जनसंख्या के औसत प्रतिरोध में वृद्धि स्टेप वाइज धीरे-धीरे होती है। इस प्रक्रिया की दर कम से कम तीन कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: प्रतिरोध जीनों के म्यूटेशन की आवृत्ति, प्रतिरोध का गुणांक (संवेदनशील एक के संबंध में प्रतिरोधी तनाव की घातक खुराक का अनुपात) और फिटनेस पर प्रतिरोधों में उत्परिवर्तन का प्रभाव।
प्रत्येक बाद के उत्परिवर्तन की घटना पिछले एक की तुलना में कम है, इसलिए प्रक्रिया में एक भिगोना प्रकृति (Bagirova et al।, 2001) है। हालांकि, अगर एक आबादी में पुनर्संयोजन प्रक्रियाएं (यौन या paraseographic) होती हैं, तो हाइब्रिड तनाव में विभिन्न माता-पिता के उत्परिवर्तन को संयोजित करना और प्रक्रिया में तेजी लाना संभव है। इसलिए, पैनामिक्स पॉपुलेशन, एग्मिक लोगों की तुलना में तेज़ी से प्रतिरोध प्राप्त करती है, और उत्तरार्द्ध में, ऐसे अवरोधों से विभाजित आबादी की तुलना में आबादी में वानस्पतिक असंगति बाधाएं नहीं होती हैं। इस संबंध में, आबादी में उपभेदों की मौजूदगी जो संभोग के प्रकारों में भिन्न होती है, ओलिगोसाइट फंगिसाइड के प्रतिरोध को प्राप्त करने की प्रक्रिया को तेज करती है।
दूसरे और तीसरे कारक आबादी में डिमेथोमोर्फ-प्रतिरोधी उपभेदों के तेजी से संचय में योगदान नहीं करते हैं। प्रत्येक बाद के उत्परिवर्तन लगभग प्रतिरोध को दोगुना कर देते हैं, जो कि महत्वहीन है, और एक ही समय में एक कृत्रिम वातावरण और आक्रामकता (Bagirova et al।, 2001; स्टेम, किर्क, 2004) में विकास दर को कम करता है। शायद इसीलिए प्राकृतिक P. infestans उपभेदों के बीच व्यावहारिक रूप से कोई प्रतिरोधी उपभेद नहीं हैं, यहां तक कि उन पौधों को भी जो डाइमेथोमोर्फ के साथ इलाज किया गया है।
एक ऑलिगोसाइट कवकनाशी के साथ इलाज की गई आबादी में उपभेदों के दो समूह शामिल होंगे: जो कवकनाशी के संपर्क में नहीं थे, और इसलिए मूल लक्षण नहीं बदले हैं (यदि इस समूह के बीच प्रतिरोधी उपभेद हैं, तो वे उच्च आक्रामकता और संवेदनशील उपभेदों की प्रतिस्पर्धात्मकता के कारण जमा नहीं होंगे)। और कवकनाशी के sublethal सांद्रता के साथ संपर्क में उपभेदों। यह उत्तरार्द्ध में है कि प्रतिरोधी उपभेदों का संचय संभव है, क्योंकि यहां संवेदनशील लोगों पर उनके फायदे हैं।
इसलिए, जब ऑलिगोसाइट फंगिसाइड्स का उपयोग किया जाता है, तो यह इतना गहन उपचार नहीं होता है जो दवा की उच्च सांद्रता के रूप में महत्वपूर्ण है, घातक खुराक से कई गुना अधिक है, क्योंकि स्टेपवाइज म्यूटेनेसिस के साथ, उत्परिवर्तित उपभेदों का प्रारंभिक प्रतिरोध कम है।
अंत में, मोनोसाइट फंगिसाइड के प्रतिरोध में उत्परिवर्तन अत्यधिक अभिव्यंजक होते हैं, अर्थात, एकल उत्परिवर्तन संवेदनशीलता के पूर्ण नुकसान तक उच्च स्तर के प्रतिरोध की रिपोर्ट कर सकता है। इसलिए, आबादी के प्रतिरोध में वृद्धि बहुत जल्दी होती है।
इस तरह के कवकनाशी का एक उदाहरण फेनिलमाइड्स हैं, जिनमें सबसे आम कवकनाशी मेटलैक्सिल शामिल हैं। इसके प्रतिरोध की म्यूटेशन उच्च आवृत्ति के साथ होती है, और म्यूटेंट में प्रतिरोध की डिग्री बहुत अधिक होती है - यह एक हजार या अधिक के कारक द्वारा संवेदनशील तनाव को पार कर जाती है (डेरेवाजिना एट अल।, 1993)। यद्यपि एक प्रणालीगत कवकनाशी से अतिसंवेदनशील उपभेदों की मृत्यु की पृष्ठभूमि के खिलाफ विकास दर और प्रतिरोधी म्यूटेंट की आक्रामकता कम हो जाती है, प्रतिरोधी आबादी की संख्या तेजी से बढ़ रही है और समानांतर में इसकी आक्रामकता बढ़ रही है। इसलिए, कवकनाशी का उपयोग करने के कई वर्षों के बाद, प्रतिरोधी उपभेदों की आक्रामकता न केवल संवेदनशील लोगों की आक्रामकता के बराबर हो सकती है, बल्कि इसे पार भी कर सकती है (डेरीवागिना, डायकोव, 1992)।
यौन पुनर्संयोजन पर प्रभाव
