Hızlı ʻŌhiʻa Ölümü: Hawaii Ağacını Kurutan İki Yeni Mantar

ʻŌhiʻa lehua (Metrosideros polymorpha), Hawaii'nin kültürü ve ormanlarıyla iç içe geçmiş endemik bir ağaçtır. 2010 civarında Hawaii Adası'ndaki ʻōhiʻa ağaçlarının bir kısmında yapraklar birkaç gün içinde kahverengiye döndü ve ağaçlar haftalar içinde öldü. Hastalığa "hızlı ʻōhiʻa ölümü" adı verildi. Etkenin tek bir mantar değil, birbirinden farklı kökenden gelen iki yeni tür olduğu ancak sonradan anlaşıldı. Bu yazı bu keşfin nasıl yapıldığını, hastalığın ağaç içinde nasıl ilerlediğini, böceklerin rolünü ve yayılmayı durdurmak için geliştirilen araçları anlatıyor.

Kahverengiye dönen tepeler

Hızlı ʻōhiʻa ölümü, yaklaşık 2010'dan bu yana Hawaii'nin ekosistemde kilit rol oynayan endemik ağacı ʻōhiʻa'da yaygın ölümlere yol açmıştır; görünür belirtiler tepe yapraklarının hızla kahverengileşmesi ve ardından ağacın haftalar içinde ölmesidir (Weingarten ve ark., 2022). ʻŌhiʻa lehua'nın Hawaii için kültürel, biyolojik ve ekolojik önemi vardır ve ön incelemeler hastalığın etkeninin C. fimbriata kompleksine benzeyen bir Ceratocystis türü olduğunu göstermişti (Barnes ve ark., 2018).

Bir değil, iki yeni tür

Hawaii Adası'ndaki hastalıklı ağaçlardan toplanan izolatlar filogenetik, morfolojik ve biyolojik tür kavramları, patojenite testleri ve mikrosatelit analizleriyle incelendiğinde iki ayrı soy ortaya çıkmış ve bunlar Ceratocystis lukuohia ve Ceratocystis huliohia adlarıyla yeni tür olarak tanımlanmıştır (Barnes ve ark., 2018). C. lukuohia Latin Amerika kladında yer almış ve Karayipler'deki Syngonium ve Xanthosoma izolatlarıyla ve doğu ABD'ye özgü C. platani ile yakın akraba çıkmış; C. huliohia ise Asya-Avustralya kladında, Asya'ya özgü olduğu düşünülen türlerin yanında yer almıştır (Barnes ve ark., 2018).

Patojenite testleri iki türün de ʻōhiʻa fidelerinde saldırgan patojenler olduğunu, mikrosatelit verileri ise ikisinin de klonal olduğunu göstermiştir (Barnes ve ark., 2018). C. lukuohia'nın yakın akrabası C. platani'nin Avrupa'daki öyküsü çınar kanser lekesi yazısında anlatılıyor; iki yeni türün adlarının nasıl konduğunun arka planı ise bir mantar, bir isim yazısında.

Ağacın içinde ilerleyiş

İki türden C. lukuohia daha önemli patojen olarak görülür. Yaralanarak C. lukuohia ile aşılanan orman ağaçlarında, şubatta aşılanan üç ağaçtan biri 92 gün sonra, ağustosta aşılanan üç ağaçtan ikisi 69 gün sonra tepede solgunluk göstermiş; ana gövdelerde diri odunda yaygın, ışınsal siyah lekelenme bulunmuş, kontrol ağaçlarında ise solgunluk ya da lekelenme görülmemiştir (Hughes ve ark., 2020). Doğal yoldan enfekte ağaçlarda da ksilemdeki kesintisiz lekelenme ana gövdeden tepeye kadar uzanmış; yazarlar nekrotik floem ve diri odundaki ışınsal lekelenme dışında belirtilerin sert odunlu ağaçlardaki diğer sistemik solgunluk hastalıklarına benzediğini belirtmiştir (Hughes ve ark., 2020).

Böcek talaşı

Hastalığın yayılmasında ambrosia böceklerinin ve oydukları tünellerden attıkları talaşın büyük rol oynadığı düşünülür. Hawaii Adası'nın farklı yerlerinden alınan gövde parçalarından çıkarılan böcekler incelendiğinde Xyleborinus saxesenii, Xyleborus affinis, X. ferrugineus, X. perforans ve X. simillimus'un hastalıklı ʻōhiʻa'da yaygın olduğu ve her birinin canlı Ceratocystis taşıyan talaş ürettiği bulunmuştur (Roy ve ark., 2020). Canlı mantar taşıyan talaş 13 m yüksekliğe kadar gövdenin her yerinde bulunmuş, yabancı tür X. ferrugineus adanın tek yerli ambrosia böceği X. simillimus'tan dört kat fazla talaş üretmiştir (Roy ve ark., 2020). Odun içinde mantar yetiştiren bu böceklerin biyolojisi ambrosia böcekleri yazısında anlatılıyor.

