New, emerging and re-emerging fungal diseases on medicinal and aromatic plants in European domain

Plant diseases cause agricultural and economic loss and impact negatively on human and animal health through mycotoxins and allergens produced by them. They also have consequences for biodiversity conservation. The pathogens could be classified in five categories: new - detected within the last five years; emerging - have always been present in an area but have grown in importance over the years; re-emerging - have been previously controlled but are once more a major problem associated with chemical resistance or changes in management or cultivars; threatening - not reported or limited in distribution in Europe and chronic-spreading – known for longer than 20 years and causing increased concern. Diseases emerge or re-emerge due to changes in farming practices, development of new strains of the pathogen, climate change, introduction of the pathogen to new geographical locations, or introduction of more efficient pathogen vectors. During the last years emerging infectious diseases (EIDs) are of special concern to researchers. Among all pathogens fungi are responsible for the greatest damage to plants in both agricultural and natural ecosystems. They represent over 70 % of all plant pathogens and over 30 % of plant EIDs. Surveys on fungal diseases of medicinal and aromatic plants have been carried out in the framework of several research projects between Germany, Bulgaria, Lithuania and Poland in the last two decades. EIDs have been reported, either as novel pathogens or as familiar pathogens affecting new host species. The importance of the problem could be illustrated by such examples as some phytopathogenic fungi on Apiaceae and Lamiaceae hosts discussed in the present work

Występowanie i biotyczna aktywność Phomopsis diachenii Sacc.

Phomopsis diachenii was isolated from caraway cultivars Konczewicki, firstly in 2006 and next in 2007. Single cultures were obtained from the roots and the stem base of eight six-week-old seedlings and from the stems of two plants with symptoms of necrosis, in the second year of planting. This fungus was isolated from the plant parts superficially disinfected on malt agar medium with an addition 0.01% of streptomycin. The identification of the species was made on PDA medium. The biotic interactions between P. diachenii and S. carvi and other species of phyllosphere fungi of caraway were studied. Interactions among the fungi, i.e. between P. diachenii and one of the fungi representing the studied community, were examined using the biotic series method. The biotic effects of the fungi in dual cultures were evaluated after 10 and 20 days of common growth and were expressed as the individual biotic effect (IBE). It was shown that P. diachenii is a weak competitor because its growth was limited by numerous species of phyllosphere fungi. The obtained results indicated the dominance of biotic activity of P. diachenii over that of S. carvi. It is possible that P. diachenii has a greater ability to survive in the phyllosphere fungal community than S. carvi, causing septoriosis of caraway.Phomopsis diachenii wyizolowano po raz pierwszy w Polsce z roślin kminku zwyczajnego, odmiany Konczewicki w 2006 roku, a następnie w 2007 r. Pojedyncze kultury otrzymano z korzeni i szyjki korzeniowej ośmiu 6-tygodniowych siewek oraz z łodyg dwu roślin w drugim roku uprawy z objawami nekrozy. Grzyb wyizolowano z odkażonych powierzchniowo części roślin na pożywce maltozowej z dodatkiem 0,01% streptomycyny. Identyfikację do gatunku prowadzono na pożywce PDA. Przebadano również biotyczne oddziaływanie pomiędzy P. diachenii i Septoria carvi oraz innymi gatunkami grzybów fylosferowych z kminku zwyczajnego. Na pożywce PDA w szalkach Petriego zakładano hodowle dwuorganizmowe, tj. składające się z P. diachenii i jednego z grzybów reprezentujących badane zbiorowisko. Biotyczne oddziaływanie grzybów w kulturach dwuorganizmowych oceniono po 10 i 20 dniach wspólnego wzrostu i wyrażono jednostkowym efektem biotycznym IBE. Wykazano, że P. diachenii posiada niewielkie właściwości konkurencyjne. Jego wzrost ograniczają liczne gatunki szybko rosnących grzybów fylosferowych. Uzyskane wyniki wskazały na przewagę właściwości biotycznych P. diachenii nad Septoria carvi. Można wnioskować, że P. diachenii ma większe możliwości utrzymania się w zbiorowiskach grzybów fyllosferowych niż S. carvi, powodujący septoriozę kminku

The pathogenicity of Fusarium spp. to thyme (Thymus vulgaris L.)

