נושא המחקר: בדיקות שתילי תות שדה נגועים במשתלות ושדות המניבים לזיהוי מחוללי מחלות שוכני קרקע
שמות השותפים
סטנלי פרימן1, עומר פרנקל1, מרסל מימון1, סנדי סואזה1, נטע מור2, לידן פלאח 2 ומוחמד אבו טועמה2
1מנהל המחקר החקלאי, מכון וולקני, ראשון לציון ;2שירות ההדרכה והמקצוע, משרד החקלאות, ראשון לציון
מבוא
מחוללי מחלות שוכני קרקע התוקפים תות שדה עלולים להיות הרסניים לגידול. ביניהם נמנים פטריות ממיני Colletotrichum ,Phytophthora cactorum ,Rhizoctonia spp. ,Verticillium dahliae ו- Macrophomina phaseolina, כולם מופיעים ברמות ודרגות שונות בעת הגידול. בשנת 2004 בודדו חוקרים המעורבים בתוכנית זו את הפתוגן מקרופומינה לראשונה בארץ מצמחים נבולים מ-14 מגדלים שונים משדות תות שדה מניבים. כיום, מופיע מחולל המחלה באופן קבוע במשתלות החקלאים ושדות מניבים בעוצמה שונה. מחוללי מחלות שוכני קרקע האחרים שנמנו (קולטוטריכום, ריזוקטוניה, פיטופתורה, ורטיצליום ומקרופומינה) גורמים לתסמינים דומים וחלקם זהים, בין גורם מחלה למשנהו. התסמינים מתבטאים בשורשונים ושורשים רקובים, החמת הכתר (לב) ונבילה כללית ותמותה של השתיל הנגוע. פטרייה שוכנת קרקע,Fusarium oxysporum f. sp. fragariae, מוכרת ושכיחה ברוב מקומות הגידול בעולם, כולל במדינות גידול תות שדה באגן הים התיכון, כגון ספרד, תורכיה ודרום צרפת. לאחרונה, התגלה הפתוגן בירדן וערב הסעודית (2,1). תסמיני המחלה בפוזריום דומים לאלה שתוארו עבור גורמי המחלה שוכני קרקע שכבר הוזכרו. לעת עתה, פוזריום הספציפי לתות שדה לא נמצא בארץ למרות שבאוסף שלנו בודדו מעל ל-80 תבדידים של מיני פוזריום שלא היו פתוגנים (אלא ספרופיטים) לאחר ביצוע מבחן קוך בשתילים. קיים באוסף של פרימן דנ"א של תבדידים פתוגנים של פוזריום מתות שדה מחו"ל המשמשים להשוואה מולקולרית לתבדידים מקומיים הנבחנים.
שיטות בידוד הפטריות כוללות זריעת חלקי צמח נגוע על מגוון מצעי גידול בצלחות פטרי כשלכל פטרייה מצע בררני או חצי בררני משלה. בהתאם לגידול הפטרייה על המצע הנבחר, מזהים את המין והסוג על סמך מורפולוגיה (מיקרוסקופיה) ובמידת הצורך נעשה גם זיהוי מולקולרי (ריצוף מקטעי דנ"א). מטרת המחקר להמשיך לסרוק באופן תמידי כל שתיל שחקלאי חושד בו כנגוע בכל גורם המוכר בארץ ואלה, כגון פוזריום, שעלולים להגיע ארצה על גבי חומר גנטי או בכל דרך אחרת. לאחרונה, דווחו על מספר פתוגנים חדשים שתוקפים תות שדה ברחבי העולם כגון מיני הפטריות דקטילונקטריה (Dactylonectria) (6,5,4,3) ופלקטוספרלה (Plectosphaerella) (8,7). פטריית הדקטילונקטריה ופלקטוספרלה מוכרות כפטריות פתוגניות לתות שדה מאיזורים קרירים כגון צפון אירופה (3,4,5,6) והתגלו גם בארץ. בהמשך העבודה תיבחן פתוגניות של אוסף תבדידים לאימות גרימת מחלה באמצעות מבחן קוך.