İki tür arasında gen alışverişi

İki patojen eşeyli olarak çiftleşemez, ama hastalıklı ʻōhiʻa odununda sık sık yan yana bulunur. 33 mitokondri genomu dizilenip toplam 35 Ceratocystis mitogenomu incelendiğinde, C. lukuohia'nın başka bakımdan aynı olan mitogenomlarında 10 bölgenin değişken biçimde bulunduğu, C. huliohia'nın ise her izolatında bu bölgelerin aynı kopyalarını taşıdığı görülmüştür (Mayers ve ark., 2021). Yazarlar bu bölgelerin C. huliohia'da doğduğunu ve büyük olasılıkla ağaçtaki yara yüzeyinde hif uçlarının geçici sitoplazma temasıyla C. lukuohia popülasyonlarına aktığını öne sürmüştür (Mayers ve ark., 2021).

Tanı ve izleme

Hastalığın öbür adalara ve Pasifik'e yayılmasını önlemek için hızlı tanı gerekiyordu. Geliştirilen gerçek zamanlı PCR testleri odun, toprak ve böcek talaşından alınan özütlerde iki patojeni ayırt edebilmiş; C. huliohia için 2 ila 4, C. lukuohia için 16 spor gibi düşük miktarları bir günden kısa sürede saptamıştır (Heller ve ark., 2018).

Havadan izleme de denenmiştir. 2018 ve 2019'da Hawaii Adası ormanlarının tekrarlanan lazer yönlendirmeli görüntüleme spektroskopisiyle taranması, 2018'de yeşil olup 2019'da kahverengileşen tepelerin, kahverengileşmeden önce yaprak su içeriği, tanen, fenol ve selüloz gibi özellikler bakımından yeşil kalan tepelerden ayrılabildiğini göstermiştir (Weingarten ve ark., 2022).

Adalar arası karantina

Hastalık, ʻōhiʻa odununun ve bitki materyalinin adalar arasında taşınmasını düzenleyen bir eyalet karantinasına yol açmıştır. Ticarette kullanılan ʻōhiʻa kütüklerine vakumlu buhar uygulandığında 60 °C'de 60 dakikalık programdan sonra diri odunun hiçbir noktasında canlı Ceratocystis bulunmamış, 56 °C'de 30 dakikalık programda ise 208 alt örnekten yalnızca birinde mantar ayrılmıştır (Juzwik ve ark., 2022). Kıtalar arası bir başka ağaç salgınının, servi kanserinin öyküsü servi kanseri yazısında. Fidan ticaretiyle kıtaları dolaşan bir başka ağaç hastalığı şimşir yanıklığı yazısında anlatılıyor.

Bilimsel referanslar

Barnes, I. et al. (2018). New Ceratocystis species associated with rapid death of Metrosideros polymorpha in Hawai'i. Persoonia, 40, 154-181. PMID 30505000. DOI 10.3767/persoonia.2018.40.07.

Heller, W.P. & Keith, L.M. (2018). Real-Time PCR Assays to Detect and Distinguish the Rapid 'Ōhi'a Death Pathogens Ceratocystis lukuohia and C. huliohia. Phytopathology, 108(12), 1395-1401. PMID 29882717. DOI 10.1094/PHYTO-09-17-0311-R.

Hughes, M.A. et al. (2020). Pathogenicity, Symptom Development, and Colonization of Metrosideros polymorpha by Ceratocystis lukuohia. Plant Dis, 104(8), 2233-2241. PMID 32552282. DOI 10.1094/PDIS-09-19-1905-RE.

Juzwik, J. et al. (2022). Vacuum Steam Treatment of Metrosideros polymorpha Logs for Eradication of Ceratocystis huliohia and C. lukuohia. Plant Dis, 106(4), 1114-1121. PMID 34752125. DOI 10.1094/PDIS-07-21-1424-RE.

Mayers, C.G. et al. (2021). Recent and Ongoing Horizontal Transfer of Mitochondrial Introns Between Two Fungal Tree Pathogens. Front Microbiol, 12, 656609. PMID 34149643. DOI 10.3389/fmicb.2021.656609.

Roy, K. et al. (2020). Ambrosia Beetle (Coleoptera: Curculionidae) Communities and Frass Production in 'Ōhi'a (Myrtales: Myrtaceae) Infected With Ceratocystis (Microascales: Ceratocystidaceae) Fungi Responsible for Rapid 'Ōhi'a Death. Environ Entomol, 49(6), 1345-1354. PMID 33315073. DOI 10.1093/ee/nvaa108.

Weingarten, E. et al. (2022). Early detection of a tree pathogen using airborne remote sensing. Ecol Appl, 32(2), e2519. PMID 34918400. DOI 10.1002/eap.2519.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 7  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya