헤밀레이아광대형동물
Hemileia vastatrix헤밀레이아광대형동물 | |
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헤밀레이아 광대한 잎사귀에 의한 커피 녹의 증상 | |
과학적 분류 | |
왕국: | |
문: | |
클래스: | |
주문: | |
속: | 헤밀레이아 |
종류: | 광범한 사람 |
이항명 | |
헤밀레이아광대형동물 | |
동의어 | |
와디아 바스타트릭스 J.F. 헤넨 & M.M.헤넨 (2003) |
헤밀레이아 바스타트릭스는 커피 식물에 영향을 미치는 질병인 커피 잎 녹(CLR)을 일으키는 Pucciniales(이전의 Uredinales)목의 다세포 담자균 균류이다.커피는 커피 녹의 필수 숙주 역할을 합니다. 즉, 녹이 살아남기 위해서는 커피에 접근하고 커피(Coffea sp.)와 물리적으로 접촉해야 합니다.
CLR은 세계적으로 [1]가장 경제적으로 중요한 커피병 중 하나입니다.이전의 전염병은 나라 [2]전체의 커피 생산을 파괴했다.최근 역사에서 2012년 중앙아메리카에서 발생한 전염병으로 이 지역의 커피 생산량이 16%[1] 감소했습니다.
균류의 주요 병리학적 메커니즘은 잎을 곰팡이 포자로 덮거나/또는 [1]잎을 식물에서 떨어뜨려 광합성을[3] 통해 에너지를 얻는 식물의 능력의 감소이다.광합성 능력(식물의 대사)의 감소는 꽃과 과일의 생산량과 품질을 감소시켜 궁극적으로 음료의 질을 떨어뜨린다.[4]
외모
우레디니아 균사체는 노란색 오렌지색 분말 모양이며, 잎 뒷면에 직경 약 0.1mm의 점으로 나타납니다.젊은 병변은 직경 밀리미터 정도의 클로로틱 또는 옅은 노란색 점으로 나타나며, 나이든 병변은 직경 몇 센티미터의 점으로 나타납니다.균사체는 끝부분이 여러 개의 페디셀을 가진 곤봉형이며, 그 위에 요도포자군이 형성된다.
텔리아는 옅은 노란색의 텔리오포자이며, 종종 우레디니아에서 생성된다. 텔리오포자는 다소 구형에서 리모니폼, 직경 26-40 × 20-30 µm, 벽 히알린에서 황색, 매끄러운 1 µm 두께, 꼭대기에서 두꺼운 페디셀 히알린이다.
우레디니 포자는 26–40 × 18-28 µm로 다소 변형된 형태이며, 히알린에서 담황색 벽, 1~2 µm 두께, 볼록한 면에 강하게 사마귀가 있으며, 직선 또는 오목한 면은 매끄럽고 포자 가장자리는 사마귀가 더 길다(3-7 µm).
이 [5]균의 사회적 단계를 지원할 수 있는 숙주에 대한 알려진 보고는 없다.
라이프 사이클
Hemileia 라이프 사이클은 포자의 배모공을 통한 요도 포자의 발아로 시작된다.그것은 주로 잎을 공격하며 어린 줄기와 열매에서만 드물게 발견된다.아프레소리아가 생성되고, 소포가 생성되며, 소포가 생성되며, 소포에서 자궁하강으로의 진입이 얻어집니다.24~48시간 안에 감염이 완료된다.감염이 성공하면 잎날은 콜로니화되어 기공을 통해 포자가 생긴다.한 병변은 3~5개월 동안 300~400,000개의 포자를 방출하는 4~6개의 포자를 생산한다.
현재 알려진 대체 숙주는 없으며 H. bastatrix의 담자 포자에 의한 감염 사례도 보고되지 않았지만, 이 곰팡이는 식물의 저항을 극복할 수 있고 과학자들은 정확한 [5]방법을 알지 못한다.지배적인 가설은 H. vastatrix가 아직 [5]발견되지 않은 다른 숙주 식물에서 그것의 수명 주기를 완성하는 이질적인 존재라는 것이다.또 다른 가설은 H. vastatrix가 실제로 텔리오포자가 기능하지 않고 흔적이 남아 있는 조기 분리를 나타내는 자가분열성 녹을 나타내며, 성생활 주기는 요도포자에 의해 완료된다는 것이다.감춰진 감수분열과 성 생식(암호[6] 성애)은 일반적으로 무성 요독 [7]포자 안에서 발견되었다.이 발견은 왜 새로운 생리적 인종이 H. bastatrix에서 그렇게 자주 그리고 빠르게 생겨났는지 설명할 수 있을 것이다.
