1
เชอราื Fusarium oxysporum f.sp. cubense สาเหตุโรคตายพรายของกล้วย
แปลและเรียบเรียงโดย อภิรัชต สมฤทธิ์ Apirusht Somrith กลุ มวิจัยโรคพืช สํานักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช กรมวิชาการเกษตร เขตจตุจักร กรุงเทพฯ โทร. 0-2579-5581, 08-4448-2411 อีเมล : [email protected]
อนุกรมวิธานและการจัดจําแนกเชื้อรา Fusarium oxysporum
Fusarium เป นราที่จัดอยู ใน Division Eumycota, Subdivision Deuteromycotina, Class Hyphomycetes (Ainsworth และคณะ, 1971) เชื้อรานี้สร างเส นใยมีผนังกั้น ลักษณะ conidiophore เป น ก านเดี่ยวหรือแตกแขนง มีการสร าง sporodochium และ phialide macroconidium มีรูปร างคล ายเคียว หรือเสี้ยวพระจันทร (sickle-shaped) ลักษณะสําคัญที่ใช จําแนกชนิดของเชื้อรา ได แก macroconidium โดยเฉพาะรูปร าง ขนาด foot cell และ apical cell microconidia มีขนาดเล็ก อาจมีหรือไม มีผนังกั้น หรือ อาจเกิดต อกันเป นลูกโซ เชื้อราสร างสปอร ผนังหนา หรือ chlamydospore เกิดอยู ในตําแหน งปลายเส นใน (terminal) หรือ กลางเส นใย (intercalary) (Gams และคณ ะ, 1987) การสร าง stroma หรือ sporodochium ไม จัดเป นลักษณะสําคัญในการจําแนก ชนิดของ Fusarium แต การสร าง macroconidium รูปร างเรียวยาวลักษณะโค ง หัวท ายแหลม (fusoid) และรูปร างของ foot cell เป นลักษณะสําคัญในการ จําแนกรา Fusarium ออกจากรา Cylindrocarpon ซึ่งเป นราที่มีรูปร างลักษณะคล ายกัน (Booth, 1971) การจัดแบ งชนิดของ Fusarium spp. นั้นอาศัยลักษณะพื้นฐานเบื้องต นคือ ขนาดและรูปร างของ macroconidia การสร างหรือไม สร าง รวมถึงรูปร างลักษณะของ microconidia ลักษณะการสร าง microconidia และชนิดของ phialide ลักษณะรองคือ รูปร าง และการสร างหรือไม สร าง chlamydospore ลักษณะสัณฐานและตําแหน งการเกิด chlamydospore การเกิด sclerotium และ sporodochium ส วน ลักษณะของโคโลนี การสร างเม็ดสี (pigmentataion) บนอาหารเลี้ยงเชื้อ และอัตราการเจริญของโคโลนีเชื้อ สามารถนํามาใช เป นเกณฑ ในการจําแนกชนิดได ถ าการศึกษามีขั้นตอนที่เป นมาตรฐาน (Windels, 1991) ราใน สกุล Fusarium เป นเชื้อราที่มีความสําคัญทางเศรษฐกิจมาก เชื้อราหลายชนิดในสกุลนี้เป นเป นสาเหตุทําให เกิดโรคกับพืชมากมาย ส วนใหญ รา Fusarium เป นเชื้อราในดินสามารถมีชีวิตอยู รอดในดินได นานในรูปของ สปอร ผนังหนา หรือ chlamydospores (Lester และคณะ, 1988) Fusarium oxysporum เป นเชื้อราชนิด (species) หนึ่งใน Section Elegans ของรา สกุล (genus) Fusarium เชื้อรานี้แพร กระจายอยู ทั่วไปในทุกพื้นที่ของโลก เป นราอาศัยในดิน (soil saprophyte) สามารถอยู รอดในฤดูหนาวในรูปเส นใย (mycelium) และ สปอร ผนังหนา (chlamydospore) เชื้อรานี้มี หลายสายพันธุ (strains) ทั้งที่เป นสาเหตุของโรคเหี่ยวในพืชหลายชนิด และ ไม เป นสาเหตุของโรค (saprophyte strain) เชื้อสาเหตุของโรคสามารถอยู ในดินได หลายป ทําให การใช ระบบปลูกพืชหมุนเวียน 2
เพียงหลีกเลี่ยงเชื้อรานี้ไม สามารถนํามาใช ได ในการควบคุมโรคได (Booth, 1971) เชื้อราส วนใหญ เป นราที่เข า ทําลายและทําให เกิดโรคทางระบบท อลําเลียงของพืช ทําให เกิดโรคเน าในหัว เหง า และรากพืช (Lester และ คณะ, 1988) เช น โรครากเน าของข าวโพด ทําให เกิดโรคกับต นปอ (flax) ฝ าย ถั่วลิสง ถั่วเหลือง ถั่วลันเตา หัว หอม มันฝรั่ง กล วย ส ม และ แอปเป ล เชื้อรายังทําให เกิดโรค damping off กับเห็ดที่เพาะด วย (Gravensen และคณะ, 1994) ในประเทศไทยพบราชนิดนี้อยู กระจัดกระจายมากกว าชนิด (species) อื่นทั้งในดินและพืช โดยเป นสาเหตุของโรคในพืชที่สําคัญหลายชนิด ได แก ธัญพืชเมืองหนาว ฝ าย ถั่วลิสง หัวหอม กะหล่ําปลี แตงโม มะเขือเทศ พริก ถั่วฝ กยาว และ มันฝรั่ง (ป ยะวดี, 2533)
ชีววิทยาและวงจรชีวิต วงจรชีวิตของเชื้อรา F. oxysporum เริ่มต นจากระยะดํารงชีพแบบแซพโพรไฟต (สภาพการ ดํารงชีวิตของจุลินทรีย ซึ่งดํารงชีวิตโดยใช อาหารและพลังงานจากการย อยสลายซากของสิ่งมีชีวิต) ซึ่งเป นเวลา ที่เชื้อราอยู รอดในดินในรูปลักษณ ของคลามายโดสปอร (chlamydospore) (Beckman & Roberts, 1995) คลามายโดสปอร อยู ในระยะพักตัว ไม เคลื่อนที่ ฝ งตัวอยู ในเศษซากเนื้อเยื่อพืช จนกระทั่งเมื่อมีสารอาหารที่ คลามายโดสปอร สามารถใช เป นอาหารได มากระตุ นให คลามายโดสปอร งอกเจริญเส นใย สารอาหารเหล านั้น เป นของเหลวที่ปลดปล อยมาจากรากที่แผ ขยายออกมาของพืชชนิดหรือพันธุ ต าง ๆ (Stover, 1962 a,b, Beckman & Roberts, 1995) หลังจากคลามายโดสปอร งอกเส นใยแล ว ก็จะสร างเส นใยซึ่งมีหน าที่ในการ เจริญเติบโตและการสืบพันธุ (thallus) แล วหลังจากนั้นเส นใยเหล านี้ก็จะผลิตโคนิเดียขึ้นมาภายในเวลา 6-8 ชั่วโมง และต อจากนั้น หากสภาวะแวดล อมเหมาะสม อีก 2-3 วัน เชื้อราก็จะสร างคลามายโดสปอร อีกครั้ง การรุกรานเข าสู รากพืช (Invasion of the roots) เกิดขึ้นหลังจากเชื้อราแทงเส นใย (penetration) เข าสู ชั้น epidermal cells ของรากพืชอาศัยหรืออาจจะไม ใช พืชอาศัย (Beckman & Roberts, 1995) และเกิด พัฒนาการของโรคที่ฝ งตัวทําลายอยู ในระบบท อลําเลียงของพืชอาศัย (Stover, 1970) ในระยะที่โรคพัฒนาถึง ขีดสุด เชื้อราจะเจริญออกจากเนื้อเยื่อระบบท อลําเลียงเข าไปสู เซลล โครงสร างของพืชที่อยู ถัดไป และให กําเนิด โคนิเดีย และคลามายโดสปอร จํานวนมากต อไป เชื้อราสาเหตุโรคเหี่ยวสามารถอยู รอดในดินได ในรูปเส นใย แต ส วนใหญ อยู ในรูปสปอร โดยพักตัวในเศษซากพืชที่มันเข าไปทําลาย รูปลักษณ การพักตัวของของสปอร บริเวณ พื้นที่ที่มีอุณหภูมิหนาวเย็น ส วนใหญ แล วจะเป นในรูปคลามายโดสปอร (Agrios, 1997)
การสํารวจ การเก็บตัวอย าง การแยกเชื้อ และจําแนกชนิดของเชื้อรา F. oxysporum f.sp. cubense สาเหตุโรคตายพรายของกล วย
1. การสํารวจการแพร ระบาดของเชื้อรา Fusarium oxysporum f. sp. cubense สาเหตุโรคตายพรายใน ประเทศไทย 1.1 พื้นที่สํารวจและเก็บตัวอย างโรคตายพราย แบ งพื้นที่สํารวจโรคตายพรายของกล วยซึ่งมีสาเหตุจากเชื้อรา Fusarium oxysporum f. sp. cubense ออกเป น 6 ภาค ได แก ภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลาง ภาคตะวันออก ภาค ตะวันตก และ ภาคใต สํารวจและเก็บตัวอย างกล วยที่เป นโรคตามแหล งปลูกหรือบริเวณที่มีการปลูกกล วย โดย สังเกตต นกล วยที่มีอาการของโรคตายพราย คือ ใบมีสีเหลืองและใบล างหักพับลงมาขนานกับลําต น ก านใบยัง มีสีเขียวอยู ผืนใบเหี่ยวเฉาเป นสีเหลืองหรือสีน้ําตาล ใบยอดที่เหลือเพียง 3-4 ใบยังคงมีสีเขียวและตั้งตรงอยู ภายในท อลําเลียงมีสีน้ําตาลหรือสีน้ําตาลแดง วิธีการเก็บตัวอย างกล วยเป นโรคตายพราย คือ ใช มีดขนาดใหญ ตัดลําต นเทียมของต นกล วยที่ เป นโรคตายพราย ตําแหน งที่สูงจากพื้นดินประมาณ 0.5-1 เมตร ให เป นท อนยาวขนาด 8-10 นิ้ว แกะกาบใบ 3
ด านนอก 2-3 ชั้นออกทิ้ง ให เหลือกาบใบที่มีอาการของโรคชัดเจน ใช กระดาษห อลําต นเทียม แล วใส ถุงพลาสติก เพื่อนํามาแยกเชื้อในห องปฏิบัติการต อไป 1.2 การบันทึกรายละเอียดของตัวอย างโรค จดบันทึกชื่อสถานที่พบโรค ชนิดของกล วย สภาพพื้นที่ปลูก สภาพดิน ลักษณะอาการ และ ความรุนแรงของโรคในต นที่เก็บตัวอย าง นําข อมูลที่ได จากการพบโรคมาจัดทําแผนที่การสํารวจพบโรค และ การแพร กระจายของโรค
2. การจําแนกชนิดเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense ของกล วยที่เป นโรคตายพราย 2.1 การแยกเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense จากลําต นเทียมของกล วยเป นโรคตาย พราย ใช มีดที่ลนไฟฆ าเชื้อแล วผ าท อนลําต นเทียมตามยาว จากนั้นใช มีดผ าตัดที่ลนไฟฆ าเชื้อแล ว ตัด เนื้อเยื่อท อลําเลียงที่มีสีน้ําตาลให มีขนาดประมาณ 5 x 5 มิลลิเมตร แล วใช ปากคีบ ที่ลนไฟฆ าเชื้อแล ว คีบชิ้น เนื้อเยื่อใส จานอาหารเลี้ยงเชื้อ PDA ที่เติมกรดแลคติค 25 เปอร เซ็นต (lactic acid 25%) เพื่อยับยั้งการ ปนเป อนของเชื้อแบคทีเรีย นําจานอาหารเลี้ยงเชื้อไปวางใต แสงฟลูออเรสเซนตส ที่อุณหภูมิ 25-27 องศา เซลเซียส เป นเวลา 5 วัน จากนั้นใช เข็มเขี่ยที่ลนไฟฆ าเชื้อแล ว ตัดเส นใยบริเวณขอบโคโลนีของเชื้อราที่มี ลักษณะเส นใยฟู สีขาวปนม วง ที่เจริญออกมาจากเนื้อเยื่อกล วยเป นโรค มาเลี้ยงในจานอาหาร PDA อีกครั้ง หนึ่ง 2.2 การแยกเชื้อบริสุทธิ์โดยวิธีการแยกสปอร เดี่ยว (single conidium) ของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense นําเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense ที่เจริญบนอาหาร PDA อายุ 7 วันมาเตรียม สปอร แขวนลอยในน้ํา (conidial suspension) โดยใช เข็มเขี่ยลนไฟฆ าเชื้อเขี่ยปลายเส นใยเชื้อซึ่งมี microconidium เจริญอยู ใส ลงในหลอดน้ํากลั่นนึ่งฆ าเชื้อปริมาตร 10 มิลลิลิตร เขย าให สปอร กระจายตัวใน น้ํา ตรวจสอบความหนาแน นของสปอร ที่เหมาะสมโดยใช ห วงลวด (loop) ที่ลนไฟฆ าเชื้อแล วแตะสปอร แขวนลอยมาหยดบนแผ นแก วสไลด แล วตรวจดูภายใต กล องจุลทรรศน กําลังขยายต่ํา (10X) ให มีจํานวนสปอร 4
ประมาณ 10 สปอร ต อพื้นที่การมองเห็น (10 conidium/low-power (10X) microscope field) หลังจาก นั้นใช ห วงลวดที่ลนไฟฆ าเชื้อแล วแตะสปอร ที่แขวนลอยในน้ําจํานวน 1 loop มาลากไปมา (streak) บน ผิวหน าอาหาร WA บ มจานอาหารเลี้ยงเชื้อไว ใต แสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนตส ที่อุณหภูมิ 25-28 องศา เซลเซียส เป นเวลา 16-24 ชั่วโมง หลังจากนั้นนําจานอาหาร WA มาตรวจดูการงอกของสปอร ภายใต กล อง จุลทรรศน กําลังขยายต่ํา (10X) โดยตรวจดูจากด านใต จานอาหาร เมื่อพบ microconidium งอกเส นใย ออกมา และอยู ห างจาก microconidium อื่น จึงใช ปากกาเคมี (marker) ทําจุดเครื่องหมายไว ที่จานอาหาร จากนั้นใช cork borer ขนาดเล็กลนไฟฆ าเชื้อเจาะชิ้นวุ นตรงตําแหน งที่ทําเครื่องหมายไว แล วใช เข็มเขี่ยที่ลน ไฟฆ าเชื้อแล วเขี่ยเอาชิ้นวุ นมาเลี้ยงบนอาหาร PDA บ มไว ใต แสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนส อุณหภูมิ 25-28 องศาเซลเซียส เป นเวลา 7 วัน จึงนําเชื้อที่ได ไปศึกษาในขั้นตอนต อไป 2.3 การจําแนกชนิดของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense โดยอาศัยลักษณะทางสัณฐาน วิทยา 2.3.1 ใช เข็มเขี่ยที่ลนไฟฆ าเชื้อแล ว ตัดเส นใยบริเวณขอบโคโลนีของเชื้อราที่มีลักษณะเส น ใยฟูสีขาวปนม วง หรือสีม วงชมพูของเชื้อ อายุ 7 วัน ที่เจริญบนอาหาร PDA มาวางบนแผ นแก วสไลด หยด ด วยน้ํากลั่น ป ดด วย แผ นแก วป ดสไลด ตรวจดูลักษณะสัณฐานของชนิด microconidium conidiophore และ chlamydospore ภายใต กล องจุลทรรศน และจําแนกชนิดของเชื้อตามวิธีการของ Nelson (1983)
2.3.2 ใช เข็มเขี่ยที่ลนไฟฆ าเชื้อแล ว ตัดเส นใยบริเวณขอบโคโลนีที่มีลักษณะเส นใยฟู สีขาว ปนม วงหรือสีม วงชมพูของเชื้อรา อายุ 7 วัน ที่เจริญบนอาหาร PDA มาเลี้ยงในจานอาหาร CLA (corn leaf agar) (พัฒนาและคณะ, 2528; พัฒนาและคณะ, 2529) เพื่อชักนําให เชื้อสร าง sporodochium วางจาน อาหารเลี้ยงเชื้อไว ใต แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนส อุณหภูมิ 25-28 องศาเซลเซียส เป นเวลา 10-14 วัน เมื่อ เชื้อราสร างกลุ มของ sporodochium (pionnote) สีเหลืองครีม หรือสีเหลืองส ม บนใบข าวโพดของอาหาร CLA จึงเขี่ย sporodochium มาวางบนแผ นแก วสไลด หยดด วยน้ํากลั่น แล วป ดทับด วยแผ นแก วป ดสไลด ตรวจดูลักษณะสัณฐานของสปอร ชนิด macroconidium ภายใต กล องจุลทรรศน และจําแนกชนิดของเชื้อตาม วิธีการของ Nelson (1983) การจําแนกชนิด : ทําการศึกษาลักษณะของสัณฐานวิทยา ลักษณะโคโลนีบนอาหารเลี้ยงเชื้อ และจําแนกตามวิธีการของ Nelson และคณะ (1983) ตามขั้นตอนต อไปนี้ - ศึกษาลักษณะการเจริญของโคโลนีเชื้อรา Fusarium และศึกษาการสร าง pigment, sclerotium และ sporodochium บนอาหาร PDA และศึกษาลักษณะและวัดขนาดของ conidium, conidiophore บนอาหาร CLA อายุ 10-14 วัน ที่อุณหภูมิ 26-28 °ซ. ภายใต แสง NUV (near ultraviolet) - ทํ า slide culture เพื่ อศึ กษ าลักษ ณ ะของ sporogenous cell, phialide, microconidium, macroconidium 3. การทดสอบความสามารถในการก อให เกิดโรค 1. เตรียมต นพืชสําหรับทดสอบ : โดยเตรียมดินร วน ใส กระถางปลูกต นไม ขนาดความจุ 10 ลิตร นําเมล็ดพันธุ หรือต นกล าพืช มาปลูกในกระถางที่บรรจุดินแล ว วางกระถางปลูกพืชไว ในโรงเรือน ที่ แสงแดดส องถึง ดูแลรดน้ําและให ปุ ย 2. เตรียม inoculum: เลี้ยงเชื้อรา F. oxysporum ที่แยกได จากพืชเป นโรคเหี่ยว บนอาหาร PDA ประมาณ 7 วัน จากนั้นถ ายเชื้อลงในอาหารเมล็ดข าวฟ างที่นึ่งฆ าเชื้อเรียบร อยแล ว บ มเชื้อเป นเวลา 14 วัน จากนั้น ชั่งเมล็ดข าวฟ างที่มีเชื้อราเจริญอยู จํานวน 30 กรัม แบ งเป น 3 ส วน ๆ ละ 10 กรัม ฝ งไว ที่โคนต น 5
พืชที่ต องการทดสอบ ตรวจสอบการเกิดโรคและลักษณะอาการที่เกิดขึ้น หลังจากปลูกเชื้อแล ว 1 สัปดาห เป น ต นไป 3. ดําเนินการตามวิธีการ Koch’s postulate: นําเนื้อเยื่อพืชที่พบโรค มาแยกเชื้อ และจําแนก ชนิดตามวิธีการที่ได ดําเนินการมาในหัวข อ การศึกษาและการจําแนกชนิด เมื่อได เชื้อรา F. oxysporum ชนิด เดียวกับที่ใช ปลูกเชื้อแล ว ก็นํามาปลูกเชื้อซ้ําอีกครั้งในพืชชนิดเดิม ตรวจสอบและบันทึกผลการเกิดโรคและ ลักษณะอาการที่เกิดขึ้น 5. การทดสอบความสามารถในการก อให เกิดโรคเหี่ยวกับพืชที่อยู ในวงศ (Family) เดียวกัน ทําการทดสอบเหมือนการทดสอบในข อที่ 4 โดยนําเชื้อรา F. oxysporum ที่แยกได มาปลูกลงใน พืชที่อยู ในวงศ เดียวกันกับพืชที่พบและได เก็บตัวอย างโรค 1. เตรียมต นพืชสําหรับทดสอบ : โดยเตรียมดินร วน ใส กระถางปลูกต นไม ขนาดความจุ 10 ลิตร นําเมล็ดพันธุ หรือต นกล าพืช มาปลูกในกระถางที่บรรจุดินแล ว วางกระถางปลูกพืชไว ในโรงเรือน ที่แสงแดด ส องถึง ดูแลรดน้ําและให ปุ ย 2. เตรียม inoculum: เลี้ยงเชื้อรา F. oxysporum ที่แยกได จากพืชเป นโรคเหี่ยว บนอาหาร PDA ประมาณ 7 วัน จากนั้นถ ายเชื้อลงในอาหารเมล็ดข าวฟ างที่นึ่งฆ าเชื้อเรียบร อยแล ว บ มเชื้อเป นเวลา 14 วัน จากนั้น ชั่งเมล็ดข าวฟ างที่มีเชื้อราเจริญอยู จํานวน 30 กรัม แบ งเป น 3 ส วน ๆ ละ 10 กรัม ฝ งไว ที่โคนต น พืชที่ต องการทดสอบ ตรวจสอบการเกิดโรคและลักษณะอาการที่เกิดขึ้น หลังจากปลูกเชื้อแล ว 1 สัปดาห เป น ต นไป 3. ดําเนินการตามวิธีการ Koch’s postulate: นําเนื้อเยื่อพืชที่พบโรค มาแยกเชื้อ และจําแนก ชนิดตามวิธีการที่ได ดําเนินการมาในหัวข อ การศึกษาและการจําแนกชนิด เมื่อได เชื้อรา F. oxysporum ชนิด เดียวกับที่ใช ปลูกเชื้อแล ว ก็นํามาปลูกเชื้อซ้ําอีกครั้งในพืชชนิดเดิม ตรวจสอบและบันทึกผลการเกิดโรคและ ลักษณะอาการที่เกิดขึ้น ลักษณะของเชื้อ F. oxysporum ลักษณะโคโลนีบนอาหาร PDA : เชื้อราสร างเส นใยฟู ละเอียด สีขาว สีขาวแซมม วง สีชมพูม วง สีม วงอ อน จนถึงสีม วงเข ม เจริญอย างรวดเร็ว สร าง sporodochium สีส มจํานวนมาก โคโลนีด านใต ผิว อาหารมีสีม วงอ อน ม วงเข ม หรือน้ําเงินเข ม และสร างเม็ด sclerotium สีน้ําเงิน เชื้อราสร าง microconidium จํานวนมากเกาะเป นกลุ มแบบ false head บน monophialide ซึ่งเกิดจากด านข างของเส นใย phialide รูปร างคล ายขวดหรือพินโบว ลิ่ง ไม มีสี มีขนาดสั้นกว า phialide ของ F. moniliforme และ F. solani microconidia รูปไข ยาวรี สั้นป อม จนถึงรูปทรงกระบอก ไม มีสี มี 1-2 เซลล ส วนใหญ มี 1 เซลล macroconidia รูปร างโค งแบบ fusoid-subculate เซลล ที่ฐานมีลักษณะคล ายเท า (foot-shaped) เซลล ที่ปลายเรียวแหลม หรือทู มน ผนังบาง ไม มีสี มี septum 3-5 ขนาด 24-26 x 3-4.5 ไมครอน เกิดบน conidiophore ที่แตกกิ่งก านมากหรือเกิดบน sporodochium ที่มีลักษณะเป นก อน (tubercularia-like) เชื้อราชนิดนี้สร าง chlamydospore รูปไข หรือทรงกลม ผนังเรียบหรือผนังขรุขระ เกิด ที่บริเวณส วนปลายเส นใย (terminal) และส วนกลางเส นใย (intercalary) มักเกิดเดี่ยว แต บางครั้งเกิดเป นคู หรือเป นลูกโซ
6
ประวัติความเป นมาของโรคตายพราย และเชื้อรา Fusarium oxysporum f.sp. cubense
มีรายงานการพบโรคเหี่ยวครั้งแรกที่ออสเตรเลียในป 1876 ต อมาในป 1890 พบที่ปานามา ป 1906 พบที่สุรินัม ในป 1910 พบที่คิวบา เปอร โตริโก จาไมก า และอเมริกากลาง ในป 1911 พบที่อินเดีย และ ในป 1954 พบที่โคลัมเบีย การแยกเชื้อและจําแนกชนิดเชื้อราสาเหตุของโรคได ครั้งแรกในป ค.ศ. 1910 แล ว ให ชื่อว า Fusarium cubense เพื่อเป นเกียรติแก E. F. Smith ซึ่งเป นคนแรกที่แยกเชื้อนี้ได จากเนื้อเยื่อท อ ลําเลียงกล วยเป นโรคที่มาจากประเทศคิวบา (Wardlaw, 1972) จากนั้นในป ค.ศ. 1919 Brandes ได ทําการศึกษาเชื้อนี้อย างละเอียดเป นครั้งแรกที่เปอร โตริโก แล วสรุปว าเชื้อ Fusarium oxysporum f. cubense เป นสาเหตุของโรคเหี่ยวของกล วย (banana wilt) เชื้อรา F. oxysporum Schlect. f. sp. cubense (E. F. Smith) Snyder & Hansens เป นรา ดิน (soil borne) เข าสู พืชทางรากและแพร กระจายสู ท อน้ํา (xylem) เป นสาเหตุทําให เกิดอาการเนื้อเยื่อตาย เป นสีน้ําตาลในท อลําเลียงของลําต นเทียมกล วย (pseudostem) และลุกลามขึ้นสู ก านใบ (petioles) อาการ ภายนอกทําให โคนใบแก ด านนอกมีสีซีด เหลือง และผืนใบเปลี่ยนเป นสีน้ําตาลโดยเริ่มจากขอบใบเข าสู กลางใบ และใบหักพับภายใน 1-2 สัปดาห และในที่สุดลําต นเทียมจะยืนต นตายหรือล มตายลงไป เมื่อผ าลําต นเทียม หรือกาบใบที่อยู ใกล ระดับผิวดินตามยาว จะพบกลุ มท อลําเลียงที่เปลี่ยนเป นสีน้ําตาล เหลือง หรือแดง ซึ่งเมื่อ ผ าเหง า โคนต น ลําต นเทียม ก านเครือ ก็จะพบอาการลักษณะเช นเดียวกันนี้ ซึ่งต างจากต นที่ปกติที่เมื่อผ าดู แล วจะมีเนื้อเยื่อสีขาว (Cook, 1975) เชื้อรานี้พบแพร กระจายอยู ในบริเวณเขตร อนและเขตกึ่งร อน ได แก บู รุนดี (Burundi), แคเมรูน (Cameroon), เกาะคานารี (Canary Island), กานา, เคนยา, มาดากัสการ , มาลาวี, มอร ริเชียส, โมแซมบิคม, ไนจีเรีย, แอฟริกาใต , รวันดา, เซียรา ลีออน (Sierra Leone), แทนซาเนีย, ยูกันดา, แซอีร , สหรัฐอเมริกา (รัฐฟลอริดา), บราซิล, คอสตาริกา, คิวบา, โดมินิกา, กัวเดลูบ (Guadeloupe), จาไมก า, ออสเตรเลีย, บรูไน, กวม, อินเดีย, อินโดนีเซีย, ฟ ลิปป นส , ศรีลังกา, ไต หวัน, และประเทศไทย Booth (1971) ได อ างถึงเอกสารของ Rishbeth (1957) ว าราชนิดนี้พบได ในส วนเหง าและลําต นเทียมของกล วย Gros Michel ที่แสดงอาการของโรค สามารถแบ งได เป น 2 สายพันธุ หลักๆคือ สายพันธุ "inodoratum" ซึ่งเมื่อเข า 7
สู ต นกล วยแล วทําให ใบกล วยแสดงอาการเหลืองมาก และ สายพันธุ "odoratum" ซึ่งเมื่อเข าสู ต นกล วยแล วทํา ให ก านใบกล วยหักพับ แต ใบแสดงอาการเหลืองเล็กน อย จึงเรียกว า สายพันธุ เหลือง (yellowing) และ สาย พันธุ ไม เหลือง (non-yellowing) ตามลําดับ โครงสร างของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense ประกอบด วย conidiophore ซึ่งแตกกิ่ง แบบ verticilate ขนาดยาวประมาณ 14 ไมครอน ทั้ง conidiphore และกิ่งแขนง สร าง microconidia รูป ไข ไม มีผนังกั้น ไม มีสี ขนาดประมาณ 2.5-3 x 5-7 ไมครอน เกิดที่ส วนปลายของกิ่ง และ macroconidia ไม มี สี รูปร างโค งงอเล็กน อย มี 3 septate หรือมากกว านั้น มีขนาดประมาณ 4-5 x 22-36 ไมครอน มี sclerotium ที่เกิดจากเส นใยใสอัดกันแน นและมีเส นใยสีเข มห อหุ มอยู มีการสร าง chlamydospore ซึ่งจะ งอกเส นใยเพื่อเจริญเติบโตต อไป เชื้อราจะพักตัวอยู กับเศษซากพืช ในลักษณะของ chlamydospore ซึ่งทําให เชื้อมีชีวิตอยู รอดได หลายป การแพร กระจายของเชื้อเกิดจากการนําเอาเหง าที่ติดเชื้อไปปลูก นอกจากนั้นเชื้อ ยังติดไปกับดิน เศษซากพืช หรือ น้ําที่ท วมขังแปลง ป จจัยที่เหมาะสมต อการเกิดโรค คือ พันธุ พืชที่อ อนแอ ความชื้นในดินสูง การระบายน้ําในดินต่ํา และจํานวนประชากรของเชื้อในดินมีมาก เชื้อราสามารถลุกล้ําเข าทําลายส วนของกล วยที่อยู ใต ดิน แล วแพร เข าสู ลําต นเทียมได และวิธีที่เชื้อแพร กระจายไปได ดีกว าวิธีอื่นคือติดไปกับวัสดุขยายพันธุ หรือหน อกล วยที่มีผู นําไปปลูก เชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense เข าทําลายพืชทางรากฝอยแล วลุกลามเข าสู เนื้อเยื่อราก เชื้อราไม สามารถเข าทําลายเหง าหรือลําต นเทียมกล วยโดยตรงแม ว ามีการทําแผลหรือการปลูกเชื้อ แต เข า ทําลายผ านทางแผลที่เกิดบนรากกล วย หน อกล วยเกิดติดเชื้อได โดยผ านทางรากของต นแม ที่เป นโรค ระยะแรก หลังจากเชื้อราเข าสู กล วยเชื้อราจะจํากัดอยู เฉพาะในท อลําเลียงน้ํา เมื่อเชื้อเพิ่มจํานวนและลุกล้ําเข าสู เนื้อเยื่อ พาเรนไคมาที่อยู ติดกัน อาการของโรคก็จะขยายและรุนแรงมากขึ้น การเข าทําลายของเชื้ออาจหยุดอยู เฉพาะ ในราก ไม เข าไปถึงเนื้อเยื่อเหง าเนื่องจากพืชมีกลไกการป องกันตัวเอง ด วยการสร างเจล (gel) และไทโลส (tyloses) ภายในท อลําเลียง รวมถึงการยุบตัวของท อลําเลียงเป นการป ดกั้นการเคลื่อนย ายแพร กระจายของ เชื้อ การแพร กระจายของเชื้อในท อลําเลียงเกิดจากการเพิ่มจํานวนและการเคลื่อนย ายไปอย างรวดเร็วของ microconidia แม สปอร ของเชื้อจะถูกกั้นไว ที่ผนังกั้นของท อลําเลียงแต ละส วน แต สปอร จะงอกเส นใยแทง ผ านไปได และสร างสปอร ขึ้นใหม อีก เจลและไทโลสที่พืชสร างขึ้นมาสามารถชะลอการเคลื่อนย ายของสปอร ใน ส วนของท อลําเลียงได ส วนที่ขวางกั้น (barriers) การเคลื่อนย ายของเชื้อราในพันธุ กล วยต านทานนั้นเกี่ยวข อง กับความสมดุลของสารบางชนิดในพืช รวมทั้งการตอบสนองของท อลําเลียงน้ําในการสร างสิ่งกีดขวางการ เคลื่อนย ายของเชื้อ มีทฤษฎีที่เป นที่ยอมรับแล วว าเชื้อราสาเหตุโรคเหี่ยวในท อลําเลียงมีการเคลื่อนย ายจากระบบราก สู ระบบยอดได อย างรวดเร็วกว าการเจริญของเส นใยผ านระบบท อน้ําขึ้นไปตามที่เคยมีการตั้งสมมติฐานไว มา ก อนหน านี้ การเคลื่อนที่อย างรวดเร็วของเชื้อราขึ้นสู ยอดเป นผลมาจากการเคลื่อนย ายของ microconidia ไป ตามระบบการคายน้ําของพืช (transpiration stream) และ เชื้อรา F. oxysporum f. cubense ในท อ ลําเลียงมีลักษณะคล ายยีสต (yeast-like) มีการสร าง microconidia จํานวนมากบนเส นใยที่แผ กระจายบางๆ microconidia แบ งตัวแบบแตกตัว (budding) ในท อลําเลียงน้ํา microconidia เหล านี้จะถูกเคลื่อนย ายไป กับกระแสการคายน้ํา เมื่อถึงผนังของท อน้ําอีกด าน microconidia จะงอกเส นใยแล วแทง germ tube เข าสู เยื่อหุ ม pit แล วสร าง microconidia อีกเป นจํานวนมากในช องว างอีกด านที่เชื่อมสู lumen ของท อลําเลียง อีกชุด ด วยเหตุนี้จึงพบว าเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense สามารถเคลื่อนที่จากส วนเหง าไปสู ส วนยอด ของลําต นเทียมซึ่งสูงขึ้นไปถึง 25 ฟุตได ภายในเวลาไม เกิน 2 สัปดาห 8
ประไพศรี พิทักษ ไพรวัน (2528/29) ศึกษาและรายงานว าโรค Panama disease หรือ Fusarium wilt เป นโรคที่ทําความเสียหายให กับกล วยในประเทศไทยมากที่สุด พบว า กล วยน้ําว า หรือกล วย สายพันธุ Pisang Awak ที่มี ABB Genome มีโรคที่สําคัญที่เกิดจากเชื้อรา F. oxysporum f.sp. cubense ส วนในกล วยหอมทอง (สายพันธุ Gros Michel) ไม ปรากฏว าอ อนแอต อโรค Fusarium wilt อาการที่พบ เริ่มต น คืออาการเหี่ยว ซึ่งใบกล วยจะหักพับตรงตําแหน งก านใบของลําต นเทียม แต ใบยังคงห อยติดอยู ไม หลุด ออกจากลําต นเทียม โดยทั่วไปใบด านนอกที่แก จะเหลืองและหักพับลง พบอาการตั้งแต ใบด านนอกเข าสู ใบ ด านใน บางครั้งใบกลางหรือใบยอดยังคงตั้งตรงและเขียวอยู แต ใบส วนอื่นมีสีเหลือง น้ําตาลและเหี่ยว ลําต น เทียมอาจแตกตามความยาวของลําต น เมื่ออาการเกิดมากขึ้นใบทั้งหมดจะหักพับ และต นจะตาย อาการที่เกิด กับท อลําเลียงภายใน จะเปลี่ยนเป นสีน้ําตาล ซึ่งมีจุดเล็กๆเกิดขึ้น เมื่อเลี้ยงเชื้อสาเหตุบนอาหาร PSA ได เชื้อ ราที่มีเส นใยเล็กสีขาวบาง มีเหลือบสีม วง และม วงเข มที่ขอบ เชื้อราสร าง microconidia รูปไข (oval) ellipsiod ถึง ทรงกระบอกโค งหรือตรง (straight to curve cylindrical) ไม มีสี ส วนใหญ มี 1 เซลล ขนาด 5-12 x 2.2-3.5 ไมครอน เกิดบน phialide เดี่ยว ที่แตกออกด านข างของ conidiophore macroconidia รูปร าง fusoid ถึง subulate ไม มีสี มี pedicellate base เกิดบน conidiophore หรือ sporodochia มี 3- 5 septate (3 septate มีขนาด 27-46 x 3.5 ไมครอน, 5 septate มีขนาด 35-60 x 3.5 ไมครอน) และ chlamydospores รูปร าง oval ถึง spherical ขนาด 7-13 x 7-8 ไมครอน ณรงค สิงห บุระอุดม (2542) ได รวบรวมข อมูลและได รายงานไว ใน Summary of the Current Status of Banana Fusarium Wilt in Thailand ว า โรค Fusarium Wilt หรือโรคตายพรายที่เกิดขึ้นใน ประเทศไทยมีสาเหตุมาจากเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense race 1 เชื้อรานี้เข าทําลายเฉพาะกล วย น้ําว า (ABB, Pisang Awak) เท านั้น โรคนี้เกิดได กับกล วยน้ําว าในทุกพื้นที่ปลูก ทําให ต นกล วยแสดงอาการ ใบเหลือง และยืนต นตาย เชื้อสาเหตุโรคแพร กระจายได อย างรวดเร็วโดยติดไปกับหน อกล วยที่นําไปปลูก จาก การสํารวจโรคกล วยตายพรายตั้งแต ป 2535-2542 พบพื้นที่กล วยเป นโรคตายพรายแล ว 37 จังหวัด จําแนก เชื้อได 200 ไอโซเลท อภิรัชต สมฤทธิ์ (2544) ได สํารวจและเก็บตัวอย างเชื้อสาเหตุโรคตายพรายของกล วยในประเทศ ไทยตามพื้นที่ปลูกกล วยของ 25 จังหวัด ใน 6 ภาคของประเทศไทย ได แก ภาคเหนือ ภาค ตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลาง ภาคตะวันออก ภาคตะวันตก และ ภาคใต ตั้งแต ต นป พ.ศ. 2540 ถึง พ.ศ. 2543 พบโรคตายพรายที่มีสาเหตุมาจากเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense ในทุกพื้นที่ปลูกกล วย โรคนี้ เกิดกับกล วยน้ําว าเพียงชนิดเดียวเท านั้น อาการส วนใหญ ที่พบ คือ ใบกล วยด านนอกมีอาการเหลืองเหี่ยว 4-5 ใบ และ หักพับตรงโคนของก านใบ ใบพับลงมาขนานกับลําต นเทียม เนื้อเยื่อภายในท อน้ําท ออาหารของลําต น เทียมเปลี่ยนเป นสีน้ําตาลถึงน้ําตาลแดง ผลการจําแนกเชื้อราบริสุทธิ์โดยอาศัยลักษณะการเจริญบนอาหาร potato dextrose agar (PDA) ลักษณ ะสัณ ฐานของ microconidium macroconidium แ ล ะ chlamydospore ได เชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense จํานวน 117 ไอโซเลท เชื้อราบริสุทธิ์ที่เจริญบน อาหาร PDA มีเส นใยฟู ละเอียด มีตั้งแต สีม วง สีม วงขาว สีม วงแกมชมพู และ สีชมพูแกมม วง พบโรคตายพรายของกล วยเกิดได ทุกสภาพพื้นที่ปลูก ได แก พื้นที่ลุ มเป นดินร วนมีน้ําขัง พื้นที่ราบ ลุ มระดับเท ากัน และ พื้นที่เชิงเขาที่เป นดินลูกรัง สภาพแปลงปลูกที่พบโรคส วนใหญ ไม มีการดูแลเอาใจใส และ กําจัดวัชพืช ไม มีการเผาทําลายต นหรือกอที่เป นโรค เชื้อสาเหตุของโรคแพร กระจายไปยังพื้นที่อื่นได โดยติดไป กับหน อพันธุ ที่นําไปปลูก การเกิดโรคและอาการของโรคมีความชัดเจนและพบมากในฤดูฝน ส วนฤดูอื่นยังพบ โรคได แต น อยกว าฤดูฝน
9
ผลการศึกษาความแปรปรวนทางสัณฐานวิทยาของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense พบว า เชื้อรามีลักษณะการเจริญที่ผันแปรไป 4 ลักษณะ คือ ลักษณะความผันแปรของสีโคโลนีที่แตกต างกัน ลักษณะ ความผันแปรของการเปลี่ยนสีของอาหาร ลักษณะความผันแปรของลักษณะเส นใย และ ลักษณะความผันแปร ของการสร าง sporodochium
การจําแนก Race ของเชื้อรา F. oxysporum Ploetz (1992) กล าวว า Smith เป นคนแรกที่เชื้อสาเหตุโรคจากเนื้อเยื่อกล วยเป นโรคที่ส งมา จากคิวบา (Cuba) เมื่อป ค.ศ 1910 แล วให ชื่อเชื้อนี้ว า Fusarium cubense และในป นี้ Ashby ได จัดพิมพ รายงานลักษณะของเชื้ออย างชัดเจนขึ้นเป นครั้งแรก ป จจุบันมีการแบ งกลุ มเชื้อ Fusarium oxysporum f. sp. cubense ออกเป น 4 Races ได แก Race 1 ทําให เกิดโรคกับกล วยพันธุ Gros Michel, Silk, Pome และ Taiwan Latundan รวมทั้งพันธุ IC2 (AAAA) ที่ปรับปรุงพันธุ ขึ้นครั้งแรก Race 2 ทําให เกิดโรคอย างรุนแรง กับกล วย Bluggoe และกล วยสายพันธุ ABB ที่ใช ประกอบอาหาร รวมทั้งสายพันธุ AAAA ที่ปรับปรุงขึ้นมาใน จาไมก า (Jamaica) Race 3 ทําให เกิดโรคกับ Heliconia ที่มีสายพันธุ ใกล ชิดกับกล วย แต ไม ทําให เกิดโรคกับ กล วย Race 4 ทําให เกิดโรคกับกล วย Gros Michel และ Bluggoe รวมทั้งกล วย Cavendish ที่ผลิตขึ้นมา ทดแทนกล วยพันธุ Gros Michel และ Bluggoe ที่อ อนแอต อเชื้อ race 1 และ race 2 ป จจุบันกล วย Cavendish มีความสําคัญในตลาดการค ากล วยมาก แต กําลังได รับความเสียหายอย างมากจากเชื้อ race 4 นี้ โดยเฉพาะในประเทศเขตร อน เชื้อ race 3 นั้น Waite (1962) ได รายงานในเอกสารว า I. W. Buddenhagen เป นผู พบโรค Fusarium wilt ของ Heliconia ครั้งแรกที่คอสตาริกา และได พบโรคนี้ที่ฮอนดูรัส คอสตาริกา ปานามา และโคลัมเบีย โดยพบว า H. caribea จะเกิดโรคมาก และสามารถพบโรคนี้ได กับ H. caribea ใน พื้นที่ที่มีการเพาะปลูก Heliconia ครั้งแรก และพื้นที่ที่เคยปลูกกล วยมาก อนแต ไม ได ผลผลิตเนื่องจากมีโรค Panama disease ( Fusarium wilt) เข าทําลาย และจากการศึกษาของ Waite (1963) พบว า เชื้อราที่แยกได ไม ทําให เกิดโรค Fusarium wilt กับกล วยสายพันธุ ต างๆได จึงจัดให เป นเชื้อ Fusarium oxysporum f.sp. cubense Race 3 การแบ ง Races ของเชื้อ F. oxysporum f. sp. cubense (FOC) นั้นเป นการจัดกลุ มสายพันธุ เชื้อที่สามารถตรวจพบการก อให เกิดโรคกับสายพันธุ กล วยแต ละชนิดในแปลงปลูกแต ป จจุบันพบว ามีความผัน แปรเกิดขึ้นภายในกลุ ม races ของเชื้อ FOC ทั้ง 3 races ที่เข าทําลายกล วย ดังนั้นจึงเป นไปได ว าถ าเพิ่มชนิด ของพืชในกลุ มพืชทดสอบ อาจทําให ได race ใหม ขึ้นมาอีก (Pegg และคณะ, 1996) การจัดลักษณะไอโซเลท ของเชื้อโดยวิธีทดสอบความสามารถในการก อให เกิดโรค (Pathogenicity) นั้น มีป จจัยหลายประการที่มีผลต อ ความต านทานของพืชอาศัย เช น ลักษณะพันธุกรรมของพืช อายุพืช วิธีการปลูกเชื้อและสภาพแวดล อมต างๆ (Brake และคณะ, 1995) นอกจากนั้น อุณหภูมิ วิธีการที่ใช ปลูกเชื้อ ธรรมชาติและความหนาแน นของ inoculum เชื้อ วัสดุปลูกพืชอาศัย ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพืชอาศัย และความเค นของน้ํา (water stress) ก็มีอิทธิพลต อการแสดงอาการของต นพืชทดสอบโรคด วย ซึ่งสิ่งเหล านี้มีผลทําให เกิดความสับสนใน การจัดจําแนก formae speciales และ races ของเชื้อ (Bosland, 1988)
การจัดกลุ มเชื้อรา F. oxysporum โดยวิธี Vegetative Compatibility Vegetative Compatibility เป นการจัดกลุ มเชื้อราโดยอาศัยความสัมพันธ ทางพันธุกรรม ภายในประชากรเชื้อที่มีหน วยพันธุกรรม (gene) หลายหน วยที่ในตําแหน งเดียวกันแต นําข อมูลที่ต างกันบน โครโมโซมซึ่งควบคุมการรวมกันของเส นใย (anastomosis) และการสร าง heterokaryon (heterrokaryon formation) การสร าง heterokaryon นี้ทําให สามารถแบ งไอโซเลทต าง ๆ ของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. 10 cubense ออกเป นกลุ มที่มีความสัมพันธ ทางพันธุกรรมหลายกลุ มซึ่งเรียกว า vegetative compatibility groups (VCGs) (Correll และคณะ, 1987; Leslie, 1990 ) เชื้อราที่เป น vegetative compatible หรือ อยู ในกลุ ม VCGs เดียวกัน คือเชื้อราที่ ความสามารถแลกเปลี่ยนข อมูลทางพันธุกรรมกันได และมีความเกี่ยวข องสัมพันธ กันอย างใกล ชิด เนื่องจากไอ โซเลทเชื้อในกลุ ม VCGs มักจะแลกเปลี่ยนกันของลักษณะเฉพาะที่ควบคุมการเกิดโรคและลักษณะสรีระวิทยา และ จุดกําเนิดทางสภาพภูมิศาสตร วิธี vegetative compatibility เป นวิธีการใช ศึกษาแหล งกําเนิดและ ความสัมพันธ ระหว างเชื้อราสาเหตุโรคได (Ploetz และ Sheppard, 1989 ; Anonymous, 1992) Ploetz และ Correll (1988) ได ศึกษาการจัดกลุ ม Vegetative Compatibility ของ isolates เชื้อ Fusarium oxysporum f. sp. cubense Race 1, 2, 4 และ isolates ที่ยังไม ทราบกลุ ม race ที่ได จาก ออสเตรเลีย เกาะคานารี (the Canary Island) เกาะโคโมเรส จาไมก า มาเลเซีย ฟ ลิปป นส แอฟริกาใต ไต หวัน และ สหรัฐอเมริกา โดยใช nit mutant ที่ได จากการเลี้ยงเชื้อบนอาหาร KMM (minimal salt medium (MM) ที่เติม KClO 3 15 กรัมต อลิตร) และ KPS (potato sucrose ที่เติม KClO3 15 กรัมต อลิตร) แล วตรวจสอบการเจริญของ nit mutant ตามวิธีการของ Puhalla (1985) จากการศึกษาเมื่อเลี้ยง nit mutant ร วมกับ Nit M ตัวทดสอบ (Nit M tester) ที่ทราบกลุ ม VCGs แน นอนแล วบนอาหาร MM สามารถ แบ งไอโซเลทเชื้อราจํานวน 96 ไอโซเลทออกเป น 11 กลุ ม VCGs คือ VCG 0120, 0121, 0122, 0123, 0124, 0125, 0126, 0127, 0128, 0129 และ 01210 ในจํานวนนี้มี VCGs ที่ประกอบด วยเชื้อ race เดียว อยู 6 กลุ ม ส วนอีก 5 กลุ มนั้นประกอบด วยเชื้อมากกว าหนึ่ง race ใน race จัดอยู ในกลุ ม VCGs ที่ต างกันอย างน อย 3 กลุ ม ซึ่งแสดงให เห็นถึงความหลากหลายทางพันธุกรรมของสายพันธุ เชื้อใน race นี้ Brake และคณะ (1990) ศึกษาการจัดกลุ ม VCGs ของเชื้อ Fusarium oxysporum Schlect. f. sp. cubense (E. F. Smith) Snyd. & Hans. (FOC) สาเหตุโรคกล วยในออสเตรเลีย จํานวน 148 isolates โดยใช การสร าง nit mutants ตามวิธีของ Puhalla (1985) แล วมาทดสอบกับ Nit M tester จากกลุ ม VCGs 6 กลุ ม (Ploetz และ Correll, 1988) ซึ่งเป นตัวแทนของ races 1, 2 และ 4 บนอาหาร minimal medium สามารถแบ งกลุ ม VCGs ของเชื้อ FOC ได เป น 6 กลุ มคือ VCG 0120, 0124, 0125, 0128, 0129 และ 01211 ในเอกสารของ Leslie (1990) กล าวว าการศึกษา Vegetative Compatibility นั้นใช วิธีการ ตรวจสอบ heterokaryons ซึ่งเกิดจาก anastomosis ของเส นใยมากกว าการตรวจสอบ heterokaryons ที่ ได จาก protoplast fusion เพราะ heterokaryons จาก protoplast fusion ไม มีรูปแบบที่ชัดเจนเหมือน heterokaryons ที่เกิดจาก anastomosis ของเส นใย ในป ค.ศ.1985 มีรายงานของ Puhalla และ รายงาน ของ Puhalla และ Spieth ว าสายพันธุ ของเชื้อ F. oxysporum และ F. moniliforme มีโอกาสเกิดการกลาย พันธุ ได สูงเมื่อเลี้ยงเชื้อบนอาหารที่เติมสาร KClO 3 1.5% นอกจากส วนของเส นใยที่เจริญมีความต านทานต อ chlorate แล วยังสูญเสียความสามารถในการใช สารพวก nitrate เป นแหล งอาหารไนโตรเจนอีกด วย ลักษณะ nitrate non-utilizing ( nit ) นี้เกิดขึ้นบนตําแหน งของยีน(loci) หลายตําแหน งหรืออย างน อย 7 ตําแหน ง และ มีโอกาสเกิดขึ้นได บ อย ดังนั้นจึงสามารถนํา nit mutants มาใช ตรวจสอบประชากรของเชื้อ Fusarium ใน ด าน Vegetative Compatibility ได เพราะวิธีการที่ชักนําให เกิด mutants วิธีนี้เป นวิธีที่ง ายและรวดเร็ว วิธีการสร าง nit mutants เริ่มต นโดยย ายชิ้นวุ นอาหาร Complete Medium (CM) ที่มีเส นใยของเชื้อรา เจริญอยู วางลงบนกลางจานอาหาร Minimal Medium (MM) ที่เติมสาร chlorate แล วบ มเชื้อไว ที่อุณภูมิ 25 องศาเซลเซียส การเจริญของเชื้อปกติ (wild type) จะหยุดชะงัก แต หลังจากนั้น 4-14 วัน nit mutants ที่มี ความต านทานต อสาร chlorate จะเจริญสร างเส นใยฟูขึ้นบนอาหาร นํา nit mutant ที่ได มาจัดจําแนกชนิด 11
โดยดูลักษณะการเจริญบนอาหารที่เติมแหล งอาหาร nitrogen ต างๆ วิธีการทดสอบการรวมกันได ของเส นใย นั้นเมื่อ Nit M tester สามารถเกิดการรวมตัวกันได กับ nit 1 หรือ nit 3 จะการสร าง heterokaryon อย าง รวดเร็วโดยมีลักษณะเป นเส นใยฟูหนาบริเวณที่เส นใยของทั้ง nit mutants ทั้งสองเจริญมาสัมผัสกัน การใช nit mutants ในการทดสอบ Vegetative Compatibility มีประโยชน ในการช วยให สามารถเปรียบเทียบไอโซ เลทเชื้อ Fusarium oxysporum ที่แตกต างกัน ทั้งระดับ formae speciales, races และ nonpathogens ที่มีอยู ในธรรมชาติได การทดสอบ vegetative compatibility เป นการทดสอบความสามารถของเชื้อราไอโซเลทต าง ๆ ที่รวมเส นใยกันได ทําให สามารถจัดแบ งเชื้อ FOC เป นกลุ ม VCGs ได และใช การศึกษารูปแบบของ DNA fingerprint โดยวิธี RAPD primers ยืนยันความหลากหลายทางพันธุกรรมในกลุ ม VCGs การศึกษาทั้ง 2 วิธี สนับสนุนสมมติฐานที่ว าเชื้อสาเหตุโรค Fusarium wilt มีวิวัฒนาการร วมกันกับกล วยในบริเวณเอเซีย ตะวันออกเฉียงใต และเชื้อได แพร ไปกับวัสดุปลูกเข าสู ออสเตรเลีย และประเทศอื่น ๆ ที่ปลูกกล วย (Pegg, 1993) Ploetz และคณะ (1996) สํารวจพื้นที่เพาะปลูกกล วยของประเทศไทย พบสายพันธุ กล วยน้ําว า เท านั้นที่เป นโรค Panama disease และจัดกลุ มเชื้อ F. oxysporum f.sp. cubense สาเหตุของโรคที่พบ จํานวน 78 ไอโซเลท โดยทดสอบ complementation ระหว าง Nit M และ nit 1 ที่สร างขึ้นมากับ nit mutants ทดสอบ (testers) ตามวิธีของ Correll และคณะ (1987) ได 4 กลุ ม VCG คือ 0123 และ 0124- 0125 พบได ทั่วไปและเคยมีรายงานไว แล ว VCG 01218 พบทางภาคใต ของประเทศเป นส วนใหญ แถบจังหวัด นราธิวาส และยะลา ก อนหน านี้พบเชื้อในกลุ มนี้เฉพาะในชวา สุมาตรา และคาบสมุทรมาเลเซีย และ VCG 01221 พบทางภาคเหนือของประเทศ แถบจังหวัดเชียงรายและน าน กลุ มนี้เป นกลุ ม VCG ที่ยังไม มีรายงาน การพบในประเทศไทยมาก อน ณรงค สิงห บุระอุดม (2542) ได รวบรวมข อมูลและได รายงานไว ใน Summary of the Current Status of Banana Fusarium Wilt in Thailand ว าการศึกษาความแปรปรวนของเชื้อ F. oxysporum f. sp. cubense race 1 สาเหตุโรค Fusarium Wilt หรือโรคตายพรายที่เกิดขึ้นในประเทศไทย โดยการจัดกลุ ม VCGs ของเชื้อราจํานวน 105 ไอโซเลท ตั้งแต ป 1992-1999 สามารถจัดแบ งกลุ มเชื้อนี้ในประเทศไทยได เป น 4 กลุ มคือ VCG 0123, 0124/0125, 01218 และ 01221 ซึ่งในแต ละกลุ มมีประชากรเชื้อ 64, 31, 6 และ 4 ไอโซเลทตามลําดับ โดย VCG 0123 เป นกลุ มที่มีพบมากที่สุดในประเทศ VCG 01218 เป นกลุ มที่พบเฉพาะใน ภาคใต และ VCG 01221 เป นกลุ มใหม ที่พบได เฉพาะภาคเหนือของประเทศเท านั้น อภิรัชต สมฤทธิ์ (2544) ศึกษาการจัดกลุ ม Vegetative Compatibility Groups พบว า เมื่อ เลี้ยงเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense จํานวน 117 ไอโซเลท บนอาหาร PDA+KClO 3 1.5 เปอร เซ็นต เพื่อชักนําให เกิดเป น nit พบว าเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense จํานวนทั้งหมด 117 ไอโซเลท หรือ 100 เปอร เซ็นต สามารถเกิดเป น nit1 ได และมีเชื้อราเพียง 60 ไอโซเลท หรือ 52.14 เปอร เซ็นต เท านั้นที่เกิด เป น NitM ผลการการจัดกลุ ม VCGs ของเชื้อรา F. oxysporum f. sp. cubense จํานวน 117 ไอโซเลท โดย เลี้ยง nit1 ของไอโซเลทที่เป นตัวแทนกลุ มย อยบนอาหาร MM ร วมกับ NitM มาตรฐานของ VCGs 0123, 0124, 0125, 01218 และ 01221 สามารถจําแนก VCG ของเชื้อราจํานวน 117 ไอโซเลท ได เป น 6 กลุ ม คือ VCG 0123 มี 89 ไอโซเลท (76 เปอร เซ็นต ) VCG 0124 มี 9 ไอโซเลท (7.7 เปอร เซ็นต ) VCG 0125 มี 6 ไอโซเลท (5.0 เปอร เซ็นต ) VCG 0124/0125 มี 8 ไอโซเลท (7.0 เปอร เซ็นต ) VCG 01218 มี 3 ไอโซเลท (2.6 เปอร เซ็นต ) และ VCG 01221 มี 2 ไอโซเลท (1.7 เปอร เซ็นต )
12
โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมของกล วยหอมคาเวนดิช (Fusarium wilt of banana) http://www.promusa.org/Fusarium+wilt
แปลและเรียบเรียงโดย อภิรัชต สมฤทธิ์
โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมของกล วยหอม เชื้อสาเหตุ: Fusarium oxysporum f. sp. cubense แหล งแพร กระจาย : Race 1: กระจายไปทั่วบริเวณเขตร อนของโลก Tropical race 4 (TR4) : เอเชียตะวันออกเฉียงใต , พื้นที่ตอนเหนือของออสเตรเลีย ตะวันออกกลาง และ โมซัมบิค
โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมของกล วย ซึ่งรู จักกันดีในชื่อโรคตายพราย หรือ โรคปานามา หรือ Panama disease เป นโรคร ายแรงที่เกิดกับกล วย มีสาเหตุจากเชื้อราในดิน (soil-borne) ชื่อ Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc.) เชื้อราเข าสู พืชโดยผ านทางราก และเจริญเพิ่มจํานวนในท อลําเลียงน้ํา (xylem) ทําให เชื้อราไปขัดขวางการส งผ านน้ําและสารอาหารภายในต นพืช พัฒนาการของโรค ทําให ก านใบหักพับลง โคนลําต นเทียมปริแตก จนในที่สุดต นกล วยยืนต นตาย เมื่อ โรคนี้เกิดในแปลงปลูกแล ว เชื้อสาเหตุโรคยังคงอยู ในดินต อไปได เป นเวลานาน และโรคนี้ไม สามารถจัดการได โดยการใช สารเคมีป องกันกําจัดศัตรูพืช วิธีการที่ดีที่สุดในการจัดการคือ ต องปรับวิธีการแก ไขไปตามวิธีการ ปลูกกล วยที่ยังคงดําเนินการปลูกต อไป โดยในดินที่ปนเป อนด วยเชื้อสาเหตุโรคต องนําพันธุ กล วยต านทานต อ โรคมาปลูกแทนพันธุ ที่อ อนแอ โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมนี้เป นโรคชนิดแรกของกล วยที่มีการแพร ระบาดไปทั่วโลก ไอโซเลทเชื้อสาเหตุของโรคถูกจัดแบ งเป นกลุ ม race ตามชนิดของสายพันธุ กล วยที่เชื้อราเข าลาย ตัวอย าง เช น เชื้อ Foc ที่เข าทําให เกิดโรคกับกล วย Gros Michel, Silk และกลุ มย อยของ Pome ถูกจัดเป น 13 race 1 ขณะที่ เชื้อราสาเหตุที่เกิดโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม ในกลุ มสายพันธุ กล วยหอม Cavendish จัดอยู ใน race 4 ป จจุบันเชื้อ race 4 จะถูกแบ งย อยไปอีกเป น กลุ ม subtropical race (STR4) และ tropical race 4 (TR4) เป นการแยกความแตกต างที่ชัดเจนระหว างสายพันธุ เชื้อที่จําเป นต องมีป จจัยเบื้องต นในการก อให เกิด โรค ออกจากสายพันธุ เชื้อที่ไม จําเป นต องมีป จจัยใด ๆ ในการก อให เกิดโรค [1]
การแพร กระจาย บางทีโรคนี้อาจมีแหล งกําเนิดในบริเวณเอเชียตะวันออกเฉียงใต แต ก็มีรายงานที่บันทึกไว ครั้งแรกใน ป 1874 ที่ออสเตรเลีย บริเวณที่พบโรคคือ อีเกิ้ลฟาร ม (Eagle Farm) ใกล กับบริสเบน (Brisbane) [2] ต อมา ในป 1890 จึงมีรายงานอย างชัดเจนจากประเทศปานามา จากนั้นภายในระยะเวลา 10 ป โรคนี้ก็กระจายไปสู Costa Rica และระบาดไปยังซูรินัม (1906) คิวบา (1908) ตรินิแดด (1909) จาไมก า (1911) ฮอนดูรัส (1916) และ กัวเตมาลา (1919) แล วในที่สุด ก็มีรายงานของโรคนี้ในทุกประเทศที่ปลูกกล วยเป นการค า คําเรียก tropical race 4 หรือ TR4 เป นคําที่ใช ระบุจําแนกสายพันธุ เชื้อราสาเหตุที่พร อมทําให เกิด โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมกับกล วยกลุ ม Cavendish ออกจากสายพันธุ เชื้อสาเหตุที่ต องการป จจัยเริ่มต นในการก อ เกิดโรค เช น อุณหภูมิที่ต่ํา และ การขังท วมของน้ํา ซึ่งกลุ มนี้ เรียกว า กลุ ม subtropical race 4 หรือ STR4 สายพันธุ เชื้อ TR4 ถูกค นพบและจําแนกจากตัวอย างโรคในไต หวัน เมื่อป 1990 [3] ในต นทศวรรษ 1990 พบว าความต านทานต อโรคของกล วย Cavendish เสื่อมลง อย างชัดเจน จากรายงานการปลูกชนิดนี้ ใน ประเทศมาเลเซีย [4] และอินโดนีเซีย แล วพบโรคเหี่ยวฟ ววาเรียมเข าทําลาย ต อเชื้อสายพันธุ TR4 ก็ถูกพบในหมู เกาะบอร เนียว (ทั้งในส วนของเกาะที่เป นเขตประเทศมาเลเซีย และเขตประเทศอินโดนีเซีย) หมู เกาะของอินโดนีเซีย (จังหวัดปาป ว [5], กาลิมันตัน [6] , ฮัลมาเฮรา, ชวา, สุ ลาเวสี และสุมาตรา) จีนแผ นดินใหญ (กวางตุ ง [7] , ไห หนาน [8] , กวางสี, ฟูเจียน และยูนนาน) หมู เกาะ ฟ ลิปป นส [9] และ ออสเตรเลีย (นอร ทเทิร นเทอริทอรี่ ป 1997 [10] และ ควีนส แลนด ป 2015 [11] นอกจากนั้น ยังมีรายงานพบโรคนี้ที่จอร แดน [12] และโมซัมบิค [13] ในป 2013 ที่ปากีสถาน [14] และ เลบานอน ในป 2015 [15] และยังมีรายงานพบโรคนี้ที่ประเทศโอมานเช นกัน [16] ในอินเดีย อาการโรคเหี่ยวฟ ซาเรียม ยังพบในกล วย Grande Naine ซึ่งเป นกล วยในกลุ มสายพันธุ Cavendish แต ไม พบป จจัยเริ่มต นใดเกี่ยวข องต อการก อให เกิดโรค [17] และ ที่แตกต างไปอีกคือ เป นกลุ ม VCG0124 ซึ่งโดยทั่วไปแล วกลุ ม VCG นี้ จัดเป นเชื้อใน race1 [18]
ลักษณะอาการ โรคเหี่ยวฟ วซาเรียม เป นโรคเหี่ยวที่เกิดชัดเจนในระบบท อลําเลียงพืช เชื้อราสาเหตุรุกล้ําเข าสู เนื้อเยื่อ ท อลําเลียงผ านทางราก ทําให เนื้อเยื่อท อลําเลียงเน าเป นสีน้ําตาล และ ต นแสดงอาการเหี่ยว จนในที่สุดพืชก็ ตาย พัฒนาการของอาการโรคภายในลําต น มีผลต อการลักษณะอาการโรคภายนอกที่ปรากฏให เห็น อย างไรก็ ตาม อาการโรคไม ได เกิดกับผลของกล วยแต อย างใด ลักษณะอาการภายในที่เกิดจากโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมนั้นคือ ท อลําเลียงเน าเป นสีน้ําตาล ซึ่งเกิดเริ่มจาก อาการเหลืองซีดในระยะเริ่มต น ในระยะหลังอาการเน าเป นสีแดงเข ม หรือเกือบดํา อาการโรคภายในของ กล วยพัฒนาครั้งแรกจากรากหาอาหาร (feeder roots) ซึ่งเป นตําแหน งเริ่มต นที่เชื้อเข าทําลาย เชื้อรา แพร กระจายไปสู เหง า rhizome จนขึ้นไปสู ลําต นเทียม (pseudostem) ลักษณะอาการภายนอก เริ่มแสดงอาการครั้งแรกคือใบเหี่ยว และใบเหลืองจากใบด านนอกที่อายุ มากของลําต นเทียม ใบกล วยที่เหลืองอาจยังคงตั้งตรง หรือหักพับตรงก านใบ บางครั้งใบกล วยอาจยังคงมีสี 14
เขียว แต มีจุดบนก านใบ และในที่สุดก านใบก็หักพับ ใบกล วยจะหักพับลงรอบ ๆ ลําต นเทียม ดูคล ายเป น กระโปรง (skirt) จากนั้นใบจะทั้งหมดจะหักพับลง และเหี่ยวแห งในที่สุด การแตกที่โคนลําต นเทียม เป นอีกอาการหนึ่งที่พบได เสมอ อาการอื่นที่อาจพบคือ ขอบใบที่แตกใหม มี รูปร างผิดปกติ สีซีด และผืนใบหดหงิก ผิดรูปร าง หน อกล วยที่ติดเชื้อแล ว อาจยังไม แสดงอาการของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม จนกว าต นกล วยมีอายุ 4 เดือน สถานการณ เช นนี้เป นลักษณะที่โรคกระจายไปทั่วทั้งหน อกล วยหรือต นกล วยแล ว ส วนผลของกล วยจะไม มี อาการผิดปกติใดแสดงออกมา
ระบบท อลําเลียงในต นเน าเปลี่ยนสีเป นน้ําตาลแดงถึงน้ําตาลเข ม
ผืนใบของใบแก เริ่มต น ใบแก หักพับลงแนบกับลําต น ลําต นเทียมแตกตามยาว การกระจายของเชื้อรา เปลี่ยนเป นสีเหลือง เทียม ฟ วซาเรียมเกิดจาก เกษตรกรนํา หน อที่มองไม เห็นอาการโรคแต ติด เชื้อแล วไปปลูกใหม โรคที่คล ายกัน ลักษณะอาการของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมที่แสดงทางใบ อาจสับสนกับอาการทางใบที่เกิดจากโรคเหี่ยว แบคทีเรีย ต นกล วยที่โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมเข าทําลาย แสดงอาการเหลืองและเหี่ยวของใบจะพัฒนาจากใบแก ด านนอกไปสู ใบอ อนที่อยู ด านใน ใบเหี่ยวยังทําให ก านใบหักพับ ใบกล วยตกลงคลุมแนบกับลําต นเทียม ส วนต น 15
กล วยที่ถูกเข าทําลายด วยโรคที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Xanthomonas อาการเหี่ยวเริ่มต นได กับใบทุกอายุการ เจริญ และใบที่มีเชื้อเข าทําลายจะมีอาการฉีกแตกตลอดทั่วแผ นใบ ในหลายประเทศที่พบโรค Moko ซึ่งมีสาเหตุจากเชื้อแบคทีเรีย Ralstonia solanacearum race 2 และเป นสาเหตุทําให เกิดการเน าในระบบท อลําเลียง ก็อาจเกิดการสับสนกับ 2 โรคข างต นได แต โรคเหี่ยวฟ ว ซาเรียมต างจากโรค Moko คือ ไม ทําให ภายในหน ออ อนของกล วยเหี่ยวหรือเน าดํา หรือ เกิดอาการเน าแห ง (dry rot) ในผลกล วย อาการเริ่มแรกของโรค Moko ที่เกิดกับกล วยคือ ใบที่อ อนที่สุด 3 ใบ มีสีใบซีด เหลือง แล วหักพับลง แต โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมนั้นใบแก จะหักพับก อน อาการที่รุนแรงของโรค Moko คือทําให เนื้อเยื่อท อลําเลียงใกล ใจกลางลําต นเทียมเน าเปลี่ยนสีไป ซึ่ง ไม เหมือนกับโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมที่เนื้อเยื่อท อลําเลียงเน าจากลําต นเทียมด านนอกเข าไปใจกลางลําต น
วิธีการกระจายของเชื้อโรค เชื้อราสาเหตุโรค แพร กระจายได ง ายโดยทางหน อที่นําไปปลูกใหม ดินที่ปนเป อนด วยเชื้อราสาเหตุโรค และทางน้ํา
ส วนขยายพันธุ (Planting material) เมื่อนําหน อกล วยหรือลําต นที่ติดเชื้อแต ไม ยังแสดงอาการโรค ไปปลูกในพื้นที่ใหม จะทําให โรค แพร กระจายไปได อย างดี ส วนขยายพันธุ ที่ติดเชื้อเป นสาเหตุหลักของการแพร กระจายของโรคในระดับท องถิ่น ระดับประเทศ และระหว างประเทศ ควรนําต นอ อนจากการทําเนื้อเยื่อที่ได รับการรับรองแล วว าปลอดจากเชื้อ ไปปลูก ซึ่งจะทําให ไม เกิดการแพร กระจายของเชื้อหรือการแพร ระบาดของโรค
ดิน เชื้อราฟ วซาเรียมสาเหตุของโรคสามารถมีชีวิตอยู ในดินได หลายสิบป แม จะไม มีการปลูกกล วยซึ่งเป น พืชอาศัยแล วก็ตาม เชื้อสามารถอยู รอดในเศษซากพืชที่เป นโรค และตามรากของพืชอาศัยรอง (alternative hosts) ผู ปฏิบัติงานในสวนกล วยหรือแขกผู มาเยือนสวนกล วย ก็อาจเป นสาเหตุทําให เชื้อสาเหตุแพร กระจาย ออกไปได โดยดินที่มีเชื้อปนเป อน (infested soil) อาจติดไปกับรถ เครื่องมือการเกษตร และรองเท าที่สวมใส นอกจากนั้นดินที่ใช เพาะต นอ อนแล วไม ได ฆ าเชื้อก อนทิ้ง สามารถทําให เชื้อราแพร กระจายไปได รวมถึงสัตว เลี้ยง และสัตว ต าง ๆ ก็อาจเป นตัวช วยเคลื่อนย ายสปอร เชื้อราที่อยู ในดินให แพร กระจายไปได
น้ํา สปอร ของเชื้อราฟ วซาเรียมสาเหตุของโรคสามารถลอยไปกับผิวน้ําได และยังทําให เกิดการปนเป อน ของเชื้อสาเหตุโรคในแหล งน้ําชลประทานได เช นกัน
แนวทางการป องกันกําจัด โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมไม สามารถป องกันกําจัดเชื้อราสาเหตุโรคโดยการใช สารเคมีป องกันกําจัดเชื้อรา ได (Fungicides) และไม สามารถกําจัดเชื้อราในดินโดยใช สารรมฆ าเชื้อได สิ่งสําคัญ ที่มีผลต อปฏิสัมพันธ ตอบสนองของกล วยต อการเข าทําลายของเชื้อ (host-pathogen interactions) คือสภาพสิ่งแวดล อม สภาพ การระบายน้ํา และชนิดของดิน สําหรับดินที่มีการยับยั้งการเกิดโรค (suppress soil) นั้น ก็มีรายงานพบบ าง ในพื้นที่ปลูกแถบอเมริกากลาง หมู เกาะคานารี่ ออสเตรเลีย และแอฟริกา แต ขณะนี้ยังไม มีความเข าใจที่ ชัดเจนในผลทางด านกายภาพ ชีวภาพ และเคมี ที่เกี่ยวข องกับปรากฏการณ แบบนี้ ในหลายพื้นที่ปลอดโรคจากการใช ต นอ อนกล วยเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมาปลูก จะช วยป องกันการ แพร กระจายของโรคที่จะติดมากับส วนขยายพันธุ ได ระยะเวลาที่พื้นที่ปลูกยังคงปลอดโรคอยู ได ขึ้นอยู กับ 16
ประสิทธิภาพของการตรวจสอบกักกัน และมาตรการกีดกันต าง ๆ ที่นํามาใช เป นเครื่องมือในการป องกันเชื้อ สาเหตุโรคจากนอกพื้นที่เข ามายังพื้นที่ปลูก การปลูกพืชหมุนเวียนเป นวิธีการที่ใช ไม ค อยได ผลนัก เพราะหาก พืชอาศัยอื่นที่ไม ใช กล วย ไม มีกลไกการต อต านเชื้อรา (anti-fungal activity) จะยังคงทําให เชื้อรามีชีวิตอยู รอดในดิน แม ปราศจากพืชอาศัยเป นเวลานานหลายทศวรรษ แต จะกลับเข ามาทําลายกล วยที่เป นอาศัยได อีก ทันที เมื่อนํากล วยมาปลูกใหม อีกครั้ง สําหรับในประเทศจีน เกษตรกรสามารถปลูกกล วยในพื้นที่ที่มีเชื้อ TR4 ได โดยการปลูกกล วยสลับกับต นหอมจีน (Chinese leek: Alium tuberosum [19]) ป ญหาของเชื้อ Foc สายพันธุ TR4 ที่ปะทุขึ้นมา ได เป นแรงผลักดันให แหล งปลูกกล วยหลายแห ง จัดตั้งกลยุทธ ป องกันกําจัดเชื้อรา โดยสร างกะบะที่ใส สารฆ าเชื้อบนพื้นผิว (เช น Farmcleanse, Sporek และ Domestos) สําหรับล างเท าและรถยนต เพื่อป องกันไม ให ดินที่ปนเป อนเชื้อติดเข ามาและติดออกไป (20,21) นอกจากนั้น รัฐควีนส แลนค ออสเตรเลียที่มีมาตรฐานความมั่นคงทางชีวภาพ (Biosecurity Queensland)ได วางมาตรการณ ตรวจหาเชื้อ TR4 ร วมไปกับการจัดพิมพ เอกสารเกี่ยวกับวิธีการจัดการที่ดีที่สุดเพื่อลดความ เสี่ยงจะเกิดการแพร ระบาดของเชื้อ TR4 ออกมาเผยแพร
สายพันธุ กล วยต านทานต อโรค เมื่อเชื้อราได ฝ งตัวเจริญในกล วยแล ว การแก ไขที่ดีที่สุดเพื่อปรับให เข ากับการผลิตกล วยที่ยังดําเนิน ต อไปในผืนดินที่ปนเป อนด วยเชื้อราสาเหตุโรค คือการนําพันธุ กล วยที่ต านทานต อโรค (resistance) มาปลูก ทดแทนสายพันธุ กล วยที่อ อนแอต อโรค (susceptible) ตามปกติสายพันธุ กล วย Gros Michel, Silk, Pome และ Pisang awak สามารถต านทานต อเชื้อ Race 2 ได แต อ อนแอต อเชื้อใน race 1 และ 4 กล วย Plaintain และกล วยสายพันธุ ที่สูงในแอฟริกาตะวันออก (East African Highland Bananas: EAHB) มีความสามารถ ต านทานต อเชื้อราใน race 1 โครงการปรับปรุง FHIA (The FHIA improvement programme) ได ผลิตกล วยสายพันธุ ลูกผสม ที่ต านทานต อเชื้อรา race 1 และ race 4 ได ในขณะที่สถาบันวิจัยกล วยไต หวัน (Taiwan Banana Research Institute : TBRI) ได นําเสนอกล วย Cavendish สายพันธุ ใหม คือกลุ มสายพันธุ Giant Cavendish tissue-culture variants (GCTCV) ซึ่งแสดงระดับความต านทานโรคต อเชื้อ TR4 ได หลายระดับ ผลการทดลองที่ดําเนินการในประเทศอินเดีย พบว ากล วยสายพันธุ FHIA-01, FHIA-02, FHIA-18, FHIA-25, Pisang Jari Buays, Rose (AA), GCTCV-119 และ FHIA-03 แสดงความต านทานต อเชื้อรา TR4 [24] ผลการทดลองเบื้องต นที่ทดลองในแปลงปลูกกล วยในฟ ลิปป นส ในป 2011-2012 พบว ากล วยสายพันธุ EAHB และกล วย plantain อาจมีความต านทานต อเชื้อ TR4 นอกจากนั้นในประเทศออสเตรเลีย ก็มีการศึกษาการดัดแปลงพันธุกรรม ที่อาศัยพื้นฐานความรู ความ เข าใจใหม เกี่ยวกับการทํางานของเชื้อรา เพื่อให ได พันธุ กล วยใหม ๆ ที่ต านทานต อโรค [29]
ผลกระทบ โรคเหี่ยวฟ วซาเรียมเป นสาเหตุหลักในการล มสลายของตลาดการส งออกกล วยพันธุ Gros Michel ในช วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 มีการค าส งออกกล วย Gros Michel จากประเทศแถบแคริบเบียน และแถบ อเมริการกลาง ซึ่งแหล งผลิตกล วยขนาดใหญ เกิดจากการถากถางพื้นที่ป าฝนธรรมชาติ โดยการสูญเสียที่เกิด จากโรคเป นครั้งแรกเกิดขึ้นไม นานหลังจากมีรายงานการพบโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมที่ประเทศปานามา และ คอสตาริกา เมื่อช วงทศวรรษ 1890 (สายพันธุ เชื้อที่เป นสาเหตุโรคกับ Gros Michel ต อมาเป นที่รู จักกันดีว า เป นเชื้อ race 1) ขณะนั้นมีเพียงการผลิตในพื้นที่ป าฝนธรรมชาติเท านั้นที่ยังคงหลงเหลือจุนเจือไม ให อุตสาหกรรมการส งออกกล วยล มสลาย การเป ดพื้นที่ใหม เพื่อทดแทนพื้นที่ปลูกที่ถูกทอดทิ้ง (คาดคะเนว า 17
มากกว า 40,000 เฮกตาร [30] (1 เฮกตาร เท ากับ 10,000 ตารางเมตร หรือ 6 ไร 1 งาน / Wikipedia)) ช วยทําให การผลิตยังคงดําเนินต อไปท ามกลางวิกฤตของโรค แต เมื่อพื้นที่ที่ไม มีการเข าทําลายของโรคเริ่มลด น อยลงจากแทบหาไม ได ในกลางทศวรรษที่ 1950 ก็ทําให ต นทุนค าใช จ ายในการผลิตกล วยในอเมริกากลาง ทะยานสูงขึ้น ถึงแม ว า ได มีสายพันธุ ใหม ของกล วยที่ต านทานต อโรคกําเนิดขึ้นมาแล วเมื่อต นทศวรรษ 1910 แต อุตสาหกรรมการส งออกยังไม เริ่มใช พันธุ เหล านั้นมาทดแทนพันธุ กล วย Gros Michel จวบจวนถึงปลาย ทศวรรษที่ 1950 จึงเริ่มมีการเปลี่ยนแปลงมาใช สายพันธุ ใหม สืบเนื่องจากผู ผลิตรายอื่นต องการแข งขันกับ กล วย Gros Michel ราคาถูกจากเอกัวดอร ที่เป นผู ส งออกหลักรายใหญ สุดในช วงทศวรรษนั้น ทําให ประเทศ แถบอเมริกากลางซึ่งผืนดินปลูกยังปนเป อนด วยเชื้อราสาเหตุโรค เริ่มนํากล วย Cavendish ที่ต านทานต อโรค มาปลูกทดแทน อย างไรก็ตาม ในป จจุบัน กล วยพันธุ Gros Michel ก็ไม ได สูญหายไป ยังคงมีเกษตรกรราย ย อยปลูกไว ตามเรือกสวนหรือปลูกผสมในระบบพืชผสมผสาน เชื้อรา Foc Race 1 ยังคงสร างผลกระทบต อการปลูกกล วยสายพันธุ Silk, Pome และ Pisang Awak ขณะที่ race 2 ทําให ผลผลิตลดลงในกล วยพันธุ Bluggoe โดยเฉพาะอย างยิ่งในประเทศลาตินอเมริกา เกษตรกรปลูกกล วยในแอฟริกาได รับผลกระทบจากโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมน อยมาก เนื่องจากกล วย African Plantains และ กล วยที่สูง East African มีความต านทานอย างมากต อเชื้อราใน race 1 ขณะเดียวกัน การกําเนิดของเชื้อ TR4 เริ่มส งผลกระทบต อพื้นที่การปลูกกล วยสายพันธุ Cavendish เป นการค า ช วงทศวรรษ 1960 ไต หวันมีพื้นที่ปลูกกล วย 50,000 เฮกตาร (1 เฮกตาร เท ากับ 10,000 ตาราง เมตร หรือ 6 ไร 1 งาน / Wikipedia)และเป นผู ส งออกกล วยรายหลักที่ส งไปยังญี่ปุ น แต ในต นทศวรรษ 2000 พื้นที่การปลูกกล วยที่ไต หวันลดลงเหลือแค 6,000 เฮกตาร [32] เท านั้น ในอินโดนีเซียและมาเลเซีย การมาถึง ของ TR4 ในต นทศวรรษที่ 1990 ได ทําลายพื้นที่การปลูกกล วยส งออกทั้งหมดไปในเวลาเพียงไม กี่ป [32] เชื้อนี้ ยังได สร างความเสียหายเช นเดียวกันกับอุตสาหกรรมกล วยในนอร ทเทิร นเทอริทอรี่ (Northern Territory) ของออสเตรเลีย ในจีนแผ นดินใหญ การสํารวจโรคได เริ่มดําเนินการที่กวางตุ ง ในป 2006 พบว า มีพื้นที่ 6,700 เฮกตาร ได รับผลกระทบอย างรุนแรงมากจากเชื้อ TR4 รายงานจากการสํารวจอีกครั้งในป 2012 พบร องรอย ความเสียหายของโรคที่ขยายวงกว างมากขึ้นในพื้นที่ทางตะวันตกเฉียงใต ของมณฑลกวางตุ ง เกาะไห หนาน และบริเวณรอบหนานหนิง เมืองหลวงของมณฑลกวางสี [35] ในป 1014 สหภาพสหกรณ แห งมินดาเนา (the Federation of Cooperatives of Mindanao ; FEDCO) ประเทศฟ ลิปป นส ได เรียกร องให เกษตรกรที่ได รับผลกระทบจากเชื้อรา TR4 ให เปลี่ยนไปปลูกปาล ม น้ํามันแทน ถึงแม จะมีการเปลี่ยนไปปลูกกล วยในพื้นที่ใหม แล วก็ตาม [37] เกษตรกรรายย อยที่ปลูกกล วย Cavendish สําหรับตลาดส งออกก็ได รับผลกระทบเช นเดียวกัน [38]
งานวิจัย ในป 1950, ยูไนเต็ดฟรุ ท (United Fruit หรือป จจุบันคือ Chiquita) ได จ าง Robert H. Stover ให มาช วยปรับกลยุทธ การจัดการโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม ซึ่งขณะนั้นได คุกคามทําลายทั่วทุกตลาดการส งออกกล วย Gros Michel Stover นําความเข าใจในทางอนุกรมวิธาน ความผันแปร และสรีรวิทยาของเชื้อ มาเป นข อมูล ประกอบ ทําให ช วยอธิบายถึงปฏิสัมพันธ ของเชื้อสาเหตุโรคกับกล วย ทําให ระบุลักษณะของความอ อนแอ และ ความต านทานของกล วยได นํามาประกอบการศึกษาอิทธิพลของป จจัยทางดินที่มีต อเชื้อโรค และ การชักนําให น้ําท วมขังเพื่อเป นวิธีการล างดินที่ปนเป อนเชื้อโรค (วิธีการนี้ต อมา กลายเป นผลเสียที่ช วยแพร กระจายเชื้อโรค) 18
การวิจัยของ Stover ประสบผลสําเร็จและแพร หลายในป 1962 เมื่อได ตีพิมพ หนังสือ โรคเหี่ยวฟ วซาเรียม (โรคปานามา) ของกล วย และกล วยชนิดต าง ๆ ในสกุล Musa Stover ได ตีพิมพ เอกสารการจําแนกเชื้อราโดยอาศัยโครงสร างของเชื้อรา (monograph) ออกมา ร วมกับการแนะนําให ปลูกกล วย Cavendish ที่ต านทานโรค แทนพันธุ Gros Michel ที่อ อนแอต อโรค การ เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นไปในทางที่ดีนี้ ดูเหมือนจะเป นจุดสูงสุดในการวิจัยโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมในขณะนั้น ทําให ต อมา การวิจัยเกี่ยวกับโรคนี้ลดลง ประกอบกับอุตสาหกรรมการส งออกกล วยเป นการค า ได หันมาให ความ สนใจกับป ญหาอื่นมากกว า เช น โรคใบขีดสีดํา (black leaf streak) [39] อย างไรก็ตาม การแพร ระบาดของ เชื้อ TR4 ในป จจุบัน กลับมาจุดประเด็นความสนใจในการวิจัยโรคเหี่ยวของกล วยขึ้นอีกครั้ง
Tropical race 4 (TR4) สายพ ันธุ์เชอราื Fusarium oxysporum f.sp. cubense http://www.promusa.org/Fusarium+wilt แปลและเรียบเรียงโดย อภิรัชต สมฤทธิ์
TR4 หรือ Tropical race 4 คือชื่อเชื้อราสายพันธุ หนึ่งของ Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) ที่เป นสาเหตุของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม หรือโรคปานามา หรือ Panama disease ในกล วย พันธุ Cavendish คําเรียก TR4 เป นการจัดแยกความแตกต างของสายพันธุ หนึ่งของเชื้อสาเหตุโรคออกจาก อีกสายพันธุ อีกชนิดหนึ่งที่เข าทําลายกล วย Cavendish เช นเดียวกัน เพียงแต แตกต างกันที่ อีกสายพันธุ ต องมี ป จจัยเบื้องต นเป นตัวร วมในการก อให เกิดโรค เช น อุณหภูมิที่ต่ํา ซึ่งสายพันธุ ดังกล าวนี้ได ถูกจําแนกออกมา เป น STR4 หรือ subtropical race 4 เมื่อระบุเรียก TR4 นั้นมักจะหมายถึงเชื้อสาเหตุโรคที่จัดอยู ในกลุ ม VCG 01213/16 เท านั้น แม ว ากลุ ม VCG อื่นก็เป นสาเหตุของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมในกล วย Cavendish ได เช นกันก็ตาม ดังนั้น TR4 จึงมีพืชอาศัยมากชนิดกว า มิใช เพียงแต เข าทําลายกล วย Cavendish เพียงอย าง เดียว ยังทําลายสายพันธุ กล วยที่ยังไม มีผลกระทบในป จจุบัน เช น Lakatan และ Pisang mas เชื้อ TR4 นี้ยัง เป นเหตุให เกิดโรคกับกลุ มสายพันธุ กล วยที่อ อนแอต อเชื้อใน race 1 และ 2 ได เช น Gros Michel, Silk, Pome และ Bluggoe สายพันธุ เชื้อที่จัดอยู ใน TR4 ได ถูกจําแนกเป นครั้งแรกในป 1990 จากตัวอย างโรคที่พบในไต หวัน [1] จากนั้นเป นเวลากว า 20 ป การแพร กระจายของเชื้อ TR4 ถูกจํากัดอยู เฉพาะในพื้นที่ของเอเชียแปซิฟ ค และ เขตนอร ทเทิร นเทอริทอรี่ของประเทศออสเตรเลีย ต อมาในป 2013 จึงมีรายงานพบ TR4 ที่จอร แดน [2] ซึ่ง เป นรายงานแรกที่พบ TR4 นอกบริเวณเอเชียแปซิฟ ค ในป นี้ก็ได มีรายงานการพบในทวีปแอฟริกาด วย [3] เชื้อ สายพันธุ TR4 ก็เช นเดียวกับสายพันธุ Foc ชนิดอื่น ๆ ที่อาศัยอยู ในดิน จึงไม มีสารเคมีป องกันกําจัดโรคพืชใน สามารถป องกันกําจัดได และวิธีการรมดินฆ าเชื้อก็ไม สามารถใช กําจัดเชื้อรานี้ได เชื้อ TR4 มีความสามารถอยู รอดในดินได หลายสิบป ผนวกกับการสร างผลกระทบที่รุนแรง และมีพืช อาศัยหลายชนิด จึงเป นเหตุผลหลักในหลายเหตุผลที่จะจัดเชื้อนี้เป นภัยคุกคามอย างใหญ หลวงต อการผลิต กล วยในป จจุบัน [4] ระดับความรุนแรงของความเสียหายของโรคขึ้นอยู กับปฏิสัมพันธ ระหว างเชื้อสาเหตุ กับ พืชอาศัย และสภาพแวดล อมที่เกิดโรค เพื่อหลีกเลี่ยงความสูญเสียยิ่งขึ้นต อเชื้อสาเหตุโรค องค การเกษตรและ อาหารแห งสหประชาชาติ หรือ FAO (United Nation’s Food and Agriculture Organization [FAO]) จึง เรียกร องให ประเทศผู ผลิตกล วย จัดทําขั้นตอนการตรวจประเมินโรค และจัดทํารายงาน ซึ่งประกอบด วยการ 19
คาดการณ ความเสี่ยงต อการเข าทําลายของเชื้อโรค เพื่อป องกันเชื้อราสาเหตุโรคเข ามาเจริญแพร ขยายทําลาย กล วย [5]
การแพร กระจาย ในช วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 มีการพบ TR4 ที่ไต หวัน มาเลเซีย [6] (รวมถึงซาราวัคในเกาะบอร เนียว) อินโดนีเซีย (ชวา, สุมาตรา, สุลาเวสี, ฮัลมาเฮรา และ กาลิมันตัน [7] บนเกาะบอร เนียว และจังหวัดปาป ว [8] บนเกาะนิวกีนี) จีนแผ นดินใหญ (กวางตุ ง [9], ไห หนาน [10], กวางสี, ฟูเจี้ยน และยูนนาน) บนเกาะมินดาเนา ขอ ฟ ลิปป นส [11] และออสเตรเลีย (นอร ทเทิร นเทอริทอรี่ [12]) ในป 2013 มีรายงานพบ TR4 ที่จอร แดน [13] (การสํารวจในป 2014 พบพื้นที่อื่นที่เชื้อเข าทําลาย อยู ทางตอนเหนือขึ้นไปของพื้นที่ที่พบการระบาดครั้ง แรก) และ โมซัมบิค [15] (ที่ซึ่งพบโรคเมื่อตรวจสังเกตในการทําแปลงปลูกครั้งที่ 2 [16]) เชื้อนี้ยังพบที่โอมาน ตั้งแต ป 2012 เป นต นมา [20][21][22]
พืชอาศัย นอกจากเชื้อ TR4 จะเข าทําลายกล วยพันธุ Cavendish แล ว ยังเข าทําลายพันธุ กล วยที่อ อนแอต อเชื้อ Foc race 1 และ race 2 และยังเข าทําลายสายพันธุ กล วยที่ยังไม เคยพบว าถูกโรคทําลายมาก อน เช น พันธุ Barangan (กลุ มย อยของ Lakatan, กลุ มจีโนม AAA [7] และพันธุ Pisang Mas มีตัวเลขที่อ างถึงบ อย ๆ คือ TR4 ทําความเสียหายต อสายพันธุ กล วยเป นตัวเลขมากกว า 80% ของการผลิตกล วยทั่วโลก [23] ทําให คาดว า กล วย Plantain ก็อ อนแอต อเชื้อโรคนี้เช นกัน อย างไรก็ตาม ในตอนนั้น มีเพียงพันธุ กล วยที่คล าย Plantain ที่ วิเคราะห แล วว าต านทาน TR4 เป นสายพันธุ ลูกผสมที่นักปรับปรุงพันธุ ผลิตขึ้นมาใช [24] ส วนปฏิกิริยาที่มีต อ กล วย Plantain ที่มีถิ่นเจริญในแอฟริกา กับ กล วยพันธุ ท องถิ่นกลุ มอื่น (กล วยที่สูงของแอฟริกาตะวันออก ; the East African highland bananas[EAHB]) ยังไม เป นที่รับรู การตรวจสอบกล วย 2 กลุ มย อย ได ดําเนินการครั้งแรกในฟ ลิปป นส เมื่อป 2011-2012 โดยการใช ตัวอย างสายพันธุ กล วยจากธนาคารพันธุกรรม ITC เมื่อทดสอบตัวอย างสายพันธุ กล วยทั้งหมดพบความอ อนแอ 20
ต อโรคตั้งแต ระดับเล็กน อยไปจนถึงปานกลาง [25] ยกเว นในกล วย Plantain สายพันธุ ‘Obubit Ntanga’ ที่ นํามาตรวจสอบ ไม พบอาการโรคน อยมาก หลังจากผ านไป 10 เดือน (ช วงเวลาสั้น ๆ ที่เป นธรรมชาติของพืช อายุมากกว า 1 ป การผลิตกล วยทั้งหมด) โดยปรากฏอาการของโรคต่ํากว า 5% ส วนการทดสอบในกล วย ‘Ibwi’ ปรากฏอาการโรค 29% โครงการปรับปรุง FHIA (The FHIA improvement programme) ได ผลิตกล วยสายพันธุ ลูกผสม ที่ต านทานต อเชื้อรา race 1 และ race 4 ได ในขณะที่สถาบันวิจัยกล วยไต หวัน (Taiwan Banana Research Institute : TBRI) ได นําเสนอกล วย Cavendish สายพันธุ ใหม คือกลุ มสายพันธุ Giant Cavendish tissue-culture variants (GCTCV) ซึ่งแสดงความต านทานโรคต อเชื้อ TR4 ระดับหนึ่ง [27] ในแปลงทดลองที่ ดําเนินการในประเทศจีน พบว ากล วยสายพันธุ FHIA-01, FHIA-02, FHIA-18, FHIA-25, Pisang Jari Buays, Rose (AA), GCTCV-119 และ FHIA-03 รวมถึง GCTCV-119 และ FHIA-03 แสดงความต านทานต อเชื้อรา TR4 [28] ผลการทดลองซึ่งดําเนินการในฟ ลิปป นส พบว า มีต นกล วย GCTCV-119 ที่ทดสอบเพียง 1% เท านั้น ที่แสดงอาการโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม ในวงจรชีวิตรอบที่ 2 แต ไม พบอาการโรคในกล วยสายพันธุ Cardava (กลุ มย อย Saba) [29]
อาการโรค และการวินิจฉัยโรค ตัวอย าง Protocols การสุ มตัวอย างต นพืชทิ่เป นโรค การแยกเชื้อ Foc จากเนื้อเยื่อที่เป นโรค การตรวจสอบกลุ ม VCG หรือ vegetative compatability group การเก็บรักษาไอไซเลทเชื้อ Foc การปลูกเชื้อ Foc ลงบนต นพืช การแยกวิเคราะห DNA ของ Foc การทดสอบวินิจฉัยโดยวิธี PCR (แหล งที่มา : FAO) อาการของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมที่เกิดจากเชื้อ TR4 นั้นไม แตกต างจะอาการโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อ Foc สายพันธุ อื่น (ดูเพิ่มเติมในภาคลักษณะอาการของโรคเหี่ยวฟ วซาเรียม) อย างไรก็ตาม การที่ TR4 มีพืช อาศัยกว างหรือจํานวนมาก ทําให เป นการยากในการวินิจฉัย TR4 ในกล วยพันธุ อื่นที่ไม ใช กล วย Cavendish ซึ่งกล วยเหล านั้น ก็เป นกล วยที่อ อนแอต อสายพันธุ อื่นของเชื้อ Foc ด วยเช นกัน ยกตัวอย างเช น เมื่อกล วย Gros Michel ถูก TR4 เข าทําลาย ก็จะไม เป นเรื่องใหญ โตนัก เนื่องจากอาจคาดคะเนไปว า โรคที่เกิดขึ้น เป น สาเหตุการเข าทําลายของ Foc สายพันธุ race 1 ดังนั้นวิธีการที่รวดเร็วที่สุดในการยืนยันว าเป นการเข าทําลาย ของ TR4 ก็โดยการวิเคราะห ตัวอย างเนื้อเยื่อกล วยที่เป นโรคด วยวิธีการทดสอบ TR4-specific PCR [30] เรา สามารถวิเคราะห ไอโซเลทเชื้อราด วยการตรวจสอบกลุ ม CVG ได เช นกัน ซึ่งเชื้อราที่เป น TR4 นั้นจัดอยู ในกลุ ม VCG0 1213/16
วิธีการถ ายทอดเชื้อ เชื้อรา TR4 สามารถแพร กระจายไปกับส วนขยายพันธุ ที่เป นโรค ดินและน้ําที่ปนเป อนเชื้อราสาเหตุ ของโรค
การจัดการโรค 21
ควีนส แลนด ความมั่นคงทางชีวภาพ (Biosecurity Queensland) เช นเดียวกับสายพันธุ อื่นของเชื้อ Foc อื่น เราจึงไม สามารถจัดการเชื้อสาเหตุโรคโดยการใช สาร ป องกันกําจัดโรคพืช หรือการรมด วยสารเคมีอย างได อย างเกิดผล การใช ต นอ อนกล วยเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมา ปลูก จะช วยป องกันการแพร กระจายของโรคที่จะติดมากับส วนขยายพันธุ ได แต เมื่อเชื้อราเข ามาในพื้นที่ปลูก และเจริญเพิ่มจํานวนมากขึ้นแล ว วิธีการแก ไขที่ดีที่สุด ที่จะต องนํามาปรับใช กับการผลิตกล วยอย างต อเนื่องใน ผืนดินมีการปนเป อนด วยเชื้อราสาเหตุโรค คือการใช พันธุ ต านทานต อโรคมาปลูกแทนกล วยพันธุ อ อนแอต อโรค อย างไรก็ตาม เมื่อ TR4 มีพืชอาศัยมากหลายชนิด และเชื้อรายังอยู รอดได ในดิน [4] ผู เชี่ยวชาญจึงได มุ งเป าให ความสําคัญกับการป องกันการแพร กระจายของเชื้อราเป นเรื่องใหญ [2][31] ดังนั้นรัฐควีนส แลนค ออสเตรเลีย ที่มีมาตการรักษาความมั่นคงทางชีวภาพ จึงได วางมาตรการตรวจหาเชื้อ TR4 ร วมไปกับการจัดพิมพ เอกสาร เกี่ยวกับการจัดการที่ดีที่สุดเพื่อลดความเสี่ยงจะเกิดการแพร ระบาดของเชื้อ TR4 [32]
ผลกระทบ เชื้อ TR4 ได ทําความเสียหายกับพื้นที่ปลูกกล วย Cavendish เป นการค าในไต หวัน อินโดนีเซีย มาเลเซีย และ นอร ทเทิร นเทอริทอรี่ ของออสเตรเลีย [33] ในจีนแผ นดินใหญ ได มีกลยุทธ ในการจัดตั้งแหล ง ปลูก Cavendish ในพื้นที่ที่ปลอดเชื้อ TR4 เพื่อให การปลูกกล วยดํารงอยู ได ในขณะที่โรคยังคงนําเชื้อรา สาเหตุโรคแพร กระจายไปยังมณฑลต าง ๆ ที่เป นพื้นที่หลักของการปลูกกล วย [34] ส วนในฟ ลิปป นส ยังไม มี เอกสารรายงานถึงความเสียหายที่ขยายวงกว างออกไปในแปลงปลูกกล วย Cavendish ขณะที่สมาคม เกษตรกรและผู ส งออกกล วยแห งมินดาเนา (The Mindanao Banana Farmers and Exporters Association) ซึ่งเป นตัวแทนเกษตรกรรายย อยที่ปลูกกล วย Cavendish เพื่อส งให กับตลาดส งออก ได รายงาน ว ามีพื้นที่ปลูกกล วยประมาณ 5,900 เฮกตาร (1 เฮกตาร เท ากับ 10,000 ตารางเมตร หรือ 6 ไร 1 งาน / Wikipedia) ที่ถูกโรคเข าทําลาย ถึงแม ว าพื้นที่เหล านี้ได รับการเอาใจใส อย างดีของเกษตรกรที่เป นสมาชิกแล วก็ ตาม นอกจากนี้ยังมีพื้นที่อีก 3,000 เฮกตาร ที่ไม ได รับการดูแลเอาใจใส ก็ถูกโรคเข าทําลายเช นกัน [35] เกษตรกรผู ปลูกกล วยบางคนบอกว า สวนกล วยของพวกเขาเกิดโรคจากเชื้อสาเหตุโรคที่แพร มาจากแปลงปลูก ขนาดใหญ ที่อยู ใกล เคียง ขณะนี้มีเพียงไม กี่ตัวอย างในสถานการณ การเกิดโรคจาก TR4 ที่มีการประเมินมูลค า ความสูญเสีย เมื่อรวมการประเมินที่พอทราบ พบว า ในอินโดนีเซียเกิดความสูญเสียเป นมูลค า 121 ล านดอล ล าร (สหรัฐอเมริกา ; USD) ในไต หวันสูญเสียมูลค า 253.3 ล านดอลล าร และในมาเลเซียสูญเสียมูลค า 14.1 ล านดอลล าร ในแอฟริกา ทีซึ่งมีรายงานพบเชื้อ TR4 ครั้งแรกในป 2013 ในแปลงปลูกกล วยส งออกทางตอนเหนือ ของโมซัมบิค พบว า จํานวนต นกล วยที่พบอาการโรคเพิ่มขึ้นเป น 570,000 ต น (จากจํานวนต นกล วยที่ปลูก ทั้งหมด 2.5 ล านต น) ในเดือนกันยายน 2015 [38] นอกจากนั้น ยังพบเชื้อ TR4 ในพื้นที่ปลูกกล วยอื่น ๆ อีก ด วย [39]
แอฟริกา จากแถลงการณ การตรวจพบเชื้อ TR4 ในโมซัมบิค [3] the African Consortium for TR4 (AC4TR4) จึงได จัดการประชุมเชิงปฏิบัติการขึ้นที่มหาวิทยาลัยสเทลเลนบอช (university of Stelenbosch) ในเดือนเมษายน 2014 [40]
เอเชีย เครือข ายกล วยแห งเอเชียแปซิฟ ก (The Banana Asia-Pacific Network; BAPNET) ได ดําเนินการ ประสานงานโครงการและกิจกรรมต าง ๆ ที่เกี่ยวข องกับเชื้อ TR4 ในหลายๆประเทศของเอเชีย [41] 22
ออสเตรเลีย จากกรณีที่มีการยืนยันเป นครั้งแรก ว าพบเชื้อ TR4 ในควีนส แลนด [42] Biosecurity Queensland ร วมกับสภาเกษตรกรผู ปลูกกล วยออสเตรเลีย (the Australia Banana Growers’ Council) จึงได จัดทํา โครงการสํารวจ และ วางนโยบายป องกันความเสี่ยงการเกิดโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อ TR4 [43][44]
ลาตินอเมริกาและแถบแคริเบียน องค กร OIRSA หรือ a regional organzation for plant and animal health ได สร างแผน วิเคราะห โอกาสความเสียงของเชื้อ TR4 ขึ้น สําหรับใช ในประเทศสมาชิก 9 ประเทศ (บราซิล, คอสตาริกา, สาธารณรัฐโดมินิกัน, เอล ซัลวาดอร , กัวเลมาลา, ฮอนดูรัส, เม็กซิโก, นิการากัว และ ปานามา) แผนนี้ผลิต ออกมาเป นภาษาสเปนเท านั้น เครือข ายการวิจัยกล วยแห งประเทศลาติอเมริกาและแถบแคริเบียน (The banana research network for Latin America and the Caribbean; MUSALAC) ได จัดฝ กอบรมการตรวจกักกันศัตรูพืชขึ้น โดยมีจุดประสงค มุ งเน นพิเศษกับเชื้อ TR4 [46] ในป 2014 สถาบันวิจัยและพัฒนาการเกษตรแห งแคริเบียน (the Caribbean Agricultural Research and Development Institute ; CARDI) ได จัดสัมมนาและอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อยกระดับการ ใส ใจต อการเข าทําลายกล วยที่มีโอกาสเกิดขึ้นจากเชื้อ TR4 ให เป นเสมือนขั้นตอนหลักสําคัญในการป องกันการ นําเชื้อสาเหตุโรค เข าสู ประเทศแถบแคริเบียน [47]
ทั่วโลก ในเดือนธันวาคม 2013 ได มีการจัดตั้ง กฎข อบังคับเกี่ยวกับเชื้อ TR4 ขึ้นในกรอบการทํางานของ the world Banana Forum [48] จากนั้น FAO ได จัดงานระดมการปรึกษาหารือในกลุ มผู เชี่ยวชาญนานาชาติขึ้น เพื่อสร างความเข าใจในกรอบการทํางานของโครงการระดับโลก ในเดือนธันวาคม 1014 [31] แผนที่จัดตั้งขึ้น เป นการทํางานเกี่ยวข องกับการ 3 เรื่องหลัก คือ การป องกันการระบาดของโรคในอนาคต การจัดการกับ ป ญหาที่ยังมีอยู และ การสร างความเข มแข็งในความร วมมือระหว างประเทศ และการประสานงานระหว าง หลายสถาบัน หลากหลายนักวิจัย หลายรัฐบาล และหลากหลายผู ผลิตกล วย โดย ศูนย วิจัยและ มหาวิทยาลัยแวกเก นนิ่งเก น (The Wageningen university & research centre) ในประเทศเนเธอร แลนด ได เป นผู นํางานวิจัย 3 โครงการ เป นโครงการเกี่ยวกับเชื้อ TR4 : INREF, KNAW-SPIN และ PromoBanana [49]
23
กล้วยหอมพ ันธุ์คาเวนดิช Cavendish banana From Wikipedia, the free encyclopedia แปลและเรียบเรียงโดย อภิรัชต สมฤทธิ์
กล วยคาเวนดิช (Musa acuminata ) เป นพันธุ กล วยที่จัดอยู ในกลุ มย อยคาเวนดิช (Cavendish subgroup) ที่มีพันธุกรรมจีโนม AAA ในกลุ มนี้ก็ยังมีสายพันธุ ที่สําคัญคือ พันธุ คาเวนดิชแคระ (Dwarf Cavendish) และ แกรนเนน (Grand Nain) กล วยในกลุ มสายพันธุ นี้ ได มีความสําคัญในการค ากล วยระหว าง ประเทศมาตั้งแต ทศวรรษที่ 1950 โดยมาทดแทนกล วยสายพันธุ กรอส มิเชล (Gros Muchel) ที่ถูกโรคเหี่ยว ฟ วซาเรียม หรือโรคตายพราย (Panama disease) เข าทําลายจนเกิดความเสียหายอย างรุนแรงไปทั่วโลก
กล วยหอมคาเวนดิช (Cavendish banana)
พัฒนาการของกล วยในสายพันธุ คาเวนดิช (Developing fruits of a Cavendish banana) พันธุ กล วยคาเวนดิช นี้ ได ถูกเรียกขานตามชื่อของวิลเลียม คาเวนดิช ดุ กที่ 6 แห งเดวอนเชียร (William Cavendish, 6th Duke of Devonshire) ถึงแม กล วยพันธุ คาเวนิชไม ใช กล วยชนิดแรกที่รู จักกันใน ทวีปยุโรป แต ในช วงประมาณป 1834 กล วยสายพันธุ นี้จากมอริเชียส (Mauritius) ก็ได เข าไปสู ยุโรปครั้งแรก โดย อนุศาสนาจารย แห งหออัลตัน (chaplain of Alton Towers) ซึ่งต อมาได รับตําแหน งเป นท านเอิร ล แห งชรูว บิวรี่ (Earls of Shrewbury) ได มีไมตรีจิตส งกล วยชนิดนี้มาให ท านดุ กที่ 6 แห งเดวอนเชียร คนสวน ของท านดุ กคือ ท านเซอร โจเซฟ แพ็กซ ตัน (Sir Joseph Paxton) ได เพาะเลี้ยงกล วยเหล านี้ในโรงปลูกต นไม ใน แช็ทสเวิร ธเฮ าส (Chatsworth House) แล วท านเซอร แพ็กซ ตันได จําแนกชนิดของกล วยตามลักษณะทาง พฤกษศาสตร เป น Musa cavendishii ตามนามของท านดุ กที่ 6 แห งเอวอนเชียร [2] กล วยจากแช็ทสเวิร ธ ถูกส งทางเรือไปยังพื้นที่ต างในแถบแปซิฟ ค ในราวทษวรรษที่ 1850 และเชื่อกัน ว าบางส วนถูกส งไปยังเกาะคานารี่ (Canary Islands) [2] ในขณะที่บางแหล งเชื่อกันว ากล วยชนิดนี้มีอยู ที่เกาะ คานารีมาก อนแล วตั้งแต ศตวรรษที่ 15 และถูกนําไปเผยแพร ให เป นที่รู จักโดยวิธีการต าง ๆ แล วให ชื่อตามนัก สํารวจชาวโปรตุกีสยุคแรก ๆ ผู ซึ่งได สายพันธุ กล วยนี้มาจากแอฟริกาตะวันตก (West of Africa) และต อมา เป นผู นํากล วยนี้มาแพร ขยายในบริเวณแถบทะเลแคริเบียน [3] ที่จริงแล ว กล วยจากแอฟริกานั้น เป นกล วย ที่มาจากเอเชียตะวันออกเฉียงใต ที่นํามาปลูกที่มาดากัสการ (Madagascar) โดยนักเดินเรือชาวออสโตรนี 24
เชียนยุคโบราณ (Austronesian) [4] ในป 1888 กล วยจากเกาะคานารี ก็ถูกนําเข าไปยังอังกฤษ โดยโทมัส ไฟฟ (Thomas Fyffe) ป จจุบันรู จักกันว าเป นกล วยในกลุ มสายพันธุ คาเวนดิชแคระ (Dwarf Cavendish) [5] กล วยคาเวนดิช มีระดับการผลิตเป นการค าจํานวนมากในปะ 1903 แต ก็ยังไม ได รับความนิยม จนกระทั่งหลังจากที่โรคตายพราย (Panama disease) เข าทําลายกล วยที่เป นเจ าครองตลาดอย างสายพันธุ กรอส มิเชล (Gros Michel; Big Mike) ในทศวรรษที่ 1950 ทั้งนี้เพราะกล วยคาเวนดิชสามารถปลูกได ผลดีใน พื้นที่เดียวกับกล วยกรอสมิเชลที่ถูกโรคเข าทําลาย ดังนั้นจึงเกิดความเข าใจว ากล วยสายพันธุ คาเวนดิชนี้มีความ ต านทานต อโรคตายพรายมากกว ากล วยพันธุ เดิม อย างไรก็ตาม มีข อขัดแย งต อความต านทานโรคตายพราย ของกล วยสายพันธุ นี้ เกิดขึ้นเมื่อป 2008 จากรายงานที่พบโรคตายพรายเริ่มเข าทําลายกล วยสายพันธุ คา เวนดิชแล ว ในเกาะสุมาตราและมาเลเซีย ว า[6]
อนุกรมวิธานและการตั้งชื่อ กล วยคาเวนดิชเป นสายพันธุ กลุ มย อยในจีโนม AAA (triploid) ของกล วย Musa acuninata [7] สาย พันธุ คาเวนดิชมีความเด นชัดเรื่องความสูงของต น และลักษณะของกลุ มผล [3][8] ส วนสายพันธุ อื่นที่ต างไปก็ เป นไปตามลักษณะพันธุ ที่ชัดเจนแตกต างกันไป สายพันธุกรรมที่สําคัญส วนใหญ สําหรับการผลิตผลกล วย ภายใต การจัดจําแนกระบบเดียว ได แก คาเวนดิชแคระ (Dwarf Cavendish) แกรนเนน (Grand Naine) ลา คาตัน (Lacatan [bungulan]) โพโย (Poyo) วาเลอรี่ (Valery) และ วิลเลียมส (Williams) ส วนระบบการจัดจําแนกอื่น ก็แบ งลักษณะได ดังนี้คือ ดับเบิล (Double) คาเวนดิชแคระ (Dwarf Cavendish) คาเวนดิชแคระพิเศษ (Extra Dwarf Cavendish) แกรนเนน (Grand Naine) พิซัง มาซัก ไฮจอ (Pisang Masak Hijau = Lacatan) และ คาเวนดิชยักษ (Giant Cavendish) กลุ มที่ค อนข างมีความยุ งยากใน การจัดแจงสายพันธุ (ได แก โพโย (Poyo) โรบัสตา (Robusta) วาเลอรี่ (Valery) และ วิลเลียมส (Williams) [8] สายพันธุ แกรนเนน (Grand Naine) เป นสายพันธุกรรมที่สําคัญที่สุดในการค าระหว างประเทศ ขณะที่ คา เวนดิชแคระ (Dwarf Cavendish) เป นสายพันธุกรรมที่มีการปลูกกันอย างแพร หลายที่สุด [8] และกล วยแก รนเนน (Geand Naine) ก็เป นที่รู จักในอีกชื่อคือกล วยชิควิต า (Chiquita)
การใช ประโยชน (Uses) กล วยคาเวนดิชมีสัดส วน 47 เปอร เซ็นต ในการผลิตกล วยทั้งโลก ในระหว างป 1998 -2000 กล วยนี้ เป นกล วยสายพันธุ หลักที่ครองตลาดกล วยระหว างประเทศ [11] ผลของกล วยคาเวนดิชสามารถใช รับประทาน ดิบ นํามาอบ ทําเป นสลัดผลไม ทําน้ําเชื่อมผลไม และเป นส วนประกอบในอาหารหลายเมนู สีผิวเปลือกกล วย ในขณะที่วางขายในท องตลาดอาจมีสีเขียวบ าง แล วจะเปลี่ยนเป นสีเหลืองเมื่อผลสุกได ที่ เมื่อผลสุกแป งในผล กล วยจะเปลี่ยนเป นน้ําตาล ทําให ผลกล วยหวานขึ้น เมื่อถึงระยะสุดท ายที่จะใช รับประทานได (ระยะ 7) จุด ของน้ําตาลจะปรากฏขึ้นเป นสีน้ําตาลหรือดํา เมื่อผลสุกเกินไปผิวเปลือกจะเปลี่ยนเป นสีดํา และเนื้อกล วยจะ เละในที่สุด โดยทั่วไปผลกล วยจะสุกตามธรรมชาติจนแล วเก็บเกี่ยวได เมื่อเก็บเกี่ยวผลในระยะที่ยังไม เปลี่ยนเป นสีเหลือง จําเป นต องใช การบ มด วยแก สเอธิลีน เพื่อกระตุ นการสุกของผลอีกรอบ ผู ขายส งกล วยส วน ใหญ จะขายกล วยตั้งแต ระยะที่ 3-6 ซึ่งระยะที่ 4 เป นระยะที่ดีเยี่ยมที่สุด
โรคกล วย (Disease) เนื่องจากกล วยที่ปลูกกันในป จจุบันมีการขยายพันธุ แบบไม อาศัยเพศหรือไม มีการผสมพันธุ (vegetative reproduction) มากกว าการขยายพันธุ โดยอาศัยเพศหรือการผสมพันธุ (sexual reproduction) ดังนั้น ในแต ละสายพันธุกรรมของกล วยคาเวนดิช จึงมีเด นชัดในลักษณะทางพันธุกรรมเดิม และ แทบจะไม มีโอกาสเกิดวิวัฒนาการความต านทานต อโรคเลย 25
Reference 1. ^ Jump up to: a b Arias, Pedro; Dankers, Cora; Liu, Pascal; Pilkauskas, Paul (2003). The World Banana Economy 1985–2002. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.ISBN 92-5-105057-0. ISSN 1810-0783. Retrieved 30 July 2013. 2. Jump up to: a b "The Cavendish Banana". Peakland Heritage.org. 2002-07-19. Retrieved26 November 2014. 3. ^ Jump up to: a b c Mohan Jain, S.; Priyadarshan, P. M. (2009). Breeding Plantation Tree Crops: Tropical Species. Springer Science+Business Media, LLC. ISBN 978-0-387-71199-7. 4. Jump up^ Rowe, Phillip; Rosales, Franklin E. (1996). "Bananas and Plantains". In Janick, Jules; Moore, James N. Tree and Tropical Fruits. Fruit Breeding. I. John Wiley & Sons. pp. 169– 171. ISBN 978-0-471-31014-3. 5. Jump up^ Davies, Peter N. (1 January 1990). Fyffes and the Banana: Musa Sapientum : a Centenary History, 1888-1988. Athlone Press. pp. 23–51. ISBN 978-0-485-11382-2. 6. Jump up^ Ploetz, R. C. (2005). "Panama disease, an old nemesis rears its ugly head: Part 1, the beginnings of the banana export trades". Plant Health Progress. doi:10.1094/PHP- 2005-1221-01-RV. 7. Jump up^ Porcher, Michel H.; Barlow, Snow (2002-07-19). "Sorting Musa names". The University of Melbourne. Retrieved 11 January 2011. External link in |publisher= (help) 8. ^ Jump up to: a b c Ploetz, R.C.; Kepler, A.K.; Daniells, J.; Nelson, S.C. (2007). "Banana and Plantain: An Overview with Emphasis on Pacific Island Cultivars". In Elevitch, C. R. Species Profiles for Pacific Island Agroforestry (PDF). H ōlualoa, Hawai'i: Permanent Agriculture Resources (PAR). Retrieved 2013-01-10. 9. Jump up^ Voldeck, Lisa Beth (2010). "Indoor Banana Trees". http://www.bellaonline.com/. Retrieved 12 January 2011. External link in |publisher= (help) 10. Jump up^ "PLU Codes (Alphabetical Order)". www.innvista.com. Retrieved 2010-06-22.
26
สรุปสาระสาคํ ัญจาก บทที 1 ชววิทยาี และกระบวนการก่อให้เกิดโรค ของเชอราื Fusarium oxysporum สาเหตุ โรคเหี ยวฟิวซาเรียมของพืชชนสูงั (ทบทวนวรรณกรรม) The biology and Pathogenesis of Fusarium oxysporum , causal agent of Fusarium wilt of higher plants – a review
แปลและเรียบเรียง โดย อภิรัชต์ สมฤทธิ จาก Biology, pathogenicity and diversity of Fusarium oxysporum f.sp. cubense (chapter 1: The biology and Pathogenesis of Fusarium oxysporum , causal agent of Fusarium wilt of higher plants – a review) By Susan Groenewald University of Pretoria etd, Groenewald S (2006) in PDF file Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Magister Scientiae In the Faculty of Natural and Agricultural Science University of Pretoria Pretoria Date November 2005 PROMOTER: Dr. A. Viljoen
ชีววิทยาของเชื้อรา Fusarium oxysporum อนุกรมวิธาน เมื่ออาศัยโครงสร างการกําเนิดและการแตกเส นใยที่สร างโคนิเดีย (conidiogenous hyphae) จึงจัดจําแนกเชื้อรา Fusarium spp. ให อยู ในคลาสย อย (subclass) Hyphomycetidae ของคลาส (class) Deuteromycetes เชื้อรา F. oxysporum ซึ่งถูกจําแนกอย างชัดเจนในป ค.ศ. 1940 โดย Snyder & Hansen ประกอบด วยเชื้อรา Fusarium หลายชนิด และหลายสายพันธุ ซึ่ง Wollenweber & Reinking (1935) ได ศึกษาไว ก อนแล วในป 1935 ให เป นกลุ ม section Elegans ต อมาในป 1971 Booth ได บรรยายว า F. oxysporum เป นเชื้อราสร างเส นใยที่อาศัยอยู ในดินทั่วไป เชื้อราชนิดนี้ดํารงชีวิตในรูปที่ไม มีเพศ (anamorphic species) ซึ่งรวมถึงสายพันธุ เชื้อราก อโรคเหี่ยวกับพืชอาศัยที่สําคัญอีกมากมายหลายชนิด (Appel & Gordon 1996). F. oxysporum เป นเชื้อราสร างสปอร ที่ไม อาศัยเพศ (conidia) 3 แบบ คือ ไมโครโคนิเดีย (microconidia), มาโครโคนิเดีย (macroconidia) และ คลามายโดสปอร (chlamydospores) (Nelson et al . 1983) โคนิเดียเป นสปอร ที่กําเนิดบนการชูสปอร เดี่ยว (monophialides) และสร างในกลุ มเส นใยที่เรียกว า sporodochia โดยเกิดกระจายอย างหลวม ๆ บนเส นใย (Griffin, 1994) ไมโครโคนิเดียส วนใหญ มี 1 นิวเคียส และมีระดับการงอกเส นใยค อนข างต่ํา และมักมีความแปรปรวนทางพันธุกรรม รวมถึงมีความสามารถในการ งอกต่ํามากแค 1-20 เปอร เซ็นต (Ebbole & Sachs 1990) ส วนมาโครโคนิเดีย (macroconidia) ถูกสร างหรือ กําเนิดเป นจํานวนมาก มีหลายนิวเคลียส และงอกได เร็ว ทําให เกิดการเพิ่มจํานวนเชื้อราได อย างมี ประสิทธิภาพ สําหรับคลามายโดสปอร (chlamydospores) เป นสปอร ที่มีชีวิต และกําเนิดแบบไม อาศัยเพศ จากโครงสร างที่พัฒนามาจากส วนของเส นใยเจริญ (vegetative hyphal segment) หรือ เซลล ของโคนิเดีย เอง เป นสปอร ผนังหนา ส วนใหญ เป นส วนผนังเซลล ที่มีการสังเคราะห สร างขึ้นมาใหม (Schippers & van Eck 1981) หน าที่หลักของคลามายโดสปอร คือ การพักตัวและมีชีวิตอยู รอดในดินได เป นเวลานาน ในการระบุชนิดของเชื้อรา F. oxysporum นั้นอาศัยลักษณะสัณฐานรูปร างของมาโครโคนิเดีย (macroconidia) โครงสร างของก านชูไมโครโคนิเดีย (microconidiphore) รวมถึงลักษณะและตําแหน งของ การเกิดคลามายโดสปอร (Beckman 1987) การขยายพันธุ ในระยะไม อาศัยเพศของเชื้อรานั้น อาศัยมาโครโค นิเดีย และไมโครโคนิเดีย แต ยังไม มีการพบการขยายพันธุ ในระยะมีเพศ (Teleomorph) ของเชื้อรานี้ (Booth, 1971)
27
รูปลักษณ (forms) ของ F. oxysporum ที่เป นสาเหตุของโรคพืชนั้น แบ งย อยออกเป น formae speciales ตามความจําเพาะเจาะจงกับพืชอาศัยที่เชื้อราเข าทําลาย (Armstrong & Armstrong, 1981) เมื่อแบ งย อยจาก formae speciales ลงไปอีก ก็เป น race หรือสายพันธุ ของเชื้อ ซึ่งมักจะระบุไปตาม ความรุนแรงของเชื้อราที่ทําให เกิดโรคอย างจําเพาะเจาะจงกับชนิดสายพันธุ ของพืชอาศัย (differential host cultivars) (Correll, 1991) แต ยังไม ทราบแน ชัดเกี่ยวกับ ความสัมพันธ พื้นฐานทางพันธุกรรมของกลุ มเชื้อ F. oxysporum ที่มีความจําเพาะเจาะจงกับชนิดพืชอาศัย (formae speciales) และความจําเพาะเจาะจงของ กลุ มของเชื้อ F. oxysporum ต อสายพันธุ พืช (pathogenic races) (Baayen et al ., 2000) เพราะเชื้อรา สาเหตุโรคชนิด (species) นี้ในแต ละ formae speciales มีรูปร างสัณฐานไม แตกต างกันเลย เช นเดียวกับที่ไม แตกต างกันเลยกับเชื้อรา F. oxysporum กลุ มที่ไม ทําให เกิดโรค (non – pathogens) การรวมตัวกันของ เซลล และทําให เซลล มี 2 นิวเคลียส (somatic fusion and heterokaryon formation) ระหว างเส นใยที่ ต างกัน 2 สาย สามารถเกิดขึ้นได อย างอิสระในการขยายพันธุ แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) แต มักจะเกิดในกลุ มสายพันธุ เชื้อที่มีลักษณะพันธุกรรม (genotypes) คล ายคลึงกันเท านั้น (Kistler, 1997) การเชื่อมต อที่จําเพาะของสายพันธุ เชื้อที่ก อให เกิดกระบวนการ heterokaryosid นั้น เรียกว า Vegetative compatible group (VCGs) (Puhalla, 1985) โดยในป 1985 Puhalla ได เสนอระบบการ จําแนกสายพันธุ เชื้อรา F. oxysporum โดยอาศัยการรวมตัวของเส นใยเจริญ (vegetative compatibility) และได อธิบายวิธีการที่อาศัยการจับคู ของสายพันธุ กลาย nitrate non-utilising mutants สําหรับตรวจสอบ VCG ของเชื้อแต ละสายพันธุ ทําให ทราบว า บาง formae speciales (f. sp.) มีความสอดคล องกันเพียง VCG เดียว ขณะที่ บาง formae speciales ประกอบไปด วยหลายกลุ ม VCGs ในป 1999 Katan ได รายงานถึงกลุ ม เชื้อ 59 VCGS จาก 38 กลุ ม formae speciales อย างไรก็ดี การตรวจพิจารณาถึงกลุ ม VCGs เพียงอย าง เดียว ไม สามารถใช เป นวิธีการหลักสากลในการบ งชี้ถึงชนิด formae speciales ได (Fravel et al . 2003). และเนื่องจากมีข อด อยของการใช ลักษณะสัณฐาน ในการพรรณนาถึงชนิดหรือกลุ มย อยลงไปของเชื้อรา Fusarium ดังนั้น วัตถุประสงค ของงานวิจัยในการจําแนกชนิดของเชื้อราจึงได มุ งไปที่การใช เครื่องมือการ วิเคราะห ทางโมเลกุล สําหรับใช บ งบอกชนิดและตรวจสอบความสัมพันธ ที่ผ านวิวัฒนาการร วมกันมาของกลุ ม ชนิดเชื้อรา (formae speciales) วิธีการทางโมเลกุลที่ใช นั้น ได แก sequencing, Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), and Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) (Visser 2003) แต อย างไรก็ตาม การตรวจสอบชนิด formae speciales ในเชื้อรา F. oxysporum สาเหตุโรคพืชยังคงต อง อาศัยขั้นตอนที่กินเวลาเพื่อทดสอบความสามารถในการก อให เกิดโรค (pathogenicity) กับพืชชนิดต างๆ อยู เช นเดิม (Fravel et al . 2003).
วงจรชีวิต วงจรชีวิตของเชื้อรา F. oxysporum เริ่มต นจากระยะดํารงชีพแบบแซพโพรไฟต (สภาพการ ดํารงชีวิตของจุลินทรีย ซึ่งดํารงชีวิตโดยใช อาหารและพลังงานจากการย อยสลายซากของสิ่งมีชีวิต) ซึ่งเป นเวลา ที่เชื้อราอยู รอดในดินในรูปลักษณ ของคลามายโดสปอร (chlamydospore) (Beckman & Roberts, 1995) คลามายโดสปอร อยู ในระยะพักตัว ไม เคลื่อนที่ ฝ งตัวอยู ในเศษซากเนื้อเยื่อพืช จนกระทั่งเมื่อมีสารอาหารที่ คลามายโดสปอร สามารถใช เป นอาหารได มากระตุ นให คลามายโดสปอร งอกเจริญเส นใย สารอาหารเหล านั้น เป นของเหลวที่ปลดปล อยมาจากรากที่แผ ขยายออกมาของพืชชนิดหรือพันธุ ต าง ๆ (Stover, 1962 a,b, Beckman & Roberts, 1995) หลังจากคลามายโดสปอร งอกเส นใยแล ว ก็จะสร างเส นใยซึ่งมีหน าที่ในการ เจริญเติบโตและการสืบพันธุ (thallus) แล วหลังจากนั้นเส นใยเหล านี้ก็จะผลิตโคนิเดียขึ้นมาภายในเวลา 6-8 ชั่วโมง และต อจากนั้น หากสภาวะแวดล อมเหมาะสม อีก 2-3 วัน เชื้อราก็จะสร างคลามายโดสปอร อีกครั้ง 28
การรุกรานเข าสู รากพืช (Invasion of the roots) เกิดขึ้นหลังจากเชื้อราแทงเส นใย (penetration) เข าสู ชั้น epidermal cells ของรากพืชอาศัยหรืออาจจะไม ใช พืชอาศัย (Beckman & Roberts, 1995) และเกิด พัฒนาการของโรคที่ฝ งตัวทําลายอยู ในระบบท อลําเลียงของพืชอาศัย (Stover, 1970) ในระยะที่โรคพัฒนาถึง ขีดสุด เชื้อราจะเจริญออกจากเนื้อเยื่อระบบท อลําเลียงเข าไปสู เซลล โครงสร างของพืชที่อยู ถัดไป และให กําเนิด โคนิเดีย และคลามายโดสปอร จํานวนมากต อไป เชื้อราสาเหตุโรคเหี่ยวสามารถอยู รอดในดินได ในรูปเส นใย แต ส วนใหญ อยู ในรูปสปอร โดยพักตัวในเศษซากพืชที่มันเข าไปทําลาย รูปลักษณ การพักตัวของของสปอร บริเวณ พื้นที่ที่มีอุณหภูมิหนาวเย็น ส วนใหญ แล วจะเป นในรูปคลามายโดสปอร (Agrios, 1997)
การสร างและการงอกของสปอร การสร างหรือการก อกําเนิดคลามายโดสปอร ในเชื้อรากลุ ม Fusarium สาเหตุโรคพืชส วนใหญ เกิดขึ้นบนเส นใยที่อยู ทั้งในเนื้อเยื่อพืชอาศัยที่มีชีวิตและที่ตายไปแล ว (Nash et al ., 1961, Christou & Snyder, 1962) สปอร เหล านั้นอาจเกิดได เป นจํานวนมากบนมาโครโคนิเดียที่กําเนิดจาก sporodochia ที่ สร างบนแผลของโรคในระดับพื้นดิน (Nash et al ., 1961, Christou & Snyder, 1962) ในป 1981 Schippers & van Eck เสนอแนวคิดว า การสร างคลามายโดสปอร นั้นขึ้นอยู กับสภาวะของสารอาหารในโค นิเดียที่ก อให เกิดโรคเหล านั้น ภายใต สภาพแปลงปลูกโคนิเดียเชื้อราที่ก อให เกิดโรค อาจเผชิญกับสภาวะที่มี ระดับสารอาหารต่ํามากกว าโคนิเดียหรือมาโครโคนิเดียที่เจริญบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่อุดมด วยสารอาหารที่ ต องการ และเมื่อสารอาหารจําพวกคาร โบไฮเดรตถูกปลดปล อยออกมาจากเนื้อเยื่อของพืชที่ตายแล ว หรือจาก รากพืชอาศัย การสร างหรือกําเนิดคลามายโดสปอร ก็จะถูกกระตุ นอีกครั้ง (Schippers & van Eck, 1981) ในป 1970 Qureshi & Page ได เพิ่มเติมข อมูลต อไปอีกว า คลามายโดสปอร ถูกสร างตามการ เพิ่มของแหล งสารอินทรีย หรืออนินทรีย คาร บอน ต อมาในป 1973 Hsu & Lockwood ได ศึกษาการสร างคลา มายโดสปอร ในสารละลายที่มีเกลือต่ํา ทั้งบนดินและในสารสกัดจากดิน แล วสรุปว า การขาดแคลนพลังงานใน สภาพแวดล อม แต ยังคงมีสารละลายเกลือเจือจางที่เหมาะสม อาจเป นสภาพที่เหมาะต อการสร างคลามายโด สปอร ส วนการงอกของคลามายโดสปอร ในธรรมชาติ พบว าขึ้นอยู กับแหล งพลังงานภายนอก เช น คาร บอน และไนโตรเจน (Cook & Schroth 1965, Griffin 1969) นอกจากนี้ยังพบว า ความหนาแน นของสปอร เป น ป จจัยสําคัญหลักเพียงอย างเดียวที่มีผลกระทบต อความต องการสารอาหารสําหรับการงอกของโคนิเดียและ คลามายโดสปอร ในสภาพเส นใยเชื้อบริสุทธิ์ (Griffin, 1981) เพื่อให การงอกของคลามายโดสปอร เกิดได มากหรือสมบูรณ ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีสภาพความ หนาแน นของสปอร สูง (ไม ใช ในสภาพความหนาแน นของสปอร ต่ํา) หรือในดินนั้น จําเป นต องใช แหล ง สารอาหารคาร บอนและไนโตรเจนจากภายนอก (Cook & Schroth, 1965; Griffin, 1969; Griffin 1970) ใน สภาพที่มีความหนาแน นของสปอร สูง มาโครโคนิเดียจะไม งอกเส นใย แต ทุกโคนิเดียเหล านี้จะกลายเป นคลา มายโดสปอร ส วนในสภาพที่ความหนาแน นของสปอร ต่ํา โคนิเดียจะงอก และไม กลายเป นคลามายโดสปอร (Schneider & Seaman, 1974) จากทฤษฎีของ Griffin (1970 และ 1981) การไร ความสามารถในการงอก ของมาโครโคนิเดียในสภาพที่มีความหนาแน นของโคนิเดียสูง เกิดเนื่องจากการผลิตสารยับยั้งตัวเองในโคนิเดีย (the presence of a self-inhibitor) สารยับยั้งตัวเอง ที่พบสะสมอยู ในอาหารเลี้ยงเชื้อ เป นตัวการยับยั้งการ งอกของมาโครโคนิเดีย ในดินที่มีสภาพความหนาแน นของสปอร สูงขึ้น (Robinson & Park, 1966, Griffin, 1969; Robinson & Garett 1969; Griffin, 1970)
29
การติดเชื้อ (Infection) การติดเชื้อในระบบท อลําเลียงพืชที่มีสาเหตุจากเชื้อรา F. oxysporum เป นขั้นตอนที่ค อนข าง ซับซ อน ซึ่งต องอธิบายเป นลําดับขั้นของกระบวนต าง ๆ ดังนี้ การเกาะติด (Adhesion) : การติดเชื้อราสาเหตุโรคพืช เริ่มเมื่อปลายเส นใยที่จะแทงเข าสู ผิวพืช มาสัมผัสและเกาะติดบนผิว รากของพืชอาศัย (Bishop & Cooper 1983a) การเกาะติดของเชื้อราบนผิวของพืชอาศัยไม ใช เป น กระบวนการจําเพาะเจาะจง เนื่องจากเชื้อราสามารถเกาะติดได ทั้งผิวของพืชอาศัยและผิวของพืชอื่นที่ไม ใช พืช อาศัย (Vidhyasekaran 1997) การเกาะติดในตําแหน งที่จําเพาะ อาจมีความสําคัญต อการฝ งตัวของส วน ขยายพันธุ ของเชื้อราที่ผิวของรากพืช หลังจากนั้นก็จะต องมีกระบวนการอื่นที่จําเป นต อการเข าไปอาศัยและ เจริญ (colonization) ของเชื้อราตามมา (Recorbet & Alabouvette 1997).
การแทงเส นใยเข าไปในพืช (Penetration) : การแทงเส นใยเข าไปในพืชดูเหมือนจะมีหลายป จจัยที่แตกต างกันมาควบคุมได แก สารประกอบ ในตัวเชื้อรา โครงสร างของผิวพืช สิ่งกระตุ นหรือสิ่งยับยั้งการงอกของสปอร และการสร างส วนงอกตรงปลาย เส นใยที่จะแทงเข าไปในพืช (germ tube formation) (Mengden et al ., 1996) วิธีการที่เชื้อสาเหตุโรคเหี่ยว ต างๆ เข าไปในรากพืชอาจแตกต างกัน แต มี 2 สิ่งที่เหมือนกัน คือ บาง f.sp. ของเชื้อสาเหตุโรคแทงเส นใยเข า ในรากพืชโดยตรง ขณะที่ บาง f.sp. เข าสู รากพืชทางอ อม โดยผ านทางบาดแผล ตําแหน งส วนใหญ ของการเข า สู รากพืชโดยตรงอยู ที่ตําแหน งใกล กับปลายรากทั้งรากแก ว และรากแขนง ที่แตกออกด านข าง (taproots and lateral roots) (Lucas, 1998) เมื่อเชื้อสาเหตุโรคเข าสู พืชบริเวณปลายของราก (apical region of the root) ที่ซึ่งเซลล เอนโด เดอมิส (endodermis; เอนโดเดอร มิส คือ เนื้อเยื่อชั้นในสุดของชั้นคอร เทกซ ) ยังไม พัฒนาเป นเนื้อเยื่อที่ สมบูรณ (endodermis is not fully differentiated) โดยเชื้อราสามารถเจริญผ านเซลล ส วนนี้ไปถึงยังท อ protoxylum ที่กําลังพัฒนาอยู มีรายงานการพบเชื้อรา F. oxysporum เจริญแทงเข าในหมวกราก และ บริเวณระหว างเซลล ที่กําลังยืดขยายตามทางยาวของรากกล วย (Brandes 1919), china aster (Ullstrup, 1937) แรดิช และกะหล่ําปลี (Smith & Walker, 1930) ขณะที่เชื้อรา F. oxysporum f.sp. dianthi สามารถเข าไปในรากคาร เนชั่น โดยแทงเส นใยเข าไปสู บริเวณเซลล ที่กําลังยืดขยายทางยาวเช นกัน (Pennypacker & Nelson, 1972) นอกจากนั้นยังพบว า เชื้อสาเหตุโรคเหี่ยวของแตงโม แทงเส นใยเข าสู พันธุ พืชอาศัยที่อ อนแอ ผ านช องว างระหว างเซลล ของเนื้อเยื่อบริเวณที่กําลังยืดขยายตามทางยาวของราก (Reid, 1958) ถึงแม ว าบาดแผลซึ่งเกิดโดยแรงกล จะช วยทําให การเข าติดเชื้อได มากขึ้น แต นี้ก็ไม จําเป นเสมอไป สําหรับการเกิดโรคในส วนของรากแขนงหรือรากที่แตกออกด านข างรากแก ว (Stover 1962a)
การเข าไปอาศัยและเจริญของเชื้อรา (colonization) : ในระหว างกระบวนการนี้ เส นใยของเชื้อราได ลุกล้ําเข าสู ช องว างระหว างเซลล โดยผ านเนื้อเยื่อ คอร เท็กซ จนเข าไปถึงชั้นเนื้อเยื่อท อลําเลียงน้ํา (xylem vessels) และแทงเส นใยผ านไปสู ท อลําเลียงโดยผ าน ทาง ผนังเซลล ที่บาง (pit, ( พิท (อังกฤษ : Pit) เป นบริเวณของ ผนังเซลล ที่บาง เนื่องจากมีการสะสมของ โครงสร างของผนังเซลล น อยกว าบริเวณอื่น ) (Bishop & Cooper 1983b) การเข าไปอาศัยและเจริญอยู ใน ระบบท อลําเลียงพืชของเชื้อรามักจะเกิดอย างรวดเร็ว และบ อยครั้งต องอาศัยไมโครโคนิเดียที่สร างขึ้นมา ภายในท อลําเลียงเป นตัวช วย (Beckman et al ., 1961) ซึ่งไมโครโคนิเดียจะหลุดออกจากเส นใยแล ว ถูกดูด ขึ้นไปยังส วนบนของพืชตามกระแสของเหลวที่ถูกดูดขึ้นไป (Bishop & Cooper, 1983b) เมื่อมีอะไรมาขวาง 30
กั้นสปอร สปอร ก็จะงอกเส นใยและสร าง germ tubes แทงเข าไปยังส วนผนังที่ขวางกั้น แล วจะพัฒนาสร าง เส นใย ก านชูโคนิเดีย (conidiophores) และโคนิเดียอีกครั้งต อไป (Beckman et al., 1961; Beckman et al ., 1962)
การพัฒนาของโรค (Disease development) : อาการโรคเหี่ยวในพืช เสมือนเป นสาเหตุร วมกันของกิจกรรมต างๆ ที่เกิดจากการชักนําของเชื้อ ราสาเหตุโรค กิจกรรมเหล านั้น ได แก การเข าไปเจริญเส นใยในท อลําเลียงน้ําของพืช และ/หรือ การสร าง สารพิษของเชื้อรา การตอบสนองต อต านของพืชอาศัย รวมถึงการสร าง gels, gums และ tyloses และการ แบ งเพิ่มจํานวนเซลล พาเรนไคมา (parenchyma cells) ที่อยู ใกล เคียงเพื่อไปอุดกั้นท อลําเลียง (Beckman, 1987) อาการเหี่ยวที่เกิดขึ้น เป นผลมาจากการขาดน้ําอย างรุนแรง ส วนใหญ เป นเพราะการอุดตันของท อ ลําเลียงน้ํา อาการต างๆ ที่เกิดตามมาอาจแปรเปลี่ยนแตกต างกันไปบ าง แต อาจเกิดร วมกันได คือ เส นใบใส เหี่ยว ใบและต นเหลืองซีด ใบและต นแห งตาย การหลุดร วงของใบ ต นพืชที่เป นโรคและเกิดโรคอย างรุนแรง จะ เหี่ยวและตาย ขณะที่ ต นพืชที่เป นโรคและเกิดโรคในระดับที่น อยกว า อาจยืนต นแคระแกรน และไม ให ผลผลิต (MacHardy & Beckman, 1981) อาการภายในลําต นที่ชัดเจนเป นเอกลักษณ ของโรคเหี่ยวที่เกิดจากเชื้อรา F. oxysporum คือ อาการท อลําเลียงภายในลําต นพืชเน าเป นสีน้ําตาล (vascular browning or discoloration) (MacHardy & Beckman 1981)
การกระบวนการก อให เกิดโรคของเชื้อรา Fusarium oxysporum (Pathogenesis in Fusarium oxysporum ) กระบวนการก อให เกิดโรคอธิบายถึงกระบวนการพัฒนาการเกิดโรคอย างสมบูรณ ที่เกิดขึ้นในพืช อาศัย จากการเริ่มต นติดเชื้อ จนถึงการเกิดอาการโรค (Lucas, 1998) Pathogenesis describes the complete process of disease development in the host, from initial infection to production of symptoms (Lucas 1998). ในช วงระยะเริ่มต นของปฏิสัมพันธ เชื้อราสาเหตุโรคต องได รับรู ถึงสิ่งกระตุ นที่ออกมาจากพืช และตอบสนองด วยการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี และลักษณะสัณฐานที่สอดคล อง (Roncero et al ., 2003) กระบวนการส งสัญญาณเป นสิ่งเหตุการณ ขั้นตอนแรกและสําคัญสุด ในการเกิดสัมฤทธิ์ผลของการติดเชื้อหรือ การเข าทําลายของเชื้อรา (Roncero et al ., 2003) ในป 1969 Griffin เสนอว าเชื้อราสาเหตุโรคที่อาศัยอยู ใน ดิน ซึ่งรวมถึง F. oxysporum สามารถรับรู ถึงการมีอยู พืชอาศัย แม ไม ได สัมผัสกันทางกายภาพก็ตาม ซึ่งส วน ใหญ จะรับรู ผ านทางสารประกอบที่พบปลดปล อยออกจากทางรากพืช ผลกระทบที่เกิดตามมาจากการมีเชื้อ โรคบนพืช เกือบทั้งหมดเป นผลของปฏิกิริยาทางชีวเคมี ซึ่งเกิดขึ้นระหว างสารบางอย างที่เชื้อโรคปลดปล อย ออกมาทําปฏิกิริยากับสารบางอย างที่พืชมีอยู แล วหรือสร างขึ้นมาใหม ในช วงกระบวนการก อให เกิดโรค เชื้อราได แทงเส นใยเข าไปในบริเวณพื้นที่ป องกันที่ซับซ อนซึ่ง ประกอบไปด วยผนังเซลล (cell walls) ของพืช (Mengden et al ., 1996) จากนั้นเพื่อจะเข าไปสู เซลล ของพืช เชื้อราได ปลดปล อยสารซึ่งเป นรวมไปด วย hydrolytic enzymes หลายชนิด ได แก cutinases, cellulases, pectinases และ proteases (Knogge, 1996) หลังจากที่ได แทงเส นใยเข าสู เซลล พืชแล ว เชื้อราก็จะ ปลดปล อยสารพิษ (toxins) หรือสารประกอบคล ายฮอร โมนพืช ไปจัดการกับสรีรวิทยาของพืชให เอื้อประโยชน ต อการเข าทําลายของเชื้อสาเหตุโรคยิ่งขึ้น (Knogge 1996) กระบวนการก อให เกิดโรคกับพืชนี้จะบรรลุผลได ก็ ต องอาศัยการผลิตสารพิษที่มีผลกระทบกับพืช ในระดับความจําเพาะเจาะจงที่ต างกันไปในพืชแต ละชนิด (Walton 1994) 31
ป จจัยที่สนับสนุนกระบวนการก อเกิดโรคของเชื้อรา F. oxysporum ได แก 1.อุณหภูมิ 2. pH Acid soil (pH 4.2) 3. สารอาหารในดิน
1. อุณหภูมิ : อุณหภูมิที่เหมาะสมต อการเจริญของเชื้อรา F. oxysporum นั้นพบว าอยู ระหว าง 25-28 ซ. ในการสืบค นข อมูลของ Cook & Baker (1983) เกี่ยวกับการป องกันกําจัดโรคพืชแบบชีววิธีได บันทึกไว ว า การเจริญของเชื้อราโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมจะเกิดได มากที่อุณหภูมิ 28 ซ. จะชะงักการเจริญที่ อุณหภูมิ 33 ซ. และ อุณหภูมิต่ํากว า 17 ซ. นั้นไม เหมาะสมต อการเจริญเลย ซึ่งการเกิดอาการโรคเหี่ยวฟ วซา เรียมนั้น มักได รับผลกระทบจากอุณหภูมิในดิน (Ben-Yephet & Shtienberg 1997) Ben-Yephet & Shtienberg (1994) ได อธิบายถึงความสัมพันธ แบบโค งกลับ ระหว างอุณหภูมิของวัสดุ และความเข มข นของ โรค แสดงให เห็นว า มีช วงอุณหภูมิต่ําและสูงมากจนทําให อาการโรคเหี่ยวไม พัฒนาในต นคาร เนชั่น และ มี อุณหภูมิในระดับเหมาะพอดีกับการเกิดโรคได อย างรุนแรงสุด กรณีในกล วย Brake et al . (1995) พบว า อุณหภูมิมีผลกระทบอันดับต น ๆ ต อการเจริญของ พืชมากกว ามีอิทธิพลต อความรุนแรงของเชื้อราโรคพืช Ploetz et al . (1990) สังเกตพบว า ถึงแม เชื้อรา F. oxysporum f.sp. cubense VCG 0120 จะพบในบางบริเวณของพื้นที่เขตร อน (tropics) แต ผลกระทบที่ รุนแรงของโรคที่เกิดกับกล วยหอม คาเวนดิช (Cavendish) เกิดเพียงในบริเวณพื้นที่กึ่งร อน (subtropics) เท านั้น แสดงให เห็นว าอุณหภูมิอาจมีอิทธิพลสําคัญยิ่งต อพัฒนาการของโรค
2. pH (ความเป นกรดด าง) : เส นใยของ F. culmorum (W.G. Smith) Saccardo, F. graminearum Schwabe (teleomorph = Gibberella zeae (Schwein.) Petch) และ F. oxysporum เจริญในช วง pH 2-12 เชื้อรา F. avenaceum (Fr.) Sacc. เริ่มเจริญที่ pH 3 และ F. graminearum ที่ pH 1. ที่ pH 6 นั้นเหมาะสมต อการเจริญของเชื้อรา Fusarium ทุกชนิด แต หากอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีความเป นกรด สูงมากๆ ไม เหมาะสมต อการสร างสปอร ของเชื้อราทุกชนิดของในสกุล Fusarium (Srobar 1978) ดินที่มีสภาพเป นกรด (pH 4.2) ช วยส งเสริมการเจริญของเชื้อรา Fusarium ให แพร กระจายไป ทั่วได ดี แต pH ที่ใกล ความเป นกลาง (neutrality; pH 7) จะยับยั้งเจริญนี้ (Wilson 1946) จากการศึกษาใน สภาพห องเลี้ยงเชื้อโดย Marshall & Alexander (1960) แสดงให เห็นว าสิ่งที่เกิดขึ้นนี้อาจจะเกิดจากการ แข งขันของจุลินทรีย ในดิน และการผลิตสารจากจุลินทรีย ออกมายับยั้ง ผลกระทบที่เกิดจากแข งขันของเชื้อ แบคทีเรีย และแอคติโนมัยซีส ที่อาศัยในดินที่มี pH สูงกว า แสดงให เห็นว า การแข งขันของเชื้อจุลินทรีย เพื่อ แก งแย งอาหาร เกิดขึ้นมากกว าการผลิตสารปฏิชีวนะ (antibiotic) เพียงอย างเดียว การเพิ่ม pH ในดินให ได pH ที่เป นกลางหรือเกินความกลางไปบ าง พบว า สามารถจัดการกับโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมได ซึ่งปกติโรคนี้จะ ชอบสภาพดินที่เป นดินทรายที่เป นกรด มากกว าดินที่เนื้อแน นทึบและมีค า pH สูง (Woltz & Jones 1981) สภาพ pH ยังแสดงอิทธิพลต อการงอกของคลามายโดสปอร เชื้อรา Fusarium ถึงแม ว าการงอกของเชื้อราดู เหมือนจะเกิดขึ้นในช วง pH ที่กว างมากก็ตาม (Chuang 1991, Peng et al . 1999)
3. สารอาหาร (Nutrition) : ช วงการเจริญที่มีการยับยั้งหรือหยุดนิ่งของประชากรเชื้อรา Fusarium ในดินขึ้นอยู กับความสมดุลของสภาพนิเวศน ในดิน และความพร อมใช หรือความเพียงพอของ สารอาหารในดิน เชื้อรา Fusarium oxysporum มีความสามารถมากในการสร างอาหารเองได ด วยตัวมันเอง (autotroph) เชื้อราต องการเพียงแหล งคาร บอนสําหรับใช เป นโครงสร างและพลังงาน และสารกระกอบอนินท 32
รีย ในการสังเคราะห สารประกอบอินทรีย เช น น้ําตาล ไขมัน และกรดอะมิโน (Woltz & Jones 1981). รายการธาตุสารอาหารที่จําเป นสําหรับการเจริญ (growth) การสร างสปอร (sporulation) และความรุนแรง ของเชื้อรา F. oxysorum ล าสุดได แก คาร บอน (C) ไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) แมงกานีส (Mn) ซัลเฟอร (S) เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) โมลิบดีนัม (Mb) และ สังกะสี (Sink) (Steinberg 1950). ทองแดง (copper) มีความสําคัญในการเป นสารอาหารของเชื้อรา F. oxysporum (Steinberg 1950, Woltz & Jones 1971) ขณะที่คลอรีน (chlorine) นั้นไม มีความจําเป นต อเชื้อนี้ แต อาจจะมีประโยชน ในการก อให เกิดโรคของเชื้อก็ได คลอรีนจะกระตุ นเอนไซม pectolytic และ amylolytic (ซึ่งเป นเอนไซม ที่ย อยสลาย pectin และ amylose) ออกมาจํานวนหนึ่ง แต ปริมาณคลอรีนที่ว านั้นต องได ระดับจึงจะเกิดการกระตุ นได (Woltz & Jones 1981) โดยทั่วไประดับปุ ยไนโตรเจนทางการเกษตรที่สูงจะ ช วยทําให พัฒนาการของอาการโรคเหี่ยวฟ วซาเรียมเพิ่มมากขึ้น (Woltz & Engelhard 1973, Woltz & Jones 1973) เมื่อมีการใช ปุ ยไนโตรเจนในอัตราที่เพิ่มขึ้น จะเกิดไนโตรเจนในรูปไนเตรท ที่ไม เหมาะสมต อเชื้อ รามากขึ้น แต ในทางกลับกันก็จะเกิดไนโตรเจนในรูปแอมโมเนียม ที่เหมาะสมต อการเกิดโรคมากยิ่งขึ้น Woltz & Jones (1973) ได รายงานว า เชื้อรา F. oxysporum ที่เจริญบนอาหารที่มีไนโตรเจนในรูปแอมโมเนียม (ammonium nitrogen) จะทําให เกิดโรครุนแรงกว า เชือเดียวกันที่เจริญบนอาหารที่มีไนโตรเจนในรูปไนเต รท ซึ่งผลของไนเตรทและแอมโมเนียมที่มีต อการเกิดโรคนั้น สัมพันธ อย างชัดเจนกับผลของ pH ในดิน ทั้งนี้ เพราะไนเตรทจะทําให ค า pH ในดินนั้นสูงขึ้น ขณะที่แอมโมเนียมทําให ค า pH ในดินนั้นต่ําลง (Woltz & Jones 1973). ในการศึกษาของ Walker (1971) ได แสดงให เห็นว า อัตราไนโตรเจนสูง และอัตราโพแทสเซียม ต่ํา เหมาะสมต อการเกิดโรค ขณะที่อัตราไนโตรเจนต่ํา และอัตราโพแทสเซียมสูงนั้น ทําให พัฒนาการของโรค ต่ําหรือช าลง นอกจากนั้นยังพบว าระดับแคลเซียมที่ต่ํา จะชักนําให เกิดโรคเหี่ยวมากขึ้นกว าระดับแคลเซียมที่ ปกติ (Edgington & Walker 1958, Corden 1965). และการขาดโบรอนในพืชอาศัยก็ทําให โรคเกิดรุนแรง มากยิ่งขึ้น (Keane & Sackston 1970).