पी। Infestans आबादी में A2 संभोग प्रकार की बार-बार होने वाली घटना के बाद से देर से तुषार के खिलाफ धातुक्षय के गहन उपयोग के साथ मेल खाता है, यह सुझाव दिया गया था कि धातुरूप में संभोग प्रकार के रूपांतरण को प्रेरित करता है। पी। पैरासिटिका में, क्लोरोनब और मेटलैक्सिल की कार्रवाई के तहत ऐसा रूपांतरण प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया गया था (को, 1994)। मेटलैक्सिल की कम सांद्रता वाले एक माध्यम पर एक एकल मार्ग, मेटिंग प्रकार A1 (सवेनकोवा और चेरेपनिकोवा-अनिकिना, 2002) के साथ मेटलएक्सिल के प्रति संवेदनशील पी। शिशुओं के एक समूह से होमोटेक्लाइल आइसोलेट्स के उद्भव का कारण बना। मेटलएक्सिल की उच्च एकाग्रता के साथ मीडिया पर बाद के मार्ग के दौरान, ए 2 बाँधना प्रकार के एक भी अलग-थलग का पता नहीं लगाया गया था, हालांकि, सबसे अलग-थलग, जब ए 2 आइसोलेट्स के साथ पार किए गए, ओस्पोर्स के बजाय, बदसूरत मायसेलियम संचय का गठन किया और बाँझ थे। मेटलैक्सिल की उच्च एकाग्रता के साथ मीडिया पर A2 संभोग प्रकार वाले प्रतिरोधी तनाव के मार्ग ने हमें संभोग प्रकार के परिवर्तनों के तीन रूपों का पता लगाने की अनुमति दी: 1) A1 और A2 आइसोलेट्स के साथ पार होने पर पूर्ण बाँझपन; 2) होमोटॉलिज़्म (एक मोनोकल्चर में ओस्पोर्स का गठन); 3) ए 2 संभोग प्रकार का रूपांतरण ए 1। इस प्रकार, मेटलैक्सिल पी। इन्फैस्टन्स आबादी में संभोग के प्रकारों में परिवर्तन का कारण बन सकता है और, परिणामस्वरूप, उनमें यौन पुनर्संयोजन की घटना।
वनस्पति पुनर्संयोजन पर प्रभाव
कुछ एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीनों ने हाइपल हेटरोकैरियोटाइज़ेशन और परमाणु द्विगुणितीकरण (पोएदिनोक और डायकोव, 1981) की आवृत्ति में वृद्धि की। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पी। Infestans के विभिन्न उपभेदों के संलयन के दौरान हाइपोथायरायटीकरण के heterokaryotization इस कवक में वनस्पति असंगति की घटना के कारण बहुत कम ही होता है। हालांकि, कुछ एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध के लिए जीन के साइड इफेक्ट हो सकते हैं, जो कि वनस्पति की असंगति पर काबू पाने में व्यक्त किए गए हैं। यह संपत्ति 1S-1 उत्परिवर्ती स्ट्रेप्टोमाइसिन प्रतिरोध जीन के पास थी। फाइटोफ्थोरा के क्षेत्र की आबादी में ऐसे म्यूटेंट की उपस्थिति उपभेदों के बीच जीन के प्रवाह को बढ़ा सकती है और पूरी आबादी के अनुकूलन को नई किस्मों या कवकनाशकों में तेजी ला सकती है।
कुछ कवकनाशी और एंटीबायोटिक माइटोटिक पुनर्संयोजन की आवृत्ति को प्रभावित कर सकते हैं, जो आबादी में जीनोटाइप आवृत्तियों को भी बदल सकते हैं। व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले फफूंद नाशक बायोमाइल बीटा-ट्यूबुलिन से बंधता है, एक प्रोटीन जिसमें से साइटोस्केलेटन के सूक्ष्मनलिकाएं बनाई जाती हैं, और जिससे माइटोसिस के एनाफेज में गुणसूत्र पृथक्करण की प्रक्रिया बाधित होती है, जिससे माइटोटिक पुनर्संयोजन (हस्ती, 1970) की आवृत्ति बढ़ जाती है।
एल्म में डच बीमारी का इलाज करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कवकनाशक पैरा-फ्लोरोफिनायलानिन का एक ही गुण है। पैरा-फ्लोरोफिनायलानिन ने विषम हाइपोप्लस पी। इन्फैस्टन्स (पोएडिनोक एट अल।, 1982) में पुनर्संयोजन की आवृत्ति में वृद्धि की।
P. infestans के जीवन चक्र में आबादी के जीनोटाइपिक संरचना में चक्रीय परिवर्तन
समशीतोष्ण क्षेत्र में P. infestans के शास्त्रीय विकास चक्र में 4 चरण होते हैं।
1) छोटी पीढ़ियों के साथ जनसंख्या (पॉलीसाइक्लिक चरण) की घातीय वृद्धि का चरण। यह चरण आमतौर पर जुलाई में शुरू होता है और 1,5-2 महीने तक रहता है।
2) अप्रभावित ऊतक के अनुपात में तेज कमी या प्रतिकूल मौसम की स्थिति की शुरुआत के कारण जनसंख्या के विकास को रोकने का चरण। खेतों में यह चरण जो प्रारंभिक चक्र से पहले कटाई के बाद पत्ती हटाने का काम करता है।
3) कंदों में सर्दी के चरण, जनसंख्या के आकार में उल्लेखनीय कमी के साथ, कंदों के आकस्मिक संक्रमण, उनमें संक्रमण के धीमे विकास, कंदों के पुन: संक्रमण की अनुपस्थिति, सामान्य भंडारण स्थितियों के तहत प्रभावित खंदकों की सड़ांध और गलन।