W pracy przebadano patogeniczność Fusarium avenaceum, F. culmorum i F. Equiseti dla tymianku właściwego. Testowane izolaty grzybów pochodziły z różnych gatunków roślin zielarskich. W laboratorium przebadano oddziaływanie płynów pohodowlanych oraz wodnej zawiesiny zarodników Fusarium spp. na zdolność kiełkowania rozłupek tymianku właściwego. W komorze klimatyzacyjnej, stosując metodę infekcji przez zakażoną glebę, badano oddziaływanie Fusarium spp. na wschody i zdrowotność siewek. Wykazano, że szkodliwość F. avenaceum, F. culmorumi F. equiseti dla tymianku właściwego wyraża się, bez względu na pochodzenie izolatów grzybów, hamowaniem kiełkowania rozłupek oraz wschodów i wzrostu siewek. Objawem porażenia jest nekroza kiełków i korzeni roślin. Każda z zastosowanych trzech metod sztucznego zakażania tymianku zapewniała bezpośredni kontakt grzybów z powierzchnią rozłupek oraz z kiełkami i korzeniami siewek. Jednakże do szybkiej oceny patogeniczności Fusarium spp. dla tymianku właściwego, należy polecić metodę przy użyciu płynów pohodowlanych, ze względu na obecność w nich toksyn wytwarzanych przez grzyby.The pathogenicity of Fusarium avenaceum, F. culmorum and F. equiseti to thyme was examined in present work. Isolates of tested fungi originated from various herbs plants. The effect of Fusarium spp. post-culture liquids and water suspensions of Fusarium spp. spores on germination of thyme schizocarps was studied in the laboratory. The effect of Fusarium spp. on the shooting up and healthiness of seedlings was carried out in the climatic chamber conditions using the method with infested soil. It was shown, that harmfulness of F. avenaceum, F. culmorum and F. equiseti to thyme, regardless of the origins of fungi isolates, was expressed by inhibition of schizocarps germination and by limiting of seedlings numbers and their growth. The symptoms of infection were a necrosis of shoots and roots. Each of the three used methods of artificial infection of thyme secured direct contact of with the surface of schizocarps, shoots and roots of seedlings. However the method with Fusarium spp. post-culture liquids should be recommended to the fast estimation of Fusarium spp. pathogenicity to thyme on account of occurrence of toxins, which are produced by fungi

Characteristics of Phoma strasseri isolates not reported in Poland pathogen of peppermint [Mentha piperita L.]

The studies on occurrence and some morphology elements of Phoma strasseri, the species not reported in Poland till now were carried out. The cultures of fungus were isolated from the stems and rhizomes of two-year-old plants showing symptoms of necrosis and softening of tissues. The morphology of conidia and pycnidia, character of the colonies growth and biochemical features of the examined isolates were the case for regarding this fungus as P. strasseri.Badano występowanie i elementy morfologii izolatów Phoma strasseri, gatunku nie notowanego dotychczas w Polsce. Kultury grzyba izolowano z łodyg i rozłogów 2-letnich roślin mięty pieprzowej wykazujących objawy nekrozy i rozmiękczenia tkanek. Za uznaniem tego grzyba za P. strasseri przemawiały morfologia konidiów, piknidiów, charakter wzrostu kolonii oraz cechy biochemiczne przebadanych izolatów