בנוסף, התגלתה פטריית ה-ניופסטלוטיופסיס (Neopestalotiopsis) הרסנית במיוחד לגידול תות שדה וגידולים אחרים. הפטרייה נמצאת בארה"ב, קנדה, מקסיקו, וסין, אך לאחרונה נמצאה גם בישראל (9,10,11,12,13).יש דווחים על מחסור בשתילים במקומות שהיא מופיעה במשתלות.
שתילים נגועים עוברים בדיקות קפדניות במעבדה של פרימן במכון וולקני באופן קבוע, כשכל חקלא/מדריך בוחר אם להביא את השתילים הנגועים לביתו של פרימן (קדימה-צורן) או ישירות למעבדה במכון וולקני. הצמח נכנס לבדיקה ללא עיכוב, והתוצאות נמסרות טלפונית ישירות למדריך הגידול ולחקלאי להמשך הטיפול.
תוצאות
כל צמחי תות שדה נגועים שהגיעו למעבדה נזרעו על מצעים שונים, חלקם בררניים וחלקם חצי בררניים. הפטריות העיקריות שבודדו מוכרות בהן מקרופומינה, ריזוקטוניה ופוזריום (טבלה 1). כל בידודי הפוזריום נבחנו גם מולקולרית ונשללה נוכחות של פוזריום פראגריה (Fusarium oxysporum f. sp. fragariae) שהיא פטריית הסגר בארץ. מבין הפטריות הנפוצות שבודדו, אופיינו מספר פטריות חדשות כגון דקטילונקטריה – Dactylonectria torresensis(3,4,5,6) ופלקטוספרלה (Plectosphaerella) (8,7), שידועות כפתוגניות בתות שדה (טבלה 1). פטריית הדקטילונקטרייה גורמת לתסמינים דומים לאלה המוכרים כגורמים לנבילה בתות שדה, לכן חובה לבודד ולזהות במעבדה בשיטות מורפולוגיות ומולקולריות. להבדיל מפתוגנים אחרים הגורמים לנבילת צמחי תות שדה, כגון מקרופומינה, פטרייה זו משגשגת בטמפרטורות נמוכות של 20-18 מ"צ. לכן, עיקר הבידודים של פטרייה זו התגלו בתקופת החורף, כשטמפרטורות הקרקע מתאימות להתפשטות הדקטילונקטריה. כמו כן, פטריית הפלקטוספרלה בודדה במקומות ספורים ומוכרת כפתוגן של ירקות (קיימת בארץ). פטריית הניופסטלוטיופסיס בודדה אף היא בלא מעט מקרים (רוב הבידודים בפטריה זו היו בגידול במצע מנותק) ונמצאה בכ-%10 מהשתילים שאובחנו במעבדה בשיטות מורפולוגיות ומולקולריות (טבלה 1).