4) मिट्टी में और रोपाई (मोनोक्लिक चरण) पर धीमी गति से विकास का चरण, जिसमें पीढ़ी की अवधि एक महीने या अधिक (मई के अंत में - जुलाई की शुरुआत में) तक पहुंच सकती है। आमतौर पर इस समय, रोगग्रस्त पत्तियों का पता लगाना मुश्किल होता है, यहां तक कि विशेष टिप्पणियों के साथ भी।
घातीय जनसंख्या वृद्धि का चरण (पॉलीसाइक्लिक चरण)
कई प्रेक्षण (पश्देत्सेकाया, कोज़ुबोवा, 1969; बोरिसनोक, 1969; ओआक, 1969; डायकॉव, सुप्रुन, 1984; र्यबकोवा, डायकोव, 1990) ने दिखाया कि एपिफेथोटी की शुरुआत में, निम्न-विषाणुजनित और थोड़ा आक्रामक क्लोन होते हैं, जिन्हें बाद में बदल दिया जाता है। जनसंख्या की आक्रामकता की वृद्धि की दर उच्च है, मेजबान पौधे की विविधता कम प्रतिरोधी है।
जैसे-जैसे जनसंख्या बढ़ती है, वाणिज्यिक किस्मों (आर 1-आर 4) और चुनिंदा तटस्थ (आर 5-आर 11) में पेश किए गए दोनों चुनिंदा महत्वपूर्ण जीनों की एकाग्रता बढ़ जाती है। इसलिए, 1993 में मॉस्को के पास आबादी में, जुलाई के अंत से अगस्त के मध्य तक औसत पौरुष वृद्धि 8,2 से बढ़कर 9,4 हो गई, और सबसे बड़ी वृद्धि चयनात्मक रूप से तटस्थ विषाणुजन्य जीन R5 (31 से 86% विरूपी क्लोन) के लिए देखी गई (स्मरनोव, 1996) )।
जनसंख्या की वृद्धि दर में कमी जनसंख्या की परजीवी गतिविधि में कमी के साथ होती है। इसलिए, अवसादग्रस्त वर्षों में, दौड़ की कुल संख्या और अत्यधिक विषाणुजनित दौड़ का अनुपात एपिफ़ायोटिक (बोरिसनोक, 1969) की तुलना में कम है। यदि एपिफाइटिक मौसम की स्थिति में देर से अंधड़ के लिए प्रतिकूल परिवर्तन होता है और आलू का संक्रमण कम हो जाता है, तो अत्यधिक पौरुष और आक्रामक क्लोन की एकाग्रता भी कम हो जाती है (रयबकोवा एट अल।, 1987)।
जनसंख्या की विरलता और आक्रामकता को प्रभावित करने वाले जीनों की आवृत्तियों में वृद्धि मिश्रित आबादी में अधिक विरल और आक्रामक क्लोनों के चयन के कारण हो सकती है। चयन को प्रदर्शित करने के लिए, तटस्थ म्यूटेशन के विश्लेषण के लिए एक विधि विकसित की गई थी, जिसे सफलतापूर्वक खमीर (एडम्स एट अल।, 1985) और फुसैरियम ग्रामिनेयर (विबे एट अल।, 1995) की केमिस्टैट आबादी में इस्तेमाल किया गया था।
पी। शिशुओं के क्षेत्र की आबादी में ब्लास्टिडिन एस के प्रतिरोधी म्यूटेंट की आवृत्ति जनसंख्या की आक्रामकता में वृद्धि के साथ समानांतर में कम हो गई, जो जनसंख्या के विकास के दौरान प्रमुख क्लोनों में बदलाव का संकेत देती है (रयबाकुल एट अल।, 1987)।
कंदों में सर्दियों का चरण
आलू के कंदों में सर्दियों के दौरान, पी। इन्फैस्टन्स स्ट्रेन की वर्जिनिटी और आक्रामकता कम हो जाती है, और वायरलेंस में कमी आक्रामकता (रयबकोवा और डायकोव, 1990) की तुलना में अधिक धीरे-धीरे होती है। जाहिरा तौर पर, आबादी के आकार (आर-चयन) के तेजी से विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियों में, "अतिरिक्त" विषाणुजन्य जीन और उच्च आक्रामकता उपयोगी है, इसलिए एपिफाइटिक दवाओं का विकास सबसे अधिक वायरल और आक्रामक क्लोनों के चयन के साथ होता है। पर्यावरण की संतृप्ति की शर्तों के तहत, जब प्रजनन की दर नहीं होती है, लेकिन प्रतिकूल परिस्थितियों (के-चयन) में अस्तित्व की दृढ़ता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, "अतिरिक्त" विषाणु और आक्रामकता के जीन फिटनेस को कम करते हैं, और इन जीनों के क्लोन पहले मरने वाले हैं, ताकि औसत आक्रामकता और जनसंख्या का विचलन गिर रहा है।
मृदा में वनस्पति अवस्था
यह चरण जीवन चक्र (एंड्रीवन, 1995) में सबसे रहस्यमय है। इसके अस्तित्व को विशुद्ध रूप से सट्टा में पोस्ट किया गया था - एक लंबी अवधि (कभी-कभी एक महीने से अधिक) में रोगज़नक़ के बारे में जानकारी की कमी के कारण - आलू के अंकुर के उद्भव से रोग के पहले स्थानों की उपस्थिति तक। अवलोकनों और प्रयोगों के आधार पर, जीवन की इस अवधि में कवक के व्यवहार को फिर से संगठित किया गया (हर्ट्स एंड स्टेडमैन, 1960; बोगुस्लावस्काया, फिलीपोव, 1976)।