Charakterystyka Phoma negriana Thum, nowego gatunku z łozy winorośli

The occurrence and elements of morphology of P. negriana Thüm. were studied. The fungus cultures were isolated from grapevine canes cultivated in South–East Poland. Grapevine stems from which the cultures of P. negriana were obtained showed symptoms of necrosis and bark crashes. The species of the fungus was identified on the basis of pycnidia and conidia morphology, the character of colonies growth and biochemical features of the studied isolates.Przebadano cztery losowo wybrane izolaty Phoma negriana z własnej kolekcji kultur tego gatunku. Izolaty wyosobniono w latach 2000-2003 z łozy winorośli odmian Schuyler, Iza i RF-16 z objawami nekrozy i pękania kory. Oznaczano je na pożywkach standardowych: maltozowa (MA), wiśniowa (CA) i owsiana (OA), przy uwzględnieniu aktualnych zasad taksonomii Phoma spp. Opis morfologii kolonii oraz pomiar ich średnicy wykonano po 7 i 14 dniach hodowli. Po 2 tygodniach wzrostu na pożywce OA wykonano pomiar 400 konidiów, 200 piknidiów oraz sprawdzono obecność chlamydospor. Uzyskane wyniki upoważniły do uznania badanego gatunku jako Phoma negriana Thüm., sekcja Phoma. Makroskopowe cechy kolonii badanych izolatów, zwłaszcza tempo i charakter wzrostu, zabarwienie i struktura grzybni powinny mieć istotne znaczenie przy identyfikacji gatunków z rodzaju Phoma. Ze względu na duże podobieństwo morfologiczne zarodników Phoma spp., ich wymiary należałoby traktować jako ważną, aczkolwiek pomocniczą cechę diagnostyczną. Uzyskane wyniki potwierdziły niespecyficzny charakter reakcji izolatów P. negriana z 1 N NaOH. W Polsce badany gatunek nie był dotychczas notowany

Fungi threatening with cultivation of St.John's wort [Hypericum perforatum L.] in the Lublin province

Badaniami w latach 1998–2001 objęto jednoroczne i dwuletnie plantacje produkcyjne dziurawca zwyczajnego (Hypericum perforatum L.) odmiany Topaz. Bezpośrednio na plantacjach ustalano procent roślin z objawami chorobowymi oraz obliczano wskaźniki porażenia roślin. Z powierzchniowo odkażonych korzeni, podstawy pędów oraz liści izolowano grzyby, stosując w pierwszym roku badań pożywką mineralną, a w kolejnych pożywkę glukozową z wywarem z dziurawca. Na korzeniach roślin jednorocznych i dwuletnich występowała nekroza, a na dolnych częściach pędów również dezintegracja i rozmiękczenie tkanek. Organy te były zasiedlane przez kompleks patogenów, spośród których największe znaczenie przypisano grzybom z rodzaju Fusarium, Rhizoctonia solani, Phoma exiqua var. exiqua oraz Botrytis cinerea. Wśród Fusarium spp. zasiedlających korzenie roślin jednorocznych i dwuletnich najczęściej występowały: F. avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. oxysporum i F. solani. Wymienione gatunki Fusarium spp. wyosabniano w przypadku roślin dwuletnich zarówno z zewnętrznej, jak i wewnętrznej części pędu. Z łodyg z objawami nekrozy i pękania kory oraz z liści wykazujących symptomy w postaci czerwono-bursztynowych plam izolowano powszechnie nienotowany dotychczas w Polsce gatunek Seimatosporium hypericinum.In 1998–2001 the studies on one-year-old and two-year-old plantations of St. John’s wort (Hypericum perforatum L.), cultivar Topaz were carried out. The percentages of plants with diseases symptoms as well as indexes of infected plants were examined directly in the field. The fungi were isolated from superficially disinfected plants fragments namely from roots, stem bases and leaves, using in first year mineral culture medium and the next years St. John’s wort glucose extract agar. Necrosis of the roots of one-year-old and two-year-old plants were observed. Morover the disintegration and softening of lower parts of shots occurred. Plant organs with such disease symptoms were colonized by a complex of pathogenic fungi wherefrom Fusarium spp., Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea and Phoma exigua var. exigua turned out to be of economic importance. Among the species of Fusarium colonizing the roots of one-year-old and two-year-old plants F. avenaceum, F. culmorum, F. equiseti, F. oxysporum and F. solani most often occurred. This species of Fusarium were isolated from external as well as from internal part of shoots of two-year-old plants. Seimatosporium hypericinum, not yet recorded in Poland, was commonly obtained from the stems showing cracks in the bark of diseased stems as well as from leaves showing red-amber necrotic spots

Pathogenicity of Fusarium ssp. to lemon balm (Melissa officinalis L.)

