LUPOAIA FLORII-SOARELUI

CLAPCO Steliana, DUCA Maria

LUPOAIA FLORII-SOARELUI

(OROBANCHE CUMANA Wallr.)

Chişinău, 2020

CZU 632.5:633.854.78 C 56

Aprobată în şedinţa Departamentului Ştiinţe Biologice şi Geonomice, Facultatea Ştiinţe Fundamentale, USDC.

Recomandată spre editare de Senatul Universităţii de Stat „Dimitrie Cantemir”.

Steliana CLAPCO – doctor în ştiinţe biologice, conferenţiar cercetătorMaria DUCA – doctor habilitat, profesor universitar, academician

Recenzent: Maria JOIŢA-PĂCUREANU – doctor inginer, Institutul Naţional de Cercetarea-Dezvoltare Agricolă, Fundulea, România

Tipografia „Foxtrot” SRL Adresa: mun. Chişinău, str. Florilor 1

Clapco, Steliana.Lupoaia florii-soarelui (Orobanche Cumana Wallr.) / Clapco Steliana, Duca

Maria ; Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir”. – Chişinău : S. n., 2020 (Tipogr. „Foxtrot”). – 182 p. : fig.

Bibliogr.: p. 143–182 (398 tit.). – 50 ex.ISBN 978-9975-89-183-7.

632.5:633.854.78C 56

© Steliana Clapco, Duca Maria, 2020 © Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir”, 2020

CUPRINS

PREFAŢĂ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1. DESCRIEREA GENERALĂ A LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.1. Parazitismul plantelor superioare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.2. Taxonomia lupoaiei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101.3. Descrierea morfologică . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2. RĂSPÂNDIREA GEOGRAFICĂ A LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.1. Apariţia lupoaiei ca plantă parazit a florii-soarelui. . . . . . . . . . . . . . . . . .162.2. Răspândirea lupoaiei în lume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.3. Răspândirea pe teritoriul Republicii Moldova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

3. BIOLOGIA ŞI CICLUL DE VIAŢĂ A LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.1. Precondiţionarea seminţelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253.2. Ciclul vital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263.3. Condiţiile de creştere şi dezvoltare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

4. EVOLUŢIA LUPOAIEI ŞI APARIŢIA RASELOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.1. Evoluţia conjugată gazdă–parazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.2. Diversitatea raselor de lupoaie în lume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .504.3. Statutul rasial pe teritoriul Republicii Moldova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

5. DIVERSITATEA FENO- ŞI GENOTIPICĂ A LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . 645.1. Variabilitatea micromorfologică a seminţelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645.2. Diversitatea micrometrică a seminţelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .685.3. Polimorfismul genetic al lupoaiei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

6. IMPACTUL ECONOMIC AL LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996.1. Estimarea impactului economic al lupoaiei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1006.2. Efectul parazitismului asupra indicilor cantitativi ai productivității . .1016.3. Efectul parazitismului asupra indicilor calitativi ai recoltei . . . . . . . . .110

4 LUPOAIA FLORII-SOARELUI

7. METODE DE COMBATERE A LUPOAIEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1137.1. Măsuri de control a patogenului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1147.2. Resurse genetice pentru crearea hibrizilor rezistenţi . . . . . . . . . . . . . . .1247.3. Screeningul germoplasmei de floarea-soarelui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131

BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

PREFAȚĂ

Angiosperma holoparazită lupoaia (Orobanche cumana Wallr.) reprezintă un factor limitativ pentru floarea-soarelui în majoritatea țărilor cultivatoare, afectând semnificativ productivitatea şi calitatea semințelor. Având în vedere valoarea globală a producției nete de floarea-soarelui (cca 22–24 miliarde de dolari SUA) şi faptul că aproximativ 15–20% din suprafețe sunt infestate cu lupoaie, pierderile economice provocate de patogen sunt esențiale.

Numeroase centre de cercetare din întreaga lume şi companii private îşi concentrează eforturile pe studiul lupoaiei şi particularitățile reacției difensive a culturii gazdă în scopul elaborării unor strategii eficiente de control. Cu toate acestea, cunoştințele în domeniu sunt încă fragmentare şi insuficiente.

Deşi există o multitudine de metode de combatere a patogenului, cum ar fi aplicarea erbicidelor în bază de imidazolinone (IMI) în combinație cu hibrizi toleranți la IMI, solarizarea solului, fertilizarea, controlul biologic etc., rezistența plantei gazdă rămâne a fi cea mai durabilă, practică şi rentabilă metodă de control a O. cumana.

În acelaşi timp, introducerea continuă a hibrizilor de floarea-soarelui rezistenți exercită o presiune de selecție asupra evoluției populațiilor de lupoaie şi contribuie la dezvoltarea de noi rase cu virulență sporită, care depăşesc rezistența genetică a culturii.

Astfel, până în prezent, au fost identificate opt rase de O. cumana, de la A la H, iar holoparazitul răspândit, în mod natural, preponderent în Asia centrală spre sud-estul Europei, s-a extins foarte repede în zone noi din afara ariei naturale de distribuție, cum ar fi Franța, Nordul Spaniei, Regatul Unit, Tunisia, Maroc şi Portugalia. Răspândirea plantelor parazite este favorizată şi de schimbările climatice, caracterizate în special prin temperaturi înalte şi umiditate redusă.


Pentru a proiecta strategii fezabile şi pe termen lung de control a lupoaiei, în ultimii ani, se realizează studii multidisciplinare ale parazitului, atât în aspect practic – eficacitatea metodelor de control şi combatere, cât şi în aspect teoretic – structura populațiilor, originea, căile de evoluție şi apariția noilor rase, inclusiv aspectele moleculare, structurale, funcționale, ontogenetice şi ecologice.

Prezenta lucrare constituie o sinteză a rezultatelor obținute în cadrul Centrului de Genetică Funcțională şi datelor din literatura de specialitate privind statutul actual al patogenului Orobanche cumana în Republica Moldova şi în lume, impactul economic al acestuia, evoluția raselor, metodele de combatere, progresele cercetării în domeniul biologiei şi geneticii parazitului şi este destinată cercetătorilor din domeniu, amelioratorilor, producătorilor de semințe de floarea-soarelui, studenților.

1. DESCRIEREA GENERALĂ A LUPOAIEI

Plantele parazite, inclusiv cele cu flori (antofite), devin o constrângere severă pentru agricultura modernă. Unele dintre cele mai dăunătoare plante superioare parazite sunt speciile din genul Orobanche care, în comparație cu alte genuri din familia Orobanchaceae, se caracterizează printr-o complexitate şi o diversitate genetică mare, fiind capabile să paraziteze atât speciile din flora spontană (ca ex. Artemisia sp., Matrcicaria sp. ş.a.), cât şi o multitudine de plante de cultură, inclusiv leguminoase (fasole, linte, mazăre şi măzăriche comună) în Europa de Sud, floarea-soarelui în sudul şi estul Europei, precum şi cartoful, tutunul, roşiile şi cânepa în întreaga lume.

În cadrul genului Orobanche se remarcă lupoaia (Orobanche cumana Wallr.) – plantă anuală, holoparazită, care se hrăneşte direct din țesuturile vii ale plantei gazdă, provocând pagube esențiale florii-soarelui (Helianthus annuus L.). Fiind lipsită de clorofilă (incapabilă să realizeze fotosinteza) şi sistem radicular, lupoaia este în totalitate dependentă de gazdă, obținând cantitatea necesară de apă şi substanțe nutritive prin intermediul conexiunilor haustoriale.

1.1. Parazitismul plantelor superioare

Angiospermele parazite reprezintă un grup de plante capabile de a se nutri direct de pe alte plante (gazde), ataşându-se la nivelul sistemului radicular sau al tulpinii acestora prin intermediul unei structuri parazitare numite haustor. Capacitatea dată a plantelor superioare a apărut independent de nenumărate ori (cel puțin de 12–13) în cursul evoluției [Wrobel şi Yoder, 2001]. În prezent aproximativ 1% dintre speciile de angiosperme (cca. 292 genuri şi cca. 4750 specii) sunt catalogate ca plante parazite.

Gradul de dependență față de gazdă variază larg între speciile şi genurile de plante parazite. Astfel, paraziții facultativi pot supraviețui cu un regim de nutriție autotrof, fiind capabili să se reproducă independent, însă, în cazul în care, în


apropiere sunt disponibile plante ce ar putea servi în calitate de gazdă, ei trec la modul parazitar de nutriție. Spre deosebire de aceştia, paraziții obligatorii, pentru a se dezvolta şi a parcurge ciclul de viață, trebuie să paraziteze o plantă gazdă, adesea una foarte specifică [Westwood et al., 2010]. Semințele multor specii de paraziți obligatorii germinează doar în prezența unor moleculele semnal exudate de rădăcina gazdei care reprezintă un proces de semnalizare chimică externă [Westwood et al., 2010].

Printre numeroasele specii de plante parazite există semi-paraziți, apți de a realiza fotosinteza şi a-şi asigura minimul de substanțe organice, în caz de necesitate, şi holoparaziți sau paraziți obligatorii, lipsiți complet de clorofilă, astfel încât, pot obține cantitatea necesară de carbon redus doar prin conexiunile haustoriale cu planta gazdă [Irving et al., 2009].

În cadrul familiei Orobanchaceae, unica dintre taxonii de plante parazite cunoscute, se întâlnesc atât specii semiparazite cu parazitism facultativ (genul Triphysaria), cât şi semiparazite obligatorii (genul Striga) şi holoparazite obligatorii (genul Orobanche), oferind modele unice de investigare a evoluției parazitismului şi tranziției de la modul autotrof de nutriție la cel heterotrof [Westwood et al., 2010]. Aceste genuri sunt bine caracterizate anatomic, fiziologic, ecologic şi recent au fost subiectul unui proiect major de secvențiere a genomurilor şi de analiză a transcriptomului (http://ppgp.huck.psu.edu/).

Parazitismul îşi are originea din plantele ne-parazite. Evoluția spre modul parazitar de nutriție şi evenimentele de tranziție se datorează apariției şi dezvoltării haustorilor invazivi. Se consideră că haustorii speciilor ancestrale de Orobanchaceae erau amplasați pe partea laterală a rădăcinii, fiind similari celor prezenți la speciile semi-parazite facultative. Drept exemplu de Orobanchaceae semi-parazite se remarcă reprezentanții genului Triphysaria care pot germina în lipsa stimulatorilor chimici specifici derivați de la planta gazdă. Factorii genetici responsabili de dezvoltarea haustorilor laterali la speciile de Triphysaria sunt activi aproximativ 12 ore, după care rădăcina plantei parazit preia creşterea normală [Westwood et al., 2010]. La paraziții obligatori, precum Striga şi Orobanche, evenimente evolutive ulterioare au condus la dezvoltarea haustorilor terminali sau primari [Riopel et al., 1995]. Aceştia se dezvoltă la vârful radicelei plantulei, astfel încât creşterea în continuare a radicelei nu are loc până când haustorul terminal nu invadează cu succes gazda. Odată cu stabilirea conexiunilor vasculare parazitul formează structurile care străbat solul, dezvoltând lăstari aerieni. Reprezentanții ambelor genuri pot produce adițional rădăcini capabile să dezvolte haustori laterali [Musselman, 1980]. În această perioadă sunt active transcripțional genele

Capitolul 1. DESCRIEREA GENERALĂ A LUPOAIEI 9

expansinelor, precum şi genele codificatoare a enzimelor care modifică peretele celular [Torres et al., 2005]. Elongarea şi expansiunea celulară, caracteristică dezvoltării haustorilor tineri, sunt asociate cu acumularea locală de auxine.

Un şir de studii pun în evidență aspecte privind reorganizarea căilor genetice asociate cu dezvoltarea autotrofă a plantelor şi reorientarea acestora spre realizarea funcțiilor specifice paraziților [Tomilov et al., 2005]. Există două ipoteze generale privind originea evolutivă a genelor asociate cu parazitismul la plante:

✓ Genele au fost introduse într-un progenitor autotrof prin transferul orizontal.

Este bine stabilit transferul orizontal de gene între microbi şi plante, cel mai elocvent exemplu cunoscut în natură fiind transferul orizontal de ADNt, de la bacteriile genului Agrobacterium la plantele parazitate şi, ulterior, transferul vertical al acestuia prin reproducerea sexuală [Matveeva şi Lutova, 2014]. În baza similarității morfologice a haustorilor cu nodulii, Atsatt [Atsatt, 1973] a propus ipoteza că haustorii au evoluat de la microorganismele endofite care colonizau rădăcinile plantelor. O ipoteză similară a fost înaintată de Kuijt [1969] care a sugerat că haustorii au apărut de la fungii micorizici.

✓ Genele au fost generate prin neofuncționalizarea genelor proprii ale plantei care aveau funcții neparazite.

Noile funcții pot să apară în genele rezultate prin duplicare sau prin expresia ectopică a genelor cu promotori modificați [Flagel şi Wendel, 2009]. De exemplu, gena DM13, cu rol în formarea nodulilor la leguminoasele expuse acțiunii Rhizobia, este detectată inclusiv în orez şi tutun, sugerând asupra faptului că produsul genei trebuie să aibă funcții diferite la plantele leguminoase şi cele ne-leguminoase [Mitra et al., 2004].

Un proces important în apariția haustorului paraziților este duplicarea genelor, urmată de neofuncționalizarea acestora. Cele mai multe dintre genele asociate cu parazitismul sunt derivate din duplicări genetice (ale unor gene individuale sau ale genomului integral) care s-au produs la un strămoş comun al Orobanchaceae şi al unei plante neparazite înrudite – Mimulus guttatus, înainte de diferențierea acestora în grupuri separate. Analiza comparativă a profilurilor de expresie genică în angiospermele parazite şi cele neparazite sugerează că genele parazitismului sunt derivate, în principal, din țesuturile radiculare şi florale, dar şi unele gene cooptate din alte țesuturi [Yang et al., 2014]. Deşi ambele modele sunt posibile,


majoritatea datele curente confirmă modelul endogen de origine a genelor haustoriale [Torres et al., 2005].