मिट्टी में संक्रमित कंदों पर कवक का फैलाव हो सकता है। परिणामस्वरूप बीजाणु हाइपहे के साथ अंकुरित होते हैं, जो मिट्टी में लंबे समय तक वनस्पति कर सकते हैं। प्राथमिक (कंदों पर गठित) और माध्यमिक (मिट्टी में माइसेलियम पर) केशिका धाराओं द्वारा मिट्टी की सतह पर फैलता है, लेकिन आलू को संक्रमित करने की क्षमता प्राप्त करने के बाद ही इसकी निचली पत्तियां उतरती हैं और मिट्टी की सतह के संपर्क में आती हैं। इस तरह के पत्ते (अर्थात्, रोग के पहले धब्बे उन पर पाए जाते हैं) तुरंत नहीं बनते हैं, लेकिन लंबे समय तक विकास और आलू के शीर्ष के विकास के बाद।
इस प्रकार, पी। शिशुओं के जीवन चक्र में सप्रोट्रॉफिक वनस्पति चरण भी मौजूद हो सकता है। यदि जीवन चक्र के परजीवी चरण में आक्रामकता फिटनेस का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, तो सैप्रोट्रॉफिक चरण चयन में परजीवी गुणों को कम करना है, जैसा कि कुछ फाइटोपैथोजेनिक कवक के लिए प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है (देखें मानसून, 1993)। इसलिए, चक्र के इस चरण में, आक्रामक गुणों को सबसे अधिक तीव्रता से खो दिया जाना चाहिए। लेकिन अभी तक उपरोक्त धारणाओं की पुष्टि के लिए कोई प्रत्यक्ष प्रयोग नहीं किया गया है।
मौसमी परिवर्तन न केवल पी। Infestans के रोगजनक गुणों को प्रभावित करते हैं, बल्कि फफूंदनाशकों के प्रतिरोध, जो पॉलीसाइक्लिक चरण (epiphytoties के दौरान) में बढ़ता है, और सर्दियों के भंडारण के दौरान घटता है (Deregagina et al।, 1991; कदिश और कोहेन, 1992)। मेटलैक्सिल के प्रतिरोध में एक विशेष रूप से तीव्र गिरावट प्रभावित कंद के रोपण और क्षेत्र में रोग के पहले स्पॉट की उपस्थिति के बीच देखी गई थी।
Intraspecific विशेषज्ञता और इसके विकास
पी। Infestans दो व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण फसलों, आलू और टमाटर में महामारी का कारण बन रहा है। कवक के नए क्षेत्रों में प्रवेश करने के तुरंत बाद आलू पर एपिफीथोटिज़ शुरू हो गए। आलू पर संक्रमण की उपस्थिति के तुरंत बाद टमाटर की हार का भी उल्लेख किया गया था, लेकिन टमाटर पर उपकला को केवल सौ साल बाद - XNUMX वीं शताब्दी के मध्य में नोट किया गया था। यहाँ वही है जो हालेगली और निडरहॉउस ने संयुक्त राज्य अमेरिका में टमाटर की हार के बारे में लिखा है
(१ ९ ६२): "१ few४५ की गंभीर महामारी के बाद लगभग १०० वर्षों तक, टमाटर की प्रतिरोधी किस्मों को प्राप्त करने के लिए कुछ या लगभग कोई प्रयास नहीं किया गया। हालाँकि 1962 की शुरुआत में टमाटर पर लेट ब्लाइट पहली बार दर्ज किया गया था, लेकिन 100 में इस बीमारी के प्रकोप के कारण इस पौधे पर प्रजनकों के गंभीर ध्यान का उद्देश्य नहीं बन पाया। रूस के क्षेत्र में 1845 वीं शताब्दी में टमाटर की देर से तुड़ाई दर्ज की गई थी। “एक लंबे समय के लिए, शोधकर्ताओं ने इस बीमारी पर ध्यान नहीं दिया, क्योंकि इससे महत्वपूर्ण आर्थिक क्षति नहीं हुई। लेकिन 1848 और 1946 के दशक में। टमाटर पर लेट ब्लाइट की XX सदी की कड़ियाँ सोवियत संघ में देखी जाती हैं, मुख्यतः लोअर वोल्गा क्षेत्र, यूक्रेन, उत्तरी काकेशस, मोल्दोवा में ... ”(बालाशोवा, 60)।
तब से, देर से तुषार द्वारा टमाटर का धब्बा वार्षिक हो गया है, पूरे औद्योगिक और घरेलू खेती के पूरे क्षेत्र में फैल गया है और इस फसल को भारी आर्थिक नुकसान पहुंचाता है। क्या हुआ? आलू पर परजीवी की पहली उपस्थिति और इस संस्कृति के एपिफाइटिक घाव लगभग एक साथ क्यों हुए, जबकि टमाटर पर प्रकट होने के लिए एपिफाइटिक के लिए एक सदी लग गई? ये अंतर संक्रमण के दक्षिण अमेरिकी स्रोत के बजाय एक मैक्सिकन का समर्थन करते हैं। यदि प्रजाति फाइटोफ्थोरा infestans ने जीनस सोलनम के मैक्सिकन कंद-असर वाली प्रजातियों के परजीवी के रूप में गठित किया, तो यह समझ में आता है कि मैक्सिकन प्रजाति के रूप में जीनस के एक ही वर्ग के आलू की खेती क्यों प्रभावित हुई, लेकिन परजीवी के साथ सह-अनुपस्थिति के कारण, जो विशिष्ट और गैर-प्रतिरोधी प्रतिरोध के तंत्र का विकास नहीं करता था।