통제
최근 연구와 연구논문에 따르면 1. CLR은 다른 현금 작물의 병원균에 비해 연구가 부족하고 2. 질병의 발생률과 심각도에 영향을 미칠 수 있는 많은 요인이 있다.따라서 유전자, 화학 및 문화적 통제를 포함하는 통합 접근법이 최선의 조치이다.
내성 품종
CLR에 대한 가장 효과적이고 내구성 있는 전략은 내성 [8][9]품종을 사용하는 것입니다.내성 품종의 사용은 질병 통제 이상의 많은 이점을 가지고 있으며,[8][4] 통제로서의 농약 사용의 감소를 포함할 수 있다.화학약품의 사용을 줄이는 것은 생산비용을 절감함으로써 농부들에게 긍정적인 경제적 효과도 가져온다.그러나 저항성이 있는 새로운 공장재고를 배치하는 대신 또는 갱신 프로그램의 시작과 완전한 갱신 사이의 중간에는 다른 통제방법을 사용할 수 있다.
CIRAD 등 전문 연구·육종 프로그램은 CLR에 대한 유전적 저항성이 크고 수율 및 컵 품질도 좋은 스타마야 등 F1 하이브리드 커피나무를 개발하고 있으며, F1 하이브리드가 기존 코페아 아라비카 재배종보다 수율 및 컵 품질이 높다는 연구 결과가 나왔다.[10] F1 [11]하이브리드를 활용할 여력이 없는 영세 커피 농가의 F1 하이브리드 사용을 민주화시키는 방안도 연구되고 있다.예를 들어, 스타마야는 체세포 배아 발생의 더 복잡하고 비싼 과정이 아닌 종자 정원에서 번식할 수 있는 최초의 F1 하이브리드 커피 나무입니다.[11]
화학 물질들
식물성 질병의 화학적 통제와 관련된 사회적, 환경적, 경제적 우려가 있으며, 이들 중 일부는 농부의 화학 물질 사용 결정에 다른 것보다 더 직접적이고 즉각적인 영향을 미친다.화학약품의 사용은 무엇보다도 경제적으로 타당해야 하며, 화학약품의 사용 비용은 총 [8]생산 비용의 50%에 달할 수 있습니다.소규모 농장주들에게 이것은 비용 부담이 될 수 있다.보르도 혼합물과 같은 구리 기반 살균제는 효과적이고 경제적이며,[3][12] 10% 미만의 접종 수준에서 사용하는 것이 가장 효과적이라는 것이 입증되었습니다.
일반적으로 구리 기반 혼합물이 예방책으로 사용되고 전신 살균제가 치료책으로 [8]사용된다.
질병 발생률을 줄임으로써, 화학적 통제는 [4]질병으로 인한 과일 품질과 양의 감소를 완화하는데 도움을 줄 수 있다.
문화적.
잎에 물이 오래 있으면 H bastatrix가 식물을 더 쉽게 감염시킬 수 있습니다. 따라서 배양 방법은 잎에 남아있는 시간과 물의 양을 줄이는 데 사용될 수 있습니다.더 많은 공기 순환을 가능하게 하는 가지치기, 빛 투과와 같은 문화적인 방법은 나뭇잎의 수분을 건조시키는데 도움을 줄 수 있습니다.줄 사이의 간격을 늘리고 잡초의 성장을 막음으로써 공기 순환과 빛의 [3]투과가 더 많아집니다.
식물 영양
적절한 양의 식물 영양소 또한 숙주 [13]내성에 한 역할을 할 수 있습니다.충분한 영양섭취는 식물의 자연적인, 생화학적 방어가 최적의 [13]수준으로 수행되도록 합니다.예를 들어, 질소와 칼륨은 커피나무가 감염에 저항할 수 있도록 도와주는 두 가지 중요한 영양소이다.질소는 광합성의 중심인 엽록소의 중요한 성분이다.칼륨은 잎 표피의 두께를 증가시켜 병원체 공격을 막는 역할을 한다.또한 H. [13]Vastatrix의 공격 후 조직의 회복에도 도움이 됩니다.
가지치기
실험은 감염된 잎을 제거하면 질병의 최종 양을 상당히 [3]줄일 수 있다는 것을 보여주었다.
과일 솎아내기
과일 솎아내기와 화학적 응용(예: 시프로코나졸 및 에폭시코나졸)을 결합하면 효과적인 [14]제어 능력을 높일 수 있습니다.
음영
그늘, 강우나 건조기와 같은 기상학적 영향, [1]녹의 공중 분산 사이에는 복잡한 상호작용이 있다.연구자들은 그늘이 건조한 조건에서는 포자의 분산을 억제할 수 있지만 습한 [1]조건에서는 포자의 분산을 돕는다는 것을 발견했다.연구원들은 그 주제에 대한 추가 연구의 필요성을 인정한다.
생태학
헤밀레이아 바스타트릭스는 주로 코페아속 식물에 서식하는 필수 기생충이지만 아라비도시스 탈리아나에도 침입할 수 있지만 [15]하우스토리아에 발병하지 않는다.
녹이 발생하려면 적절한 온도(16°C~28°[16]C)가 필요합니다.일반적으로 고도가 높은 농장은 더 춥기 때문에 따뜻한 지역에 있는 농원처럼 접종이 잘 되지 않습니다.감염이 완료되려면 자유수가 있어야 한다.발아 후 수분 손실은 전체 감염 과정을 억제한다.
포자는 온도, 습도 및 호스트 저항의 영향을 가장 많이 받습니다.군집화 과정은 잎의 습도에 의존하지 않고 온도와 식물 저항력에 의해 크게 영향을 받습니다.온도의 주요 효과는 식민지화 과정(삽입 기간)의 길이를 결정하는 것입니다.
헤밀리아 바스타트릭스는 두 가지 진균성 기생충인 Verticillium hemiliae와 Verticillium psalliotae를 가지고 있습니다.
그 곰팡이는 동아프리카에서 유래했지만, 현재는 모든 산지 지역의 [17]: 171–2 고유종이다.커피는 에티오피아, 수단, 케냐의 고산지대에서 유래하며 녹병균은 같은 산에서 유래한 것으로 추정된다.그 질병에 대한 최초의 보고는 1860년대에 나온 것이다.그것은 1861년 빅토리아 호수 주변의 케냐 지역에서 온 영국 탐험가에 의해 처음 보고되었고, 그곳에서 아시아와 아메리카 대륙으로 퍼져나갔다고 믿어진다.
녹은 1867년 스리랑카의 주요 커피 재배 지역에서 처음 보고되었습니다.원인균은 조지 H.K.가 수집한 커피잎병 표본을 분석한 후 영국 균학자 마이클 조셉 버클리(Michael Joseph Berkeley)와 그의 협력자 크리스토퍼 에드먼드 브룸(Christopher Edmund Broome)에 의해 처음으로 완전히 기술되었다.실론의 스웨이츠.버클리대와 브룸은 이 균을 포자의 반쯤 매끄러운 특성을 의미하는 "헤밀레이아"와 이 [18]병의 파괴적인 성질을 의미하는 "바스타트릭스"로 명명했다.
이 녹이 에티오피아에서 어떻게 실론에 도달했는지는 정확히 알려져 있지 않다.이후 수년간, 그 질병은 1870년 인도, 1876년 수마트라, 1878년 자바, 1889년 필리핀에서 기록되었다.1913년 동안 그것은 서아프리카, 코트디부아르, 라이베리아, 나이지리아, 앙골라로 퍼지기 전에 케냐에서 1918년에 발견된 콩고로 아프리카 대륙을 횡단했다.
요도 포자는 주로 바람에 의해 먼 거리에 분포되어 있으며 생산지에서 수천 마일 떨어진 곳까지 퍼질 수 있습니다.단거리에 걸쳐 요도 포자는 바람과 비의 [19]물보라에 의해 전파된다.동물과 같은 다른 매개체, 주로 곤충과 오염된 장비는 때때로 전파에 관여하는 것으로 나타났다.
병인 발생
헤밀레이아 광합성은 잎 표면적의 일부를 덮거나 고엽화를 유도하여 식물에 영향을 미치며, 둘 다 광합성 [3]속도를 감소시킨다.베리 수확량은 일반적으로 잎의 양, 광합성의 감소, 그리고 더 중요한 것은, 고엽화가 [3]수확량에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.병원체의 지속적인 군집화는 식물이 더 이상 자라거나 [20]생존할 수 있는 충분한 에너지가 없을 때까지 생존할 수 있는 식물 자원을 고갈시킨다.
내성을 위해 재배된 커피 식물은 세포학적 및 생화학적 저항 메커니즘으로 인해 성공한다.이러한 메커니즘은 세포 기능을 멈추기 위해 감염 부위에 신호를 전달하는 것을 포함한다.식물 세포 열화 반응은 첫 번째 하우스토륨 형성 후에 자주 발생하며 빠른 과민성 세포 사멸을 초래한다.헤밀레이아 광대한 기생충은 의무적인 기생충이기 때문에 죽은 세포에 둘러싸여 있으면 더 이상 생존할 수 없습니다.이것은 [21]잎의 국소적인 부분에 갈색 세포가 있다는 것을 통해 알 수 있다.
환경
특히 온도와 수분이 커피 식물의 감염률에 가장 큰 역할을 한다.습도는 감염을 일으키기에 충분하지 않다.요도 포자가 감염되기 위해서는 잎에 물이 존재해야 한다. 그러나 건조한 요도 포자는 물 없이도 6주까지 생존할 수 있다.분산은 주로 바람, 비 또는 둘의 조합에 의해 발생합니다.원거리 전파는 옷, 공구 또는 장비에 달라붙은 포자에 의한 인간의 개입에 의한 결과일 수 있습니다.곤충에 의한 살포는 거의 불가능하며 따라서 [22]중요하지 않다.포자의 발아는 섭씨 1331도에서 최고 21도에서 일어나며, 또한 아프레소 형성은 섭씨 11도에서 가장 높고 생산량이 [23]거의 없을 때는 섭씨 32도까지 선형적으로 감소한다.온도와 수분이 감염, 분산, 군집화의 핵심 요인이지만 식물의 저항도 헤밀리아 광활성의 생존 여부를 결정하는 데 중요하다.
역사
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/timeline/mivutf2k2fwh4hc7j52j9p836zok83q.png)
커피 잎 녹병(CLR)은 1869년 11월호 가든더스 [17]: 171 크로니클에서 버클리 앤 브룸에 의해 처음 기술되고 명명되었다.그들은 이 질병이 이미 생산성에 막대한 피해를 입히고 있는 스리랑카에서 보내온 표본을 사용했다.스리랑카의 많은 커피 단지는 붕괴되거나 CLR의 영향을 받지 않는 [17]: 171–2 차와 같은 대체 식품으로 농작물을 전환해야 했다.농장주들은 이 병에 "파괴적인 에밀리"[24]라는 별명을 붙였고 이 병은 20년 [25]이상 아시아 커피 생산에 영향을 미쳤다.1890년까지 스리랑카의 커피 산업은 거의 파괴되었지만, 일부 지역에는 커피 단지가 여전히 존재한다.역사학자들은 스리랑카에서 커피 생산의 황폐화가 영국인들이 차를 선호하게 된 이유 중 하나라고 주장하는데,[26] 이는 스리랑카가 질병의 결과로 차 생산으로 전환했기 때문이다.
1920년대까지 CLR은 인도네시아와 피지뿐만 아니라 아프리카와 아시아의 많은 지역에서 널리 발견되었다.1970년에 브라질에 도달하여 1975년까지 [17]: 171–2 브라질 내의 모든 커피 지역을 감염시킬 수 있는 빠른 속도로 확산되었다.브라질에서 시작된 이 질병은 1981년까지 중남미의 커피 재배 지역 대부분으로 확산되어 1983년 코스타리카와 콜롬비아를 강타했다.
1990년 현재, 커피 녹은 모든 주요 커피 생산국에서 [17]: 171–2 풍토병이 되었다.
2012년 커피잎 녹병 유행
2012년에는 중남미 및 카리브해 10개국에서 커피 녹이 크게 증가했습니다.그 병은 전염병이 되었고 이로 인한 농작물 손실은 공급의 감소와 수요를 앞질렀다.중국, 브라질, 인도의 고급 원두 수요 증가와 같은 다른 요인들도 [27][28]작용했지만, 그 결과 커피 가격이 올랐다.
USAID는 2012년부터 2014년 사이에 CLR로 인해 10억달러의 피해가 발생했으며 중남미의 [29]200만명 이상이 영향을 받은 것으로 추정하고 있습니다.
전염병의 원인은 불분명하지만 2013년 4월 과테말라에서 열린 긴급 녹슨 정상회의에서 많은 결점들이 정리됐다.여기에는 녹을 억제할 자원의 부족, 조기 경고 신호 해제, 비효율적인 살균제 도포 기술, 훈련 부족, 열악한 인프라 및 상충되는 조언 등이 포함됩니다.CAB International의 선임 과학자 Peter Baker 박사는 "Let's Talk Roya" 미팅(2013년 11월 4일, 엘살바도르)의 기조연설에서 이러한 고부가가치 산업의 연구개발에 대한 비례적 투자 부족과 주요 관세에 대한 신품종 투자 부족 등 전염병에 관한 몇 가지 핵심 사항을 제기했다.콜롬비아와 [18]같은 생산국들.
전염병 이전에 농부들이 유지했던 전형적인 커피 재배품종에는 카투라, 부르봉, 문도노보, 타이피카가 [29]포함되었는데, 이들 모두는 H. vastatrix에 취약하다.또한 2012년 전염병 이전에는 농가의 82%가 [29]유기농 인증을 받아 농약 사용이 제한되었습니다.하지만, 구리 기반 보르도 혼합물과 상업용[30] 혼합물과 같이 인증된 유기 시스템에서 사용할 수 있는 많은 살균제가 있습니다.
온두라스
이 기간 온두라스는 8만 헥타르의 커피 농장이 감염되었으며, 온두라스 국립 커피 연구소(IHCAFE)는 3만 명의 농가가 커피 생산 능력의 절반 이상을 잃었으며, 그 중 3분의 1인 1은 커피 생산 [31]능력의 완전한 손실을 입은 것으로 추산하고 있습니다.온두라스의 커피 생산자 중 약 84%가 소량주이기[31] 때문에 부동산 농부보다 생산량 손실에 더 취약하다.
더
과테말라의 커피 작물은 커피 녹으로 폐허가 되어 2013년 [32][33]2월 비상사태가 선포되었다.
CLR병은 정부에 의해 위생 비상사태로 선포된 페루의 커피 농장에서 큰 문제입니다(Decreto Supremo N° 082-2013-PCM).
2020년 10월 하순, USDA ARS는 마우이에서 녹을 검출했습니다.하와이 농무부는 마우이뿐만 아니라 주 전역에서 조사를 시작했다.그들은 처음에 큰 섬의 힐로에서도 감염이 의심되는 식물을 발견했지만,[36][37][38] 이 식물들은 섬의 카일루아-코나 지역의 식물에서 검출되었지만 CLR에 대해 음성 반응을 보였다.2021년 1월, 오아후 섬과 라나이 섬에서 추가 감염이 발견되었고, CLR이 발견된 4개 섬 사이의 커피 식물 또는 일부의 섬 간 수송에 대한 식물 검역이 2021년 3월부터 시행되었다.[39]
경제적 영향
CLR(Coffee Leaf Rust)은 커피 생산에 직간접적인 경제적 영향을 미칩니다.직접적인 영향에는 질병이 있는 식물에 의해 생산되는 생산량과 생산량의 감소와 [40]질병을 관리하기 위한 투입물의 비용이 포함된다.간접적인 영향에는 질병과 싸우고 통제하기 위한 비용 증가가 포함된다.질병과 싸우고 제어하는 방법에는 살균제 도포와 병든 식물을 밟아 내성이 있는 품종으로 대체하는 방법이 있다.두 방법 모두 상당한 인건비와 재료비를 포함하며, 덤핑의 경우 수년간 생산량이 감소한다(커피 묘목은 심은 후 3~5년간 생산성이 완전히 저하된다).
CLR에 기인하는 손실을 정확하게 회계처리하는 것이 복잡하기 때문에 수율 손실을 수량화한 기록은 거의 없습니다.수율 손실의 추정치는 국가에 따라 다르며, 15 ~80%의 범위를 가질 수 있습니다.전 세계 손실은 15%[17]: 174 로 추산된다.
19세기 후반의 손실을 기록한 실론의 초기 자료에 따르면 커피 생산량이 75% 감소했다고 합니다.농민들이 커피에서 [40]CLR의 영향을 받지 않는 작물로 전환하면서 커피 재배용지는 6만8787ha에서 [17]: 174 1만4170ha로 80% 줄었다.
상기 비용 외에 내구성 품종 생산에 대한 연구 개발 비용도 포함되어 있습니다.이러한 비용은 일반적으로 산업계, 지방정부 및 국가정부 및 국제구호기관이 [17]: 174 [40]부담한다.
콜롬비아 커피 재배자 연맹(Fedecafe)은 이 병에 [26]걸리기 쉬운 커피 아라비카 원두의 주요 수출국이기 때문에 이 병을 막기 위한 방법을 찾기 위해 특별히 고안된 연구소를 설립했다.
레퍼런스
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외부 링크
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- Hemileia bastatrix에 대한 설명은 Plantvillage.com에서 확인할 수 있습니다.
- 커피 연구소:커피 녹
- 네브래스카 대학교 링컨: 커피 녹
- Hemileia bastatrix에 대한 하와이 대학 페이지 [1]
- 미국 부서커피잎 녹의 농업 페이지 [2]