טבלה 1. פטריות פתוגניות שבודדו מצמחי תות שדה נגועים במשתלות ושדות מניבים בשנת 2024
תאריך אזור זן צמחים איבר פטרייה 25.10.23 גאולים 242 10 כתר Macrophomina 10.11.23 אחיטוב 295 3 כתר Neopestalotiopsis 15.11.23 פורת ? 3 כתר, שורשים Macrophomina 30.11.23 טירה 472 2 כתר, שורשים Macrophomina 30.11.23 אחיטוב רוקי 3 כתר, שורשים Neopestalotiopsis 30.11.23 גאולים 6058 2 כתר, שורשים Macrophomina 30.11.23 גאולים 229 3 כתר, שורשים Macrophomina 26.12.23 מושב תלמים דורית 2 כתר, שורשים Phytophthora 3.1.24 צור משה דורינה 4 כתר, שורשים Plectosphaerella /Macrophomina 17.1.24 צופית ? 4 כתר, שורשים Plectosphaerella /Macrophomina 23.1.24 חדרה 6058 4 כתר, שורשים Dactylonectria 15.4.24 קדימה ? 2 כתר, שורשים נמטודות 3.6.24 קדימה ? 5 כתר, שורשים Rhizoctonia 19.6.24 קדימה 6040 2 כתר, שורשים Rhizoctonia 19.6.24 קדימה 242 1 כתר, שורשים Rhizoctonia 19.6.24 קדימה 6058 4 כתר, שורשים Rhizoctonia 27.6.24 קדימה ? 5 כתר, שורשים Macrophomina 1.7.24 כפר מעש 6058 5 כתר, שורשים Rhizoctonia 2.7.24 גבעת חן פלס 2 כתר, שורשים Macrophomina 11.7.24 הוד השרון ? 3 כתר, שורשים נמטודות 17.7.24 צופית 38 2 כתר, שורשים Macrophomina 17.7.24 צופית 229 2 כתר, שורשים Macrophomina 30.7.24 בית זית פלס 4 כתר, שורשים Macrophomina 5.8.24 גאולים 242 2 כתר, שורשים Plectosphaerella /Macrophomina 5.8.24 גאולים 242 2 כתר, שורשים Macrophomina 5.8.24 גאולים דורינה 3 כתר, שורשים Plectosphaerella /Macrophomina 18.9.24 קדימה ? 4 כתר, שורשים Macrophomina/ Rhizoctonia 18.9.24 קדימה ? 4 כתר, שורשים Macrophomina/ Rhizoctonia 30.9.24 אחיטוב מתן 2 כתר, שורשים Neopestalotiopsis 14.10.24 קדימה 415 5 כתר, שורשים Macrophomina 14.10.24 קדימה 6058 5 כתר, שורשים Macrophomina 13.11.24 פרדס חנה 242 3 כתר, שורשים Neopestalotiopsis 18.11.24 קלנסואה 242 6 כתר, שורשים Macrophomina 26.11.24 מושב עזריה רוקי 5 כתר, שורשים Neopestalotiopsis
לסיכום
סה"כ 124 צמחים נגועים/חולים נבדקו עם התפלגות של מקרופומינה (%52); ריזוקטוניה (%21); ניופסטלוטיופסיס (%10); פלקטוספרלה (%8); דקטילונקטריה (%3); פיטופתורה (%1); נמטודות (%5).
מסקנות
במשך שנת 2024 עד לכתיבת דוח זה, התקבלו ממגדלי תות שדה ברחבי הארץ 124 צמחים חולים בעלי תסמיני נבילה (טבלה 1). מרוב הצמחים הנבולים התקבלו פטריות המוכרות כגון מקרופומינה וריזוקטונה אך, התקבלו גם מיני פוזריום ופטריות חדשות מהסוג Dactylonectria (5,6,4,3) ו-Plectosphaerella (8,7). מתוך כל תבדידי הפוזריום עולה חשש מדי שנה שתחדור פטריית ההסגר Fusarium oxysporum f. sp. fragariae הספציפית לתות שדה לארץ, כפי שקרה בירדן (1) וערב הסעודית (2). כל תבדיד שבודד נבדק מולקולרית באמצעות PCR עם פריימרים ספציפיים לפטריית הפוזריום אך עד היום, כולל אלה שבודדו בשנת 2022 ו-2023, היו שליליות לנוכחות הפטרייה. בהמשך לעבודת הבידודים, זוהתה לראשונה פטריית הדקטילונקטריה ופלקטוספרלה. פטריית הדקטילונקטריה מוכרת כפטרייה פתוגנית לתות שדה מאיזורים קרירים כגון צפון אירופה (6,5,4,3). כנ"ל פטריית הניופסטלוטיופסיס בודדה בלא מעט מקרים בארץ וקיים חשש שתתבסס במשתלות ושדות הגידול תות שדה בישראל (13,12,11,10,9). בהמשך העבודה תיבחן פתוגניות של אוסף תבדידים לאימות גרימת מחלה באמצעות מבחן קוך.
תודות
תודות למועצת הצמחים, שולחן מגדלי תות שדה למימון הבדיקות והמחקר.