टमाटर जीनस के एक अलग वर्ग से संबंधित है, इसके आदान-प्रदान के प्रकार में कंद की प्रजातियों से महत्वपूर्ण अंतर है, इसलिए, इस तथ्य के बावजूद कि टमाटर पी। Infestans के खाद्य विशेषज्ञता के बाहर नहीं है, इसकी हार की तीव्रता गंभीर आर्थिक नुकसान के लिए अपर्याप्त थी।
एक टमाटर पर एपिफाइटोटिज़ का उद्भव परजीवी में गंभीर आनुवंशिक परिवर्तनों के कारण होता है, जिसने परजीवीवाद के दौरान अपनी फिटनेस (रोगजनकता) में वृद्धि की। हम मानते हैं कि टमाटर को पैरासिटाइज़ करने के लिए विशेष रूप से तैयार किया गया नया फॉर्म एम। गैलीगली द्वारा वर्णित टी 1 रेस है, जो चेरी टमाटर (रेड चेरी, ओटावा) की किस्मों को प्रभावित करता है, आलू पर व्यापक रूप से T0 रेस (गैली, 1952) के लिए प्रतिरोधी है। जाहिरा तौर पर, एक उत्परिवर्तन (या उत्परिवर्तन की एक श्रृंखला) जिसने T0 दौड़ को T1 दौड़ में बदल दिया और क्लोनों के उद्भव के कारण टमाटर को हराने के लिए अत्यधिक अनुकूलित किया गया। जैसा कि अक्सर होता है, एक मेजबान के लिए रोगजनकता में वृद्धि इसके साथ-साथ एक और में कमी के साथ होती है, अर्थात्, एक प्रारंभिक, अभी तक पूरी तरह से विशिष्ट विशेषज्ञता नहीं पैदा हुई - आलू (दौड़ T0) और टमाटर (रेस 1) तक।
इस धारणा के लिए क्या सबूत है?
- आलू और टमाटर पर कब्जा। टमाटर के पत्तों पर, T1 की दौड़ प्रबल होती है, जबकि आलू के पत्तों पर यह दुर्लभ है। S.F.Bagirova और T.A के अनुसार। 1991-1992 में मास्को क्षेत्र में ओरेशोंकोवा (अप्रकाशित), आलू के रोपण में T1 दौड़ की घटना 0% थी, और टमाटर के बागानों में - 100%; 1993-1995 में - क्रमशः 33% और 90%; 2001 में - 0% और 67%। इसी तरह के आंकड़े इज़राइल (कोहेन, 2002) में प्राप्त किए गए थे। T1 दौड़ के आइसोलेट्स और T0 और T1 के आइसोलेट्स के मिश्रण के साथ आलू के कंदों के संक्रमण के साथ प्रयोगों से पता चला है कि T1 रेस के आइसोलेट्स खराब रूप से कंदों में संरक्षित हैं और इन्हें T0 रेस (डायकोव एट अल।, 1975; रयबकोवा, 1988) के आइसोलेट्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
2) टमाटर रोपण में T1 दौड़ की गतिशीलता। टमाटर की पत्तियों का प्राथमिक संक्रमण T0 जाति के आइसोलेट्स द्वारा किया जाता है, जो पत्तियों पर बने पहले स्थानों में संक्रमण के विश्लेषण में हावी है। यह परजीवी प्रवास की आम तौर पर स्वीकृत योजना की पुष्टि करता है: आलू से संक्रमण का मुख्य द्रव्यमान T0 दौड़ से बना है, हालांकि, आलू में संरक्षित T1 क्लोन की एक छोटी संख्या, एक बार टमाटर पर, T0 दौड़ को विस्थापित करती है और एपिफाइटिक अवधि के अंत में जमा होती है। यह भी संभव है कि टी 1 रेस के साथ टमाटर पत्ती के संक्रमण का एक वैकल्पिक स्रोत है, जो आलू कंद और पत्तियों के समान शक्तिशाली नहीं है, लेकिन निरंतर है। इसलिए, इस स्रोत का टमाटर संक्रमित आबादी की आनुवंशिक संरचना पर कमजोर प्रभाव पड़ता है, लेकिन बाद में T1 दौड़ (रयबकोवा, 1988; डायकोव एट अल।, 1994) के संचय को निर्धारित करता है।
3) आलू और टमाटर के लिए आक्रामकता। टमाटर और आलू के पत्तों के कृत्रिम संक्रमण T0 और T1 के आइसोलेट्स से पता चला कि पूर्व टमाटर की तुलना में आलू के लिए अधिक आक्रामक हैं, और बाद वाले आलू की तुलना में टमाटर के लिए अधिक आक्रामक हैं। ये अंतर एक ग्रीनहाउस में पत्ती मार्ग के दौरान एक मिश्रित आबादी से एक गैर "खुद की" जाति के अलगाव के विस्थापन में प्रकट होते हैं (डी'आकोव एट अल।, 1975) और फील्ड प्लॉट्स (लेबरटन एट अल।, 1999) में। न्यूनतम संक्रामक भार, विलंबता अवधि, संक्रामक धब्बों और बीजाणु उत्पादन के आकार में अंतर (Ryakakova, 1988; डायकोव एट अल।, 1994; लेगार्ड एट अल।, 1995; फोर्ब्स एट अल।, 1997; ओयार्ज़ुन एट अल।, 1998; लेबरटन एट। अल।, 1999; वेगा-सांचेज़ एट अल।, 2000; नानपोवा, गिसी, 2002; सानुना एट अल।, 2004)।
