Αναφορές περιπτώσεων: Η βρογχική βλεννογόνος αγγείωση εμπλέκεται επίσης στο σύνδρομο οξείας αγγειακής δυσφορίας του COVID-19

• ¹ Πνευμονολογικό Τμήμα, Πανεπιστημιακό Νοσοκομειακό Κέντρο, Αμιένη, Γαλλία
• ² Πνευμονολογικό Τμήμα, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Université Catholique de Louvain, Βρυξέλλες, Βέλγιο
• ³ Μονάδα Εντατικής Θεραπείας Καρδιακής, Θωρακο-αγγειακής και Αναπνευστικής Θεραπείας, Τμήμα Αναισθησίας και Εντατικής Θεραπείας, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο, Αμιένη, Γαλλία

Ιστορικό: Το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο κοροναϊός 2 (SARS-CoV-2) που στοχεύει την πνευμονική αγγείωση υποτίθεται ότι προκαλεί μια ενδοπνευμονική παροχέτευση δεξιά προς αριστερά με αυξημένη πνευμονική ροή αίματος. Αναφέρουμε εδώ ποιες μπορεί να είναι, εξ όσων γνωρίζουμε, οι πρώτες βιντεοενδοσκοπικές περιγραφές μιας υπεραγγείωσης του βρογχικού βλεννογόνου σε δύο ασθενείς που νοσηλεύτηκαν για πνευμονία από τη νόσο του κορωνοϊού 2019 (COVID-19).

Παρουσίαση Περιστατικών: Δύο ασθενείς, 27 και 37 ετών, απευθύνθηκαν στο Πνευμονολογικό μας τμήμα για υποψία πνευμονίας COVID-19. Τα συμπτώματά τους (πυρετός, ξηρός βήχας και δύσπνοια), που σχετίζονται με πνευμονική θολότητα εσμυρισμένου γυαλιού στην αξονική τομογραφία θώρακα, ήταν ιδιαίτερα ενδεικτικά της νόσου COVID-19 παρά τα επανειλημμένα αρνητικά φαρυγγικά επιχρίσματα RT-PCR. Και στους δύο ασθενείς, η βρογχοσκοπική εξέταση με χρήση λευκού φωτός δεν ήταν αξιοσημείωτη, αλλά η βρογχοσκόπηση NBI αποκάλυψε διάχυτη υπεραγγείωση του βλεννογόνου από την τραχεία στους υποτμηματικούς βρόγχους, που σχετίζεται με διασταλμένα υποβλεννογόνια αγγεία. Η RT-PCR που πραγματοποιήθηκε σε βρογχοκυψελιδική πλύση (BAL) επιβεβαίωσε την παρουσία του Sars-CoV-2.

Συμπεράσματα: Αυτές οι δύο αναφορές περιστατικών υπογραμμίζουν την κρίσιμη σημασία του αγγειακού συστατικού της ιογενούς νόσου. Προτείνουμε ότι αυτή η βρογχική υπεραγγείωση με διεσταλμένα αγγεία συμβάλλει, τουλάχιστον εν μέρει, στην ενδοπνευμονική παροχέτευση δεξιά προς αριστερά που χαρακτηρίζει το Σύνδρομο Οξείας Αγγειακής Δυσφορίας (AVDS) που σχετίζεται με τον COVID-19. Η παρουσία διάχυτης βρογχικής υπεραγγείωσης στο πλαίσιο της πανδημίας COVID-19 θα πρέπει να ωθήσει την αναζήτηση για Sars-CoV-2 σε δείγματα BAL.

Η παρουσία διάχυτης διαστολής και πολλαπλασιασμού των ενδοβρογχικών υποβλεννογόνων αγγείων, που δεν έχει περιγραφεί μέχρι τώρα στη νόσο του κορωνοϊού 2019 (COVID-19), καταδείχθηκε χρησιμοποιώντας απεικόνιση στενής ζώνης κατά τη διαγνωστική βρογχοσκόπηση σε δύο ασθενείς με αρνητικά φαρυγγικά επιχρίσματα RT-PCR. Αυτό το ασυνήθιστο εύρημα μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμο για την αξιολόγηση ασθενών χωρίς επιβεβαιωτικά εργαστηριακά δεδομένα. Αυτές οι δύο αναφορές περιπτώσεων δείχνουν πώς η απεικόνιση στενής ζώνης (NBI) μπορεί να βοηθήσει στη διάγνωση της νόσου COVID-19 δείχνοντας διάχυτη διάταση και πολλαπλασιασμό των ενδοβρογχικών υποβλεννογόνων αγγείων και επιδεικνύοντας μια άγνωστη βρογχοσκοπική αγγειακή πτυχή του συνδρόμου οξείας αγγειακής δυσφορίας (AVDS) που σχετίζεται με τον COVID-19 ).

Αναφορά περίπτωσης #1

Ένας 37χρονος άνδρας νοσηλεύτηκε για ύποπτη πνευμονία COVID-19 στις 27 Ιανουαρίου 2021. Αυτός ο μη καπνιστής και αθλητικός ασθενής νοσηλεύτηκε μόνο για υπέρταση (Ibesartan) και εργαζόταν ως οικοδεσπότης σε οίκο ευγηρίας όπου βρισκόταν COVID- Το σύμπλεγμα 19 μαινόταν αυτή τη στιγμή. Τα συμπτώματά του ξεκίνησαν στις 17 Ιανουαρίου, με πυρετό, ξηρό βήχα, δύσπνοια, πονοκέφαλο, μυαλγία, διάρροια. Σε αυτό το πλαίσιο, ο ασθενής υποβλήθηκε σε δύο φαρυγγικά επιχρίσματα RT-PCR (18 Ιανουαρίου 2021 και 21 Ιανουαρίου 2021) που ήταν αρνητικά για σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο κοροναϊό 2 (SARS-CoV-2). Τα συμπτώματα παρέμειναν παρά τη συνταγογράφηση αμοξικιλίνης και απευθύνθηκε στο πανεπιστημιακό μας νοσοκομείο. Ο ασθενής παρουσίασε πυρετό (39°C), εξασθένηση, πονοκέφαλο και δύσπνοια. Στην κλινική εξέταση ο ΔΜΣ ήταν 26 kg/m ²; αρτηριακή πίεση 135/80 mmHg; τριγμούς ακούστηκαν αμφίπλευρα και ο διαδερμικός κορεσμός Ο2 ήταν 92%. Εργαστηριακές εξετάσεις: WBC = 3.900 κύτταρα/mm ³(57% ουδετερόφιλα, 32% λεμφοκύτταρα), CRP: 14,7 mg/L, κανονική τιμή d-διμερούς (0,38 μg/ml), αέριο αρτηριακού αίματος κατά την αναπνοή του αέρα δωματίου: pH, 7,45; PaO2, 59,9 mm Hg; και PaCO2, 36,4 mm Hg. Η αξονική τομογραφία θώρακα (CT) έδειξε ήπιες ενδείξεις πνευμονικών βλαβών που σχετίζονται με τον COVID-19 (15% προσβολή των πνευμόνων από θολώσεις από εσμυρισμένο γυαλί). Ένα τρίτο φαρυγγικό επίχρισμα RT-PCR (27 Ιανουαρίου 2021) ήταν αρνητικό καθώς και οι αιμοκαλλιέργειες αίματος. Προτάθηκε μια διαγνωστική βρογχοκυψελιδική πλύση (BAL) και πραγματοποιήθηκε στις 28 Ιανουαρίου (Olympus bronchovideoscope BF-H190, Τόκιο, Ιαπωνία), 12 ημέρες μετά την έναρξη των συμπτωμάτων. Η βρογχοσκοπική εξέταση με χρήση λευκού φωτός (WL) δεν ήταν αξιοσημείωτη χωρίς καμία ανώμαλη πτυχή του βρογχικού βλεννογόνου εκτός από μια εντυπωσιακή ασυνήθιστη παρουσία βρογχικών αγγείων. Η βρογχοσκόπηση με απεικόνιση στενής ζώνης (NBI) αποκάλυψε μια διάχυτη υπεραγγείωση του βλεννογόνου από την τραχεία στους υποτμηματικούς βρόγχους, που σχετίζεται με διεσταλμένα υποβλεννογόνια αγγεία που αναπτύχθηκαν στον άξονα των βρόγχων (Εικόνες 1Α, Β). Πραγματοποιήθηκε βρογχοκυψελιδική πλύση (BAL) σε RB4 και η ανάλυση RT-PCR επιβεβαίωσε την παρουσία του SARS-CoV-2. Ο ασθενής έλαβε κεφοταξίμη και δεξαμεθαζόνη για 6 ημέρες. Έγινε απυρετικός με κορεσμό Ο2 100% και επέστρεψε σπίτι στις 2 Φεβρουαρίου 2021.

Εικόνα 1 . Αναφορά περίπτωσης ασθενής #1–Αριστερός κύριος βρόγχος (Α) λευκό φως, (Β) Απεικόνιση στενής ζώνης (NBI) της ίδιας περιοχής. Αναφορά περίπτωσης ασθενής #2—Αριστερός κύριος βρόγχος (C) λευκό φως, (D) NBI της ίδιας περιοχής. Αυτές οι εικόνες δείχνουν στους ασθενείς #1 και #2 μια βρογχική υπεραγγείωση με διεσταλμένα αγγεία. Σημειώστε ότι στον ασθενή #1 τα βαριά διεσταλμένα βρογχικά αγγεία αναπτύχθηκαν στον άξονα του βρόγχου, χωρίς καμία συνοδό βρογχική ανωμαλία. Ασθενής #3—Δεξίς κύριος βρόγχος (Ε) λευκό φως, (F) ΝΒΙ της ίδιας περιοχής. Αυτές οι εικόνες δείχνουν ένα παράδειγμα της βρογχικής αγγείωσης σε έναν 77χρονο άνδρα ασθενή που νοσηλεύτηκε για λοίμωξη χωρίς COVID-19.

Αναφορά περίπτωσης #2

Ένας 27χρονος άνδρας εισήχθη στο νοσοκομείο για ύποπτη πνευμονία COVID-19 στις 9 Απριλίου 2021. Αυτός ο μη καπνιστής υποβλήθηκε σε θεραπεία για υπέρταση μόνο για 10 χρόνια (Μανιδιπίνη) και εργάστηκε από απόσταση ως εκπαιδευτής κρεοπωλείου. Ήταν παντρεμένος και πατέρας ενός παιδιού 9 μηνών. Τα συμπτώματά του ξεκίνησαν στις 30 Μαρτίου με εξασθένηση, πονοκέφαλο και ζάλη. Ο ασθενής υποβλήθηκε σε ταχεία εξέταση COVID-19 που ακολουθήθηκε από φαρυγγικό επίχρισμα RT-PCR (1 Απριλίου 2021) το οποίο ήταν αρνητικό για SARS-CoV-2. Τα συμπτώματα επιδεινώθηκαν με διάρροια, ξηρό βήχα, επίμονο πυρετό παρά τη συνταγογράφηση αμοξικιλλίνης (7 Απριλίου 2021) και τελικά δύσπνοια. Στη συνέχεια απευθύνθηκε στο πανεπιστημιακό μας νοσοκομείο. Ο ασθενής παρουσίασε πυρετό (38,4°C), διάρροια και δύσπνοια σε ηρεμία. Στην κλινική εξέταση ο ΔΜΣ ήταν 29,8 kg/m ²; αρτηριακή πίεση 140/78 mmHg; Η πνευμονική ακρόαση δεν ήταν αξιοσημείωτη και ο διαδερμικός κορεσμός Ο2 ήταν 93%. Εργαστηριακές εξετάσεις: WBC = 7.800 κύτταρα/mm ³(85,5% ουδετερόφιλα, 10,5% λεμφοκύτταρα), CRP: 96,6 mg/L, d-διμερή:,85 μg/ml, αέριο αρτηριακού αίματος κατά την αναπνοή αέρα δωματίου: pH, 7,49; PaO2, 65 mm Hg; και PaCO2, 29,1 mm Hg. Η αξονική τομογραφία θώρακα (CT) έδειξε ήπιες ενδείξεις πνευμονικών βλαβών που σχετίζονται με τον COVID-19 (10-25% προσβολή των πνευμόνων από θολώσεις από εσμυρισμένο γυαλί). Ένα δεύτερο γρήγορο τεστ COVID-19 ήταν αρνητικό καθώς και το δεύτερο φαρυγγικό επίχρισμα RT-PCR (9 Απριλίου 2021). Οι αιμοκαλλιέργειες ήταν αρνητικές. Προτάθηκε και διενεργήθηκε διαγνωστική BAL στις 10 Απριλίου (Olympus bronchovideoscope BF-H1100), 12 ημέρες μετά την έναρξη των συμπτωμάτων. Η βρογχοσκόπηση με χρήση WL δεν ήταν αξιοσημείωτη εκτός από την ασυνήθιστη παρουσία βρογχικών αγγείων. Η βρογχοσκόπηση NBI αποκάλυψε διάχυτη υπεραγγείωση του βλεννογόνου από την τραχεία στους υποτμηματικούς βρόγχους, σχετίζεται με διεσταλμένα υποβλεννογόνια αγγεία (Εικόνες 1C,D). Το BAL πραγματοποιήθηκε στο LB4 και η ανάλυσή του με RT-PCR επιβεβαίωσε την παρουσία του SARS-CoV-2. Ο ασθενής έλαβε cefotaxim για 5 ημέρες. Έγινε απυρετικός με κορεσμό Ο2 98% και επέστρεψε στο σπίτι στις 15 Απριλίου 2021.