1.2. Taxonomia lupoaiei

Antofitele parazite sunt grupate în 15 familii: Santalaceae, Olacaceae, Opiliaceae, Misodendraceae, Loranthaceae, Cynomoriaceae, Balanophoraceae, Hydnoraceae, Rafflesiaceae, Lauraceae, Cuscutaceae, Lennoaceae, Scrophulariaceae, Oro-ban chaceae, Krameriaceae, iar din totalul acestora, doar cca. 25 de genuri sunt considerate agenți patogeni ce afectează activitatea umană, parazitând culturile agricole şi plantele de interes pentru silvicultură. Principalii fitopatogeni sunt reprezentanții genurilor Cuscuta L. (fam. Convolvulaceae), Arceuthobium M. Bieb. (fam. Viscaceae), Striga şi Orobanche (fam. Orobanchaceae) [Nickrent şi Musselman, 2016].

Primul care a scris despre Orobanche a fost părintele botanicii – Teofrast (376–296 î.e.n). În lucrările sale este menționat unul dintre fitoparaziții lintei numit „Orobanche” (din gr. – „orobos” – linte, „anche” – a strangula). Pliniu cel Bătrân (sec. II e.n.), scria: „…este o iarbă, care strangulează năutul şi lintea, încolăcindu-se în jurul tulpinii; această iarbă se numeşte Orobanche…”. Ulterior s-a constatat că Teofrast şi Pliniu cel Bătrân au scris despre fitoparazitul – cuscuta (Cuscuta L.) care se încolăceşte în jurul plantei gazdă. Mattioli în 1600, a descris pentru prima dată lupoaia ramificată şi a menționat că Orobanche arată altfel decât Cuscuta.

Descrierea speciei Orobanche cumana Wallr. a fost făcută de Wallroth în anul 1825 (Fig. 1.1). Datorită similarității dintre speciile O. cumana Wallr. şi Orobanche cernua L., unii autori le considerau o singură specie, folosind ambele denumiri ca sinonime, în timp ce alții recunoşteau O. cumana ca un taxon intraspecific a O. cernua, sau clasificau taxonii ca specii distincte [Pujadas-Salva şi Velasco, 2000].

Confuziile în taxonomia lupoaiei au fost înlăturate relativ recent, grație dezvoltării noilor tehnici de analiză, inclusiv studiilor moleculare, care au demonstrat, în mod clar, separarea O. cernua şi O. cumana în specii diferite [Katzir et al., 1996; Joel et al., 1998]. Astfel, chiar şi un profil RAPD (Fig. 1.2) relevă diferențe specifice structurale la nivel de ADN între lupoaia florii-soarelui şi lupoaia care parazitează pe sistemul radicular al tutunului (Nicotiana tabacum L.).


Un rol important în sistematica plantelor l-au avut şi cercetările axate pe investigarea profilului de acizi graşi din componența uleiului extras din semințele paraziților care poate servi drept marcher chimiotaxonomic. Astfel, Pujadas-Salva şi Velasco [2000] au constatat că acidul gras predominant în uleiul din semințe de O. cernua este acidul oleic, în timp ce principalul acid gras din compoziția uleiului de O. cumana este acidul linoleic. De asemenea, s-a stabilit că O. cernua se caracterizează prin concentrații mai mari de acid saturat palmitic şi stearic.

Figura 1.1. Orobanche cumana Wallr.(Flora Iberica, biblioteca digitală a Grădinii Botanice Reale, www.farmalierganes.com)

Figura 1.2. Electroforegrama produselor de amplificare a diferitor populații de lupoaie [Duca et al., 2019].

(1 – floarea-soarelui, Donduşeni; 2 – floarea-soarelui, Soroca; 3 – floarea-soarelui, Bălți; 4 – tutun, Drăgăneşti)


Încadrarea sistematică a lupoaieiRegnul: PlantaeSubregnul: CormobiontaÎncrengătura: Magnoliophyta (Angiospermatophyta)Ordinul: LamialesFamilia: OrobanchaceaeGenul: OrobancheSpecia: Orobanche cumana Wallr.Nomencl. ref.: Orob. Gen.: 58. 1825Sinonime:Orobanche arenaria M. Bieb., Fl. Taur.-Caucas. 2: 83 (1808)Orobanche comana. Schultz, 1830: 495; Koch, 1849: 670Orobanche cernua subsp. cumana (Wallr.) Soó in Feddes Repert. 83: 187 (1972)Orobanche cernua var. cumana (Wallr.) Beck in Engl., Pflanzenr., Orobanchac.: 128 (1930)Orobanche cernua f. cumana (Wallr.) Beck in Biblioth. Bot. 19: 143 t. 2 f. 33(3) (1890) [Index of Orobanchaceae]Denumirea populară: lupoaie, floarea-focului, busuioc sălbatic, verigel.Plante gazdă: planta de cultură şi formele sălbatice de Helianthus annuus L., diverse specii de Artemisia (A. campestris, A. ferganensis, A. fragrans, A. monogyna, A. vachanica) din flora spontană [Index of Orobanchaceae], precum şi unele specii de Solanaceae (Solanum lycopersicum L., Nicotiana tabacum L.) [Dor et al., 2020].

1.3. Descrierea morfologică

Evoluția de la modul de nutriție autotrof la cel heterotrof a dus la reducerea principalelor organe vegetative ale lupoaiei în forme vestigiale, nefuncționale pentru autotrofie.

Sistemul radicular la plantele mature este prezentat de rădăcini parazitare adventive scurte, cu funcții de ancorare şi stabilizare în sol, iar frunzele sunt reduse la solzi mici aclorofili [Parker şi Riches, 1993]. În schimb, parazitul dezvoltă haustori care îi permit să atace culturile, exercitând un şir de funcții succesive, mai întâi ca organ de adeziune la nivelul gazdei şi, ulterior, ca organ invaziv către sistemul vascular al acesteia, unde stabileşte conexiuni vasculare, prin intermediul cărora retrage apa şi substanțele nutritive de la gazdă [Joel, 2013].


Tulpina lupoaiei este dreaptă, viguroasă, cu înălțimea de 40–65 cm şi diametrul de 5–8 mm în partea centrală, lipsită de ramificații. Uneori de la un singur tubercul se dezvoltă multiple tulpini (Fig. 1.3) [Pujadas-Salva şi Velasco, 2000].

A. B. C.

Figura 1.3. Plante de lupoaie pe rădăcina plantei gazdă

Tulpina este glanduloasă, striată şi acoperită cu frunze transformate în scvame. La bază, în locul de fixare pe rădăcinile plantei gazdă, este puțin îngroşată (ca un bulb cu diametrul de 9–20 mm), de culoare galben pal, uneori cu reflexe violacee, acoperite cu trihomi glandulari. De la partea îngroşată pornesc haustorii care pătrund în țesuturile gazdei, ajungând până la vasele liberiene. Tulpinile de O. cumana se dezvoltă la suprafața solului, în jurul plantelor de floarea-soarelui, solitar (Fig. 1.3 A) sau în mănunchiuri din câteva zeci de indivizi (Fig. 1.3 B, C). Astfel, la o singură plantă de floarea-soarelui se pot număra până la 70 de fire de lupoaie, numărul mediu fiind de 15.

Frunzele sunt reduse, sub formă de solzi oval-alungiți, cu vârful ascuțit sau cu margine denticulată. Ele sunt dințate în partea de jos (8–12 × 6–7 mm) şi oval-lanceolate în partea de sus (9–13 × 4–8 mm) [Pujadas-Salva şi Velasco, 2000].

Inflorescența este lungă (aproximativ 22–30 × 2,5–3 cm) şi neramificată, concentrată la vârf, ocupând până la jumătate din lungimea tulpinilor (Fig. 1.4 A).

Florile sunt aşezate în formă de spice sau raceme terminale, fiecare fiind susținută de o bractee ovat-lanceolată cu dimensiuni de 7–10 × 4–7, fără bracteoli suplimentari. Acestea sunt de culoare gălbuie-brună sau albăstruie cu reflexe violete, de obicei, sesile, cu o singură bractee, fără bracteole, caliciu în spate şi în față fidat, reprezentat prin 2 sepale laterale, 1–2 dințate. Floarea are caliciul şi corola tubulare, 4 stamine, ovarul superior şi stigmatul bilobat (Fig. 1.4 B).


Caliciul are lungimea de cca 7–9 mm, segmentele acestuia sunt libere, întregi, rareori bifide (despicături de până la 0,5 mm) cu dinți subulați aparent inegali.

Corola albă, este de cca 15–22 mm în lungime, îngustată la mijloc, la bază puțin umflată, de culoare albă, spre vârf recurbată, liliachie sau de un albastru pal, scurt-glandulos-păroasă sau glabrescentă. Buza superioară a corolei este bilobată, lobii buzei inferioare au dimensiuni de 2,2–2,5 × 2–2,2 mm, aproape egali, obovați.

A.

B.

C.

Figura 1.4. Aspectul unei plante de lupoaie (A) [www-flickr.com], a florii (B) care prezintă corola, caliciul (a) şi organele de reproducere (pistilul şi cele patru stamine - b) [Moez, 2012] şi a semințelor (C)

Staminele adaxiale cu filamente de 6–10 mm lungime sunt fixate puțin mai jos de mijlocul tubului corolei, cu filamente glabre şi antere obovate, glabre sau puțin păroase la bază. Anterele sunt albe, cu lungime de 1,4–1,6 mm, păroase la baza liniei de fuziune.

Ovarul este ovoidal, stilul recurbat, glabru sau glandulos-păros, stigmatul lobat. Acesta are lungimea de 8–10 mm conține câteva sute de saci embrionari, fiecare de aproximativ 0,2 x 0,4 mm. Stilul posedă peri glandulari scurți. Stigmatul este bilobat, alb [Pujadas-Salva şi Velasco, 2000]. Înflorirea lupoaiei (anteza) are loc în lunile iunie–august.


Fructul reprezintă o capsulă cu o singură lojă, care conține 1200–1500 semințe foarte mici. O plantă de lupoaie are 10–100 de flori şi poate produce peste 100 000 de semințe [Buia, 1961; Iliescu, 1974; Parker, 2013].

Semințele de lupoaie au dimensiuni foarte mici de 0,35–0,45 mm, sunt cenuşii închise, elipsoidale, cu suprafața reticulată. O singură plantă de lupoaie poate produce peste 40 000 semințe (Fig. 1.4 C), iar acestea supraviețuiesc peste 20 ani în sol. Semințele sunt foarte uşoare (aproximativ 1,0–2,5 μg) şi extrem de electrostatice, putând fi lejer diseminate la distanțe mari de curenții de aer, apă, semințele de floarea-soarelui, insecte sau uneltele şi maşinile agricole [Chater, 1972].

Sistemul de reproducere. În funcție de sistemul de reproducere, speciile de Orobanche, în mod tradițional, au fost clasificate în două grupe principale:

✓ specii polenizate de către insecte, în special albine, şi ✓ speciile autogame [Musselman şi Parker, 1981].

O. cumana a fost încadrată în cel de-al doilea grup, în principal datorită morfologiei florilor sale – corola tubulară curbată, cu labii inferioare mici, ceea ce împiedică aterizarea polenizatorilor [Satovic et al., 2009]. Cu toate acestea, experiențele efectuate cu implicarea unei forme mutante lipsite de pigment antocianic, în calitate de marcher morfologic monogenic, [Rodríguez-Ojeda et al., 2011] au relevat rate ale polenizării încrucişate naturale cuprinse între 14,8% şi 40,0%, ceea ce sugerează că specia nu este una strict autogamă, într-o anumită măsură, realizându-se inclusiv polenizarea încrucişată [Rodríguez-Ojeda et al., 2013a; Fernandez-Martinez et al., 2015].

Genomul lupoaiei a fost secvențiat, într-o versiune inițială de 1,42 Gb, de către o echipă de cercetători francezi şi spanioli prin combinarea secvențierii PacBio, cartării optice şi hărților genetice. Datele cu referire la asamblarea primară (622 de secvențe asamblate, 1,38 Gb, N50 = 5,9 Mb) şi adnotarea secvențelor sunt disponibile în bazele de date publice [Gouzy et al., 2017]. Recent a fost construită o hartă genetică cuprinzând 26 de marcheri SSR şi 701 SNP, care au afişat 19 grupuri de linkage, corespunzător celor 19 perechi de cromozomi specifici pentru O. cumana (2n = 38). Lungimea totală a hărții este de 1795,7 cm, cu o distanță medie între două poziții adiacente de 2,5 cm şi o distanță maximă de 41,9 cm [Calderon-Gonzalez et al., 2019].

2. RĂSPÂNDIREA GEOGRAFICĂ A LUPOAIEI

Parazitul Orobanche cumana distribuit, în mod natural, în flora spontană din centru Asiei spre sud-estul Europei, unde parazitează diferite specii de Asteraceae sălbatice, şi-a extins treptat spectrul de gazde, devenind capabil să infesteze plantele de cultură (în special, Helianthus annuus L.). Concomitent cu aceasta, lupoaia şi-a lărgit şi arealul de distribuție către noi zone geografice, actualmente, fiind prezentă în majoritatea țărilor cultivatoare de floarea-soarelui, excepție constituind doar continentele americane.

2.1. Apariția lupoaiei ca plantă parazit al florii-soarelui

Pentru prima dată specia O. cumana a fost descrisă de Wallroth în anul 1825 pe plante colectate din zona deşerturilor din sud-vestul Asiei şi sud-estul Europei (Fig. 2.1). Beck-Mannagetta (1930) care considera această specie ca o varietate a O. cernua, a raportat zona Asiei Centrale spre sud-estul Europei ca principalul areal de distribuție pentru O. cumana [Pujadas-Salva şi Velasco, 2000].

Parazitul a fost tratat drept o subspecie a O. cernua o perioadă destul de îndelungată. Astfel, unii autori considerau că cele două forme de Orobanche, una dintre care parazitează preferențial floarea-soarelui sau specii sălbatice de Asteraceae, iar cealaltă – aproape exclusiv Solanaceae, reprezintă variante ale speciei O. cernua [Roman et al., 2007; Joel, 2013].