प्रतिरोधक जीन की कमी वाले टमाटर की खेती करने वालों के लिए T1 रेस के आइसोलेट्स की आक्रामकता इतनी अधिक होती है कि ये आइसोक्रेट्स को संक्रमित ऊतक (डाइकोव एट अल।, 1975; वेगा-सांचेज़ एट अल, 2000) के बिना पोषक तत्व के रूप में पत्तियों पर बिगाड़ देते हैं।
4) आलू और टमाटर के लिए विरंजन। T1 दौड़ चेरी टमाटर की किस्मों को Ph1 प्रतिरोध जीन के साथ प्रभावित करती है, जबकि T0 दौड़ इन किस्मों को संक्रमित करने में सक्षम नहीं है, अर्थात। एक संकीर्ण पौरुष है। विभेदकों के संबंध में
आलू के आर-जीन विपरीत रूप से संबंधित हैं, अर्थात्। टमाटर के पत्तों से अलग किए गए उपभेद "आलू" उपभेदों (तालिका 11) की तुलना में कम वायरल हैं।
5) तटस्थ मार्कर। आलू और टमाटर पर परजीवीकरण करने वाले P. infestans की आबादी में तटस्थ मार्करों का विश्लेषण भी बहुआयामी intraspecific चयन की गवाही देता है। पी। शिशुओं की ब्राजील की आबादी में, टमाटर का पत्ता आइसोलेट्स क्लोनल लाइन यूएस -1 से संबंधित था, और आलू के पत्तों से बीआर -1 लाइन (ससुना एट अल।, 2004) से संबंधित था। फ्लोरिडा (यूएसए) में, 1994 से, क्लोन यूएस -90 आलू पर हावी होने लगा (8% से अधिक की घटना के साथ), और क्लोन यूएस -11 और यूएस -17 टमाटर पर, और बाद के आइसोलेट्स टमाटर की तुलना में टमाटर की तुलना में अधिक आक्रामक हैं (वेनगार्टनर , टोम्बोलाटो, 2004)। आलू और टमाटर के आइसोलेट्स में जीनोटाइप आवृत्तियों (डीएनए फ़िंगरप्रिंट्स) में महत्वपूर्ण अंतर संयुक्त राज्य अमेरिका में 1200 से 1989 तक एकत्र किए गए 1995 पी। इन्फिस्टन्स उपभेदों के लिए स्थापित किए गए थे (डीहेल एट अल।, 1995)।
AFLP विधि का उपयोग करके 74-1996 में आलू और टमाटर के पत्तों से एकत्र किए गए 1997 उपभेदों को अलग करना संभव हो गया। फ्रांस और स्विट्जरलैंड में, 7 समूहों में। आलू और टमाटर के उपभेद स्पष्ट रूप से अलग नहीं थे, लेकिन "आलू" उपभेद आनुवंशिक रूप से "टमाटर" वाले की तुलना में अधिक विविध थे। पहले सभी सात समूहों में पाए गए थे, और बाद में केवल चार में, जो बाद के अधिक विशिष्ट जीनोम (नोपोवा और जीआईएसआई, 2002) को इंगित करता है।
6) अलगाव के तंत्र। यदि दो मेजबान पौधों की प्रजातियों पर परजीवी की आबादी अपने "अपने" मेजबान के लिए विशेषज्ञता को सीमित करने की दिशा में विकसित होती है, तो विभिन्न पूर्व और पोस्टमायोटिक तंत्र उत्पन्न होते हैं जो इंटरपोपुलेशन आनुवंशिक आदान-प्रदान (डायकोव और लेक्कटसेवा, 1984) को रोकते हैं।
कई अध्ययनों ने संकरण की दक्षता पर माता-पिता के तनाव के स्रोत के प्रभाव की जांच की है। जब इक्वाडोर (ओलिव एट अल।, 2002) में जीनस सोलनम की विभिन्न प्रजातियों से अलग किए गए उपभेदों को पार किया गया, तो पाया गया कि जंगली नाइटशेड्स (क्लोनल लाइन ईसी -2) से A2 संभोग प्रकार के साथ उपभेद टमाटर (लाइन ईसी) से उपभेदों के साथ सबसे खराब पार कर गए। -3), और सबसे प्रभावी रूप से आलू के तनाव (ईसी -1) के साथ पार किया गया।
सभी संकर गैर-रोगजनक पाए गए। लेखकों का मानना है कि संकरण का कम प्रतिशत और संकर में रोगजनन की कमी आबादी के प्रजनन अलगाव के postmeiotic तंत्र के कारण है।
Bagirova et al। (1998) के प्रयोगों में, T0 और T1 दौड़ के गुणों के साथ बड़ी संख्या में आलू और टमाटर के उपभेदों को पार किया गया। सबसे अधिक उपजाऊ T1xT1 उपभेदों को टमाटर से अलग किया गया था (माइक्रोस्कोपिक क्षेत्र में 36 oospores, oospore अंकुरण का 44%), सबसे कम प्रभावी T0xT1 दौड़ के पार थे जो अलग-अलग मेजबानों (अलग-अलग विकासशील और अंकुरित oospores की एक कम संख्या, गर्भपात और अविकसित अविकसित ओपोस के अलग-थलग थे) ... आलू से पृथक टी 0 रेस के आइसोलेट्स के बीच क्रॉस की दक्षता मध्यवर्ती थी। चूंकि टी 0 रेस के उपभेदों का मुख्य शरीर आलू को प्रभावित करता है, इसलिए इसमें सर्दियों का एक विश्वसनीय स्रोत है - आलू कंद, जिसके परिणामस्वरूप आलू से आबादी के लिए सर्दियों की संक्रामक इकाइयों के रूप में ओस्पोर्स का महत्व कम है। अनुकूलित "टमाटर का रूप" टमाटर पर सर्दियों में ओस्पोर्स (नीचे देखें) के रूप में सक्षम है और इसलिए यौन प्रक्रिया की उच्च उत्पादकता को बरकरार रखता है। इसकी उच्च प्रजनन क्षमता के कारण, T1 टमाटर में प्राथमिक संक्रमण के लिए एक स्वतंत्र क्षमता प्राप्त करता है। Knapova et al। (Knapova et al।