Συζήτηση

Αυτές οι δύο περιπτώσεις που αναφέρθηκαν παρουσιάζουν την πρώτη εφαρμογή σε βρογχοϊδεοσκοπικό NBI σε ασθενείς με COVID-19, δείχνοντας διάχυτη υπεραγγείωση του βλεννογόνου από την τραχεία στους υποτμηματικούς βρόγχους. Το NBI χρησιμοποιείται γενικά σε κακοήθεις αλλά επίσης και περισσότερο σε προκακοήθεις βλάβες των αεραγωγών για την ανίχνευση εστιακής βρογχικής υπεραγγείωσης. Η παρατήρηση διάχυτης υπεραγγείωσης με διεσταλμένα υποβλεννογόνια αγγεία σε ασθενείς με COVID-19 είναι ένα νέο εύρημα που υποστηρίζει τη γνωστή νεοαγγειογένεση που οδηγεί σε ενδοπνευμονική παροχέτευση κατά τη διάρκεια της λοίμωξης COVID-19.

Η κυκλοφορία του βρογχικού τοιχώματος – που αποτελείται από δύο διαφορετικά δίκτυα (βλεννογόνια και υποβλεννογόνια) που συνδέονται με διεισδυτικά αγγεία – είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ομοιόστασης με ρύθμιση του εισπνεόμενου αέρα (1). Τα βρογχικά αγγεία τροφοδοτούν τους ενδοπνευμονικούς αεραγωγούς μέχρι τα τερματικά βρογχιόλια για να σχηματίσουν αναστομώσεις με το πνευμονικό αγγείο. Τα δύο τρίτα της παροχέτευσης της βρογχικής φλέβας επιστρέφουν στον αριστερό κόλπο μέσω των πνευμονικών φλεβών ενώ το ένα τρίτο επιστρέφει στον δεξιό κόλπο μέσω της άζυγης φλέβας και της άνω κοίλης φλέβας (2). Το NBI είναι μια πρόσφατη ενδοσκοπική τεχνική που έχει σχεδιαστεί για την ανίχνευση παθολογικά αλλοιωμένων μικροαγγειακών προτύπων υποβλεννογόνων και βλεννογόνων. Το NBI χρησιμοποιεί δύο στενές ζώνες φωτός (400–430 και 525–550 nm, αντίστοιχα). Η μπλε στενή ζώνη (390-445 nm) απορροφάται από τα επιφανειακά τριχοειδή στρώματα του βλεννογόνου ενώ η πράσινη στενή ζώνη (530-550 nm) απορροφάται από την αιμοσφαιρίνη στα βαθύτερα υποβλεννογόνια παχιά αιμοφόρα αγγεία (3). Ο συνδυασμός τους επιτρέπει μια λεπτομερή εικόνα της επιφανειακής βρογχικής αγγείωσης. Ο συνδυασμός βίντεο βρογχοσκόπησης μεγέθυνσης και NBI έχει δείξει μεγάλες δυνατότητες στην ανίχνευση προκαρκινικών και καρκινικών βλαβών του βρογχικού βλεννογόνου (4). Το NBI είναι σε θέση να ανιχνεύσει την έναρξη της αγγειογένεσης κατά την καρκινογένεση πολλαπλών σταδίων του πνεύμονα και τη μετα-ανάλυση από τους Iftikhar et al. έχει δείξει ότι το NBI είναι καλύτερο από την απεικόνιση αυτοφθορισμού στην ανίχνευση προκακοήθων βλαβών των αεραγωγών, δείχνοντας μια συγκεντρωτική ευαισθησία, ειδικότητα και αναλογία διαγνωστικών πιθανοτήτων 80, 84 και 31,49% αντίστοιχα (3). Η βιντεοβρογχοσκοπική πτυχή NBI της βρογχικής αγγείωσης είναι σαφώς διαφορετική σε ασθενείς με COVID-19 και το Σχήμα 1 απεικονίζει τις διαφορές σε σύγκριση με τη βρογχική αγγείωση που καταγράφηκε σε έναν άνδρα 77 ετών ασθενή που υποβλήθηκε σε βιντεοβρογχοσκόπηση για μη-COVID -19 μόλυνση. Με βάση την ενδοσκοπική ταξινόμηση των Shibuya et al. (5), οι αγγειακές βλάβες που παρατηρούνται στους ασθενείς μας μπορούν να περιγραφούν με το NBI ως αυξημένη ανάπτυξη αγγείων, πολύπλοκα δίκτυα και ορισμένα διακεκομμένα αγγεία. Δεν έχουν παρατηρηθεί ελικοειδή αγγεία, μικρά σπειροειδή ή βιδωτά αγγεία στους ασθενείς μας όπως περιγράφεται στην αγγειογενετική πλακώδη δυσπλασία (ASD) ή στο καρκίνωμα in situ (CIS). Επειδή οι βιντεοενδοσκοπήσεις με WL ήταν φυσιολογικές σε αυτούς τους δύο νεαρούς μη καπνιστές ασθενείς, η βρογχική αγγειογένεση που παρατηρείται με το NBI μπορεί να σχετίζεται με τη συνεχιζόμενη λοίμωξη COVID-19. Πράγματι, είναι πλέον ευρέως γνωστό ότι ο SARS-CoV-2 επάγει μια νεοαγγειογένεση και η ιστοπαθολογική μελέτη των Ackermann et al. έχει δείξει ξεκάθαρα σε ασθενείς με COVID-19 την παρουσία πνευμονικής αγγειογένεσης ήδη από την 4η ημέρα της εισαγωγής στο νοσοκομείο και αυξάνεται σημαντικά με το χρόνο (6). Οι Chau et al. πρόσφατα διαπιστώθηκε ότι η διάμεση διάμετρος της βρογχικής αρτηρίας στην αρχή αυξήθηκε δραστικά σε ασθενείς με COVID-19 με πνευμονία (7). Αυτή η αύξηση της βρογχικής κυκλοφορίας θα μπορούσε να προάγει την εξάπλωση των φλεγμονωδών μεσολαβητών σε όλους τους πνεύμονες (2) και επίσης να αυξήσει την ειδική διακλάδωση δεξιά προς αριστερά που παρατηρείται σε ασθενείς με COVID-19. Πράγματι, κατά το πρώτο κύμα, υποθέσαμε ότι ο ακρογωνιαίος λίθος της νόσου COVID-19 ήταν ένας αγγειακός τραυματισμός με ενδοπνευμονική παροχέτευση [όπως παρατηρείται στο ηπατοπνευμονικό σύνδρομο (8)] και προτείναμε το ακρωνύμιο AVDS για το Σύνδρομο Οξείας Αγγειακής Δυσχέρειας (9) για να το περιγράψουμε. Αυτή η αρχική υπόθεση του AVDS υποστηρίχθηκε περαιτέρω από φυσιολογική προσέγγιση και κλινικές παρατηρήσεις (10-14) και ενισχύθηκε από νέες τεχνικές απεικόνισης (15).

Ορισμένοι περιορισμοί πρέπει να ληφθούν υπόψη καθώς αυτές οι δύο παρατηρήσεις, ακόμη και προκλητικές και ενδεικτικές, δεν επιτρέπουν κάποιο οριστικό συμπέρασμα. Επομένως, απαιτούνται προοπτικές μελέτες για να επιβεβαιωθεί η παρουσία διάχυτης βρογχικής υπεραγγείωσης σε ασθενείς με COVID-19 (μέσω βρογχοϊδεοσκοπικής NBI) και να επακριβωθεί η ειδικότητά της σε σύγκριση με ασθενείς χωρίς COVID-19. Πράγματι, λείπουν αντικειμενικά τεστ που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν την υπόθεσή μας που προέκυψε από τις βιντεοενδοσκοπικές παρατηρήσεις. Οι επεμβατικές έρευνες (κυρίως καθετήρας δεξιάς καρδιάς ή κεντρικός φλεβικός καθετήρας με μετρήσεις της περιεκτικότητας σε αρτηριακό και φλεβικό οξυγόνο που επιτρέπουν τον υπολογισμό της παροχέτευσης από δεξιά προς τα αριστερά) δεν πραγματοποιήθηκαν επειδή οι ασθενείς μας παρουσίασαν μη σοβαρή λοίμωξη από COVID-19 και δεν νοσηλεύτηκαν στη ΜΕΘ. Εξάλλου,

Η βρογχική αγγειογένεση που σχετίζεται με τον COVID-19 διαφέρει από εκείνες που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια της αγγειογένεσης που σχετίζεται με την καρκινογένεση. Σε αυτές τις δύο αναφορές περιστατικών πνευμονίας COVID-19, παρατηρήσαμε μια ξεκάθαρη βρογχική υπεραγγείωση με βαριά διεσταλμένα υποβλεννογόνια αγγεία που αναπτύχθηκαν κατά μήκος του άξονα του κύριου και του λοβιακού βρόγχου. Αυτές οι ιδιαιτερότητες, οι οποίες μπορεί να είναι συγκεκριμένες για τη νόσο COVID-19, θα μπορούσαν να είναι ενδιαφέρουσες για οριστική διάγνωση -σε συνδυασμό με RT-PCR σε δείγμα BAL- σε περίπτωση αρνητικών φαρυγγικών επιχρισμάτων RT-PCR.

Δήλωση διαθεσιμότητας δεδομένων

Οι πρωτότυπες συνεισφορές που παρουσιάζονται στη μελέτη περιλαμβάνονται στο άρθρο/συμπληρωματικό υλικό, μπορούν να απευθυνθούν περαιτέρω έρευνες στους αντίστοιχους συγγραφείς.

Δήλωση Δεοντολογίας

Λήφθηκε γραπτή ενημερωμένη συγκατάθεση από το άτομο ή τα άτομα για τη δημοσίευση οποιωνδήποτε δυνητικά αναγνωρίσιμων εικόνων ή δεδομένων που περιλαμβάνονται σε αυτό το άρθρο.

Συνεισφορές Συγγραφέων

Ο VJ πραγματοποίησε τις βρογχοβιδοσκοπήσεις, συντόνισε τη μελέτη και συνέταξε το χειρόγραφο. Οι VJ, DB, BT και CA συνέβαλαν στη διαχείριση αυτών των δύο ασθενών και ανέλυσαν τα αποτελέσματα των δοκιμών. Οι YM και DR συνέβαλαν στην ερμηνεία των δεδομένων, στη διεξαγωγή της βιβλιογραφικής ανασκόπησης και στη συγγραφή του χειρογράφου. Όλοι οι συγγραφείς έχουν διαβάσει και εγκρίνει το τελικό χειρόγραφο.

Σύγκρουση συμφερόντων

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι η έρευνα διεξήχθη απουσία εμπορικών ή οικονομικών σχέσεων που θα μπορούσαν να ερμηνευθούν ως πιθανή σύγκρουση συμφερόντων.

Σημείωση εκδότη

Όλοι οι ισχυρισμοί που εκφράζονται σε αυτό το άρθρο είναι αποκλειστικά εκείνοι των συγγραφέων και δεν αντιπροσωπεύουν απαραιτήτως αυτούς των συνδεδεμένων οργανισμών τους ή του εκδότη, των εκδοτών και των κριτικών. Οποιοδήποτε προϊόν μπορεί να αξιολογηθεί σε αυτό το άρθρο ή ισχυρισμός που μπορεί να προβληθεί από τον κατασκευαστή του, δεν είναι εγγυημένο ή εγκεκριμένο από τον εκδότη.