În ultimii ani, grație apariției şi dezvoltării unor noi tehnici de analiză, diferențierea dintre specii nu se bazează exclusiv pe gama diferită de gazde specifice, fiind confirmată inclusiv prin diferențe în morfologia plantelor (în special înălțimea şi construcția acestora, lungimea şi structura inflorescenței, lungimea şi culoarea corolei), semințelor, variabilitatea biochimică a profilurilor de ulei extras din semințe [Joel., 1996; Paran, 1997; Pujadas-Salva, 2000]. De asemenea, există date moleculare ce confirma divergențele esențiale dintre cele două specii [Katzir et

Capitolul 2. RĂSPÂNDIREA GEOGRAFICĂ A LUPOAIEI 17

al., 1996], fiind identificați un şir de primeri specifici care permit diferențierea clară a acestora [Benharrat et al., 2002].

Figura 2.1. O. cumana Wallr. (1825), Spania, provincia Cuenca,parazitând pe Scorzonera laciniata L.

[Index]

Inițial, O. cumana parazita exclusiv pe diferite specii de Asteraceae sălbatice, preferențial specii de pelin, precum Artemisia maritima incana Schm., A. austriaca Jacq.) [Beilin, 1947], iar odată cu introducerea în cultură a speciei H. annuus L., lupoaia a fost semnalată în câmpurile cultivate cu floarea-soarelui din diverse țări europene. Această afirmație este susținută inclusiv de analiza materialelor expuse în ierbarul Grădinii Botanice Naționale, care relevă că din cele 10 exemplare de lupoaie, colectate de pe teritoriul Republicii Moldova şi fixate în perioada 1921–1980, patru au fost identificate pe plante din flora spontană (Artemisia maritima, Artemisia austriaca, Matricaria sp.) şi şase – pe floarea-soarelui (date nepublicate).

2.2. Răspândirea lupoaiei în lume

Primele mențiuni privind infestarea culturii de floarea-soarelui cu lupoaie datează cu a doua jumătate a sec. XIX (Tab. 2.1). Astfel, conform datelor prezentate de Morozov [Morozov, 1947], în anul 1866, lupoaia a fost observată în câmpurile din


regiunea Voronezh, răspândindu-se rapid în majoritatea zonelor URSS unde se cultiva planta gazdă.

Tabelul 2.1. Primele mențiuni privind infestarea florii-soarelui cu lupoaie

Țara, regiune Anul primei mențiuni Referințe bibliografice

Rusia, Voronezh 1866 Oldamov, Voronezh provincial gazette, 62Bulgaria, partea Nord-estică 1935 Dobrev, 1945Moldova, regiunea râului Nistru

1937 Afanasev and Arhanghelschi (după Camera de Comerț, Bălți, 1940)

România 1940–1941 Savulescu (după Vrânceanu, 2000)Serbia, Vojvodina 1951 Aćimović, 1977Turcia 1956 Bulbul, 1991Spania, Castilla-La Mancha 1958 Díaz-Celayeta, 1974China 1979 Ma D. T., 2014Franța 2007 Jestin et al., 2014Africa, Tunisia 2010 Amri et al., 2012Portugalia 2019 González-Cantón et al., 2019

În fostele republici unionale, au fost identificate trei zone critice (Fig. 2.2) caracterizate printr-un nivel diferit al severității atacului cu lupoaie [Yakutin, 2005]:

✓ zona unde virulența parazitului este relativ scăzută, pierderile de recoltă fiind de până la 10% (regiunea Volga Mijlocie, Ural, Siberia de Vest şi de Est, Extremul Orient);

✓ zona cu severitate moderată, pierderile fiind de până la 30% (Stepa Ucrainei, părțile centrale şi de sud ale cernoziomului, partea centrală a regiunii Volga, Kazahstan);

✓ zona cu severitate sporită a atacului, pierderile de recoltă depăşind 31% – Moldova, partea de sud a Stepei Ucrainei, Crimeea, Caucazul de Nord şi partea de sud a regiunii Volga, Transcaucazia.

Ulterior, parazitul s-a răspândit în regiunile sudice ale Rusiei şi Ucrainei, adiacente Mării Negre, iar concomitent cu extinderea culturii de floarea-soarelui – şi în celelalte țări riverane (România, Bulgaria, Turcia). Lupoaia a fost detectată într-un număr mare de țări din Europa de Sud şi zona Bazinului Mării Negre


(Serbia, Spania, Turcia, Bulgaria, România, Ungaria, Ucraina, Rusia, Kazahstan, Republica Moldova), precum şi în Israel, Africa de Nord, China (Fig. 2.3).

Figura 2.2. Distribuția zonelor cu diferit nivel de severitate a atacului cu lupoaie în fostele republici din cadrul URSS

[Yakutin, 2005]

Figura 2.3. Distribuția lupoaiei (O. cumana Wallr.) pe continentul euro-asiatic

[https://www.plantwise.org]

În Bulgaria O. cumana, care parazita floarea-soarelui, a fost detectată pentru prima dată în 1935 [Encheva, 1994]. Una dintre principalele zone de distribuție naturală a parazitului este coasta Mării Negre din estul Bulgariei (Fig. 2.4), unde aceasta afectează, în special, plantele de Artemisia maritima L. [Delipavlov, 1995].

În România lupoaia florii-soarelui a fost semnalată pentru prima dată în anii 1940–1941, frecvența şi intensitatea cea mai mare a atacului fiind constatată în partea centrală şi de sud a Moldovei, în Dobrogea şi estul Câmpiei Bărăganului


[Pricop şi Cristea, 2012, Răşnoveanu, 2016]. Iliescu H. a menționat că influența parazitului O. cumana a fost semnificativă în perioada 1981–1983 [Ilescu, 1984].

Figura 2.4. Distribuția lupoaiei în Bulgaria [Pineda-Martos et al., 2014]

În Romania au fost raportate trei mari zone, infestate cu diferite populații ale parazitului, caracterizate printr-o virulență variată (Fig. 2.5):

✓ Tulcea şi Constanța; ✓ Brăila–Ialomița–Călăraşi; ✓ sud-estul Moldovei şi partea de sud Muntenia–Bărăgan [Pacureanu, 2014].

Figura 2.5. Distribuția lupoaiei în România [Pacureanu, 2014]

Pe teritoriul Spaniei (Fig. 2.6) lupoaia a fost identificată în premieră în anul 1958, recent, fiind răspândită preferențial în Valea Guadalquivir şi Provincia Cuenca [Pineda-Martos et al.].


Figura 2.6. Distribuția lupoaiei în Spania [https://www.farmalierg]

În ultimii ani a fost pusă în evidență o expansiune considerabilă a lupoaiei în noi arealuri de cultivare a florii-soarelui, aceasta fiind depistată în Franța (Fig. 2.7) [Jestin, 2014], Tunisia [Moez et al., 2012] ş.a.

Figura 2.7. Distribuția lupoaiei în Franța [Jestin, 2014]

Până în prezent, parazitul O. cumana a fost semnalat în cca 60 de țări ale lumii, inclusiv în Europa de Est (Moldova, Federația Rusă, Ucraina, Bulgaria, Croația,


Grecia, Serbia), în țările bazinului Mării Mediterane, în Orientul Mijlociu, Africa de Nord şi de Est, Asia de Vest şi Sud (Afganistan, Iran, Turcia, Armenia, Azerbaidjan, Georgia, Kazahstan, Kîrgîzstan, Tadjikistan, Turkmenistan, Uzbekistan, Mongolia, China, Nepal, Israel) [https://www.cabi.org].

Surprinzător, lupoaia este absentă în câmpurile de floarea-soarelui din America – centrul de origine a culturii, presupunându-se că răspândirea patogenului este limitată de condițiile de mediu nefavorabile pentru aceasta [Miladinovici, 2012].

2.3. Răspândirea lupoaiei în Republica Moldova

Pe teritoriul Republicii Moldova, primele mențiuni referitor la parazitarea florii-soarelui de grădină de către lupoaie au fost făcute în anul 1937 [Afanasev şi Arhanghelschi]. În anii ’60, în zonele de cultură a florii-soarelui a fost semnalată o infecție puternică cu O. cumana în regiunea râului Nistru. Cercetătorii de la Stația moldovenească VNIIMK, studiind populațiile de lupoaie din Edineț, Bălți, Chişinău, Slobozia, Căuşeni şi Vulcăneşti, au stabilit prezența unei mari diversități de rase fiziologice şi au descris particularitățile acestora. Populațiile de lupoaie analizate s-au dovedit a fi mai agresive comparativ cu cele descrise anterior (Fig. 2.8), astfel fiind identificată o nouă rasă, numită rasa moldovenească, sau rasa C [Sharova, 1977].

Figura 2.8. Floarea-soarelui afectată de lupoaie în Republica Moldova [Sharova, 1977]

În cadrul unor cercetări realizate la începutul anilor 2000, au fost identificate populații virulente de lupoaie (rasele D–G) în raioanele Bălți, Anenii-Noi, Ştefan-Vodă, Vulcăneşti, Ceadâr-Lunga [Petcovici et al., 2009], iar mai târziu în Donduşeni, Taraclia, Cimişlia, Soroca, Chişinău [Gîscă et al., 2013].


Astfel, reieşind din datele din literatura de specialitate se constată că Republica Moldova a fost predispusă, într-un mod particular, apariției de rase noi, mai virulente, ale parazitului datorită unei combinații specifice dintre amplasarea geografică (situată la frontiera sud-estică a Europei Centrale şi cea sud-vestică a fostei Uniuni Sovietice), practicile inadecvate şi excesive de cultivare a florii-soarelui, nerespectarea asolamentului etc., precum şi condițiile de mediu favorabile.

În contextul cunoaşterii situației actuale privind ariile de distribuție a fitopatogenului Orobanche cumana Wallr. în Republica Moldova şi agresivitatea acestuia, în anul 2014, au fost examinate cca 80 de localități din 27 de raioane ale Moldovei [Duca et al., 2015], inclusiv din regiunea de:

✓ Nord – 20 de localități din 7 raioane (Sângerei, Râşcani, Drochia, Edineț, Soroca, Şoldăneşti şi Floreşti);

✓ Sud – 8 raioane (Taraclia, Cahul, Comrat, Ştefan Vodă, Leova, Basarabeasca, Cimişlia, Vulcăneşti) cu 22 de localități evaluate;

✓ Centru – 11 raioane (Orhei, Teleneşti, Ungheni, Anenii Noi, mun. Chişinău, Nisporeni, Străşeni, Hânceşti, Criuleni, Dubăsari, Rezina) ce întrunesc 36 de localități.

De remarcat că, din totalitatea gospodăriilor analizate din partea de Nord a Moldovei doar în două localități (Drăgăneşti, Sângerei şi Soroca) au fost detectate câmpuri slab infectate cu lupoaie.

Un alt tablou s-a observat în zona de Centru şi Sud, unde cca în medie 50% din totalul terenurilor agricole evaluate au fost afectate de lupoaie. Astfel, în partea centrală infecția a fost depistată în 17 din cele 36 de localități analizate, ceea ce constituie 47%, iar în partea de sud – în 14 din totalul de 22 de localități (63%) (Fig. 2.9).

S-a constatat, de asemenea, că zona de sud şi cea de centru a țării se disting printr-o frecvență şi intensitate mai mare a atacului cu lupoaie. Nivelul de infectare a plantațiilor de floarea-soarelui a variat de la 0,2 la 100%. Astfel, dintre cele 12 localități din partea centrală a Moldovei, 4 s-au caracterizat printr-o frecvență a atacului de 30–50%, intensitatea atacului fiind, preponderent, mică sau medie. În raioanele de Sud ale republicii (Basarabeasca, Cahul, Leova, Comrat) s-a atestat o densitate mai înaltă a suprafețelor afectate de lupoaie, cca 50% din totalul câmpurilor studiate prezentând un nivel înalt al frecvenței atacului – 60–100%. Atât în zona centrală, cât şi în localitățile din Sud, intensitatea atacului este


preponderent mică, majoritatea plantelor infectate posedând maxim 4 noduli de lupoaie. Prin atac cu intensitate severă se disting câmpurile din Basarabeasca (Carabetovca), Cahul (Alexanderfeld şi Slobozia Mare) şi Cimişlia (Gura Galbenei). În gospodăriile enunțate cca 40–70% din totalul de plante infectate au mai mult de 10 noduli de Orobanche, iar în cazul lotului din Cimişlia, Gura Galbenei toate 100% din plantele atacate sunt afectate puternic.

Figura 2.9. Distribuția lupoaiei în diverse zone din Republica Moldova [Duca et al., 2015]

Intensitatea medie a atacului cu lupoaie este tipică pentru aproximativ jumătate din locațiile incluse în studiu. Şi în acest caz un procent mai mare de plante infectate au fost depistate în zona de Sud (Cahul, Basarabeasca, Leova şi Ştefan Vodă). În zona de centru s-a atestat o intensitate slabă a infecției cu lupoaie în toate agrocenozele analizate, cu excepția raionului Teleneşti (Brânzenii Noi, Verejeni) şi municipiului Chişinău, unde se remarcă agrofitocenoze de floarea-soarelui cu intensitate medie a atacului (cca 20–50%).

În conformitate cu datele obținute, infecția cu lupoaie este răspândită preponderent în partea centrală şi sudică a Republicii Moldova, populațiile întâlnite în regiunile date caracterizându-se printr-o agresivitate sporită [Duca, 2015].

3. CREȘTEREA ȘI DEZVOLTAREA LUPOAIEI

Semințele de O. cumana pot să păstreze viabilitatea în sol până la 20 de ani [Skoric, 2012]. În condiții de mediu corespunzătoare şi prezența semnalelor chimice specifice produse de rădăcinile plantei gazdă aflată în apropiere, aceste semințe sunt capabile să germineze şi să se dezvolte [Louarn et al., 2012]. Ciclul de viață al lupoaiei include o serie de faze bine definite, separate spațial şi temporar, care reprezintă ținte potențiale pentru strategiile de control a parazitului.

3.1. Precondiționarea semințelor

Perioadă de precondiționare reprezintă o fază prealabilă germinării semințelor parazitului din sol. Aceasta are o durată de 1–2 săptămâni, în funcție de temperatură – valorile mai înalte ale acesteia conducând la diminuarea perioadei de condiționare, şi este inițiată în condiții adecvate de mediu care asigură activarea căilor metabolice în semințele viabile, acestea devenind sensibile la stimulatorii de germinare [Joel et al., 1991; Matusova et al., 2004]. Temperatura optimă de precondiționare este cuprinsă între 20 şi 25 °C [Skoric, 2012; Parker şi Riches, 1993; Kroschel, 2001].

În timpul perioadei de condiționare se activează o serie de procese metabolice, se intensifică expresia genelor [Joel et al., 2006]. Totodată, se modifică raportul dintre fitohormonii stimulatori de creştere (AIA, AG, citochinine), activi pe parcursul creşterii şi dezvoltării plantelor şi a celor inhibitori (ABA), concentrația cărora sporeşte în perioada de trecere de la vegetația activă la starea de repaos. Astfel, s-a constatat sporirea biosintezei giberelinelor (AG3) în semințele de lupoaie [Joel et al., 1991; Song et al., 2005] şi creşterea ratei semințelor germinate, în timp ce includerea unui inhibitor al biosintezei AG reduce procesul de germinare a semințelor de P. ramosa, P. aegyptiaca şi O. minor [Song et al., 2005]. În perioada de condiționare, în semințele plantelor parazite scade concentrația de acid abcizic (ABA). Având în vedere importanța atât a ABA, cât şi a giberelinei în controlul stării de dormanță şi germinarea semințelor multor specii [Finch-Savage şi Leubner-Metzger, 2006; Shepherd et al., 2007], este evident faptul că


modificarea concentrației hormonilor în timpul condiționării este asociată cu sporirea sensibilității semințelor față de stimulatorii de germinare.

Rapoartele cu privire la perioada de condiționare pentru diferite specii din familia Orobanchaceae sunt destul de contradictorii şi inconsistente. Astfel, conform unor studii recente, pentru germinarea speciilor de Striga şi O. crenata, faza de condiționare este obligatorie. Aceasta, însă, nu este absolut necesară în cazul angiospermelor P. aegyptiaca şi O. cumana (cu condiția că durata testelor de germinare să fie prelungită până la aproximativ 14 zile). Semințele acestora pot avea o facultate şi o energie de germinare înaltă, indiferent dacă au fost sau nu precondiționate înainte de stimularea cu GR24 (compus chimic analog stimulatorilor de germinare naturali, sintetizați de plantele gazdă) [Plakhine et al., 2009; Plakhine şi Joel, 2010]. De menționat că semințele supuse condiționării sunt mai receptive față de concentrațiile mici de stimulatori, comparativ cu cele nesupuse condiționării. Prelungirea perioadei de condiționare peste termenul optim şi modificarea condițiilor de mediu, determină inducerea stării de dormanță secundară a semințelor [Plakhine et al., 2009].

Prin urmare, este evident că răspunsul angiospermelor parazite la condiționare nu este unul echivoc şi stabil, temperatura, durata şi rata de inducere a stării de latență secundară variind semnificativ, atât de la o specie la alta, cât şi în cadrul unor eşantioane de semințe aparținând aceleiaşi specii [Plakhine et al., 2009]. Deci, condiționarea semințelor parazite este o trăsătură extrem de adaptabilă, iar studiile axate pe explorarea acesteia, prin modelarea condițiilor, sunt utile în vederea prezicerii potențialului de răspândire a acestor specii în condițiile schimbărilor climatice [Joel et al., 2013].

De remarcat faptul că fenomenul general al condiționării este unul reversibil, semințele intrând într-un repaus secundar, în absența unei gazde corespunzătoare în imediata apropiere [Kebreab şi Murdoch, 1999]. Acest mecanism permite semințelor să reziste în condiții de mediu nefavorabile şi să supraviețuiască în sol o perioadă îndelungată de timp.

3.2. Ciclul vital

Fanerogama parazită Orobanche cumana manifestă două faze esențiale ale ontogenezei: faza independentă de viață şi faza parazitară. Faza independentă debutează cu precondiționarea şi germinarea semințelor şi se încheie odată cu ataşarea la nivelul sistemului radicular al florii-soarelui [Delavault, 2015]. Această

Capitolul 3. CREȘTEREA ȘI DEZVOLTAREA LUPOAIEI 27

fază a ciclului ontogenetic al lupoaiei este facilitată de consumarea materialului depozitat în semințe. Faza parazitară începe îndată ce se dezvoltă haustorul [Okonkwo, 1978]. În această perioadă a ontogenezei parazitul devine dependent în totalitate de substanțele nutritive derivate de la planta gazdă [Teryokhin, 1997].

Ciclul vital al holoparazitului cuprinde un şir de etape distincte: ✓ germinarea semințelor, precedată, de regulă, de o perioadă de precondiționare; ✓ ataşarea patogenului la rădăcina gazdă, care include un şir de faze consecutive –

formarea haustorului la vârful radicelei, dezvoltarea acestuia, penetrarea țesuturilor gazdei şi interconectarea cu sistemul vascular al plantei gazdă;

✓ formarea tuberculului; ✓ creşterea tulpinii florifere, urmată de formarea florilor şi fructelor cu semințe

[Estabrook şi Yoder, 1998]

Majoritatea fazelor de dezvoltare se desfăşoară la nivel subteran (Fig. 3.1).

Faza I: A – Semințe de lupoaie (pe discuri de hârtie de filtru); B – Stimularea procesului de germinare cu aplicarea exudatului radicular de floarea-soarelui;

Faza II: C – Creşterea şi dezvoltarea tubului germinal; D – Ataşarea filamentului germinal (apresorului) de rădăcina florii-soarelui;

Faza III: E – Formarea tuberculilor şi a haustorului ce realizează conexiunea cu planta gazdă; F – Sustragerea asimilatelor, apei din cadrul gazdei şi dezvoltarea lăstarilor subterani;

Faza IV: G – Străbaterea solului şi creşterea tulpinii florifere a agentului patogen; H – Încheierea ciclului de dezvoltare cu formarea capsulelor cu semințe.

Figura 3.1. Dezvoltarea ontogenetică a fitoparazitului O. cumana[Duca et al., 2013]


Germinarea semințelor. În general, semințele plantelor germinează atunci când sunt expuse în condiții favorabile de mediu (temperatura, umiditate şi oxigen). Semințele angiospermelor parazite, pe lângă factorii de mediu favorabili, necesită inclusiv prezența unor semnale chimice derivate de la planta gazdă – numite stimulatori de germinare (Fig. 3.2).

O condiție primordială, necesară pentru asigurarea conviețuirii dintre cei doi parteneri şi, deci, a posibilității apariției şi evoluției bolii, o constituie afinitatea agentului patogen față de planta gazdă [Butler, 1995; Hirsch et al., 2003]. Gradul de afinitate este determinat, în mare parte, de abilitatea plantei gazdă de a produce şi de a secreta în rizosferă compuşi chimici cu funcția de semnalizare, față de care fitopatogenii manifestă receptivitate prin reacția de chemotropism [Press et al., 1990]. În lipsa acestui mecanism de recunoaştere reciprocă, agentul patogen nu-şi poate manifesta activitatea parazitară. Recunoaşterea semnalului chimic produs de planta gazdă, contribuie atât la inițierea procesului de germinare a parazitului [Chang et al., 1986], cât şi la dezvoltarea organului de ataşare şi formare a apresorului [Butler, 1995; Keyes et al., 2001].

Specificitatea interacțiunii dintre gazdă şi parazit depinde de structura chimică a stimulatorilor, care reprezintă metaboliți secundari caracteristici pentru fiecare specie de plante [Hirsch et al., 2003]. Semnalizatorii chimici au o importanță deosebită, pentru speciile holoparazite, care sunt absolut dependente de planta gazdă şi nu pot supraviețui mai mult de câteva zile de la germinare, dacă nu formează conexiuni. Astfel, semințele acestor rizoparaziți vor germina doar în condițiile în care se află în imediata apropiere de rădăcinile gazdei la care se pot ataşa rapid [Joel et al., 2013].

Stimulatorii de germinare. S-a demonstrat că numeroşi compuşi pot acționa ca inductori ai germinării. Principalii stimulatori sunt reprezentați de strigolactone (SL) – un grup de substanțe chimice exudate de rădăcinile plantelor gazdă [Yoneyama et al., 2010], care trebuie să fie detectați de semințele plantelor parazit pentru a se declanşa procesul de germinare. Paraziții pot obține strigolactone direct de la gazdă, prin conexiunea cu xilemul, sau activează propriile căi de biosinteză a acestora. Este remarcabil faptul că plantele pot să producă multiple variante ale strigolactonelor şi, în acelaşi timp, speciile parazite prezintă un nivel înalt de specificitate față de inductorii germinării [Fernandez-Aparicio et al., 2011]. Astfel, paraziții pot să distingă strigolactonele endogene de cele exogene şi să răspundă corespunzător.


stimulatori de germinare

umiditate

temperatură

O2

Figura 3.2. Factorii ce afectează germinarea angiospermelor holoparazite [Yoneyama et al, 2013]

Strigolactonelele sau derivații apropiați ai acestora au fost recent recunoscuți drept o nouă clasă de hormoni vegetali implicați în reglarea ramificării lăstarilor, suprimarea creşterii mugurilor auxiliari, stabilirea arhitecturii sistemului radicular, germinarea semințelor, semnalizarea ca răspuns la lumină, în reproducerea plantelor, fiind omniprezente în regnul vegetal [Umehara et al., 2008; Zwanenburg et al., 2016]. SL reprezintă mediatori importanți ai răspunsului plantelor la mediu [Lopez-Raez et al., 2008; Yoneyama et al., 2007; Harrison, 2005] şi servesc ca semnale mobile în interiorul plantei, reglând pattern-ul vârfului apical prin limitarea ramificării plantei în condiții de insuficiență de fosfați [Dun et al., 2013; Waldie et al., 2013]. Rata producerii unor stimulenți de germinare depinde şi de parametrii mediului extern, cum ar fi fertilitatea şi pH-ul solului, cantitatea de fosfați etc. [Ueno et al., 2014], acestea având un potențial impact asupra eficienței infectării de către Orobanche.

Pe lângă strigolactone, au fost identificate un şir de alte substanțe naturale care, deşi se caracterizează printr-o activitate mai joasă comparativ cu SL-le, au un rol important în inducerea germinării semințelor de plante parazite [Joel et al., 2013].

Germinarea semințelor de O. cumana poate fi indusă de strigolactone (heliolactona), dar cu o rată extrem de redusă [Ueno et al., 2014]. Principalul stimulator natural de germinare a semințelor de lupoaie este dehidrocostus lactona – o guaianolidă sesquiterpen-lactonă frecvent prezentă în organele vegetative ale speciilor de Asteraceae [Joel et al., 2011, Perez de Luque et al., 2000].


Germinarea O. cumana poate fi indusă şi de alți compuşi din această clasă cum ar fi costunolide, tomentosin, 8-epixanthatin. Recent a fost raportat efectul stimulator al unui nou sesquiterpenoid, numit inuloxin (în special, inuloxinul D şi E), provenit din subgrupul eco-eudesmanolidelor, izolat din planta mediteraneană Dittrichia viscosa, asupra procesului de germinare a lupoaiei [Masi et al., 2019].

Ca alternativă a stimulatorilor naturali, în scopul inițierii procesului de germinare sunt eficient utilizați diferiți compuşi sintetici, precum GR24 (analog al SL), clorura de trifenil tetrazoliu [Raupp şi Spring, 2013] (Fig. 3.3), Nijmegen-1 [Wigchert et al., 1999], care pot fi aplicați inclusiv în vederea declanşării germinării suicidale (în absența gazdei) a semințelor de Orobanche din sol [Mwakaboko, 2003].

Stimulenții de germinare reprezintă unul dintre principalii factorii care determină specificitatea interacțiunii gazdă–parazit. Patosistemul O. cumana – H. annuus se deosebeşte de alte sisteme care implică specii de Orobanchaceae prin faptul că stimulenții de germinare ai lupoaiei florii-soarelui sunt reprezentați, preponderent, de compuşi care nu aparțin clasei strigolactonelor (predominanți la Orobanchaceae) [Fernandez-Aparacio et al., 2011].

A. B. C. D.

Figura 3.3. Germinarea semințelor de O. cumana pe exudat de floarea-soarelui (A, B), GR24 (C) şi clorură de trifenil tetrazoliu (D)

Mai mult ca atât, s-a constatat că cantitatea de compuşi stimulatori sintetizați şi, implicit, rata de germinare a semințelor patogenului, variază în funcție de genotipurile de floarea-soarelui [Ren, 2012]. Astfel, Jun şi colaboratorii (2014) au raportat o pondere distinctă a semințelor de lupoaie germinate, în cazul evaluării efectului exudatelor radiculare a trei soiuri diferite de floarea-soarelui, procesul de germinare fiind stimulat atât de exudatele genotipurilor sensibile, cât şi cele rezistente.

Rezultate similare au fost relevate şi în cazul a 45 de populații de O. cumana Wallr. din Republica Moldova [Duca et al., 2016]. Astfel, pe exudatul genotipului sensibil de floarea-soarelui au germinat 20 populații de lupoaie, iar pe cel al liniei diferențiatoare pentru rasa H – 21 de populații (Fig. 3.4), procentul de germinare


variind, atât în funcție de genotipul plantei gazdă, cât şi în dependență de originea probelor de lupoaie (populație) (Fig. 3.5) [Duca et al., 2016].

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Sor

oca

Dră

găne

şti

Ver

ejen

i

Căz

ăneş

ti

Brîn

zeni

i-Noi

Ras

svet

Hol

erca

ni

Mol

ovat

a-V

eche

Sîn

gera

Buţ

eni

F. G

albe

nei

Caz

angi

c

Cim

işlia

Erm

oclia

Şte

fan-

Vod

ă

Sve

tlîi

Car

abet

ovca

Cor

teni

Grig

orie

vca

Ale

xand

erfie

ld

Ism

ail

Rat

a de

ger

min

are,

%

Populaţiile germinate pe exudatul genotipului sensibil

0102030405060708090

Sor

oca

Dră

găne

şti

Căz

ăneş

ti

Brîn

zeni

i-Noi

Cos

tule

ni

Cio

cîlte

ni

Hol

erca

ni

Mol

ovat

a-V

eche

Sîn

gera

Chi

şină

u

Buţ

eni

F. G

albe

nei

Beş

alm

a

Sve

tlîi

Cor

teni

Grig

orie

vca

Ale

xand

erfie

ld

Man

ta

Rat

a de

ger

min

are,

%

Populaţiile germinate pe exudatul diferienţiatorului pentru rasa H

A. B.

Figura 3.4. Germinarea (%) semințelor de O. cumana Wallr. pe exudatul genotipului sensibil LMD-1 (A) şi a diferențiatorului rasei H (LG5661) (B)

[Duca et al., 2016]

Populații de lupoaieSoroca Drăgăneşti Buțeni Carabetovca

Rata de germinare, %73,2 85,0 18,6 70,6

Figura 3.5. Germinarea semințelor de lupoaie pe diferite exudate de floarea-soarelui [Duca et al., 2016]

Utilizarea unor surse noi de rezistență, bazate pe diminuarea ratei germinării angiospermelor parazite, combinată cu utilizarea în intercultură sau/şi în asolament a speciilor alelopatice, care stimulează germinarea suicidară, ar putea fi un instrument alternativ pentru biocontrolul plantelor parazite, reducând şansele de infestare a gazdei [Cimminoa et al., 2018].

Astfel, s-a stabilit că includerea porumbului în rotația culturilor drept predecesor al florii-soarelui induce germinarea a cca 40% de semințe de lupoaie, reducând semnificativ rata de infestare şi, respectiv, daunele provocate culturii de către patogen [Ye et al., 2020].

Faza de atașare la rădăcina gazdă. Îndată după stimulare, semințele de lupoaie formează un tub germinal considerat drept radicelă, care creşte în direcția rădăcinilor plantei gazdă, manifestând chemotropism pozitiv relaționat cu gradientul de concentrație în creştere a substanțelor stimulatoare produse de gazdă


[Bouwmeester et al., 2003]. Odată ce radicela contactează cu rădăcina gazdei, elongarea este întreruptă, celulele apicale ale acesteia se diferențiază în papile ce secretă o substanță mucilaginoasă care promovează aderența la nivelul culturii de floarea-soarelui. Apexul radicular creşte în volum şi dezvoltă o structură numită apresor (apresorium), care asigură ancorarea la suprafața rădăcinii plantei gazdă şi, de asemenea, pătrunderea în cortexul rădăcinii prin intermediul celulelor intruzive.

Înaintarea celulelor apresorului în țesuturile rădăcinii de floarea-soarelui are loc prin presiune mecanică şi este facilitată de secreția enzimelor hidrolitice cu activitate pectolitică, precum pectinmetilesteraza şi poligalacturonaza care asigură degradarea pereților celulari ai gazdei [Véronési et al., 2007]. Ultima barieră fizică care urmează a fi depăşită de apresor pentru a ajunge la cilindrul central şi a se conecta la sistemul vascular al gazdei este reprezentată de endoderm, pătrunderea prin acesta fiind favorizată de secreția enzimelor cu activitate cutinazică [Delavault, 2015].

După penetrarea endodermului, celulele parazite formează un organ, numit haustor (hausorium), care serveşte drept punte de legătură structurală şi fiziologică dintre parazit şi gazdă, prin intermediul căruia din sistemul conducător al plantelor gazde sunt extrase apa şi substanțele nutritive. La plantele din familia Orobanchaceae se disting două tipuri de haustorii – laterali, dezvoltați ca extensii laterale ale rădăcinilor parazitului, caracteristici, în special, pentru paraziții facultativi, şi terminali care se dezvoltă la vârful radicelei şi sunt prezenți preferențial la holo- şi hemiparaziți, inclusiv O. cumana [Joel et al., 2013].

Pentru dezvoltarea haustorului este necesară prezența unei clase de factori eliminați de planta gazdă în rizosferă şi anume a factorilor HIF (haustorial initiation factor) care pot fi flavonoizi, ρ-hidroxiacizi, quinone (chinone), citochinine etc. [Thorogood şi Hiscock, 2010]. Aceşti compuşi sunt diferiți de semnalele care induc germinarea, acționând ca semnal pentru celulele parenchimatice nediferențiate.

Prin intermediul haustorului, grație stabilirii unui potențial osmotic creat prin acumularea unor compuşi activi din punct de vedere osmotic, cum ar fi cationii, zaharurile, aminoacizii şi polioli, parazitul captează din floemul plantei gazdă resursele necesare pentru dezvoltare (surse de azot, carbon, apă) [Delavault, 2015].

Faza de dezvoltare a tuberculului. După instaurarea conexiunii cu vasele conductoare ale gazdei şi acumularea de substanțe nutritive, haustorul creşte, iar la nivelul sistemului radicular se dezvoltă rapid o formațiune numită tubercul


(Fig. 3.6 H, I). Pe măsură ce creşte, tuberculul produce rădăcini adventive scurte, lipsite de perişori absorbanți şi, respectiv, incapabile să preia apa şi compuşi minerali din sol. Această masă celulară tuberoasă, cu o morfologie încă nedefinită, constituie un organ de stocare care acumulează temporar, în principal, hexoze, polioli (manitol, inozitol etc.), aminoacizi şi amidon [Delavault et al., 2002; Draie et al., 2011]. Tuberculul prezintă unul sau mai multe meristeme apicale care, în cazul perceperii de către parazit a semnalelor adecvate derivate de la gazdă (substanțe nutritive, hormoni), vor produce tulpini aclorofile solzoase [Delavault, 2015].

Figura 3.6. Fazele ciclului vital la lupoaie [Tabără, 2020]

A – germinarea seminței de lupoaie; B – formarea filamentului germinal (apresor); C, D – penetrarea cortexului rădăcinii gazdei; E, F, G – penetrarea cilindrului central al rădăcinilor

de floarea-soarelui de către parazit; H, I – dezvoltarea tuberculului de lupoaie

Generalizând informațiile cu referire la fazele subterane de dezvoltare a patogenului se constată că germinarea debutează cu lărgirea zonei micropile a seminței, urmată de emergența unui filament subțire, incolor (Fig. 3.6 A).

Tubul germinal poate atinge lungimea de 1-4 mm şi diametrul de 0,15 mm, din aceste considerente, doar semințele de lupoaie aflate în imediata vecinătate cu rădăcinile plantei gazdă (3 - 4 mm) se pot conecta la gazdă şi asigura supraviețuirea şi dezvoltarea parazitului. Ca rezultat al acestui proces se formează un apresor (Fig. 3.6 B) care aderă la rădăcinile florii-soarelui (Fig. 3.6 C, D) şi înaintează în scoarță, realizând contactul cu sistemul fasciculelor conducătoare al gazdei prin intermediul haustorului (Fig. 3.6 E, F, G). La exterior ataşamentele se dezvoltă şi se îngroaşă formând tuberculul (Fig. 3.6 H, I) [Tabără, 2020]. Vasele conducătoare ale parazitului se ramifică foarte rapid în cadrul țesuturilor tuberculului. În momentul în care tuberculul atinge o anumită dimensiune (0,7 mm în diametru), se inițiază formarea zonei meristematice inițiale ale apexului.


Durata fazelor subterane de dezvoltare a parazitului variază de la 30 până la 100 zile, în funcție de condițiile climaterice. În acest răstimp cultura este epuizată, fără ca planta parazită să fie vizibilă, iar infecția să poată fi constatată [Tabără, 2020].

Faza de dezvoltare a tulpinii florifere. În partea superioară a tuberculului de culoare galbenă (Fig. 3.7 A) se dezvoltă un mugure acoperit cu solzi (Fig. 3.7 B, C) care apoi se alungeşte şi străbate solul ieşind la suprafață, formând tulpina floriferă a parazitului – lăstari aerieni de culoare violet-albăstruie (Fig. 3.7 D–H), determinată în principal de acumularea antocianilor, care sunt mult mai vizibili, datorită lipsei pigmenților clorofilieni [Joel et al., 2013, Tabără, 2020].

A. D.

G.

B.

E. H.

C.

F.

Figura 3.7. Aspectul tuberculilor (A), mugurilor (B, C) şi tulpinii florifere (D–H) de lupoaie

[Duca et al., 2019, Glijin A., 2009]

Fiecare floare, după fecundare, formează o capsulă care conține mii de semințe. După fructificare tulpina floriferă moare. De remarcat că ciclul de viață al lupoaiei este sincronizat cu cel al plantei gazdă [Gibot-Leclerc et al., 2012].

Datele cu referire la etapele de dezvoltare a patogenului contribuie la sporirea cunoştințelor privind biologia dezvoltării fitoparazitului O. cumana, cu importanță majoră în studiul mecanismelor de interacțiune patogen – plantă gazdă şi elaborarea unor strategii complexe de control a lupoaiei.


3.3. Condițiile de creștere și dezvoltare

Creşterea şi dezvoltarea plantelor de cultură, dar şi parazitarea acestora de numeroşi patogeni, este influențată de fluctuația condițiilor de mediu pe parcursul perioadei de vegetație, precum şi de schimbările climatice pe parcursul co-evoluției gazdă-parazit. Starea de boală şi, respectiv, gradul de afectare şi impactul asupra productivității, este considerată rezultatul raportului plantă gazdă – agent patogen – mediu.

Astfel, incidența atacului şi recolta de semințe de floarea-soarelui în cadrul patosistemului H. annuus – O. cumana variază esențial în funcție de condițiile de temperatură, umiditate, particularitățile solului, accesibilitatea nutrienților etc. [Spallek et al., 2013; Mohamed et al., 2006; Duca et al., 2017]. Prin urmare, este necesară o abordare integrată pentru studierea ecologiei şi biologiei parazitului lupoaia, în asociere cu rezistența florii-soarelui şi practicile agricole, fapt ce va contribui la o mai bună înțelegere a factorilor de mediu care afectează supraviețuirea semințelor de lupoaie, creşterea şi dezvoltarea acestora. Cunoaşterea cerințelor de mediu va permite reducerea riscului de infecție şi luarea măsurilor de prevenire a răspândirii parazitului în regiunile neinfestate.

Temperatura și umiditatea. Temperatura de condiționare, potențialul apei, disponibilitatea oxigenului şi a reglatorilor de creştere reprezintă factori importanți care afectează viabilitatea semințelor şi inițierea procesului de germinare [Gibot-Leclerc et al., 2004; Song et al., 2005]. Condiționarea semințelor de lupoaie se realizează, de obicei, în intervalul de temperatură de 19–23 °C, în condiții de umiditate şi întuneric [Gibot-Leclerc et al., 2004; Lechatet al., 2012]. Temperaturile mai înalte de 25 °C determină scăderea accentuată a germinării. Astfel, Eizenberg şi colab. (2003) au raportat un efect dramatic al creşterii temperaturii cu 3 °C de la regimul 26/18 °C (14 h / 10 h – zi/noapte) până la 29/21 °C asupra procesului de germinare a semințelor de O. cumana, rata de germinare scăzând de la 88 la 38%.

Valorile optime ale temperaturii de dezvoltare a paraziților diferă de la o specie la alta, de ex. pentru O. crenata aceasta este în jur de 18 °C, valorile mai mici sau mai mari determinând reducerea germinării [Kasasian, 1973]. Valori mai ridicate a temperaturii optime pentru condiționare şi germinare au fost raportate în cazul O. cumana: 20–25 °C [Kaya, 2016], O. cernua: 23–26 °C şi O. ramosa: până la 28 °C [Nandula et al., 1996]. Temperatura influențează, de asemenea, în mod semnificativ, alungirea radicelei parazitului [Nandula, 1998]. Potrivit lui Sukno şi colaboratorii [2001], populațiile de lupoaie sunt capabile să infesteze floarea-


soarelui într-un interval larg de temperaturi de până la 27 °C, care variază în funcție de tipul hibridului de floarea-soarelui şi populația parazitului.

Extrem de dependent de temperatură este şi procesul de dezvoltare a lupoaiei pe rădăcinile plantei gazdă [Ephrath et al., 2010]. În acord cu rezultatele obținute de Sauerborn [1989], temperatura optimă de dezvoltare a ataşamentelor constituie 20/10 °C sau 25/15 °C (zi şi noapte, respectiv). Aceste date au fost confirmate ulterior de Molinero-Ruiz şi colaboratorii [2009], cel mai înalt nivel al gradului de atac cu lupoaie, fiind observat la 19 °C, cu excepția unui genotip de floarea-soarelui la care severitatea atacului a fost mai pronunțată la temperaturi de până la 15 °C, scăzând pe măsură ce temperatura creştea.

Totodată, rezistența orizontală a culturilor față de paraziți este puternic afectată de factorii de mediu, creşterea temperaturii determinând declanşarea mecanismelor de rezistență a plantei gazdă într-o corelație polinomă şi cauzând degradarea şi moartea parazitului [Wallwork, 2009]. Astfel, Eizenberg şi colaboratorii (2003) au raportat un şir de date ce confirmă efectul temperaturii asupra formării patosistemului O. cumana – H. annuus. La temperaturi ridicate (27 °C), hibrizii rezistenți de floarea-soarelui au manifestat un grad mai înalt de rezistență la atacul cu lupoaie, decât la temperaturi mai scăzute, pe când temperaturile mai scăzute (15 °C) au diminuat dezvoltarea parazitului, atât la soiurile rezistente, cât şi la cele sensibile [Eizenberg et al., 2003].

În cadrul unor experiențe realizate de Rotarenco [2010], la două regimuri distincte de temperatură (I – t° aerului cuprinsă între 10–18 °C, cu valoarea medie de 15 °C; t° solului de 8–17 °C, cu media de 13 °C; II – t° aerului – 23–31 °C, cu valoarea medie de 28 °C, t° solului, cuprinsă între 21–30 °C, cu media de 25 °C), s-a constatat că temperaturile joase, au afectat atât fazele de dezvoltare a parazitului, „cât şi ale plantei gazdă (Fig. 3.8).

Astfel, în cazul primului regim analizat, lăstarii plantei parazit au apărut la suprafața solului abia peste 11 săptămâni, inițial aceştia fiind depistați doar la nivelul sistemului radicular. În cazul celui de al doilea regim, caracterizat prin valori mai ridicate ale temperaturii, lăstarii au fost remarcați la suprafața solului deja peste 4–5 săptămâni.

Rezultatele cercetărilor nu au scos în evidență o legitate strictă între temperatură, genotip şi infecție. Totodată, a fost constatat un nivel mai înalt de flexibilitate şi adaptare la condițiile mediului a genotipurilor heterozigote, în cazul hibrizilor


gradul de atac, la temperaturile joase şi ridicate, fiind practic identic (Fig. 3.9) [Rotarenco, 2010].

Figura 3.8. Formarea patosistemului H. annuus – O. cumanala două regimuri de temperatură

[Rotarenco, 2010].

0

1

2

3

4

5

6

7

Xenia ♀ Xenia ♂ Xenia F1 Valentino ♀ Valentino ♂ Valentino F1

Num

ărul

de

ataş

amen

te p

er

plan

tă

Varianta I Varianta II

Figura 3.9. Influența temperaturii asupra dezvoltării ataşamentelor de lupoaie la diferite genotipuri de floarea-soarelui

[Rotarenco, 2010]

În ceea ce priveşte rata plantelor infectate, s-a constatat că la temperaturile înalte aceasta creşte cu 8–33% în ambele variante, cu excepția liniei materne Valentino, la care se atestă o scădere cu 40%. Datele obținute sunt în acord cu cele raportate de alți cercetători, conform cărora temperaturile ridicate provoacă o creştere a


gradului de infecție, în timp ce, temperaturile joase rețin dezvoltarea parazitului [Foy et al., 1992; Sauerborn, 1991; van Hezewijk et al., 1994].

Temperaturile crescânde şi nivelul scăzut de precipitații, care se manifestă în condițiile schimbărilor climatice actuale reprezintă una dintre cauzele extinderii lupoaiei spre noi areale geografice [Maširević et al., 2009; Mohamed et al., 2006; Vear, 2016]. Astfel, în ultimii ani se constată o expansiune considerabilă a lupoaiei la nivel global [Kaya et al., 2004; Masirevic et al., 2009; Molinero-Ruiz et al., 2015], parazitul fiind menționat pentru prima dată inclusiv în țări precum Franța, unde nu era întâlnită până în secolul XXI [Vear, 2016]. Totodată, se observă creşterea agresivității lupoaiei în sud-estul continentului european şi evoluția accelerată a acesteia.

O tendință similară a fost relevată şi la nivelul Republicii Moldova. Dacă în anii 50–70 lupoaia era descrisă preponderent în zonele de sud ale țării [Sharova, 1977], ultimele informații pun în evidență migrarea şi extinderea O. cumana spre noi arealuri [Duca et al., 2015; 2017]. Astfel, dezvoltarea intensivă şi nivelul ridicat de infecție din partea de sud şi centrală a țării [Duca et al., 2015] s-ar putea datora creşterii temperaturii în aceste regiuni în comparație cu partea de nord, cât şi diferenței dintre nivelul de umiditate. Cartografierea datelor climatice (temperatura şi umiditatea) pentru toate regiunile Moldovei din lunile mai–iulie (2014), perioada principală de creştere a florii-soarelui şi cea mai favorabilă perioadă pentru dezvoltarea lupoaiei, precum şi parcursul multianual (în ultimii 55 de ani – 1961–2016) al temperaturilor şi umidității relative a aerului vin în susținerea acestei ipoteze [Duca et al. 2016; 2017].

În baza coordonatelor GPS a punctelor de colectare a populațiilor de lupoaie şi a datelor privind agresivitatea şi apartenența rasială a acestora, stabilite în testele cu linii diferențiatoare, au fost elaborate trei hărți care prezintă repartizarea spațială a zonelor cu diferite grade de patogeneză pe teritoriul Republicii Moldova. Imaginile care reflectă frecvența (Fig. 3.10 A), intensitatea (Fig. 3.10 B) şi gradul de atac (Fig. 3.10 C) a populațiilor de lupoaie, indică un nivel mai înalt al patogenezei în partea centrală şi de sud a țării. Au fost puse în evidență cinci zone cu valori ridicate ale indicilor analizați, rezultate care localizează şi demonstrează prezența unor focare de infecție [Duca et al., 2017].

Compararea datelor privind intensitatea atacului în condiții naturale, obținute prin observațiile din câmp în anul colectării parazitului [Duca et al., 2015], cu datele relevate în experiențe de laborator demonstrează că acestea, în mare măsură, corespund, cu excepția unor fluctuații determinate de tipul hibrizilor


cultivați, rotația culturilor în asolament şi premergătorii florii-soarelui [Duca et al., 2015], compoziția solului [Duca et al., 2016], tehnologiile intensive de prelucrare, condițiile climaterice.

floris

raioane

frecventa9,7 - 29,1

29,1 - 38,5

38,5 - 51,0

51,0 - 68,8

68,8 - 98,3

floris

raioane

intensitatea 0,1 - 0,6

0,6 - 0,8

0,8 - 1,1

1,1 - 1,5

1,5 - 2,2

Transnistria

Cahul

Orhei

Hincesti

Falesti

Causeni

Floresti

SorocaEdinet

Ungheni

Drochia

Riscani

Leova

Singerei

Cimislia

Briceni

UTA Gagauza

Glodeni

Telenesti

Ialoveni

Cantemir

Ocnita

Calarasi

Rezina

Straseni

Anenii Noi

Stefan-Voda

Taraclia

Nisporeni

Criuleni

Donduseni

Soldanesti

mun. ChisinauCriuleni

UTA Gagauza

Taraclia

Basarabeasca

Dubasari

Dubasari

mun. Balti

UTA Gagauza

mun. Tighinaraioane

0,06 - 0,41

0,41 - 0,65

0,65 - 1,01

1,01 - 1,44

1,44 - 2,18

A. B. C.

Figura 3.10. Repartizarea spațială a datelor privind frecvența (A), intensitatea (B) şi gradul de atac (C) cu O. cumana pe teritoriul Republicii Moldova

[Duca et al., 2017].

La analiza datelor înregistrate de trei stații meteorologice amplasate în localități din nordul (Briceni), centrul (Chişinău) şi sudul (Cahul) Republicii Moldova, s-a constatat că în prima parte şi mijlocul lunii mai, temperatura medie a variat între 12,9–16,1 °C cu maxima în sud şi minima în partea de nord a țării. La sfârşitul lunii, cea mai mare valoare medie – 20,6 °C a fost observată în centrul Moldovei, urmată de 19,6 °C în sud şi 19,3 °C în nord. O tendință similară a fost tipică pentru prima parte şi mijlocul lunii iunie, precum şi pentru luna iulie, în partea de Sud şi centrală temperatura fiind mai ridicată cu 2,0–2,9 °C comparativ cu zona de Nord. Astfel, în iunie temperatura medie a fost cuprinsă între 16,7–18,5 °C – în Nord, 18,9–20,2 °C – în Sud şi 19,0–20,5 °C – în Centru. În iulie temperatura a variat după cum urmează: 19,7–21,5 °C – în Nord, 22,4–24,4 °C – în Centru şi 21,8–24,1 °C – în Sud. Valorile maxime (24,4 °C în iunie şi 26,6 °C în iulie) au fost observate în partea centrală a țării. Partea de Sud şi Centru a Moldovei s-au caracterizat inclusiv prin indici de umiditate mai reduşi comparativ cu partea de Nord [Duca et al., 2018].

Temperatura mai ridicată şi umiditatea redusă, observate în Sud şi Centru, ar putea contribui la germinarea şi ataşarea lupoaiei la rădăcinile de floarea-soarelui şi ar putea fi o explicație a nivelului diferențiat de infestare între diferite zone (Fig. 3.10).


În mod similar, Louarn şi colab. (2016) au presupus că nivelul mai ridicat de infecție cu O. cumana, în 2015, în Cordoba, în comparație cu 2014, s-ar putea datora temperaturii crescute [Lourn et. al., 2016].

În acelaşi timp, s-a atestat o scădere pronunțată a valorilor ce caracterizează umiditatea minimă relativă a aerului şi anume sub 20% în partea Centrală şi de Sud şi sub 40–30% în partea de Nord a țării. Autorii au presupus că asemenea condiții meteorologice la fel pot determina răspândirea diferită a lupoaiei pe teritoriul Republicii Moldova [Duca et al., 2017].

Modelarea cartografică a temperaturii maxime şi a umidității relative a aerului din perioada de colectare (iulie 2014) a populațiilor de lupoaie (Fig. 3.11) şi suprapunerea focarelor de răspândire a parazitului, precum şi a datelor observațiilor în teren privind gradul de infestare naturală a câmpurilor de floarea-soarelui, a pus în evidență specificul manifestării favorabilității condițiilor climatice în dezvoltarea accelerată a acestui parazit.

Astfel, s-a constatat că zonele caracterizate prin distribuția semnificativă a lupoaiei cu un grad înalt de agresivitate (raioanele Ştefan-Vodă, Teleneşti, Taraclia, Cahul, Comrat) se disting prin valori înalte ale temperaturii şi umiditate relativă scăzută a aerului. Zonele cu valori mai scăzute ale temperaturii şi umiditate sporită (ca ex. raioanele din nordul Moldovei – Edineț, Drochia) – cuprind câmpuri de floarea-soarelui neinfestate, sau infestate într-o măsură mai mică [Duca et al., 2015; 2017]. Relația strânsă dintre mediu şi dezvoltarea patogenilor sugerează că schimbările climatice pot provoca modificări semnificative în scenariul fitosanitar actual, impactul fiind unul pozitiv, negativ sau neutru, determinând corespunzător scăderea, creşterea sau lipsa efectului asupra diferitor patosisteme, din diferite regiuni [Ghini et al., 2008].

Condițiile de mediu şi schimbările climatice pot influența direct creşterea şi dezvoltarea patogenului (ca ex. în cazul Orobanche indici optimi pentru precondiționare, condiționare, germinare etc.), sau indirect, prin extinderea sau restrângerea arealului de distribuție în funcție de repartizarea plantelor gazda. Astfel, agenții patogeni tind să „urmărească” planta gazdă în distribuția sa geografică, rata stabilirii agenților patogeni în noul mediu variind în funcție de mecanismul şi condițiile de dispersare, supraviețuirea acestora şi schimbările fiziologice şi ecologice produse la planta gazdă [Assad et al., 2007; Coaklez et al., 1999; Duca et al., 2017].


În ultimul timp, tot mai des, se utilizează diverse modele de simulare focusate pe predicția impactului potențial al schimbărilor climatice asupra extinderii diferitor patogeni [Ghini et al., 2008]. Conform datelor din literatura de specialitate, pe parcursul anilor, se atestă, răspândirea şi evoluția rapidă a raselor de lupoaie, în special în partea de Sud şi Centru a Republicii Moldova [Duca et al., 2015] şi practic lipsa acesteia în partea de Nord. Dinamica multianuală a temperaturilor şi umidității relative a aerului (luna iulie) în partea de Nord, Sud şi Centru a țării [Duca et al., 2017] a relevat o majorare a temperaturilor medii lunare (iulie), cu un ritm mai accelerat în nordul țării (0,0607 °C / an) şi o tendință de micşorare a umidității relative.

A. B.

Figura 3.11. Modelarea cartografică a temperaturii maxime (A) şi umidității relative a aerului (B) din iulie 2014

[Duca et al., 2018] Notă: cu puncte verzi, respectiv, galbene sunt indicate locațiile de colectare a probelor de lupoaie

În baza datelor multianuale şi a tendințelor urmărite în ultimele perioade, s-a constatat că în cazul păstrării trendului regional de schimbare a climei, caracterizat prin majorarea regimului termic şi scăderea umidității relative, se vor crea condiții favorabile pentru infectarea cu lupoaie a florii-soarelui în toate zonele de cultivare, inclusiv extinderea zonelor de răspândire spre nord.

Întrucât este cunoscut că semănatul devreme a hibrizilor de floarea-soarelui susceptibili la acțiunea holoparazitului determină reducerea semnificativă a infecției [Castejon-Munoz et al., 1993], iar temperaturile ce depăşesc 40 °C, pe fondal de umiditate sporită, sunt letale pentru semințele de lupoaie [Habinanaa et al., 2013], aceste condiții sunt exploatate ca tehnică eficientă de combatere a parazitului [Mauromicale et al., 2001]. Datele obținute privind influența condițiilor de mediu prezintă interes pentru stabilirea corectă a perioadei


de semănat a florii-soarelui, precum şi pentru diversificarea strategiilor de combatere a patogenului. Mai mult ca atât, hărțile elaborate, care reflectă focarele distribuției unor rase de lupoaie cu virulență înaltă (în special rasa G, H) şi indică asupra riscului sporit de infestare, prezintă interes deosebit pentru cultivatorii de floarea-soarelui în scopul zonării corecte a hibrizilor şi respectării tehnologiei de cultivare [Duca et al., 2017].

Nivelul macronutrienților (fosfor, carbon, azot sub diferite forme) în sol reprezintă un grup de factori limitrofi în procesul de biosinteză şi secreție a stimulatorilor de creştere, exudați de rădăcinile culturii gazdă [Ayman et al., 2006; Matusova R. et al., 2005]. Sunt cunoscute date privind corelația dintre cantitatea nutrienților şi intensificarea secreției SL [Yoneyama K. et al., 2007], care confirmă eficiența îngrăşămintelor N şi P componente în controlul paraziților, exprimată în reducerea ratei de semințe germinate şi a numărului de ataşamente [Jamil M. et al, 2011]. S-a demonstrat că azotul în forma amoniacală determină scăderea evidentă a ratei de germinare a semințelor de O. ramosa [Abu-Irmaileh, 1994]. De asemenea, ionii de amoniu sunt implicați direct în inhibarea procesului de elongare a radicelei parazitului [Westwood et al., 1999].

Un alt factor important este stabilitatea stimulatorilor chimici în condiții naturale (în sol). Astfel, s-a determinat o instabilitate a stimulatorilor de creştere, în special la pH > 7,5 [Fernandez-Aparicio et al., 2016]. Potrivit studiilor realizate de Lozano-Cabello [1999] valorile scăzute ale pH-ului în jurul rădăcinii plantei gazdă determină susceptibilitatea la parazit, solurile bazice (pH (CaCl2) = 8,14) favorizând formarea unui număr mai mic de tulpini de lupoaie per plantă de floarea-soarelui comparativ cu solurile acide (pH = 6,17). Contrar, Van Hezewijk şi colaboratorii a stabilit că pH-ul solului are o influență redusă asupra parazitului O. crenata, astfel, varierea pH-ului în intervalul de 5,0–8,5 nu a condus la reducerea germinării lupoaiei, iar creşterea radicelei a fost stimulată de valorile mai ridicate ale pH-ului [Van Hezewijk et al., 1994]. Conform afirmațiilor lui Miladinovic, textura solului, conținutul de humus, azotul total şi calcar, precum şi pH-ul, au un efect nesemnificativ asupra intensității atacului cu lupoaie. Prin analiza componentelor principale ale solului, în condiții de seră, a fost demonstrat că intensitatea atacului cu Orobanche (numărul plantelor parazit per plantă de floarea-soarelui) a corelat negativ doar cu cantitatea de fosfor disponibil, însă relația liniară dintre cele două variabile nu a fost semnificativă [Miladinović et al., 2012].

Aparent, O. cumana se dezvoltă pe orice tip de sol în care, în mod obişnuit, este cultivată planta gazdă, iar absența acesteia în unele părți ale lumii s-ar putea


datora preferențial condițiilor climaterice [Miladinovic et al., 2012]. Infecția cu lupoaie tinde să fie asociată solurilor mai puțin fertile, cu conținut scăzut de azot şi fosfor disponibil şi valoarea pH-ului în domeniul acid [Habimana et al., 2014; Lyra et al, 2016; Miladinovic et al, 2012]. Totodată, datele relatate sunt destul de contradictorii, variind în funcție de condițiile ecogeografice, specificul interacțiunii gazdă-parazit.

Analiza unui şir de parametri fizico-chimici ai solului (conținutul de humus, azot, fosfor, elemente minerale, pH-ul, umiditate etc.) din diverse localități ale Republicii Moldova, în corelație cu frecvența atacului cu lupoaie, a relevat faptul că în majoritatea habitatelor studiate, frecvența atacului este influențată pozitiv de conținutul ridicat de humus şi negativ de concentrațiile înalte de potasiu (Tab. 3.1 şi 3.2) [Duca et al., 2016]. Astfel, suprafețele regiunii centrale, unde s-a depistat nivelul maximal al frecvenței şi intensității atacului cu O. cumana (Brânzeni, Ciocâlteni, mun. Chişinău, Buțeni), s-au caracterizat prin cel mai mare conținut de humus (3,05–3,70%). Excepție a constituit localitatea Rassvet, unde la nivelul maximal de humus, frecvența atacului a fost de doar 10%, cu o intensitate mică de atac. Similar, în partea de sud, cel mai bogat conținut de humus (2,8–3,45%) a fost determinat în probele de sol din Cazangic, Carabetovca şi trei localități din Cahul – Alexanderfeld, Manta şi Slobozia-Mare, unde câmpurile de floarea-soarelui au prezentat cea mai înaltă frecvență a atacului. În acest caz, excepție a fost Ermoclia şi Ştefan-Vodă [Duca et al., 2016].

O corelație similară a fost evidențiată cu referire la Phelipanche ramosa în cazul infestării câmpurilor de tutun. Cercetătorii au observat numărul maxim de tulpini de lupoaie per plantă la tutun în Domokos şi regiunea Lamia (Grecia Centrală), cu sol caracterizat prin conținut ridicat de materie organică şi pH de la uşor acid la uşor alcalin [Lyra et al., 2016]. De asemenea, în Grecia a fost remarcată o corelație dintre distribuția şi severitatea holoparazitelor O. ramosa şi O. aegyptiaca cu valoarea pH-ului şi conținutul materiei organice în sol [Economou et al., 2009].

A fost stabilit că în partea centrală a Moldovei 3 din 5 suprafețe cu nivel minim al frecvenței atacului lupoaiei (5–10%) se caracterizează prin concentrații maxime de K disponibil (50,0–64,0 mg / 100 g). În sud, 5 din 7 locații unde conținutul potasiului este cel mai ridicat (24,6–59,4 mg / 100 g) se remarcă printr-un nivel scăzut al frecvenței atacului. Drept excepții de la concluzia dată, pot fi menționate două sate din raionul Cahul – Alexanderfeld şi Slobozia-Mare, unde chiar dacă concentrația de potasiu se înscrie în limitele enunțate anterior, nivelul frecvenței infecției a fost maxim, precum şi locația Cazangic, Leova cu valori scăzute ale potasiului disponibil şi un nivel ridicat de infecție [Duca et al., 2016].


Tabelul 3.1. Caracteristica probelor de sol, colectate din habitate infectate din regiunea centrală a Republicii Moldova

[Duca et al., 2016]

LocalitățileIncidența lupoaiei Parametrii solului

I, %F, % pH

% mg/100 g me/100 g> 10 5–10 1–4 Humus N total NH4 NO3 P2O5 K2O Ca

Verejeni − 20 80 10 7,5 2,25 0,24 0,6 18,1 5,9 60,6 22,0Căzăneşti 1 15 84 10 8,0 1,85 0,31 0,7 3,7 9,3 64,0 22,9Brânzeni 30 20 50 25 7,8 2,95 0,28 0,9 7,4 2,7 51,6 21,6Ciocâlteni 8 17 75 40 7,8 3,65 0,26 0,9 1,8 1,5 29,0 22,6Chişinău − 50 50 30 7,3 3,70 0,20 0,6 1,6 1,2 28,2 21,1Buțeni 5 20 75 30 8,0 3,05 0,19 0,6 4,9 1,5 30,2 27,6S. Mereşeni − − 100 10 7,4 2,65 0,26 1,1 1,0 3,8 26,6 16,8F. Galbenei − − 100 5 7,4 2,65 0,16 0,6 5,8 1,4 25,8 20,3Rassvet − − 100 10 7,9 4,05 0,16 0,5 3,9 1,9 50,0 15,1

Tabelul 3.2. Caracteristica probelor de sol, colectate din habitate infectate din regiunea de sud a Republicii Moldova

[Duca et al., 2016]

LocalitățileIncidența lupoaiei Parametrii solului

I, %F, % pH

% mg/100 g me/100 g> 10 5–10 1–4 Humus N total NH4 NO3 P2O5 K2O Ca

Cazangic − 30 70 70 7,5 3,30 0,15 0,6 1,4 1,3 21,4 13,3Ermoclia − 20 80 10 8,2 3,45 0,22 1,1 29,3 3,7 24,6 27,9Chirsova − − 100 10 8,3 2,30 0,18 0,6 4,3 1,6 24,6 19,1Beşalma − − 100 20 8,2 2,50 0,18 0,9 24,4 4,0 29,4 18,0Svetlâi − − 100 10 8,3 2,30 0,18 0,7 3,9 1,8 23,4 18,5Carabetovca 60 30 10 60 8,3 2,80 0,18 0,7 11,4 1,4 19,0 16,9Alexanderfeld 50 50 − 70 7,8 3,45 0,16 0,9 2,0 4,2 32,0 23,1Manta 10 30 60 80 7,8 3,25 0,24 0,9 2,3 3,9 19,0 23,1Slobozia-Mare 40 30 30 80 7,9 3,25 0,24 1,0 2,1 8,0 25,0 19,3Crihana-Veche − − 100 30 7,8 2,10 0,21 0,8 7,4 4,8 59,4 17,8

În partea de sud a Moldovei a fost relevată o interdependență dintre frecvența atacului şi valoarea pH-ului. Astfel, infestarea maximă cu O. cumana s-a observat, în special la Leova şi Cahul, unde solurile se caracterizau printr-o reacție practic neutră (pH 7,45–7,90), şi minimă – la Comrat şi Ştefan-Vodă, cu pH-ul cuprins între 8,2–8,3. Conținutul total de azot, amoniu şi conținutul de fosfor disponibil nu a exercitat influență evidentă asupra intensității atacului cu lupoaie.


Datele obținute privind factorii abiotici cu efect limitativ asupra distribuției şi virulenței Orobanche cumana pot servi ca bază pentru elaborarea unor instrumente integratoare şi eficiente de control, prevenire şi protecție împotriva parazitului lupoaia.

4. EVOLUȚIA LUPOAIEI ȘI APARIȚIA RASELOR

Angiosperma parazită O. cumana reprezintă o specie polimorfă caracterizată prin existența unui şir de biotipuri, numite rase fiziologice, notate cu literele alfabetului latin – A, B, C, D, E, F, G, H. Apariția de noi rase de lupoaie, capabile să depăşească imunitatea genotipurilor rezistente, reprezintă rezultatul evoluției conjugate dintre planta gazdă şi parazit. Aceste rase ale parazitului diferă prin gradul de virulență şi agresivitate față de soiurile şi hibrizii de floarea-soarelui. Având în vedere ritmul accelerat de introducere în cultură a hibrizilor rezistenți, noile rase de lupoaie apar şi se răspândesc în câmpurile de floarea-soarelui cu o periodicitate de cca 4–5 ani, impunând necesitatea studierii mecanismelor de evoluție a raselor şi identificarea de noi surse de rezistență.

4.1. Evoluția conjugată gazdă-parazit

Patosistemul O. cumana – H. annuus prezintă un şir de particularități specifice comparativ cu alte sisteme parazitare ce implică specii de Orobanche şi Phelipanche [Velasco, 2016]. În primul rând, lupoaia se caracterizează printr-un spectru restrâns de gazde, pe când alte specii de importanță economică reprezentante ale acestor genuri au o gamă mult mai largă de gazde, atât în sistemele agricole, cât şi în flora spontană [Kreutz, 1995; Parker, 2013]. În al doilea rând, rezistența florii-soarelui este, în majoritatea cazurilor, verticală, controlată de gene dominante unice, specifice pentru fiecare rasă, în timp ce, rezistența gazdelor în celelalte patosisteme este în general orizontală, adică incompletă, non-specifică pentru rasă şi controlată de gene multiple [Pérez-Vich et al., 2013].

Rezistența verticală este guvernată de interacțiuni de tipul genă pentru genă, conform cărora genele de rezistență ale gazdei (gene majore R) corespund unor gene ale patogenilor care codifică efectori detectați de genele R, denumite gene de avirulență (Avr) [Flor, 1971]. Acest tip de interacțiune se caracterizează prin existența unor biotipuri distincte ale parazitului, numite rase fiziologice, determinate de gene de avirulență dominante, care sunt controlate de gene

Capitolul 4. EVOLUȚIA LUPOAIEI ȘI APARIȚIA RASELOR 47

dominante de rezistență în planta gazdă. Existența raselor specifice față de gazdă demonstrează că paraziții au dezvoltat mecanisme sofisticate pentru a depăşi potențialul de rezistență.

Rezistența florii-soarelui la lupoaie poate fi calitativă (controlată de gene dominante unice) şi cantitativă (controlată de mai multe gene). Se cunoaşte că, planta gazdă posedă un sistem imunitar care asigură protecția acesteia prin declanşarea diferitor reacții defensive ca răspuns la penetrarea de către parazit. Există două sisteme principale de apărare:

✓ recunoaşterea moleculelor asociate patogenului de către receptorii gazdei;

✓ imunitatea indusă de efectori [Хаблак et al., 2018].

Pe parcursul evoluției agenții patogeni dezvoltă „efectori” specifici (factori de virulență, fitotoxine, polizaharide extracelulare şi proteine) capabili să inhibe mecanismele de recunoaştere de către gazdă şi activarea răspunsurilor defensive ale acesteia, ca parte a imunității [Bent şi Mackey, 2007]. Corespunzător, co-evoluția gazdă-parazit şi presiunea exercitată asupra lupoaiei de introducerea continuă a hibrizilor rezistenți de floarea-soarelui favorizează apariția periodică a noi rase ale parazitului, care depăşesc genele de rezistență existente.

Deşi, mecanismele de evoluție a raselor nu sunt pe deplin elucidate, au fost înaintate un şir de ipoteze ce explică evoluția parazitului, cum ar fi recombinarea genetică a genelor avirulenței [Martín-Sanz et al., 2016], mutațiile la nivelul unei singure gene în cadrul populațiilor locale ale parazitului [Pineda-Martos et al., 2013], fluxul genetic.

În baza răspunsului general de apărare, inițiat în primele faze ale contactului gazdă–parazit, ca rezultat al recunoaşterii patogenului de receptorii gazdei, floarea-soarelui inițiază mecanisme de rezistență nespecifică.

Rezistența nespecifică (nonhost resistance), numită şi rezistență generală sau de bază, se manifestă pentru toate rasele sau biotipurile agentului patogen, rezultând în diminuarea exudării de către rădăcinile gazdei a stimulatorilor de creştere, modificarea expresiei unui şir de gene, precum cele implicate în sinteza calozei (GSL1-4) şi metabolismului ligninei (PAL, C4H, 4CL1 şi FAH1), stresul oxidativ (Mn-SOD I, Cu/Zn-SOD I şi Cu/Zn-SOD II) etc. (Fig. 4.1) [Duca, 2019], a activității unor enzime (Fig. 4.2) [Tabără, 2020], fortificarea peretelui celular prin proteine cross-linking sau depunerea de metaboliți (suberina, lignina şi caloza) (Fig. 4.3)


[Duca şi Tabără, 2016], acumularea de compuşi fenolici toxici în situsul de contact [Fernández-Martínez et al., 2008].