Celem pracy było określenie patogeniczności izolatów Fusarium avenaceum, F. culmorum i F. equiseti wyizolowanych z różnych gatunków ziół dla melisy lekarskiej. Przeprowadzono trzy różne testy patogeniczności. W warunkach laboratoryjnych określono oddziaływanie płynów pohodowlanych i wodnej zawiesiny konidiów Fusarium spp. na zdolność kiełkowania rozłupek melisy lekarskiej. Oddziaływanie Fusarium spp. na wschody i zdrowotność siewek przebadano w komorze klimatyzacyjnej, przy zastosowaniu metody infekcji przez zakażoną glebę. Izolaty badanych gatunków, bez względu na ich pochodzenie, powodowały nekrozę kiełków i korzeni roślin. Spośród stosowanych metod sztucznej infekcji najszybszą ocenę patogeniczności izolatów Fusarium spp. dla melisy lekarskiej zapewnia metoda z użyciem płynów pohodowlanych. Badane izolaty Fusarium spp. uznano za patogeniczne dla melisy lekarskiej na podstawie pozytywnych testów patogeniczności oraz ich częstego izolowania z rozłupek, korzeni i podstawy pędów zamierających roślin na plantacjach produkcyjnych.The aim of the present work was to determine the pathogenicity of Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. equiseti isolates, obtained from various species of herbs, to lemon balm. Three different tests of pathogenicity were carried out. The effects of Fusarium spp. post-culture liquids and water suspension of conidia on germination of lemon balm schizocarps were studied in laboratory conditions. The effect of Fusarium spp. on shooting up and healthiness of seedlings was carried out in climatic chamber conditions using the method with infested soil. All the isolates of fungi species studied caused necrosis of shoots and roots, regardless of their origins. From among three methods of artificial infection used, the method with Fusarium spp. post-culture liquids secured a fast estimation of pathogenicity the fungi isolates to lemon balm. The studied isolates of Fusarium spp. were recognized as pathogenic to lemon balm on the base of positive results in pathogenicity tests and on the base of their earlier isolation from different organs: schizocarps, roots and the bases of stems, taken from the plantations of lemon balm

Możliwość ograniczania wzrostu grzybów patogenicznych dla leszczyny przez bakterie antagonistyczne

Spośród 138 badanych izolatów bakterii epifitycznych pochodzących z liści leszczyny, 12 izolatów ograniczało in vitro wzrost kolonii Botrytis cinerea, 33 ograniczało wzrost Cytospora corylicola, 31 hamowało wzrost Gloeosporium coryli, a 36 wykazywało antagonistyczne oddziaływanie w stosunku do Phomopsis sp. Stwierdzono, że tylko 9 izolatów ograniczało wzrost kolonii wszystkich wymienionych patogenów, a 7 izolatów ograniczało wzrost przynajmniej 3 gatunków grzybów patogenicznych. Zdolność badanych izolatów bakterii do ograniczania wzrostu patogenów była większa po 4 dniach biotycznego oddziaływania, a po 8 dniach znacznie się zmniejszyła. Najefektywniejsze w ograniczaniu izolaty bakterii należały do rodzajów Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas spp., Bacillus sp., Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella lub Erwinia cypripedii.Amangst 138 epiphytic bacterial isolates originating from hazel leaves 12 isolates limited the growth of B. cinerea, 33 limited the growth of C. corylicola, 31 inhibited the growth of G. coryli and 36 isolates showed antagonistic activity against Phomopsis sp. in-vitro. It was found that 9 isolates limited the growth of all the pathogenes tested and 7 isolates inhibited the growth of at least 3 out of them. The abilities of bacterial isolates tested to limit of the pathgenes growth were higher after 4 days of the biotic influence than after 8 days. Isolates of bacteria with the highest inhibitory activity against the above – mentioned pathogenes were identified as Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas sp., Bacillus sp. and Enterobacter, Citobacter, Klebsiella or Erwinia cypripedii

Występowanie grzybów na roślinach arcydzięgla litwora Archangelica officinalis Hoffm

