Tahıllarda Sarı Pas (Puccinia striiformis)

Hastalık hakkında genel bilgi:

Sarı pas, buğday ve arpanın, dünyaca önemli hastalıklarından biridir. Hastalık yüzyılın sonlarından itibaren kayda geçmeye başlamış, etiyolojisi ise 19. yy.’ın ortalarında saptanabilmiştir. Önceleri yabani özçimenler üzerinde yaşamını sürdüren etmenin muhtemelen Asya’dan Avrupa’ya ve diğer kıtalara (Avustralya hariç) geçtiği ve kültür bitkilerinde zarar yapmaya başladığı sanılmaktadır. Hastalık çevre koşullarına çok bağımlı olduğu için bazen epidemi yapmakta, bazen ise ortadan kaybolmuş gözükmektedir. Çevre koşullarına bağımlılığı hastalığın daha çok Kuzeybatı ve Kuzey Avrupa, İsviçre, İspanya, Portekiz, Çin ve Hindistan’da yoğunlaşmasına neden olmaktadır. Ön Asya’da hastalık daha çok sulanan alanlarda ve dağlık kesimlerde görülmektedir. Serin ve yağışlı iklime sahip sahil kuşakları ve orta yükseklikteki dağlık bölgeler hastalığın tercih ettiği alanlardır.

Yukarıda da ifade edildiği gibi, sarı pas epidemik bir hastalıktır. Birkaç yıl dikkati çekmeden yayılan hastalık aniden önemli kayıplara yol açan bir epidemiye dönüşebilir. Örneğin; 1937, 1938, 1955 ve 1961 yıllarında Orta ve Kuzeybatı Avrupa’da ağır epidemiler oluşmuş, bazı alanlarda ve çeşitlerde %50’ye varan ürün kayıpları meydana gelmiştir. Hollanda’da 1955 yılındaki epidemi toplam ürünün yaklaşık %10 unu yok etmiştir. Süt olum döneminde hastalık şiddeti ile ürün kaybı arasında oldukça yüksek bir korelasyon vardır ve ürün kaybı özellikle bayrak yaprağın ve kavuzların infekte olmasıyla belirir.

Sarı pasın Türkiye’de de buğday, arpa ve çavdarın en önemli pas hastalığı olduğu söylenebilir. Yapılan çeşitli çalışmalar bu hastalığın ülkenin her yöresinde yaygın ve birinci derecede zararlı olduğunu ortaya koymuştur. İç ve Doğu Anadolu Bölgeleri’nde 1936, 1940 ve 1943 yıllarında önemli verim kayıplarına yol açtığı H. Bremer tarafından ifade edilmiştir. Şerife İnce tarafından 1976 yılında yayınlanan bir araştırmada da Ege Bölgesi’nde 1 milyon dekarlık ekiliş alanının %87 sinin tarandığı ve 1969 yılında sarı pas salgınından ötürü %12’lik bir ürün kaybı olduğu bildirilmektedir.

Konukçuları:

Sarı pas yalnızca özçimenlerde görülür. Bunlar arasında Bromus, Festuca, Agropyron ve Lolium tanınmış özçimen bitkileridir. Kültür bitkilerinden ise esas olarak buğday ve arpa daha ender olarak çavdar hastalığa yakalanır.

 Simptomları (Belirtileri):

Hastalık genç bitkilerin yapraklarında 0.5-1 mm büyüklüğünde parlak portakal veya limon sarısı renkte üredospor yataklarıyla (püstül) belirir. Püstüller başlangıçta yaprağın her iki yüzünde ve uç kısmına yakındır; sonra bütün yaprakta, yaprak kınında, sapta ve başakta görülürler. Yayılma yaprak ve sapta damarlar boyunca olur. Sonuçta Sarı Pas’a has 7-11 cm uzunluğunda çok sık oluşmuş üredospor yatakları ve bunların arasında klorotik alanları içeren şeritler meydana gelir. Bu durum üredospor yataklarına makine dikişi gibi dizilmiş bir görünüm kazandırır. Bu şeritler, birbirleriyle birleşip tüm yaprağı istila edebilirler.

Yapraklar yırtılır ve içeri doğru kıvrılırlar. Şiddetli infeksiyonlarda arpalarda sapta da bu belirtiler görülür. Buğdayın sapında ise bu tip belirtiler enderdir, olgunlaşan üredospor yatakları genelde epidermisin altında kalırlar. Sarı pas belirtileri çiçeklerde, iç ve dış kavuzlarda ve kılçıklarda da görülebilir. Daha ileri gelişme dönemlerinde konukçu bitkinin infekteli kısımlarında 1 mm uzunluğunda yan yana veya arka arkaya dizilmiş, siyah renkli çizgiler (teliospor yatakları) oluşur. Bu yataklar epidermis tarafında örtülmüş olarak kalırlar.

Yaşam Çemberi:

Puccinia striformis hastalığının yaşam çemberi

Etmen tamamlanmamış bir yaşam çemberine sahiptir. Bunun nedeni monokaryotik dönem için gerekli ara konukçunu olmamasıdır. Buna göre hastalığın doğadaki devri ancak üredosporlar ile mümkündür.

Urediosporlar, üredosoruslar içinde kısa sapçıkların ucunda oluşurlar. Sporların üst yüzeylerinde konik şekilli dikensi çıkıntılar bulunur. Çekirdek sayısı 2 olup hücre çeperinde 4 adet çimlenme por’u bulunur.