, 2002) द्वारा प्राप्त परिणामों की व्याख्या उसी तरह से की जा सकती है। टमाटर से स्ट्रेन के साथ आलू से अलग किए गए उपभेदों के क्रॉस ने सबसे अधिक ओस्पोर्स - 13,8 प्रति वर्गमीटर दिया। मध्यम (5-19 के प्रसार के साथ) और ओस्पोर्स के अंकुरण का एक मध्यवर्ती प्रतिशत (6,3-0 के प्रसार के साथ 24)। टमाटर से अलग किए गए उपभेदों के क्रॉसिंग ने उनके अंकुरण (7,6) के उच्चतम प्रतिशत के साथ सबसे कम प्रतिशत ओस्पोर्स (4-12 के प्रसार के साथ 10,8) का उत्पादन किया। आलू से अलग किए गए उपभेदों के बीच के क्रॉस ने ओस्पोर्स की एक इंटरमीडिएट संख्या (8,6 डेटा के एक उच्च बिखराव के साथ - 0-30) और ओस्पोरस के अंकुरण का सबसे कम प्रतिशत (2,7) दिया। इस प्रकार, टमाटर से आलू की तुलना में उपजाऊ कम उपजाऊ होते हैं, लेकिन इंटरपॉपुलेशन क्रॉस ने घुसपैठियों की तुलना में कोई भी बुरा परिणाम नहीं दिया। यह संभव है कि Bagirova एट अल द्वारा उपरोक्त डेटा के साथ मतभेद। इस तथ्य से समझाया जाता है कि रूसी शोधकर्ताओं ने 90 वीं शताब्दी के शुरुआती 90 के दशक में और स्विस शोधकर्ताओं के साथ तनावों के साथ काम किया था - XNUMX के दशक के उत्तरार्ध में पृथक उपभेदों के साथ।
कम प्रजनन क्षमता का आधार उपभेदों की विषमलैंगिकता हो सकती है। यदि मैक्सिकन आबादी में, जहां यौन प्रक्रिया और प्राथमिक संक्रमण ओस्पोर संतान के साथ नियमित रूप से होते हैं, पी। इन्फैस्टन्स के अधिकांश अध्ययन किए गए उपभेदों को द्विगुणित किया जाता है, तो पुरानी दुनिया के देशों में क्लोएड के बहुपत्नीकरण बहुरूपता मनाया जाता है (di-, tri- और टेट्राप्लोइड उपभेदों, साथ ही हेट्रोकोटिक) , और उपभेदों में विभिन्न प्रकार के संभोग होते हैं, अर्थात्। पारस्परिक रूप से उपजाऊ, परमाणु क्लोइड में भिन्न (थेरिन एट अल।, 1989, 1990; व्हिटकर एट।), 1992; रिच, डगेट, 1995)। एथेरिडिया और ओगोनिया में नाभिक की विविधता कम प्रजनन क्षमता का कारण हो सकती है।
एनास्टोमोसेस के दौरान हाइपहे के बीच परमाणु आदान-प्रदान के लिए, यह वानस्पतिक असंगति द्वारा रोका जाता है, जो कई आनुवंशिक रूप से अलग किए गए क्लोनों में अलैंगिक आबादी को विभाजित करता है (पोएडिनोक और डायकोव, 1987; गोर्बेलोवा एट अल; 1989; अनिकिना एट अल; 1997 बी)।
7) आबादी का अभिसरण। उपरोक्त आंकड़ों से संकेत मिलता है कि "आलू" और "टमाटर" पी। इन्फैस्टन्स उपभेदों के बीच संकरण संभव है। अलग-अलग मेजबानों की पारस्परिक पुन: संक्रमण भी संभव है, कम आक्रामकता के साथ।
1993 में आसन्न आलू और टमाटर के खेतों से आइसोलेट्स में जनसंख्या मार्करों के एक अध्ययन से पता चला है कि टमाटर के पत्तों से अलग किए गए आइसोलेट्स के लगभग एक चौथाई को पड़ोसी आलू के खेत (डोलगोवा एट अल।, 1997) से स्थानांतरित किया गया था। सैद्धांतिक रूप से, यह माना जा सकता है कि दो मेजबानों पर आबादी का विचलन बढ़ेगा और विशेष इंट्रास्पेक्टिव रूपों (f.sp. आलू और f.sp. टमाटर) के उद्भव को बढ़ावा मिलेगा, खासकर जब से कवक पौधे के मलबे में रह सकते हैं (Drenth et al, 1995)। ; बागिरोवा, डायकोव, 1998) और टमाटर के बीज (रुबिन एट अल।, 2001)। नतीजतन, टमाटर वर्तमान में आलू के कंद से स्वतंत्र वसंत उत्थान का एक स्रोत है।