Όταν ένας επαγωγέας αντοχής φυτών φεύγει από το εργαστήριο για το πεδίο: Ενσωμάτωση του ASM σε συνήθεις πρακτικές προστασίας της Apple

• ¹ IRHS, INRA, Agrocampus-Ouest, Université d’Angers, SFR 4207 QUASAV, Beaucouzé, Γαλλία
• ² Unité Expérimentale Horticole, INRA, Beaucouzé, Γαλλία

Οι επαγωγείς αντοχής των φυτών, που ονομάζονται επίσης διεγέρτες, θα μπορούσαν να είναι χρήσιμοι για τη μείωση της χρήσης φυτοφαρμάκων. Ωστόσο, η απόδοσή τους στον έλεγχο των ασθενειών στον αγρό παραμένει μη ικανοποιητική λόγω έλλειψης ειδικής γνώσης για το πώς μπορούν να ενσωματώσουν πρακτικές προστασίας των καλλιεργειών. Σε αυτή την εργασία, επικεντρωθήκαμε στην καλλιέργεια μήλου και στο acibenzolar-S-methyl (ASM), έναν πολύ γνωστό επαγωγέα SAR (συστημική επίκτητη αντοχή) πολλών φυτικών ειδών. Παρέχουμε ένα πρωτόκολλο για αποτελεσματικό έλεγχο στον οπωρώνα της ψώρας της μηλιάς που οφείλεται στον ασκομύκητα μύκητα Venturia inaequalis, εφαρμόζοντας ASM σε συνδυασμό με ένα ελαφρύ ολοκληρωμένο πρόγραμμα διαχείρισης παρασίτων. Επιπλέον, ανοίγουμε το δρόμο για μελλοντικούς μοχλούς βελτιστοποίησης, επιδεικνύοντας σε ελεγχόμενες συνθήκες (i) την υψηλή επιρροή των γονότυπων μήλων, (ii) την ικανότητα του ASM να προάγει τις άμυνες σε νεοσχηματισμένα φύλλα,

Εισαγωγή

Πολυάριθμα παθογόνα και παράσιτα προσβάλλουν τις μηλιές (Malus × domestica), προκαλώντας σημαντικές απώλειες στην απόδοση και την ποιότητα της συγκομιδής. Περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, Venturia inaequalis (ψώρα μηλιάς), Dysaphis plantaginea (αφίδα ρόδινης μήλου), Cydia pomonella (σκώρος μπακαλιάρου), Erwinia amylovora (φωτιά), Podosphaera leucotricha (ωίδιο). Το μήλο είναι μια από τις καλλιέργειες με τη μεγαλύτερη κατανάλωση φυτοφαρμάκων (περισσότερες από 30 θεραπείες ετησίως στη Γαλλία σε συμβατικά συστήματα παραγωγής μήλων) με την πλειονότητα των θεραπειών αφιερωμένη στον έλεγχο της ψώρας της μηλιάς.

Η εντατική χρήση φυτοφαρμάκων εγείρει πολλά ερωτήματα σχετικά με την επιλογή ανθεκτικών στα φυτοφάρμακα στελεχών, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και τους κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία (Alavanja et al., 2004; Ma and Michailides, 2005; Chambers et al., 2014). Μεταξύ των στρατηγικών για τη μείωση των φυτοφαρμάκων, η χρήση επαγωγέων αντοχής των φυτών (PRIs, που ονομάζονται επίσης ενεργοποιητές ή ενεργοποιητές φυτικής άμυνας) εμφανίζεται ως πιθανή επιλογή για την αντιμετώπιση των φυτοϋγειονομικών ζητημάτων των συμβατικών γεωργικών πρακτικών (Thakur and Sohal, 2013; Walters et al., 2013 ). Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν μια ποικιλία χημικών (Bektas and Eulgem, 2015) ή βιολογικών (Wiesel et al., 2014) διεγερτικών ικανών να ενεργοποιούν την άμυνα των φυτών με εξωγενή εφαρμογή. Ανάλογα με τη φύση τους, είτε ενεργούν ως μη αυτοκαθοριστές (μιμούμενοι MAMP – Μοριακά Σχέδια που σχετίζονται με Μικρόβια – είτε DAMP – Μοριακά Σχέδια που σχετίζονται με Ζημιά – γενικοί διεγερτές) που γίνονται αντιληπτοί από τους υποδοχείς αναγνώρισης προτύπων (PRR) που υπάρχουν στην κυτταρική επιφάνεια (Zipfel, 2008; Sanabriaet al. , 2010; Henry et al., 2012) ή μιμούνται φυτικά κατάντη μόρια σηματοδότησης, όπως ανάλογα ή παράγωγα φυτοορμονών (Pieterse et al., 2012; Derksen et al., 2013). Η εξωγενής εφαρμογή των PRI στοχεύει στο να οδηγήσει το αμυντικό σύστημα των φυτών σε κατάσταση επαγωγής ή εκκίνησης. Το πιο πρόσφατο θεωρείται ως μια προετοιμασμένη κατάσταση άμυνας που έχει ως αποτέλεσμα μια ισχυρότερη/γρηγορότερη επαγωγή αμυντικών αποκρίσεων σε επακόλουθο βιοτικό ή αβιοτικό στρες (Conrath, 2011).

Η επαγόμενη αντίσταση που δημιουργείται από τα PRI προορίζεται να είναι ευρέως φάσματος και μακροπρόθεσμα αποτελεσματική, αλλά το αποτέλεσμα προστασίας που προκύπτει δεν είναι πάντα τόσο ισχυρό όσο αναμένεται, ακόμη και σε ελεγχόμενες συνθήκες. Η επιτυχία τους πιθανότατα επηρεάζεται από μεγάλο αριθμό παραγόντων (γονότυπος, περιβάλλον, διατροφή των καλλιεργειών, προηγούμενη επαγόμενη κατάσταση στο χωράφι) και απομένουν να γίνουν σημαντικές μελέτες για τη βελτιστοποίηση της χρήσης και της αποτελεσματικότητάς τους, ειδικά όταν εφαρμόζονται στο χωράφι (Walters et al. ., 2005, 2013). Ωστόσο, τα PRI θεωρούνται ως μια ελπιδοφόρα στρατηγική υπό το φως της τρέχουσας συνειδητοποίησης της ανάγκης μείωσης της χρήσης φυτοφαρμάκων.

Ένα από τα πιο μελετημένα PRI είναι το acibenzolar-S-methyl (ASM), ένα λειτουργικό ανάλογο σαλικυλικού οξέος που ανήκει στην οικογένεια των βενζοθειαδιαζολών (BTH). Είναι ένας συνθετικός επαγωγέας SAR (Systemic Acquired Resistance, για ανασκόπηση βλ. Gozzo and Faoro, 2013) για την προστασία των καλλιεργειών, που έχει καταχωρηθεί με τα ονόματα Bion ® ^ή Actigard ^®(Συγκέντα). Η αποτελεσματικότητα του ASM έχει αναφερθεί σε πολλά είδη καλλιεργειών για την απόδοσή του στον έλεγχο μεγάλου αριθμού παθογόνων ή/και στην πρόκληση ή την έναρξη πολλαπλών ανοσολογικών αποκρίσεων (Gozzo and Faoro, 2013· Thakur and Sohal, 2013· Walters et al., 2013· Bektas και Eulgem, 2015). Όσον αφορά την περίπτωση της μήλου, αρκετές εργασίες απέδειξαν την ικανότητά της να προστατεύει από την ψώρα της μηλιάς (Bengtsson et al., 2006, 2009), την πυρκαγιά (Brisset et al., 2000; Maxson-Stein et al., 2002; Baysal and Zeller, 2004 Dugé de Bernonville et al., 2014; Aćimović et al., 2015), κηλίδα φύλλου Alternaria (Sofi et al., 2012), ασθένειες μετά τη συγκομιδή (Quaglia et al., 2011) και ορισμένες έδειξαν ισχυρή συσχέτιση μεταξύ απόδοση στον έλεγχο ασθενειών και την πρόκληση άμυνας.

Στην παρούσα μελέτη, αξιολογήσαμε την απόδοση του ASM έναντι της φυσικής μόλυνσης από ψώρα μηλιάς στον οπωρώνα, όταν ενσωματώθηκε σε ένα κλασικό αλλά μαλακό πρόγραμμα διαχείρισης μυκητοκτόνων. Σε μια προσπάθεια να εκμεταλλευτούμε πλήρως τις δυνατότητες του ASM, διερευνήσαμε σε ελεγχόμενες συνθήκες αρκετούς παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν την έκφραση της επαγόμενης αντίστασης μετά την εφαρμογή του στο μήλο, π. Αναλύσαμε επίσης τη συνδυασμένη επίδραση του ASM με ορισμένες άλλες γεωργικές εισροές που χρησιμοποιούνται συνήθως στον οπωρώνα για να αποκαλύψουμε την πιθανή συνεργιστική ή ανταγωνιστική τους επίδραση στην επαγόμενη αντοχή. Οι επαγωγές αμυντικών γονιδίων καθώς και ο έλεγχος της ψώρας και της πυρκαγιάς μετά από τεχνητό ενοφθαλμισμό αξιολογήθηκαν προκειμένου να διερευνηθούν διάφορα χαρακτηριστικά του προϊόντος.

Υλικά και μέθοδοι

Βιολογικό Υλικό και Γενικές Διαδικασίες

Φυτική ύλη

Η δοκιμή πεδίου διεξήχθη σε μηλιές «Golden Reinders» 7 ετών, Malus × domestica Borkh, εμβολιασμένες σε υποκείμενα «M9 EMLA» και οργανώθηκαν σε 3 τετράγωνα των 4 οικόπεδων των 5 σειρών των 13 δέντρων (Συμπληρωματικό Σχήμα S1). Τα τεμάχια διαχωρίστηκαν το ένα από το άλλο με φράχτες για την προώθηση της παρουσίας βοηθητικής πανίδας και για την αποφυγή διασταυρούμενης μόλυνσης με μυκητοκτόνα και PRIs.

Πειράματα θερμοκηπίου πραγματοποιήθηκαν σε σπορόφυτα μήλων (4-6 φύλλα) από ανοιχτή επικονίαση cv. Golden Delicious και σε γένια πέντε γονότυπων Malus × domestica που επιλέχθηκαν για την αντίθετη ευαισθησία τους στην ψώρα μήλου: Elstar (μέτρια ευαίσθητη), Golden Delicious (ευαίσθητη), Granny Smith (ευαίσθητη), Fuji (ευαίσθητη), Pink Lady (πολύ ευαίσθητη) ( Washington et al., 1998). Τα φυτά αναπτύχθηκαν σε συνθήκες θερμοκηπίου (φυσική φωτοπερίοδος συμπληρωμένη με τεχνητό φως εάν χρειάζεται, 17°C τη νύχτα και 23-25°C την ημέρα σύμφωνα με το φως του ήλιου).

Ενώσεις και Ψεκαστήρες

Οι ενώσεις που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη παρατίθενται στον Πίνακα 1. Στη δοκιμασία προστασίας πεδίου, οι ενώσεις διαλυτοποιήθηκαν σε νερό βρύσης και ψεκάστηκαν με έναν ψεκαστήρα οπωρώνων S21 (Pulverization S21, Samazan, Γαλλία) εξοπλισμένος με ακροφύσια ATR80 (Albuz, Evreux, Γαλλία) . Για πειράματα θερμοκηπίου, οι ενώσεις διαλυτοποιήθηκαν σε νερό αντίστροφης όσμωσης και ψεκάστηκαν μέχρι απορροής σε ολόκληρα φυτά με ένα πιστόλι ψεκασμού Aeryo-1.4 (Deltalyo, Mably, Γαλλία).

ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Χαρακτηριστικά ενώσεων.