רשימת ספרות
- Monther M. Tahat, Hussen A. Aldakil, Kholoud M. Alananbeh, Yahia A. Othman, and Nihad Alsmairat. 2023. First report of strawberry wilt caused by Fusarium oxysporum in Jordan. Plant Disease 107:967.
- Ali Almasrahi, Mohammed Y. Alamin, Abdullah F. Alhashel, and Mahmoud H. El-Komy. 2024. First report of Fusarium oxysporum f. sp. fragariae causing Fusarium wilt on strawberry (Fragaria × ananassa) in Saudi Arabia. Plant Disease 108:3409.
- Chen, Q., Yin, S.L., Zhang, X.G. et al. 2021. Dactylonectria species associated with black root rot of strawberry in China. Australasian Plant Pathol. 50, 501–511. https://doi.org/10.1007/s13313–021–00804–1
- Löhrer, M., Vogel, L., Petrescu Dita Singer, S. et al. 2022. PCR diagnostics for rapid detection of fungi associated with black root rot of strawberries. J. Plant Dis. Prot. 129, 1053–1062. https://doi.org/10.1007/s41348–022–00594–8
- Weber, R.W.S., Entrop, AP. 2017. Dactylonectria torresensis as the main component of the black root rot complex of strawberries and raspberries in Northern Germany. Erwerbs-Obstbau 59, 157–169. https://doi.org/10.1007/s10341–017–0343–9.
- Sánchez J, Iturralde P, Koch A, Tello C, Martinez D, Proaño N, Martínez A, Viera W, Ayala L, Flores F. 2019. Dactylonectria and Ilyonectria species causing black foot disease of Andean blackberry (Rubus Glaucus Benth) in Ecuador. Diversity 11, 218. https://doi.org/10.3390/d11110218
- Lijuan Yang, Wei Gao, Chunxiang Zhang, Jianfei Huo, and Yong Wang. 2023. Identification of Strawberry Wilt Caused by Plectosphaerella cucumerina in China. Published online: https://doi.org/10.1094/PDIS–03–23–0544–PDN.
- Oliul Hassan and Taehyun. 2022. Morphological and molecular characteristics of fungal species associated with crown rot of strawberry in South Korea. Molecular Biology Reports 49:51–62 https://doi.org/10.1007/s11033-021-06841-9.
- Baggio, J.S., Forcelini, B.B.,Wang, N., Ruschel, R.G., Mertely, J. C., & Peres, N.A. 2021. Outbreak of leaf spot and fruit rot in Florida strawberry caused by Neopestalotiopsis spp. Plant Dis.105, 305–315. https://doi.org/10. 1094/PDIS-06-20-1290-RE.
- McNally, J., Prapagar, K., Goldenhar, K., Pate, E., Shan, S., & Kalischuk, M. 2023. First report of an aggressive species of Neopestalotiopsis affecting strawberry in Canada. New Dis. Reports 48.e12210. https://doi.org/10.1002/ndr2.12210.
- Rebollar-Alviter, A., Silva-Rojas, H., Fuentes-Aragón, D., Acosta-González, U., Martínez-Ruiz, M., & Parra-Robles, B. 2020. An emerging strawberry fungal disease associated with root rot, crown rot and leaf spot caused by Neopestalotiopsis rosae in Mexico. Plant Dis. 104(8), 2054–2059. https://doi.org/10.1094/PDIS–11–19–2493–SC.
- Rotondo, F., Klass, T.L., Scott, K., McCartney, M., Jacobs, J.M., & Lewis Ivey, M.L. 2022. First report of Neopestalotiopsis disease in Ohio caused by an emerging and novel species of Neopestalotiopsis on strawberry. Plant Dis. 107, 940. https://doi.org/10.1094/PDIS–02–22–0400–PDN.
- Sun, Q., Harishchandra, D., Jia, J., Zuo, Q., Zhang, G., Wang, Q., Yan, J., Zhang, W., & Li, X. 2021. Role of Neopestalotiopsis rosae in causing root rot of strawberry in Beijing, China. Crop Prot. 147:105710. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2021.105710