Teliosporlar 2 hücreli, saplıdırlar. Bu sporlar çoğunlukla basidiospor oluşturarak çimlenirler. Ancak basidiosporlar tahılları infekte edemezler. Bu nedenle teliosporların biyolojik fonksiyonları yoktur.

Üredosporlar ancak serbest su damlaları içinde çimlenebilirler.

Çimlenme için yaprakların en az 3, optimal 8 saat süre ile ıslak kalmaları gerekir.

Çimlenme için optimal sıcaklık 9- 11ºC, minimum sıcaklık 0ºC ve maksimum sıcaklık ise 20- 25ºC’dir.

Çimlenen üredosporun çim borusu bir stoma yönünde gelişerek, kapalı bile olsa appressorium oluşturmadan onu penetre eder.

Optimal koşullarda penetrasyon 3 saat içinde tamamlanır. Kompatible (uyumlu) konukçu-patojen sistemlerinde penetrasyon hifi stoma boşluğunda çok çekirdekli (10-20 adet) yuvarlak, sarı renkli, balon biçiminde bir yapıya dönüşür. Bu yapıdan 2-3 hif meydana gelir. Bu hifler interselüler olarak yayılırlar ve çevredeki hücrelere 2-3 adet emeç gönderirler. Dokunun kolonizasyonu mezofilde interselüler alanda gelişen hifler tarafından tamamlanır. Birkaç gün sonra yaprak damarlarını izleyerek gelişen ince yapılı hifler oluşur. Bu hifler üredosorusları meydana getirirler ve böylelikle hastalığın tipik belirtisi olan çizgi veya makine dikişi gibi görünüm meydana gelir.

Etmen doku içinde yarı sistemik olarak yayılır. Bu nedenle düşük bir inokulum yoğunluğu bile şiddetli bir infeksiyon yaratabilir.

İnkompatıble (uyumsuz) sistemlerde konukçu hücreleri penetrasyondan hemen sonra ölürler, böylelikle etmen beslenemez ve ölür.

Puccinia striformis hastalığının hayat devri (ingilizce versiyon)

Sarı pası diğer pas etmenlerinden;

• Çimlenme için serbest su damlasına gereksinim duyması
• Kısa penetrasyon süresine sahip olması
• Dokuda ‘yürüyen hifleri’ sayesinde yarı sistemik yayılabilmesi ile ayrılır.

Hastalığın inkübasyon süresi çevre sıcaklığına bağlı olarak oldukça değişir.

Sporulasyon optimal koşullarda (10-20ºC) en az 11 gün, 15ºC’de yaklaşık 12-15 gün, 5ºC’de ise 25 günlük bir süre içinde gerçekleşir. İnfeksiyon ve spor oluşumu 0ºC’de durur.

Kışın düşük sıcaklıklarda ve zayıf güneş ışığında inkübasyon süresi 60 gün veya daha fazla sürebilir. Sporulasyon ise hava koşullarına ve konukçunun fizyolojik durumuna bağlı olarak birkaç gün ile birkaç hafta boyunca devam edebilir.

Ilıman iklimlerin ortalama hava sıcaklığında sarı pas etmeni iyi sporlanır ve bir mevsimde 20’ye kadar nesil oluşturabilir. Kışı sert geçen bölgelerde etmen, üzerinde bulunduğu yapraklarla ölür.

İlkbahar aylarındaki yüksek hava nemi infeksiyon ve sporulasyonu teşvik ederken şiddetli yağmurlar yaprağı  kirleterek infeksiyonu azaltırlar. Bu nedenle ilkbahar mevsimi bol yağışlı olan bölgelerde yıl nisbeten kurak geçerse daha şiddetli hastalık çıkışı olur.

İlkbahar sonlarında kuraklık ve yüksek sıcaklık epidemileri durdurur. Ancak uygun koşullar geri geldiğinde hastalık devam edebilir. Çünkü etmenin hemen hemen ölmüş yapraklarda dahi, bunlar turgorlarını koruduğu sürece sporulasyona devam edebilmektedir.

Etmen yağışlı geçen yıllarda hasattan sonra kendi gelen bitkiler üzerinde yazlar. Bu bitkiler hasattan önce dahi tarlada görülebilirler. Bu durumda hasattan hemen sonra bu bitkilerde, pas belirtileri görülebilir ve böylece sonbahar-kış infeksiyonları için inokulum kaynakları üremiş olur. Yaz aylarının kurak geçtiği yıllarda kendi gelen bitkiler oldukça daha geç çimlenirler ve böylece etmenin yazlama şansı azalır. Ancak yüksek yaylalarda yazın gelişmeye devam eden bitkiler fungusa bu şansı vermeye devam edebilirler.

 Metabolik Zararları:

• Hasta bitkilerde, özellikle spor yataklarının sporulasyona geçmesiyle bitki metabolizmasında önemli sapmalar ortaya çıkar.
• Transpirasyon, solunum artar. Klorofil içeriği ve asimilasyon intensitesi azalır.
• Hasta dokuda oluşan asimilatların diğer dokulara taşınması olumsuz yönde etkilenir.
• Sakkaroz içeriği azalır.
• Eriyebilir azotlu bileşikler ve fenollerin oranı artar.
• İnfeksiyonun başladığı gelişme dönemi ve yakalanma şiddetine göre gelişmesi az veya çok engellenir, yapraklar küçülür, kök hacmi azalır.

Puccinia striformis hastalığının üremesi nasıl olmaktadır ? (ingilizce versiyon)