Δοκιμασίες φυτοπροστασίας

Προσδιορισμός πεδίου

Το πείραμα ενός έτους συνίστατο στη σύγκριση τριών στρατηγικών διαχείρισης παρασίτων (Πίνακας 2) κατά την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης από ψώρα της μηλιάς (Απρίλιος-Μάιος) υπό φυσική μόλυνση: Ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων (IPM) που χρησιμοποιεί συμβατικές εφαρμογές φυτοφαρμάκων ανεξάρτητα από τον κίνδυνο ψώρας της μήλου , ένα ελαφρύ IPM στο οποίο εφαρμόζονταν θεραπευτικά φυτοφάρμακα μόνο σε περίπτωση αποδεδειγμένων σοβαρών κινδύνων και ένα ελαφρύ IPM ASM που ακολουθεί τους ίδιους κανόνες απόφασης όπως για το ελαφρύ IPM, αλλά συμπληρώνεται με εφαρμογές ASM κάθε 6-8 ημέρες κατά την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης. Το πρόγραμμα μυκητοκτόνων εκτελέστηκε σύμφωνα με δύο συμπληρωματικά εργαλεία απόφασης: Το μοντέλο Mills (Mills and LaPlante, 1951) που προβλέπει ελαφρούς, μέτριους ή σοβαρούς κινδύνους σύμφωνα με τις καιρικές προβλέψεις (θερμοκρασία και διάρκεια υγρασίας των φύλλων) χρησιμοποιήθηκε για προληπτικές θεραπείες με μυκητοκτόνα. και το λογισμικό Pulsowin 3.1 (Pulsonic, Orsay, Γαλλία), το οποίο εντοπίζει αποδεδειγμένους κινδύνους χάρη στα τοπικά αρχεία καιρού (ωριαία κλιματικά δεδομένα), χρησιμοποιήθηκε για θεραπευτικές θεραπείες με μυκητοκτόνα. Η πειραματική επεξεργασία (ελαφριά IPM ASM) και οι δύο θεραπείες ελέγχου (IPM και ελαφριά IPM) εφαρμόστηκαν τυχαία σε 3 οικόπεδα από καθένα από τα 3 τετράγωνα του οπωρώνα (Συμπληρωματικό Σχήμα S1). Τα συμπτώματα αξιολογήθηκαν στα φύλλα και τους καρπούς στις 30 Ιουνίου. Αντίστοιχα, εξετάστηκαν 4 βλαστοί και 20 καρποί ανά δέντρο σε 11 δέντρα της κεντρικής σειράς κάθε οικοπέδου. Το πρώτο και το τελευταίο δέντρο κάθε κεντρικής σειράς εξαιρέθηκαν για να αποφευχθούν φαινόμενα ακμών. Κατά τη συγκομιδή (24 Σεπτεμβρίου), όλοι οι καρποί συγκεντρώθηκαν σε δύο δέντρα των κεντρικών σειρών κάθε οικοπέδου. Η επίπτωση της νόσου υπολογίστηκε ως το ποσοστό του αριθμού των μολυσμένων βλαστών ή καρπών/συνολικός αριθμός παρατηρηθέντων βλαστών ή καρπών ανά δέντρο (30 Ιουνίου) ή ανά αγροτεμάχιο (24 Σεπτεμβρίου). Η σοβαρότητα της νόσου υπολογίστηκε ως το ποσοστό των μολυσμένων φύλλων ανά μολυσμένο βλαστό και ανά δέντρο. Τα φρούτα υποβλήθηκαν σε αυτόματη ταξινόμηση (MSM2000, Greefa, Geldermasen, Holland) πριν από τη ζύγισή τους, διαμέτρημα ανά διαμέτρημα.

ΠΙΝΑΚΑΣ 2. Στρατηγικές διαχείρισης ασθενειών κατά της ψώρας της μηλιάς.

Δοκιμασίες Θερμοκηπίου

Και στις δύο δοκιμές προστασίας από πυρκαγιά και ψώρα, ο πειραματικός σχεδιασμός ήταν ένα τυχαιοποιημένο μπλοκ 3 αγροτεμαχίων των 10 φυταρίων ανά θεραπεία. Οι εμβολιασμοί πραγματοποιήθηκαν 3 ή/και 10 ημέρες μετά τη θεραπεία (dpt) και κάθε δοκιμασία επαναλήφθηκε σε δύο ανεξάρτητα βιολογικά πειράματα τουλάχιστον (λεπτομέρειες δίνονται στα θρυλικά σχήματα).

πυρκαγιά

Ο εμβολιασμός πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Dugé de Bernonville et al., 2014). Εν συντομία, το παθογόνο στέλεχος CFBP1430 του Ε. amylovora (Paulin and Samson, 1973) καλλιεργήθηκε στους 26°C όλη τη νύχτα σε στερεό μέσο King’s B (King et al., 1954). Τα βακτηριακά εναιωρήματα παρασκευάστηκαν σε νερό αντίστροφης όσμωσης στους 10 ^8°Cμονάδες σχηματισμού αποικιών (CFU)/mL. Το πρωί του εμβολιασμού, το νεότερο φύλλο κάθε φυτού τραυματίστηκε με διπλή τομή κάθετα στη μέση κοντά στον μίσχο και το βακτηριακό εναιώρημα ψεκάστηκε 4 ώρες αργότερα σε ολόκληρα δενδρύλλια μέχρι την απορροή με ψεκαστήρα χειρός υπό πίεση. Τα συμπτώματα, δηλαδή η εξελικτική νέκρωση που ξεκινά από το σημείο του εμβολιασμού, αξιολογήθηκαν 2 και 3 εβδομάδες αργότερα. Η επίπτωση της νόσου εκφράστηκε ως το ποσοστό του αριθμού των μολυσμένων φυτών/συνολικού αριθμού εμβολιασμένων φυτών ανά αγροτεμάχιο και σε σχέση με τον μέσο όρο των τριών τεμαχίων ελέγχου του νερού.

Ψώρα

Η απομόνωση 104 του V. inaequalis (Guillaumès et al., 1995) επιλέχθηκε για δοκιμές προστασίας από ψώρα μήλου. Παρασκευάστηκαν κονιδιακά εναιωρήματα από άρρωστα φύλλα δενδρυλλίων μηλιάς σε νερό αντίστροφης όσμωσης, βαθμονομημένα σε 1,5 × 10 ⁵κονίδια/mL και ψεκάζονται σε ολόκληρα δενδρύλλια μέχρι την απορροή με ψεκαστήρα χειρός υπό πίεση. Μετά τον εμβολιασμό, τα φυτά διατηρήθηκαν 2 ημέρες σε θαλάμους υψηλής υγρασίας (σκοτάδι, 18°C, 90-100% σχετική υγρασία) και στη συνέχεια επωάστηκαν σε ημι-ελεγχόμενες συνθήκες με φωτοπερίοδο (16 ώρες φως/8 ώρες σκοτάδι, σταθερή θερμοκρασία 18°C, 70% σχετικής υγρασίας). Τα συμπτώματα, δηλαδή οι σποριώδεις βλάβες, αξιολογήθηκαν 2 και 3 εβδομάδες αργότερα. Η επίπτωση της νόσου υπολογίστηκε ως το ποσοστό του αριθμού των μολυσμένων φυτών/συνολικού αριθμού εμβολιασμένων φυτών ανά αγροτεμάχιο και σε σχέση με τον μέσο όρο των τριών τεμαχίων ελέγχου του νερού.

Αμυντική Επαγωγή

Η πειραματική διάταξη ήταν ένα τυχαιοποιημένο μπλοκ από n τεμάχια πέντε φυτών ανά επεξεργασία (ένα αγροτεμάχιο ανά επεξεργασία και ανά ημερομηνία δειγματοληψίας μετά την επεξεργασία) και ένα επιπλέον τεμάχιο πέντε φυτών που παρέμειναν χωρίς επεξεργασία (ημέρα 0 ημέρα δειγματοληψίας). Κάθε μπλοκ ψεκάστηκε με ενώσεις ή μακέτα. Σε κάθε τετράγωνο, ορισμένα αγροτεμάχια έλαβαν ένα επιπλέον υπεροξείδιο του υδρογόνου (Hp, 40 mM) για την απορροή με έναν ψεκαστήρα σκανδάλης 24 ή 48 ώρες πριν από τη δειγματοληψία, προκειμένου να μιμηθούν μια επίθεση παθογόνου όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Dugé de Bernonville et al., 2014). Σε κάθε ημερομηνία δειγματοληψίας (ημέρα 0 και ημέρα 3 ή 10 ανάλογα με τα πειράματα), συλλέχθηκαν πέντε νεαρότερα διογκωμένα φύλλα ανά αγροτεμάχιο (επεξεργασμένα με Hp ή όχι), συνενώθηκαν, καταψύχθηκαν σε υγρό άζωτο και διατηρήθηκαν στους -80°C μέχρι την εκχύλιση. Κάθε πείραμα επαναλήφθηκε δύο φορές.

Η εξαγωγή RNA, η αντίστροφη μεταγραφή και η ποσοτική PCR σε πραγματικό χρόνο πραγματοποιήθηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως (Vergne et al., 2014) χρησιμοποιώντας το ίδιο πατενταρισμένο σύνολο εκκινητών για τα 28 αμυντικά γονίδια και 3 γονίδια αναφοράς (Brisset and Dugé de Bernonville, 2011 ) ή μια επιλογή από αυτά (PR2, PR4 και CSL για τα αμυντικά γονίδια και GAPDH και TuA για γονίδια αναφοράς). Οι σχετικές αλλαγές στην έκφραση των αμυντικών γονιδίων (λόγος log2) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο 2 ^-ΔΔCT (Schmittgen and Livak, 2008) και τα 3 ή 2 εσωτερικά γονίδια αναφοράς για κανονικοποίηση (Vandesompele et al., 2002) και σε σχέση με τις μέσες τιμές που ελήφθησαν από μη επεξεργασμένα φυτά που ελήφθησαν δειγματοληπτικά στην αρχή κάθε πειράματος ή φυτά ελέγχου νερού που ελήφθησαν δειγματοληψία την ίδια ημέρα (όπως υποδεικνύεται στα θρυλικά σχήματα).

Αναλύσεις Δεδομένων

Για τις δοκιμές φυτοπροστασίας και την απόδοση των καρπών, πραγματοποιήθηκαν στατιστικές αναλύσεις με μια μη παραμετρική στατιστική δοκιμή βασισμένη σε κατάταξη (Kruskal–Wallis) με δοκιμή Ελάχιστης Σημαντικής Διαφοράς (LSD) Fisher για συγκρίσεις ανά ζεύγη. Η ανάλυση χ ² χρησιμοποιήθηκε για σύγκριση των κατανομών των διαμετρημάτων φρούτων. Για τη γονιδιακή έκφραση, εφαρμόστηκε μια ανάλυση κύριου συστατικού (PCA) για σύγκριση γονότυπου, χρησιμοποιώντας ένα μη επεξεργασμένο δείγμα Elstar ως μοναδικό βαθμονομητή για τον υπολογισμό της αναλογίας log2 κάθε αμυντικού γονιδίου. Διεξήχθησαν μονόδρομες αναλύσεις διακύμανσης (ANOVA) για να συγκριθούν οι θεραπείες που ακολουθήθηκαν από δοκιμές σύγκρισης κατά ζεύγη LSD, χρησιμοποιώντας δεδομένα έκφρασης log2 σε σχέση με τον μέσο όρο των ιστών που δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία την ημέρα 0 για κάθε αμυντικό γονίδιο. Για κάθε ανάλυση, η σημασία αναφέρθηκε σε επίπεδο σημαντικότητας α = 0,05.

Αποτελέσματα

Ενσωμάτωση στο Σύστημα Διαχείρισης Οπωρώνων

Οι εβδομαδιαίες προγραμματισμένες εφαρμογές του ASM σε συνδυασμό με μια ελαφριά εφαρμογή μυκητοκτόνων (ελαφριά IPM ASM) κατά τη διάρκεια της περιόδου πρωτοπαθούς μόλυνσης από φυσική ψώρα μήλου συγκρίθηκαν με ένα κλασικό IPM (θετικός έλεγχος) και με το ελαφρύ IPM (αρνητικός έλεγχος). Κατά τη διάρκεια της περιόδου, 14 αποδεδειγμένοι κίνδυνοι καταγράφηκαν στον πειραματικό περιβόλι: οκτώ ελαφροί, τέσσερις μέτριοι και δύο σοβαροί κίνδυνοι (Εικόνα 1). Αυτοί οι κίνδυνοι καλύπτονταν από 12 προληπτικές ή θεραπευτικές θεραπείες στο IPM, ενώ μόνο οι δύο σοβαροί και ο τελευταίος μέτριος κίνδυνος της περιόδου καλύπτονταν από τέσσερις θεραπευτικές θεραπείες σε ελαφριά IPM (±ASM). Το χρονοδιάγραμμα όλων των εμπορικών γεωργικών εισροών συμπεριλαμβανομένων των φυτοφαρμάκων που χρησιμοποιούνται στις τρεις στρατηγικές διαχείρισης παρατίθεται στον συμπληρωματικό πίνακα S1.

ΣΧΗΜΑ 1. Δεδομένα καιρού, απόδοση μοντέλου, μυκητοκτόνα και πρόγραμμα PRI στις τρεις στρατηγικές διαχείρισης παρασίτων: IPM, ελαφρύ IPM και ελαφρύ IPM ASM κατά την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης από ψώρα μήλων. Η βροχή, η ελάχιστη θερμοκρασία και η μέγιστη θερμοκρασία αντιπροσωπεύονται με πράσινο, σκούρο μπλε και ανοιχτό μπλε αντίστοιχα. Οι κίνδυνοι ψώρας αντιστοιχούν σε αποδεδειγμένους κινδύνους της ψώρας της μηλιάς και αντιπροσωπεύονται ανάλογα με το πλάτος τους (ελαφρύ, μέτριο και σοβαρό). Οι θεραπείες με μυκητοκτόνα αντιπροσωπεύονται από κίτρινα τρίγωνα, οι εφαρμογές ASM με κόκκινα διαμάντια. ASM, acibenzolar-S-methyl; IPM, ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων.