हालांकि, सब कुछ अलग तरह से हुआ। ओस्पोरस के साथ ओवरविनटरिंग ने परजीवी को अपने जीवन चक्र में सबसे संकीर्ण अवस्था से बचने की अनुमति दी - मिट्टी में वनस्पतियों की मोनोसेक्लिक अवस्था, जिसके दौरान परजीवी गुण कम हो जाते हैं, जो गर्मियों में धीरे-धीरे पॉलीसाइक्लिक चरण में बहाल हो जाते हैं।
तालिका 11. P. infestans उपभेदों में आलू की विभेदक किस्मों के लिए विषाणु जीन की आवृत्ति
देश | वर्ष | उपभेदों में वायरलेंस जीन की औसत संख्या | लेखक | |
आलू से | टमाटर से | |||
फ्रांस | 1995 | 4.4 | 3.3 | लेबर्टन एट अल।, 1999 |
1996 | 4.8 | 3.6 | लेबरटन, एंड्रीवन, 1998 | |
फ्रांस, स्विट्जरलैंड | 1996-97 | 6.8 | 2.9 | नापोवा, जीसीआई, 2002 |
अमेरिका | 1989-94 | 5 | 4.8 | गुडविन एट अल।, 1995 |
संयुक्त राज्य अमेरिका, जैप। वाशिंगटन | 1996 | 4.6 | 5 | डोरेंस एट अल।, एक्सएनयूएमएक्स |
1997 | 6.3 | 3.5 | " | |
इक्वेडोर | 1993-95 | 7.1 | 1.3 | ओयारज़ुन एट अल।, 1998 |
इजराइल | 1998 | 7 | 4.8 | कोहेन, एक्सएनयूएमएक्स |
1999 | 6 | 5.7 | " | |
2000 | 6.7 | 6.1 | " | |
रूस, मोस्क। क्षेत्र | 1993 | 8.9 | 6.7 | स्मिरनोव, 1996 |
रूस, विभिन्न क्षेत्रों | 1995 | 9.4 | 8 | कोज़लोव्स्काया और अन्य। |
1997 | 9.2 | 9.2 | " | |
2000 | 8.7 | 4.8 | " |
प्राथमिक ज़ोस्पोरैन्जिया और ज़ोस्पोरेस, जो ओस्पोरस को अंकुरित करते हैं, परजीवी गतिविधि की एक उच्च डिग्री होती है, खासकर अगर ओटसोरस को विपरीत प्रकार के संभोग के साथ एक तनाव के फेरोमोन के प्रभाव के तहत पार्थेनोजेनेटिक रूप से बनाया गया था। इसलिए, गाद से संक्रमित बीजों से उगाए गए टमाटर के बीजों पर संक्रामक सामग्री टमाटर और आलू दोनों के लिए अत्यधिक रोगजनक है।
इन परिवर्तनों के कारण एक और जनसंख्या पुनर्गठन हुआ, जिसे महामारी विज्ञान के दृष्टिकोण से निम्नलिखित महत्वपूर्ण परिवर्तनों में व्यक्त किया गया:
- संक्रमित टमाटर के बीज आलू के प्राथमिक संक्रमण का एक महत्वपूर्ण स्रोत बन गए हैं (फिलिप्पोव, इवान्युक, व्यक्तिगत संदेश)।
- आलू पर एपिफीथोटी सामान्य से लगभग एक महीने पहले जून के रूप में मनाया जाने लगा।
- आलू के रोपणों में, T1 दौड़ का प्रतिशत बढ़ गया, जो पहले वहाँ एक तुच्छ राशि (उलानोवा एट अल।, 2003) में पाया गया था।
- टमाटर के पत्तों से अलग किए गए स्ट्रॉन्स अब आलू के स्ट्रेन से अलग नहीं होते हैं, जो वायरलनेस जीन के आलू के विभेदकों में भिन्नता रखते हैं और न केवल टमाटर पर, बल्कि आलू पर भी आक्रामकता में "आलू" स्ट्रेन को पार करना शुरू कर दिया (लावरोवा एट अल।, 2003; उलानोवा एट अल। , 2003)।
इस प्रकार, विचलन के बजाय, आबादी का एक अभिसरण था, दोनों प्रजातियों के लिए उच्च विषाणु और आक्रामकता के साथ दो मेजबान पौधों पर एक ही आबादी का उदय।
निष्कर्ष
इसलिए, जीव विज्ञान में पी। Infestans के 150 से अधिक वर्षों के गहन अध्ययन के बावजूद, आबादी वाले विलायक पौधों के सबसे महत्वपूर्ण रोगों के इस प्रेरक एजेंट की जनसंख्या जीवविज्ञान सहित, बहुत कुछ अज्ञात है। यह स्पष्ट नहीं है कि जीवन चक्र के अलग-अलग चरणों का पारित होना आबादी की संरचना को कैसे प्रभावित करता है, आक्रामकता और पौरूष की नहरित परिवर्तनशीलता के आनुवंशिक तंत्र क्या हैं, प्राकृतिक आबादी में प्रजनन की प्रजनन और क्लोनल प्रणालियों का अनुपात क्या है, कैसे वानस्पतिक असंगति विरासत में मिली है, प्राथमिक संक्रमण में आलू और टमाटर की भूमिका क्या है। परजीवी की जनसंख्या संरचना पर उनका प्रभाव क्या है। अब तक, परजीवी की आक्रामकता को बदलने के लिए आनुवंशिक तंत्र के रूप में ऐसे महत्वपूर्ण व्यावहारिक मुद्दों या निरर्थक आलू के प्रतिरोध के क्षरण को हल नहीं किया गया है। आलू के लेट ब्लाइट पर शोध के गहन और विस्तार के साथ, परजीवी शोधकर्ताओं के लिए नई चुनौतियां हैं। हालांकि, प्रायोगिक क्षमताओं में सुधार, जीन और प्रोटीन में हेरफेर करने के लिए नए पद्धतिगत दृष्टिकोणों के उद्भव से हमें सामने आने वाले प्रश्नों के सफल समाधान की उम्मीद है।
लेख "आलू संरक्षण" (नंबर 3, 2017) पत्रिका में प्रकाशित हुआ था