Microscopic fungi are important in reducing of the quality of the herb material. This study concerns the fungi that may colonize the above-ground and underground organs of angelica (Archangelica officinalis). The study was conducted in the years 2008– 2011 in the natural conditions of plant growth. Disease and etiological symptoms occurring on plants at the stage of 8-week-old seedlings, at anthesis and during the harvest were observed. T those dates the mycological analysis of the studied plants was conducted by artificial culture methods, taking into account schizocarps for sowing as well as the roots, stem bases and stalks, leaves, umbels and formed schizocarps. A total of 32 species of fungi, including those pathogenic to angelica and other herbs, were cultured and identified. These include species of the genera Colletotrichum, Phoma, Fusarium, Sclerotinia, Rhizoctonia, Ramularia and Phomopsis.Grzyby mikroskopowe znacznie pogarszają jakość surowca zielarskiego. Niniejsze opracowanie dotyczy grzybów mogących zasiedlać nadziemne i podziemne organy arcydzięgla litwora (Archangelica officinalis). Badania prowadzono w latach 2008– 2011 w naturalnych warunkach wzrostu roślin. Obserwowano objawy chorobowe i etiologiczne występujące na roślinach w stadium 8-tygodniowych siewek, w okresie kwitnienia roślin oraz w okresie zbioru. W tych terminach przeprowadzano analizę mykologiczną roślin metodą sztucznych kultur, uwzględniając rozłupki przeznaczone do wysiewu oraz korzenie, podstawę łodygi i łodygi, liście, baldachy i wytworzone rozłupki. Wyhodowano i zidentyfikowano łącznie 32 gatunki grzybów, w tym patogeniczne dla arcydzięgla i innych roślin zielarskich. Należą do nich gatunki z rodzajów Colletotrichum, Phoma, Fusarium, Sclerotinia, Rhizoctonia, Ramularia i Phomopsis

Występowanie, szkodliwość i charakterystyka morfologiczna Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc. (Teleomorfa: Glomerella cingulata (Stonem.) Spauld. et Schrenk)

The occurrence of plant diseases is determined by the interaction of three factors – pathogen, susceptible host plant and environment. C. gloeosporioides is a polyphagous species occurring in different geographical regions of the world. The present work shows results from 10 years of studies concerning the occurrence C. gloeosporioides on various crops including herbs (spices) and medicinal plants in South-East Poland. The presence of the pathogen causing plant anthracnose was detected on the above-ground parts of angelica Archangelica officinalis Hoffm, thyme Thymus vulgaris L., caraway Carum carvi L. and elder Sambucus nigra L. However, the epidemic occurrence of this fungus was recorded on ornamental lupine plants in the years 1999–2001 as well as on angelica plants and elder umbels in 2010, i.e. during the vegetative periods with temperatures above 20℃ and frequent rainfalls. In these conditions the intensive sporulation of pathogen during the necrotrophic phase of growth was the essential diagnostic factor. Mineral and malt extract culture media were convenient for the isolation of fungus while PDA-Difco medium for identification.Występowanie chorób roślin jest uwarunkowane oddziaływaniem na siebie trzech czynników – patogenu, wrażliwej rośliny żywicielskiej i warunków środowiska. C. gloeosporioides jest gatunkiem polifagicznym, występującym w różnych rejonach geograficznych świata. W pracy przedstawiono wyniki z 10 lat badań nad występowaniem C. gloeosporioides na roślinach uprawnych, w tym przyprawowo-leczniczych w południowo-wschodniej Polsce. Obecność patogenu, powodującego antraknozę roślin wykryto na nadziemnych częściach łubinu ozdobnego Lupinus polyphyllus Lindl., arcydzięgla litwora Archangelica officinalis Hoffm., tymianku zwyczajnego Thymus vulgaris L., kminku zwyczajnego Carum carvi L. i bzu czarnego Sambucus nigra L. Jednakże epidemiczne występowanie grzyba stwierdzono na roślinach łubinu ozdobnego w latach 1999–2001, arcydzięgla litwora i na baldachogronach bzu czarnego w 2010 r., tj. w okresach wegetacji z temperaturą powyżej 20℃ i z częstymi opadami deszczu. W takich warunkach istotnym elementem diagnostycznym było intensywne zarodnikowanie patogenu w fazie nekrotroficznego rozwoju. Do pozyskiwania izolatów grzyba z roślin żywicielskich stosowano z dobrym skutkiem pożywki mineralną i maltozową, a do identyfikacji PDA-Difco