Οι μολύνσεις από ασθένειες των φύλλων (επίπτωση και σοβαρότητα) και/ή των καρπών (επίπτωση) αξιολογήθηκαν αμέσως μετά το τέλος της περιόδου πρωτογενούς μόλυνσης (Ιούνιος) και κατά τη συγκομιδή (Εικόνα 2). Όπως ήταν αναμενόμενο, λίγα συμπτώματα ψώρας μηλιάς παρατηρήθηκαν στα φύλλα στη στρατηγική IPM στην οποία η επίπτωση και η σοβαρότητα έφτασαν το 8% και το 11% αντίστοιχα (Εικόνα 2Α). Αντίθετα, ισχυρή ανάπτυξη ασθένειας καταγράφηκε στη στρατηγική ελαφριάς IPM με περίπου 97% επίπτωση και 43% σοβαρότητα. Έτσι, η πίεση της νόσου στους θετικούς (IPM) και αρνητικούς (ελαφρύ IPM) μάρτυρες ήταν κατάλληλη για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των θεραπειών ASM έναντι της ψώρας της μηλιάς. Όταν συνδυάζεται με ελαφρύ IPM, Οι εφαρμογές ASM μείωσαν ελαφρώς αλλά σημαντικά τη συχνότητα εμφάνισης της νόσου (περίπου 87%) και είχαν μάλλον ισχυρότερες επιδράσεις στη σοβαρότητα στα φύλλα (περίπου 25%) στο τέλος των πρωτογενών μολύνσεων. Παρατηρήθηκε έντονη μείωση της επίπτωσης στους καρπούς στο τέλος των πρωτογενών μολύνσεων και μετά τη συγκομιδή (μέση ποσοστά επίπτωσης σε ελαφριά IPM ASM: 13 και 34% αντίστοιχα), σε σύγκριση με την ελαφριά IPM (μέση συχνότητα εμφάνισης 49 και 69 % αντίστοιχα· Εικόνα 2Β). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα προστασίας που παρατηρήθηκε στο φως IPM ASM δεν έφτασε στην προστασία που επιτεύχθηκε στον έλεγχο IPM για τον οποίο η επίπτωση και η σοβαρότητα της ψώρας της μηλιάς δεν υπερέβαιναν το 10%, ανεξάρτητα από το όργανο (φύλλο ή καρπό) και την περίοδο σημειογραφίας . Παρατηρήθηκε έντονη μείωση της επίπτωσης στους καρπούς στο τέλος των πρωτογενών μολύνσεων και μετά τη συγκομιδή (μέση ποσοστά επίπτωσης σε ελαφριά IPM ASM: 13 και 34% αντίστοιχα), σε σύγκριση με την ελαφριά IPM (μέση συχνότητα εμφάνισης 49 και 69 % αντίστοιχα· Εικόνα 2Β). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα προστασίας που παρατηρήθηκε στο φως IPM ASM δεν έφτασε στην προστασία που επιτεύχθηκε στον έλεγχο IPM για τον οποίο η επίπτωση και η σοβαρότητα της ψώρας της μηλιάς δεν υπερέβαιναν το 10%, ανεξάρτητα από το όργανο (φύλλο ή καρπό) και την περίοδο σημειογραφίας . Παρατηρήθηκε έντονη μείωση της επίπτωσης στους καρπούς στο τέλος των πρωτογενών μολύνσεων και μετά τη συγκομιδή (μέση ποσοστά επίπτωσης σε ελαφριά IPM ASM: 13 και 34% αντίστοιχα), σε σύγκριση με την ελαφριά IPM (μέση συχνότητα εμφάνισης 49 και 69 % αντίστοιχα· Εικόνα 2Β). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα προστασίας που παρατηρήθηκε στο φως IPM ASM δεν έφτασε στην προστασία που επιτεύχθηκε στον έλεγχο IPM για τον οποίο η επίπτωση και η σοβαρότητα της ψώρας της μηλιάς δεν υπερέβαιναν το 10%, ανεξάρτητα από το όργανο (φύλλο ή καρπό) και την περίοδο σημειογραφίας .

ΣΧΗΜΑ 2. Προστατευτική δράση του ASM έναντι Venturia inaequalis σε οπωρώνα μηλιάς. (Α) Μόλυνση σε βλαστούς που αξιολογήθηκαν τον Ιούνιο: τα κουτιά αντιπροσωπεύουν τις τιμές του ποσοστού των μολυσμένων βλαστών ανά δέντρο (επίπτωση, Αριστερά) και το ποσοστό των μολυσμένων φύλλων ανά μολυσμένο βλαστό και ανά δέντρο (βαρύτητα, Δεξιά). (Β) Ποσοστό μολυσμένων καρπών που αξιολογήθηκαν τον Ιούνιο (Αριστερά) και μετά τη συγκομιδή (Δεξιά). Στα κουτιά, οι διάμεσοι και τα μέσα υποδεικνύονται με οριζόντιες γραμμές και διαμάντια αντίστοιχα. Τα κουτιά με τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν διάμεσους που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskall–Wallis, n = 33 (δηλαδή, 11 δέντρα × 3 οικόπεδα) για A αριστερά, 9 ≥ n ≥ 33 για A δεξιά, n = 33 για το ΒΑριστερά). Κατά τη συγκομιδή, κάθε σημείο αντιπροσωπεύει το ποσοστό των μολυσμένων καρπών που συλλέγονται από δύο δέντρα ανά αγροτεμάχιο ( Β Δεξιά). ASM, acibenzolar-S-methyl; IPM, ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων.

Η απόδοση του οπωρώνα και το διαμέτρημα των καρπών συγκρίθηκαν επίσης μεταξύ των τριών τρόπων (Εικόνα 3). Μια ελαφρά αλλά σημαντική μείωση της απόδοσης παρατηρήθηκε στο ελαφρύ IPM ASM (65 τόνοι/εκτάριο) σε σύγκριση με τον έλεγχο IPM (69 τόνοι/εκτάριο). Αντίθετα, ισχυρή μείωση καταγράφηκε στη στρατηγική ελαφριάς IPM (50 τόνοι/εκτάριο). Διαφορές παρατηρήθηκαν επίσης στα διαμετρήματα φρούτων με τα μεγαλύτερα φρούτα σε IPM, τα μικρότερα σε ελαφριά IPM και ενδιάμεση κατάσταση σε ελαφρύ IPM ASM. Συνολικά, τα αποτελέσματά μας τόνισαν ότι το χαμηλό επίπεδο προστασίας που παρέχεται από το ελαφρύ IPM επηρεάζει την απόδοση και το μέγεθος των καρπών που συγκομίζονται. Οι συμπληρωματικές εφαρμογές του ASM μείωσαν εν μέρει την ανάπτυξη της ψώρας των μήλων, επηρεάζοντας ασθενώς την απόδοση και το μέγεθος των καρπών, καθώς μείωσε το διαμέτρημά τους σε σχέση με τον έλεγχο IPM.

ΣΧΗΜΑ 3. Επίδραση του ASM στην απόδοση του καρπού (Αριστερά) και στο διαμέτρημα του καρπού (Δεξιά) . (Αριστερά) Τα σημεία αντιπροσωπεύουν τιμές απόδοσης ανά εκτάριο και ανά αγροτεμάχιο. Οι τιμές με τα ίδια γράμματα δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskall–Wallis, n = 3). (Δεξιά) Το αστέρι σε δύο στοιβαγμένες ράβδους υποδεικνύει κατανομές σημαντικά διαφορετικές (P = 0,05, τεστ χ ² ). ASM, acibenzolar-S-methyl; IPM, ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων.

Διαφορικές αποκρίσεις των γονοτύπων της Apple

Αν και ενθαρρυντική, η στρατηγική μας στον αγρό απαιτεί περαιτέρω δουλειά για έναν αξιόπιστο έλεγχο της ψώρας της μηλιάς που αντιμετωπίζει τις οικονομικές ανησυχίες σε εμπορικούς οπωρώνες (κυρίως εμπορεύσιμα υγιεινά φρούτα). Μια συνεχιζόμενη ερώτηση αφορά το φαινόμενο του γονότυπου του φυτού, το οποίο υποπτεύεται ότι καθορίζει την ικανότητα του φυτού να ανταποκρίνεται στο PRI. Ως εκ τούτου, ερευνήσαμε σε ημι-ελεγχόμενες συνθήκες πώς ο γονότυπος του φυτού επηρεάζει την ικανότητα του ASM να προκαλεί έκφραση αμυντικών γονιδίων. Η διαμόρφωση της άμυνας από το ASM αξιολογήθηκε σε πέντε γονότυπους μήλων (συμπεριλαμβανομένου του Golden Delicious) που εμφανίζουν αντίθετη ευαισθησία στην ψώρα της μήλου και συγκρίθηκε με φυτά που έχουν υποστεί επεξεργασία με νερό. Οι εκφράσεις 28 αμυντικών γονιδίων παρακολουθήθηκαν πριν και σε 3 dpt στα νεότερα διογκωμένα φύλλα των φυτών, τα μισά από αυτά είχαν λάβει πρόσθετη επεξεργασία Hp (βλ. ενότητα «Υλικά και Μέθοδοι») σε 1 dpt.

Μια PCA που πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας γονίδια ως μεταβλητές (Εικόνα 4Α) και δείγματα ως άτομα (Συμπληρωματικό Σχήμα S2) αποκάλυψε ότι το πρώτο συστατικό (35% της συνολικής παραλλαγής) διακρίνει σαφώς τις θεραπείες και συσχετίζεται με το PR(1,2,4,5,8) , γονίδια CSL, HMGR, Far, WRKY και EDS1 (cos ²gt; 0,6). Αυτό μας επέτρεψε να χρησιμοποιήσουμε το κύριο στοιχείο 1 (PC1) για να συνοψίσουμε το σύνολο δεδομένων. Η σύγκριση των συντεταγμένων PC1 των δειγμάτων αποκάλυψε διαφορετικά συστατικά επίπεδα άμυνας (λευκές ράβδοι στο σχήμα 4Β) μεταξύ των πέντε δοκιμασμένων γονότυπων με τρεις στατιστικές ομάδες (Εικόνα 4Γ): η μετρίως ευαίσθητη ποικιλία Elstar με το υψηλότερο επίπεδο άμυνας σε σταθερή κατάσταση, η Ευαίσθητες ποικιλίες Fuji/Gala/Golden με ενδιάμεσα επίπεδα και η πολύ ευαίσθητη ποικιλία Pink Lady με το χαμηλότερο επίπεδο. Το ASM προκάλεσε σημαντικά άμυνες σε όλους τους γονότυπους σε σύγκριση με την επεξεργασία νερού και αυτή η επαγωγή συσχετίστηκε με το αρχικό τους επίπεδο άμυνας (r ²= 0,90, p = 0,0133). Έτσι, το υψηλότερο επίπεδο επαγωγής παρατηρήθηκε στο Elstar και το χαμηλότερο στο Pink Lady. Η επεξεργασία με Hp σε φυτά που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με ASM αποκάλυψε μια σημαντική επίδραση εκκίνησης του PRI μόνο στο Gala και καμία συσχέτιση μεταξύ του τελικού και του αρχικού επιπέδου άμυνας (r ²= 0,70, p = 0,0788). Η εστίαση στα δεδομένα που ελήφθησαν για το Golden και για τις δύο ακόμη αντιδραστικές ποικιλίες Gala και Elstar παρουσιάζεται ως διαγράμματα ραντάρ στο Σχήμα 5. Δείχνει το διαφορικό εύρος άμεσης επαγωγής ή εκκίνησης των δέκα επιλεγμένων γονιδίων σε ιστούς που έχουν υποστεί επεξεργασία με ASM σε σύγκριση με ιστούς που έχουν υποστεί επεξεργασία με νερό στις δύο βιολογικές και ανεξάρτητες αντιγραφές. Υπογραμμίζει ότι το εύρος της γονιδιακής επαγωγής είναι πολύ υψηλότερο στο Elstar από ότι στο Gala και το Golden. Αυτή η ισχυρή επαγωγή είναι εξαιρετικά αναπαραγώγιμη και αφορά και τα δέκα γονίδια με το υψηλότερο εύρος επαγωγής που καταγράφεται για τα PR1 και PR2. Όταν παρατηρήθηκε, η ενίσχυση των αμυντικών αποκρίσεων λόγω μιας πρόσθετης θεραπείας με Hp ήταν πολύ μικρή για τα δέκα γονίδια. Αντίθετα, το σχέδιο γονιδιακής επαγωγής για το Gala και το Golden ήταν πολύ πιο μεταβλητό μεταξύ των δύο αντιγράφων.

ΕΙΚΟΝΑ 4. Ανάλυση κύριου συστατικού (PCA) της έκφρασης του αμυντικού γονιδίου στις πέντε ποικιλίες μήλων Elstar, Fuji, Gala, Golden Delicious (Golden) και Pink Lady πριν και στις 3 dpt με ASM ή νερό. Σε 1 dpt, το μισό από κάθε επεξεργασμένη παρτίδα φυτών έλαβε μια πρόσθετη επεξεργασία υπεροξειδίου του υδρογόνου για να αποκαλύψει τα αποτελέσματα εκκίνησης. Ένα μη επεξεργασμένο δείγμα Elstar επιλέχθηκε αυθαίρετα ως μοναδικός βαθμονομητής για τον υπολογισμό της αναλογίας log2 κάθε αμυντικού γονιδίου. (Α) Μεταβλητές (28 αμυντικά γονίδια). (ΣΙ)Προβολή δειγμάτων στο κύριο συστατικό 1 (PC1). Οι ράβδοι αντιπροσωπεύουν το μέσο όρο των συντεταγμένων δύο ανεξάρτητων βιολογικών επαναλήψεων και τα άκρα των κάθετων γραμμών τις ίδιες τις δύο συντεταγμένες. Επίπεδα ευαισθησίας σε ψώρα μήλου: : μέτρια ευαισθησία. : ευαίσθητο; : πολύ ευαίσθητο. (Γ) Αποτελέσματα της δοκιμής LSD που πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα που ελήφθησαν με τις 10 πιο σημαντικές μεταβλητές που εξηγούν το PC1 (cos ² gt; 0,6), π.χ. PR1, PR2, PR4, PR5, PR8, HMGR, Far, CSL, EDS1, WRKY (n = 20). Ποικιλίες × Οι θεραπείες που μοιράζονται τα γκρίζα κύτταρα στην ίδια υποστήλη δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05). ASM, acibenzolar-S-methyl, Hp, υπεροξείδιο του υδρογόνου, Wa, νερό.

ΕΙΚΟΝΑ 5. Εστιάστε στην αναλογία log2 των γονιδίων PR1, PR2, PR4, PR5, PR8, HMGR, Far, CSL, EDS1, WRKY στις τρεις ποικιλίες μήλων Elstar, Gala και Golden στο πείραμα 1 (αριστερά) και 2 ( δεξιά ) . ) . Ίδιο σύνολο δεδομένων με αυτό που οδηγεί στο Σχήμα 4 εκτός από το ότι οι αναλογίες log2 υπολογίστηκαν σε σχέση με τα φύλλα που είχαν υποστεί επεξεργασία με νερό που δειγματολήφθηκαν σε 3 dpt σε κάθε γονότυπο και σε κάθε πείραμα. ASM, acibenzolar-S-methyl; Hp, υπεροξείδιο του υδρογόνου; Ουά, νερό.

Επίμονες και Σωρευτικές Επιδράσεις

Η στρατηγική πεδίου μας ήταν ένας αυθαίρετος εβδομαδιαίος προγραμματισμένος ψεκασμός του PRI που περιελάμβανε την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης από ψώρα και οδήγησε σε μεγάλο αριθμό εφαρμογών (8). Αναρωτηθήκαμε εάν το ASM μπορεί να προκαλέσει μια επίμονη επίδραση σε μια περίοδο 6-8 ημερών, ειδικά στα νεαρά φύλλα που αναπτύχθηκαν πρόσφατα μετά τη θεραπεία. Επομένως, επεξεργαστήκαμε τα σπορόφυτα μήλων μία φορά με ASM ή νερό και αξιολογήσαμε την κατάσταση άμυνας και αντοχής του νεότερου διογκωμένου φύλλου στις 3 και 10 dpt (Εικόνα 6). Ακολουθώντας αυτή τη διαδικασία, τα φύλλα που μελετήθηκαν στις 3 dpt έλαβαν τις επεξεργασίες (φύλλο n), ενώ 10 dpt-φύλλα όχι (φύλλο n 2). Παρακολουθήσαμε την αμυντική τους κατάσταση μετρώντας την έκφραση τριών γονιδίων δεικτών (PR2, PR4 και CSL) και αξιολογήσαμε την αντοχή τους μετά από ενοφθαλμισμό πληγής με E. amylovora. Η εφαρμογή του ASM προκάλεσε σημαντικά τα επίπεδα άμυνας στο φύλλο n στις 3 dpt, ανεξάρτητα από την εφαρμογή Hp που πραγματοποιήθηκε 24 ώρες πριν από τη δειγματοληψία. Στις 10 dpt, τα μη επεξεργασμένα φύλλα (n 2) συμπεριφέρθηκαν αρκετά διαφορετικά: το ASM από μόνο του δεν ενεργοποίησε την έκφραση του αμυντικού γονιδίου αλλά ξεκάθαρα εκκίνησε τις αμυντικές αποκρίσεις όπως αποκαλύφθηκε από τη θεραπεία Hp που πραγματοποιήθηκε 24 ώρες πριν από τη δειγματοληψία. Ωστόσο, το τελικό επίπεδο άμυνας παρέμεινε σημαντικά χαμηλότερο στα φύλλα n 2 από ότι στα φύλλα n. Η αξιολόγηση της αντοχής στο E. amylovora έδωσε παρόμοια αποτελέσματα: μία μόνο θεραπεία ASM 3 ημέρες πριν από τον εμβολιασμό παρείχε ποσοστό προστασίας περίπου 60% έναντι 35% όταν η θεραπεία έλαβε χώρα 10 ημέρες πριν από τον εμβολιασμό.

ΕΙΚΟΝΑ 6. Εμμονή της δράσης του ASM σε σπορόφυτα μήλων. (Α) Αρίθμηση φύλλων για πειράματα. (ΣΙ)Ανάλυση σχετικής έκφρασης των PR2 (1), PR4 (2) και CSL (3) (παραπάνω) και προστατευτική δράση έναντι της Erwinia amylovora (παρακάτω). Το νεότερο ανεπτυγμένο φύλλο κάθε δενδρυλλίου είτε δειγματίστηκε είτε εμβολιάστηκε σε 3 dpt (φύλλο n) ή σε 10 dpt (φύλλο n 2). Για αμυντική ανάλυση, το μισό από κάθε μπλοκ φυτών έλαβε μια πρόσθετη επεξεργασία υπεροξειδίου του υδρογόνου 48 ώρες πριν από τη δειγματοληψία ιστού για να αποκαλυφθούν τα αποτελέσματα εκκίνησης. Οι ράβδοι αντιπροσωπεύουν τον μέσο όρο δύο ανεξάρτητων βιολογικών επαναλήψεων και τα άκρα κάθετων γραμμών τις ίδιες τις δύο τιμές. Οι αναλογίες Log2 υπολογίστηκαν σε σχέση με τον μέσο όρο των μη επεξεργασμένων φύλλων «n» την ημέρα 0 για κάθε αμυντικό γονίδιο. Για τα τρία γονίδια που λαμβάνονται μαζί, παρόμοια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσους όρους που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή ANOVA και LSD, n = 6). Τα κουτιά αντιπροσωπεύουν τιμές της επίπτωσης της νόσου που αξιολογήθηκαν 2 (παστέλ χρώματα) και 3 (φωτεινά χρώματα) εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό. Οι διάμεσοι, οι μέσοι όροι και τα ακραία σημεία υποδεικνύονται με οριζόντιες γραμμές, διαμάντια και τετράγωνα αντίστοιχα. Τα κουτιά με τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσα που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskal–Wallis, n = 9, δηλαδή, 3 τεμάχια των 10 φυτών ανά πείραμα × 3 ανεξάρτητα πειράματα). ASM, acibenzolar-S-methyl; Hp, υπεροξείδιο του υδρογόνου; Ουά, νερό. υπεροξείδιο του υδρογόνου; Ουά, νερό. υπεροξείδιο του υδρογόνου; Ουά, νερό.

Στη συνέχεια συγκρίναμε μια μεμονωμένη εφαρμογή ASM με δύο διαδοχικές εφαρμογές ASM (Εικόνα 7). Τα σπορόφυτα εμβολιάστηκαν με V. inaequalis (ψεκασμός σπορίων σε ολόκληρο το φυτό) 3 ημέρες μετά την τελευταία επεξεργασία και οι σποριώδεις βλάβες καταγράφηκαν σε δύο επίπεδα φύλλων που αντιστοιχούν σε (i) το υπό θεραπεία φύλλο (n 1) και (ii) το αρχισμένο φύλλο (n 3).

ΣΧΗΜΑ 7. Αποτελεσματικότητα αθροιστικών θεραπειών ASM έναντι του V. inaequalis σε φυτάρια μήλων. Ίδια αρίθμηση φύλλων με αυτή του Σχήματος 6. Τα κουτιά αντιπροσωπεύουν τιμές της επίπτωσης της νόσου που αξιολογήθηκαν 2 (παστέλ χρώματα) και 3 (φωτεινά χρώματα) εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό. Οι διάμεσοι, οι μέσοι όροι και τα ακραία σημεία υποδεικνύονται με οριζόντιες γραμμές, διαμάντια και τετράγωνα αντίστοιχα. Τα κουτιά με τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσα που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskal–Wallis, n = 9, δηλαδή, 3 τεμάχια των 10 φυτών ανά πείραμα × 3 ανεξάρτητα πειράματα). ASM, acibenzolar-S-methyl, Wa, νερό.

Μια μεμονωμένη εφαρμογή ASM επέτρεψε ποσοστό προστασίας μικρότερο από 50% στο κατεργασμένο φύλλο 2 εβδομάδες μετά τον ενοφθαλμισμό, το οποίο μειώνεται σε περίπου 20% και δεν γίνεται σημαντικό 3 εβδομάδες μετά τον ενοφθαλμισμό. Δεν καταγράφηκε σημαντική προστασία στο ασταρωμένο φύλλο. Αντίθετα, δύο διαδοχικές εφαρμογές ASM ήταν πολύ πιο αποτελεσματικές από μια μεμονωμένη όσον αφορά το επίπεδο και τη διάρκεια προστασίας, είτε στο επίπεδο φύλλου που προέκυψε από την πρώτη εφαρμογή και το οποίο έλαβε τη δεύτερη (90% της προστασίας σε κάθε αξιολόγηση ασθένειας ) ή στο επίπεδο φύλλου που δεν έλαβε κανένα προϊόν (περίπου 75%). Για να επιβεβαιώσουμε ότι τα φυτά είναι σε θέση να αντιδράσουν σε επαναλαμβανόμενες εφαρμογές ASM, και ειδικά στα κορυφαία νεαρά φύλλα που έχουν ασταρωθεί με προηγούμενη εφαρμογή ASM, εμβολιάσαμε παρόμοια φύλλα από το E. amylovora (Συμπληρωματικό Σχήμα S3).

Συνδυασμός με Γεωργικές Εισροές

Εκτός από τα φυτοφάρμακα, οι οπωρώνες μηλιάς υφίστανται επεξεργασία με διάφορες γεωργικές εισροές, όπως λιπάσματα φυλλώματος, ρυθμιστές ανάπτυξης και αραιωτικά μέσα, που είναι γνωστό ότι τροποποιούν τη φυσιολογική και ορμονική κατάσταση του φυτού. Λαμβάνοντας υπόψη τις πολυάριθμες μελέτες που ασχολούνται με συνεργιστικές ή ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών μονοπατιών σηματοδότησης φυτοορμονών (Robert-Seilaniantz et al., 2011a), αναρωτηθήκαμε εάν αυτές οι συγκεκριμένες γεωργικές εισροές θα μπορούσαν να έχουν συγκρουσιακές ή προσθετικές αλληλεπιδράσεις με τους PRI και εάν αυτές θα μπορούσαν να επηρεάσουν την απόδοση του πεδίου των τελευταίων. Επιλέγουμε τρία εμπορικά προϊόντα με πιθανό ρόλο παρεμβολής στην άμυνα των φυτών: Rhodofix ^® , Maxcel ^® και Pitpom ^®των οποίων τα δραστικά συστατικά είναι αντίστοιχα ένα ανάλογο αυξίνης (Ναφθαλινοοξικό οξύ, ΝΑΑ), ένα ανάλογο κυτοκινίνης (6-βενζυλαδενίνη, 6ΒΑ) και ασβέστιο (Ca). Σε μια πρώτη προσέγγιση, διερευνήσαμε τα σπορόφυτα μήλων που καλλιεργήθηκαν σε ημι-ελεγχόμενες συνθήκες εάν ένας συνδυασμός ASM με καθένα από αυτά τα προϊόντα τροποποιεί την ικανότητά του να προκαλεί άμυνα ή να προστατεύει από την πυρκαγιά (Εικόνα 8).

ΣΧΗΜΑ 8. Επίδραση των NAA, 6BA, και Ca που εφαρμόζονται μόνα τους ή σε συνδυασμό με ASM σε σπορόφυτα μήλων. (Α) Σχετική έκφραση των PR2 (1), PR4 (2) και CSL (3) στα νεότερα σχεδόν διογκωμένα φύλλα στις 3 dpt. Σε 1 dpt, το μισό από κάθε μπλοκ φυτών έλαβε μια πρόσθετη επεξεργασία υπεροξειδίου του υδρογόνου για να αποκαλύψει τα αποτελέσματα εκκίνησης. Οι ράβδοι αντιπροσωπεύουν τον μέσο όρο δύο ανεξάρτητων βιολογικών επαναλήψεων και τα άκρα κάθετων γραμμών τις ίδιες τις δύο τιμές. Οι αναλογίες Log2 υπολογίστηκαν σε σχέση με τον μέσο όρο των μη επεξεργασμένων νεότερων σχεδόν διογκωμένων φύλλων την ημέρα 0 για κάθε αμυντικό γονίδιο. Η στατιστική ανάλυση που πραγματοποιήθηκε με τιμές σωρευμένες στα τρία γονίδια (n = 6) και τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσους όρους που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, ANOVA, δοκιμή LSD). (ΣΙ)Προστατευτική δράση έναντι του E. amylovora που εμβολιάζεται στα νεότερα σχεδόν διογκωμένα φύλλα σε 3 dpt. Τα κουτιά αντιπροσωπεύουν τιμές της επίπτωσης της νόσου που αξιολογήθηκαν 3 εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό. Οι διάμεσοι, οι μέσοι όροι και τα ακραία σημεία υποδεικνύονται με οριζόντιες γραμμές, διαμάντια και τετράγωνα αντίστοιχα. Τα κουτιά με τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν διάμεσους που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskal–Wallis, n = 6, δηλαδή, 3 τεμάχια των 10 φυτών ανά πείραμα × 2 ανεξάρτητα πειράματα). ASM, acibenzolar-S-methyl, 6BA, 6-benzyladenine; Ca, ασβέστιο; Hp, υπεροξείδιο του υδρογόνου; ΝΑΑ, ναφθαλινο οξικό οξύ; Ουά, νερό.

Η σχετική έκφραση τριών αμυντικών γονιδίων (PR2, PR4 και CSL) αξιολογήθηκε σε 3 dpt μετά από απλές ή συνδυασμένες εφαρμογές αυτών των ενώσεων. Όταν εφαρμόστηκαν μόνες, οι ενώσεις ASM, NAA και Ca προκάλεσαν σημαντικά την έκφραση γονιδίου, ανεξάρτητα από το γονίδιο που λαμβάνεται υπόψη, ενώ το 6BA δεν είχε καμία επίδραση στην άμυνα (Εικόνα 8Α). Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα που είχαν ληφθεί προηγουμένως με το NAA και το 6BA (Dugé de Bernonville et al., 2014). Όταν οι τρεις εισροές συνδυάστηκαν με ASM, τα επίπεδα γονιδιακής επαγωγής ήταν σημαντικά και παρόμοια με αυτά που ελήφθησαν μόνο με ASM. Η εφαρμογή Hp σε 1 dpt δεν αποκάλυψε κανένα αποτέλεσμα εκκίνησης, ανεξάρτητα από την ένωση που εξετάστηκε.

Η δοκιμασία προστασίας από πυρκαγιά διεξήχθη σε 3 dpt σε φυτά που ψεκάστηκαν με ενώσεις μόνες τους ή σε συνδυασμό με ASM. Η σχετική μόλυνση από πυρκαγιά μειώθηκε σημαντικά από τα ASM και NAA όταν εφαρμόστηκαν μόνα τους (Εικόνα 8Β), επιβεβαιώνοντας και πάλι τα προηγούμενα αποτελέσματα (Dugé de Bernonville et al., 2014). Η συνδυασμένη εφαρμογή ASM και NAA ενίσχυσε περαιτέρω το ποσοστό προστασίας από την πυρκαγιά, φτάνοντας το 90% της αποτελεσματικότητας. Ούτε η εφαρμογή του 6BA ούτε του Ca οδήγησε σε σημαντικό έλεγχο της νόσου όταν ψεκαζόταν μόνο του και η συσχέτισή τους με το ASM δεν τροποποίησε τις προστατευτικές ιδιότητες του τελευταίου. Το αθροιστικό αποτέλεσμα μεταξύ ASM και NAA επιβεβαιώθηκε περαιτέρω σε μια μοναδική δοκιμασία προστασίας από ψώρα μήλου (Συμπληρωματικό Σχήμα S4). Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι πιθανές αλληλεπιδράσεις μπορεί να προκύψουν στον οπωρώνα μεταξύ ASM και άλλων γεωργικών εισροών.

Συζήτηση

Ο πρώτος στόχος της εργασίας ήταν να αποδείξει ότι το ASM, ένα PRI γνωστό για τις ισχυρές επιδόσεις του σε ελεγχόμενες συνθήκες, θα μπορούσε να είναι μέρος των προγραμμάτων διαχείρισης της ψώρας της μηλιάς στον οπωρώνα. Η στρατηγική μας επέτρεψε σημαντικό έλεγχο της νόσου στο τέλος της περιόδου πρωτογενούς μόλυνσης, οδηγώντας σε χαμηλή συχνότητα εμφάνισης ψώρας φρούτων κατά τη συγκομιδή. Απαιτήθηκαν οκτώ διαδοχικές εφαρμογές του PRI και αποφεύχθηκε οκτώ από τα δώδεκα μυκητοκτόνα που εφαρμόστηκαν σε οικόπεδα ελέγχου IPM κατά την ίδια περίοδο. Από όσο γνωρίζουμε, είναι η πρώτη αναφορά προστατευτικής επίδρασης του ASM έναντι της ψώρας της μηλιάς στο χωράφι και γενικότερα της επιτυχούς χρήσης ενός PRI σε ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα ψώρας μήλων κατά την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης που επιτρέπει σημαντική μείωση μυκητοκτόνων. Εκτός, ένα τέτοιο πρόγραμμα ψεκασμού θα μπορούσε επίσης να είναι χρήσιμο για τον έλεγχο της πυρκαγιάς, μιας ασθένειας που είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί λόγω της απρόβλεπτης και σποραδικής φύσης της (Norelli et al., 2003). Η παρατεταμένη πρόκληση αντοχής, ειδικά κατά την περίοδο της ανθοφορίας και στους χυμώδεις νεαρούς ιστούς που αναπτύσσονται στη συνέχεια, θα πρέπει να συμβάλει στη μείωση της ευαισθησίας του ξενιστή σε μόλυνση σε περίπτωση εστιών πυρκαγιάς.

Η ικανότητα εξαγωγής του Acibenzolar-S-methyl είχε προηγουμένως αναφερθεί σε διαφορετικές ποικιλίες μήλων ή σπορόφυτα όπως το Golden Delicious (Brisset et al., 2000; Hassan and Buchenauer, 2007), Gala (Aćimović et al., 2015), M26 rootstock (Baysal Zeller, 2004· Abo-Elyousr et al., 2010) και Jonathan (Maxson-Stein et al., 2002). Ωστόσο, η σύγκριση πολλών ποικιλιών μήλων με την εφαρμογή ASM δεν έχει πραγματοποιηθεί ποτέ πριν. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι η απόδοση του ASM στον έλεγχο της νόσου μπορεί να συνδέεται με ένα όριο άμυνας που επιτυγχάνεται μετά την εφαρμογή ASM σε κάθε γονότυπο (λαμβάνοντας υπόψη το αρχικό επίπεδο άμυνάς του) και όχι με την ικανότητά του να ανταποκρίνεται στη θεραπεία. Για παράδειγμα, μπορεί κανείς να περιμένει μια πολύ καλύτερη απόδοση του ASM στο Elstar από ότι στο Pink Lady, μέχρι στιγμής η προκαλούμενη άμυνα της Pink Lady δύσκολα φτάνει στο επίπεδο της δομικής υπεράσπισης του Elstar. Είναι επίσης ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε ότι οι τρεις ενδιάμεσοι γονότυποι (Fuji, Gala και Golden) ανήκουν στην ίδια κατηγορία ευαισθησίας στην ψώρα της μηλιάς καθώς και στην ίδια κατηγορία συστατικής άμυνας. Ωστόσο, με βάση την βελτιωμένη ικανότητα του Gala να προετοιμάζεται από την ASM, μπορεί κανείς να υποθέσει ότι η στρατηγική μας στον αγρό θα ήταν ακόμη πιο αποτελεσματική σε αυτήν την ποικιλία από ό,τι στο Golden Delicious. Ωστόσο, αυτές οι συγκρίσεις γονότυπου θα πρέπει να διευρυνθούν πριν δοθούν συστάσεις για τις ποικιλίες που πρέπει να ευνοηθούν ή, αντίθετα, να αποφεύγονται κατά τη χρήση PRI σε προγράμματα διαχείρισης οπωρώνων. Το Gala και το Golden) ανήκουν στην ίδια κατηγορία ευαισθησίας στην ψώρα της μηλιάς καθώς και στην ίδια κατηγορία συστατικής άμυνας. Ωστόσο, με βάση την βελτιωμένη ικανότητα του Gala να προετοιμάζεται από την ASM, μπορεί κανείς να υποθέσει ότι η στρατηγική μας στον αγρό θα ήταν ακόμη πιο αποτελεσματική σε αυτήν την ποικιλία από ό,τι στο Golden Delicious. Ωστόσο, αυτές οι συγκρίσεις γονότυπου θα πρέπει να διευρυνθούν πριν δοθούν συστάσεις για τις ποικιλίες που πρέπει να ευνοηθούν ή, αντίθετα, να αποφεύγονται κατά τη χρήση PRI σε προγράμματα διαχείρισης οπωρώνων. Το Gala και το Golden) ανήκουν στην ίδια κατηγορία ευαισθησίας στην ψώρα της μηλιάς καθώς και στην ίδια κατηγορία συστατικής άμυνας. Ωστόσο, με βάση την βελτιωμένη ικανότητα του Gala να προετοιμάζεται από την ASM, μπορεί κανείς να υποθέσει ότι η στρατηγική μας στον αγρό θα ήταν ακόμη πιο αποτελεσματική σε αυτήν την ποικιλία από ό,τι στο Golden Delicious. Ωστόσο, αυτές οι συγκρίσεις γονότυπου θα πρέπει να διευρυνθούν πριν δοθούν συστάσεις για τις ποικιλίες που πρέπει να ευνοηθούν ή, αντίθετα, να αποφεύγονται κατά τη χρήση PRI σε προγράμματα διαχείρισης οπωρώνων.

Η επίδραση εκκίνησης του ASM έχει αναφερθεί αρκετές φορές, ειδικά όταν χρησιμοποιείται σε χαμηλές συγκεντρώσεις (50-100 μM) στον μαϊντανό και το Arabidopsis (Katz et al., 1998; Kohler et al., 2002). Αυτοί οι συγγραφείς παρατήρησαν ότι το ASM έχει διπλό ρόλο ανάλογα με το ποιο γονίδιο που σχετίζεται με την άμυνα ελήφθη υπόψη. Μερικά γονίδια προκλήθηκαν απευθείας (POX, PR1), ενώ άλλα γονίδια εκκινήθηκαν (PAL). Η εργασία μας βασίζεται σε πολύ υψηλότερη συγκέντρωση ASM (σχεδόν 1 mM) και σε διαφορετική επακόλουθη τάση (H2O2). Σε αυτές τις πειραματικές συνθήκες, παρατηρήσαμε επίσης έναν διπλό ρόλο στα γονίδια που σχετίζονται με την άμυνα, αλλά αυτό συνδέθηκε σαφώς με τον γονότυπο και με την κατάσταση «χωρίς θεραπεία έναντι θεραπείας» των φύλλων παρά με την κατηγορία των γονιδίων που παρατηρήθηκαν. Οι μοριακές βάσεις της συστημικής εκκίνησης από παθογόνα ή PRIs έχει αποδειχθεί ότι βασίζονται στην εναπόθεση ενεργοποιητικών σημαδιών χρωματίνης στην περιοχή προαγωγέα των αμυντικών γονιδίων, μόλις γίνει αντιληπτό το σήμα SAR. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τους προαγωγείς γονιδίων WRKY στο Arabidopsis και στο κοινό φασόλι, οι οποίοι συσσωρεύουν διάφορες τροποποιημένες ιστόνες σε απομακρυσμένα φύλλα που επιτρέπουν τη διαρκή μεταγραφή γονιδίων κατά την επακόλουθη αντίληψη του στρες (Jaskiewicz et al., 2011; Martínez-Aguilar et al., 2016). Το εάν η συσσώρευση τροποποιημένης ιστόνης ή άλλες επιγενετικές αλλαγές (μεθυλίωση DNA ή τοποθέτηση νουκλεοσώματος, που αναθεωρήθηκε στο Espinas et al., 2016) εμπλέκονται στην αμυντική εκκίνηση πολυετών φυτών όπως το μήλο, παραμένει ακόμη να καθοριστεί. οι οποίες συσσωρεύουν διάφορες τροποποιημένες ιστόνες σε απομακρυσμένα φύλλα που επιτρέπουν τη διαρκή μεταγραφή γονιδίων κατά την επακόλουθη αντίληψη του στρες (Jaskiewicz et al., 2011; Martínez-Aguilar et al., 2016). Το εάν η συσσώρευση τροποποιημένης ιστόνης ή άλλες επιγενετικές αλλαγές (μεθυλίωση DNA ή τοποθέτηση νουκλεοσώματος, που αναθεωρήθηκε στο Espinas et al., 2016) εμπλέκονται στην αμυντική εκκίνηση πολυετών φυτών όπως το μήλο, παραμένει ακόμη να καθοριστεί. οι οποίες συσσωρεύουν διάφορες τροποποιημένες ιστόνες σε απομακρυσμένα φύλλα που επιτρέπουν τη διαρκή μεταγραφή γονιδίων κατά την επακόλουθη αντίληψη του στρες (Jaskiewicz et al., 2011; Martínez-Aguilar et al., 2016). Το εάν η συσσώρευση τροποποιημένης ιστόνης ή άλλες επιγενετικές αλλαγές (μεθυλίωση DNA ή τοποθέτηση νουκλεοσώματος, που αναθεωρήθηκε στο Espinas et al., 2016) εμπλέκονται στην αμυντική εκκίνηση πολυετών φυτών όπως το μήλο, παραμένει ακόμη να καθοριστεί.

Η εκκίνηση της άμυνας σε κορυφαία νεαρά φύλλα που προέκυψαν μετά τη θεραπεία με ASM είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα και στηρίζει μια βιολογική πραγματικότητα, καθώς υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα προστασίας μας, ειδικά κατά της E. amylovora. Καθώς οι γηρασμένοι ιστοί γίνονται φυσιολογικά ανθεκτικοί σε πολλές ασθένειες (Develey-Rivière and Galiana, 2007) συμπεριλαμβανομένης της ψώρας της μηλιάς και της πυρκαγιάς (Crosse et al., 1972· Jha et al., 2009), μια συστηματική δράση ενός PRI αποτελεί ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό. για τους καλλιεργητές, αποφεύγοντάς τους να επαναλαμβάνουν τις θεραπείες σε κάθε εμφάνιση νέου φύλλου. Αυτό είναι ιδιαίτερα αποφασιστικό στη διαχείριση της ψώρας της μηλιάς με την περίοδο της πρωτογενούς ψώρας να συμπίπτει με τον χρόνο αιχμής ανάπτυξης των βλαστών που οδηγεί σε εμφάνιση νέου φύλλου κάθε 3-4 ημέρες, εάν υπάρχουν βέλτιστες περιβαλλοντικές συνθήκες (Carissel et al., 2008). Η παρούσα μελέτη προτείνει μια πιθανή μείωση των αμυντικών αποκρίσεων μετά τη θεραπεία με το χρόνο και την απόσταση, δηλαδή σε διαδοχικά νέα φύλλα που αναδύθηκαν μετά τη θεραπεία. Ωστόσο, αυτή η μείωση μπορεί να διορθωθεί με επαναλαμβανόμενες εφαρμογές του PRI όπως τονίστηκε στα πειράματά μας. Στον οπωρώνα, οι εβδομαδιαίες προγραμματισμένες εφαρμογές του ASM φαίνονται επομένως απαραίτητες τουλάχιστον στην αρχή της καλλιεργητικής περιόδου και θα μπορούσαν ίσως να γίνουν λιγότερο συχνές προς το τέλος της περιόδου πρωτογενούς μόλυνσης καθώς μειώνεται ο ρυθμός εμφάνισης των φύλλων.

Η αυξίνη είναι γνωστή για την ανταγωνιστική της αλληλεπίδραση με τη σηματοδότηση σαλικυλικού (SA) (Park et al., 2007; Wang et al., 2007; Robert-Seilaniantz et al., 2011b) ενώ η κυτοκινίνη και το Ca ² για τη συνεργιστική τους δράση με SA ή αιθυλένιο (Raz and Fluhr, 1992; Choi et al., 2010; Liang et al., 2010; Li et al., 2016). Σε αυτή τη μελέτη, εντοπίσαμε μάλλον μια ισχυρή αθροιστική δράση του αναλόγου της αυξίνης NAA με το ανάλογο SA ASM όσον αφορά την προστασία έναντι της νόσου και δεν αποκάλυψε καμία παρεμβολή του αναλόγου κυτοκινίνης 6BA ή του Ca με το ανάλογο SA, αν και το τελευταίο ήταν ικανό να προκαλέσει άμυνες μήλων. Αυτό πιθανώς αποκαλύπτει ότι τα γονίδια που επιλέχθηκαν στη μελέτη μας μπορούν να θεωρηθούν μόνο ως αμυντικοί δείκτες, αλλά δεν εμπλέκονται στην αντίσταση στο E. amylovora. Από πρακτική άποψη, αυτή η εργασία δίνει τις πρώτες ενδείξεις ότι οι γεωργικές εισροές μπορούν να επηρεάσουν το ASM. Αυτή η προσέγγιση αξίζει να συμπληρωθεί περαιτέρω με (i) άλλες εισροές που χρησιμοποιούνται στον οπωρώνα (συμπεριλαμβανομένων των φυτοφαρμάκων, βλέπε για παράδειγμα Herms et al., 2002) και (ii) διαδοχικές εφαρμογές (είτε πριν είτε μετά την εφαρμογή PRI) για τη διασφάλιση μη αντικρουόμενων αλληλεπιδράσεων ή για την αποκάλυψη χρήσιμων πρόσθετων. Από αυτή την άποψη, το πρόγραμμα επεξεργασίας που πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της δοκιμής μας στο χωράφι δίνει ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο αντιμετωπίζονται βαριά τα δέντρα στη συμβατική διαχείριση οπωρώνων και καταδεικνύει την ανάγκη αντιμετώπισης του ζητήματος, ειδικά σε αυτήν την καλλιέργεια.

Η παρατεταμένη ενεργοποίηση της άμυνας των φυτών συνδέεται συχνά με τη μείωση της ανάπτυξης των φυτών λόγω μιας αντιστάθμισης ανάπτυξης-άμυνας που στοχεύει στην ιεράρχηση της κατανομής των φυτικών πόρων (Huot et al., 2014 για ανασκόπηση). Οι επαναλαμβανόμενες θεραπείες ASM έχουν συσχετιστεί για παράδειγμα με μείωση της βιομάζας σίτου απουσία πίεσης ασθένειας ή παρασίτων (Heil et al., 2000). Στη δοκιμή πεδίου μας, είναι ωστόσο αδύνατο να αποδοθεί η ελαφρά μείωση της απόδοσης και του διαμετρήματος που παρατηρείται στην ελαφριά στρατηγική IPM ASM σε μια αρνητική παρενέργεια του ASM και όχι στον υπολειπόμενο αντίκτυπο της νόσου. Μόνο οι επαναλαμβανόμενες θεραπείες ASM σε συνδυασμό με μια πλήρη στρατηγική IPM θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκρυπτογράφηση αυτής της ανησυχίας.

Συνολικά, τα παρόντα αποτελέσματα παρέχουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα PRI μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οπωρώνες μήλων για την καταπολέμηση των απειλητικών παρασίτων με ταυτόχρονη μείωση της χρήσης συμβατικών φυτοφαρμάκων. Η συνέχιση της απόκτησης γνώσεων σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα του πεδίου PRI θα συμβάλει αναμφίβολα στη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς τους και, συνεπώς, στη διάδοση της χρήσης τους για ασφαλέστερες γεωργικές πρακτικές. Η επιρροή των περιβαλλοντικών συνθηκών είναι κυρίως ένα σημαντικό ζήτημα που μένει να αντιμετωπιστεί.

Συνεισφορές Συγγραφέων

Όλοι οι συγγραφείς που αναφέρονται έχουν συνεισφέρει ουσιαστική, άμεση και πνευματική στο έργο και το έχουν εγκρίνει για δημοσίευση.

Χρηματοδότηση

Αυτό το έργο και το BM χρηματοδοτήθηκαν από το έργο FUI (Γαλλικό Κοινό Υπουργικό Ταμείο) Defistim που διαχειρίζεται η Syngenta Agro SAS.

Δήλωση Σύγκρουσης Συμφερόντων

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι η έρευνα διεξήχθη απουσία εμπορικών ή οικονομικών σχέσεων που θα μπορούσαν να ερμηνευθούν ως πιθανή σύγκρουση συμφερόντων.

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς ευχαριστούν τους Roland Chartier, Martine Devaux, Christophe Brouard και Jocelyn Maquaire για την εξαιρετική τεχνική βοήθεια και τη Vanessa Hays-Marolleau για την κριτική του χειρογράφου. Είναι ευγνώμονες στην ομάδα INEM της IRHS Angers για την παραγωγή φυτών και τη συντήρηση των φυτών στο θερμοκήπιο.

Συμπληρωματικό υλικό

Το συμπληρωματικό υλικό για αυτό το άρθρο βρίσκεται στο διαδίκτυο στη διεύθυνση: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01938/full#supplementary-material

ΣΧΗΜΑ S1 | Διάταξη οπωρώνα. ASM, acibenzolar-S-methyl; IPM, ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων.

ΕΙΚΟΝΑ S2 | Ανάλυση κύριου συστατικού της έκφρασης του αμυντικού γονιδίου στις πέντε ποικιλίες μήλων Elstar, Fuji, Gala, Golden Delicious (Golden) και Pink Lady πριν και 3 ημέρες μετά τη θεραπεία με ASM ή νερό. Οι μισές από κάθε παρτίδα φυτών που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία έλαβαν πρόσθετη επεξεργασία υπεροξειδίου του υδρογόνου 48 ώρες πριν από τη δειγματοληψία ιστού για να αποκαλυφθούν τα αποτελέσματα εκκίνησης. Προβολή δειγμάτων στα κύρια συστατικά 1 και 2. Ένα μη επεξεργασμένο δείγμα Elstar επιλέχθηκε αυθαίρετα ως μοναδικός βαθμονομητής για τον υπολογισμό των τιμών 2 ^-ΔΔCT κάθε αμυντικού γονιδίου. ASM, acibenzolar-S-methyl; Hp, υπεροξείδιο του υδρογόνου; Ουά, νερό.

ΕΙΚΟΝΑ S3 | Αποτελεσματικότητα αθροιστικών θεραπειών ASM κατά του E. amylovora σε σπορόφυτα μήλων. Ίδια αρίθμηση φύλλων με αυτή του Σχήματος 6. Τα κουτιά αντιπροσωπεύουν τιμές της επίπτωσης της νόσου που αξιολογήθηκαν 2 (παστέλ χρώματα) και 3 (φωτεινά χρώματα) εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό. Οι διάμεσοι, οι μέσοι όροι και τα ακραία σημεία υποδεικνύονται με οριζόντιες γραμμές, διαμάντια και τετράγωνα αντίστοιχα. Τα κουτιά με τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσα που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskal–Wallis, n = 9, δηλαδή, 3 τεμάχια των 10 φυτών ανά πείραμα × 3 ανεξάρτητα πειράματα). ASM, acibenzolar-S-methyl, Wa, νερό.

ΕΙΚΟΝΑ S4 | Προστατευτική δράση του NAA που εφαρμόζεται μόνο του ή σε συνδυασμό με ASM έναντι του V. inaequalis σε σπορόφυτα μήλων, 3 εβδομάδες μετά τον εμβολιασμό. Κάθε σημείο αντιπροσωπεύει τη συχνότητα της νόσου που καταγράφεται σε ένα οικόπεδο 10 φυτών. Αποτελέσματα από ένα πείραμα. Τα ίδια γράμματα αντιπροσωπεύουν μέσα που δεν διαφέρουν σημαντικά (P lt;0,05, δοκιμή Kruskal–Wallis, n = 3, δηλ. 3 οικόπεδα 10 φυτών σε ένα πείραμα). ASM, acibenzolar-S-methyl; ΝΑΑ, ναφθαλινο οξικό οξύ; Ουά, νερό.

ΠΙΝΑΚΑΣ S1 | Λεπτομερές πρόγραμμα θεραπείας που πραγματοποιήθηκε κατά την περίοδο της πρωτογενούς μόλυνσης της ψώρας της μηλιάς στον πειραματικό οπωρώνα μηλιάς σε στρατηγικές IPM, light IPM και light IPM ASM. ASM, acibenzolar-S-methyl; IPM, ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων.

SARS – CoV – 2, βρογχοϊδεοσκόπηση, NBI (Απεικόνιση στενής ζώνης), ενδοπνευμονική παροχέτευση, AVDS, επαγωγέας φυτικής αντοχής, acibenzolar-S-methyl, ψώρα μήλου, διαχείριση παρασίτων, Ποικιλίες, πυρκαγιά, συστημική επίκτητη αντοχή