0

4

8

12

16

18 21 35 57 67GEN

OTI

PUL

REZ

ISTE

NT

FAVO

RIT

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene supraexpresate

Fortificare perete celular Factori de transcripţie

Calea de semnalizare AS, AJ SRO

Alte gene

20,5%

0

4

8

12

16

18 21 35 57 67

GEN

OTI

PUL

REZ

ISTE

NT

PR64

LE20

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene supraexpresate



Alte gene

13,8%

048

12162024

18 21 35 57 67

GEN

OTI

PUL

SEN

SIB

IL

PER

FOR

MER

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene supraexpresate



Alte gene

28,7%

0

4

8

12

16

20

18 21 35 57 67

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene subexpresate



Alte gene

27,2%

048

12162024283236

18 21 35 57 67

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene subexpresate



Alte gene

47,2%

048

12162024

18 21 35 57 67Num

ărul

de

gene

Zile

Gene subexpresate



Alte gene

23,6%

0

4

8

12

16

20

18 21 35 57 67

Num

ărul

de

gene

Zile

Gene cu activitate nemodificată

Alte gene Factori de transcripţie


Fortificare perete celular

52,3%

0

4

8

12

16

20

24

18 21 35 57 67

Num

ărul

de

gene

Zile




Alte gene

39,0%

048

1216202428323640

18 21 35 57 67Num

ărul

de

gene

Zile




Alte gene

52,3%

Figura 4.1. Activitatea unor gene implicate în răspunsul defensiv la genotipuri de floarea-soarelui rezistente (PR63LE20) şi sensibile (Performer), cultivate în absența şi prezența lupoaiei

[Duca, 2019]

02468

101214

18 21 35 53 67Activ

itate

a PA

L, u

/mg

proteină

zile

FAVORIT

MartorCultivat pe fondal de infestare

02468101214

18 21 35 53 67

zile

PR64LE20

02468101214

18 21 35 53 67

zile

PERFORMER

A.

05

10152025303540

18 21 35 53 67

Activ

itate

a SO

D, u

/mg

prot

eină

zile

FAVORITMartorCultivat pe fondal de infestare

0510152025303540

18 21 35 53 67

zile

PR64LE20

0510152025303540

18 21 35 53 67

zile

PERFORMERB.

Figura 4.2. Activitatea enzimelor PAL (A) şi SOD (B) la genotipuri de floarea-soarelui rezistente (Favorit, PR63LE20) şi sensibile (Performer), cultivate în absența şi prezența lupoaiei

[Tabără, 2020]


Rezistența specifică a gazdei este caracteristică pentru un tip particular a patogenului, fiind strâns asociată cu recunoaşterea după mecanismul genă pentru genă. În acest mod, identificarea agentului patogen apare, de obicei, atunci când produsele genei de avirulență eliberate de agentul patogen se leagă sau interacționează indirect cu produsele genei de rezistență (R) a plantelor gazdă. Această interacțiune induce o reacție de hipersensibilitate (HR – hypersensitive response) puternică, adesea asociată cu moartea celulară şi apariția imediată a necrozelor în zona de pătrundere a patogenului, fapt ce limitează creşterea şi răspândirea agenților patogeni în alte părți ale plantei (Fig. 4.4) [Fernández-Aparicio et al., 2008; Thorogood şi Hi, 2010].

A.

B.

Figura 4.3. Aspectul histochimic al acumulărilor de lignină (A) şi caloză (B) la genotipuri de floarea-soarelui rezistente

şi sensibile, cultivate în absența şi prezența lupoaiei [Duca şi Tabără, 2016]

A. B. C.

Figura 4.4. Dezvoltarea O. cumana pe rădăcinile de H. annuus[Rotarenco, 2010]

A – tuberculi cu rădăcini adventive şi lăstari subterani, B, C – tuberculi necrotizați cu rădăcini adventive


Rezistența calitativă, înalt specifică, nu este, însă, durabilă, favorizând sub presiunea de selecție exercitată de hibrizii rezistenți, selecția mutațiilor agentului patogen şi, respectiv, apariția unor noi biotipuri cu virulență sporită [Хаблак et al., 2018].

Pe parcursul evoluției plantele au dezvoltat mecanisme de rezistență la paraziți deosebit de complexe, care antrenează modificări ale expresiei genice în țesutul vegetal afectat, stimularea activității unor enzime din arsenalul de apărare al plantei, producerea unor metaboliți care au efect toxic asupra parazitului sau care consolidează structurile celulare, pentru a limita efectele nocive ale acestuia.

Cunoaşterea bazelor moleculare şi fiziologice a rezistenței la lupoaie prezintă interes pentru procesul de creare şi introducere în cultură a hibrizilor rezistenți.

4.2. Diversitatea raselor de lupoaie în lume

Rasele fiziologice reprezintă biotipuri ale unei specii parazite, care se disting prin capacitatea de a infesta anumite genotipuri ale plantelor gazdă [Чикин, 2001]. Similar oricărui organism patogen, pentru descrierea reacției lupoaiei în raport cu planta gazdă se operează cu termenii de virulență şi agresivitate, primul reprezentând o măsură calitativă a patogenității, adică capacitatea unui parazit dat de a infecta o gazdă anumită, iar al doilea – o măsură cantitativă a patogenității, apreciată în funcție de frecvența (F – numărul de plante infestate), intensitatea (I – numărul mediu de plante de lupoaie care parazitează o plantă de floarea-soarelui) şi gradul de atac care prezintă relația dintre F şi I [Shaner, 1992; Vranceanu, 1980; Kaya, 2004].

Rasele fiziologice manifestă reacții specifice față de liniile diferențiatoare (genotipuri ale plantei gazdă ce conțin anumite gene majore de rezistență), fiind astfel posibilă stabilirea statutului rasial [Vranceanu, 1980]. Ținând cont de specificul mecanismului de interacțiune dintre lupoaie şi floarea-soarelui şi evoluția conjugată a plantei gazdă şi patogenului, analiza virulenței parazitului se face în strânsă legătură cu evoluția plantei gazdă, luând în considerație progresul genetic înregistrat în domeniul ameliorării şi creării de soiuri şi hibrizi de floarea-soarelui din ultimul secol.

Selecția formelor de H. annuus rezistente la lupoaie a constituit o preocupare de bază încă de la începutul secolului XX, atunci când acest parazit identificat în premieră, în a doua jumătate a sec. XIX, în câmpurile din regiunea Voronej


[Morozov, 1947], s-a extins semnificativ, devenind o amenințare serioasă pentru cultura de floarea-soarelui [Plachek, 1913]. Până în anul 1920, amelioratorii de la stația experimentală Saratov au creat un şir de soiuri rezistente la lupoaia din această zonă. Cu toate acestea, în anul 1927, atunci când soiurile create de amelioratorul sovietic L. Jdanov au fost semănate pentru testări pe câmpurile stației experimentale Don din regiunea Rostov, acestea au fost puternic afectate de populațiile de lupoaie predominante în această regiune, constatându-se apariția unei noi rase fiziologice, foarte virulentă, necunoscută anterior. Biotipurile de O. cumana prezente în regiunea Voronej şi, respectiv, cele din Rostov, au fost numite rasa A şi B, conform alfabetului latin [Antonova, 2014]. Ulterior, aceste rase au fost semnalate în regiunea Krasnodar, în Moldova şi în sudul Ucrainei [Zhdanov, 1930; Scherbina, 1931; Pustovoit, 1937].

La începutul anilor ’70 ai secolului XX, pe teritoriul Republicii Moldova a fost identificat un alt biotip de lupoaie care infecta genotipurile de H. annuus considerate rezistente la rasa A şi B, numit rasa Moldovenească (sau rasa C), acesta răspândindu-se rapid în toate regiunile de cultivare a florii-soarelui, în special în Caucazul de Nord [Antonova, 2014; Шарова, 1977].

În România lupoaia a fost observată începând cu anii ’40 ai secolului XX [Păcureanu, 2014]. Cercetătorii români au fost primii care au întreprins încercări de a determina rasele parazitului, folosind în calitate de linii diferențiatoare un set de genotipuri de floarea-soarelui, fiecare dintre aceştia purtând o singură genă majoră de rezistență. Astfel, în anii ’80, Vrânceanu şi colaboratorii [1980; 2000], au identificat 5 rase fiziologice ale lupoaiei (de la A la E) şi, respectiv, 5 gene dominante (Or1, Or2, Or3, Or4 şi Or5) care confereau rezistență la acestea, fiecare din genele noi asigurând rezistență inclusiv față de rasele precedente (mai puțin virulente) – A, A + B, A + B + C, A + B + C + D şi A + B + C + D + E. De asemenea, au fost puse în evidență surse genetice ce conțineau gene de rezistență față de fiecare rasă fiziologică a parazitului – Kruglik A-41 pentru rasa A, Jdanov 8281 pentru rasa B, Record pentru rasa C, S-1358 pentru rasa D şi P-1380 pentru rasa E, care sunt folosite ca genotipuri diferențiatoare în identificarea biotipurilor de lupoaie [Vranceanu 1980, 2000]. Ulterior, aceste rase au fost identificate şi caracterizate şi de către alți cercetători în diferite regiuni geografice ale Europei (Tab. 4.1).


Tabelul 4.1. Identificarea raselor de O. cumana în lume

RaseIdentificate pentru prima dată Identificate ulterior

Anul Țara/Referința Anul Țara/Referința

A 1918 Rusia (Saratov, Voronezh) (Placek, 1918)

1990 China (Baichun et al., 1996)

B 1920 Rusia (Rostov, Krasnodar) (Jdanov, 1926)

193019301950

Moldova (Sharova, 1968)Ucraina (Бурлов, 1980)Serbia (Aćimović, 1977)

C 1963 Moldova (Sharova, 1977)

1966197019701978

Bulgaria (Petrov, 1968)Rusia (Krasnodar) (Дьядков и др., 1978)Spania (Gonzalez-Torres et al., 1982)Romania (Vrinceanu et al., 1980)

D 1980 Spania (Melero-Vara et al., 1989)

1981 Romania (Vrinceanu et al., 1981)

E 1980 Spania (Melero-Vara et al., 1989)

198319901995

Turcia (Bulbul et al., 1991)Serbia (Mihaljčević, 1996)Bulgaria (Shindrova and Penchev, 2012)

F 1991 Turcia (Bulbul et al., 1991)

19951997200320042004

Spania (Alonso et al., 1996)România (Păcureanu-Joița et al., 1998)Bulgaria (Shindrova, 2006)Rusia (Goncharov et al., 2004)Israel (Eizenberg et al., 2004)

G 2005 Romania (Păcureanu et al., 2009)

200720092016

Bulgaria (Shindrova, Penchev, 2012)Turcia (Kaya et al., 2009)Spania (Martin-Sanz et al., 2016)

H 2014 România (Păcureanu et al., 2014)

2015 Spania (Molinero-Ruiz et al. 2015)Rusia (Antonova, 2014)

În Serbia (în special în regiunea Vojvodina) lupoaia a fost semnalată pentru prima dată la începutul anilor ’50 ai secolului XX, fiind introdusă în țară concomitent cu semințele soiurilor sovietice de floarea-soarelui importate din Ucraina. Date referitoare la compoziția rasială a populațiilor de lupoaie menționate nu există, însă, deoarece ele nu afectau soiurile ruseşti rezistente la rasa C, se presupune că acestea aparțineau rasei B [Miladinovic et al., 2014]. Mai târziu (începutul anilor 1990), pe teritoriul Serbiei a fost confirmată apariția rasei E, mai virulente [Mihaljčević, 1996], fără a fi raportată prezența raselor C şi D.

O situație similară a fost remarcată şi în Ungaria, pe teritoriul căreia au fost depistate în special populații de O. cumana cu virulență moderată, aparținând raselor A–E, preponderentă fiind E [Hargitay, 2014]. Deşi în unele câmpuri de


floarea-soarelui a fost identificată inclusiv prezența rasei F a parazitului, aceasta este întâlnită destul de sporadic [Molinero-Ruiz et al., 2014].

Problema lupoaiei este mult mai alarmantă într-un şir de țări din bazinul Mării Negre şi Mediteraniene, precum Bulgaria, Spania, Turcia, România, Ucraina, Federația Rusă, caracterizate prin prezența unor rase cu virulență sporită. Astfel, în anii ’50, Knyazkov a menționat prezența rasei A şi B de lupoaie pe teritoriul Bulgariei, mai târziu (în 1966), constatându-se apariția rasei C care afecta puternic soiul Peredovik cu gene de rezistență la rasele anterioare [Petrov, 1968]. La începutul anilor ’90, hibrizii şi soiurile rezistente de floarea-soarelui dintr-un şir de regiuni ale țării au fost masiv atacate de Orobanche fiind, astfel, pusă în evidență dezvoltarea unor noi rase fiziologice ale parazitului – D şi E [Shindrova, 1998]. În anul 2000, în partea de nord-est a Bulgariei, în apropierea graniței cu România, a fost remarcată o populație foarte agresivă de lupoaie identificată ca rasa H [Shindrova şi Penchev, 2012] care, însă, nu a mai fost semnalată ulterior. În prezent, pe câmpurile de floarea-soarelui din Bulgaria, cele mai răspândite rase ale patogenului sunt E (35%), F (16%) şi G (80%) [Batchvarova, 2014].

În Spania, în anul 1980, au fost caracterizate două biotipuri de O. cumana (unul – predominant în partea de Sud a țării şi altul – în partea centrală), identificate ca rasa D şi E, respectiv [Melero-Vara et al., 1989]. Mai târziu (1995), pe câmpurile cultivate cu floarea-soarelui a fost depistat un nou patotip de lupoaie, numit rasa F [Domínguez, 1999], care la începutul anilor 2000 s-a răspândit pe scară largă în partea de Sud [Molinero-Ruiz et al., 2006] şi în unele regiuni din nordul şi centrul Spaniei [Molinero-Ruiz şi Dominguez, 2014]. Ulterior, această formă a fost semnalată în partea europeană a Turciei, în special în regiunea Trakya, cunoscută drept zonă preferențială de producere a florii-soarelui [Semerci et al., 2010]. Recent, noile rase virulente au fost depistate şi în alte zone ale Turciei, precum Cukurova, Anatolia de Mijloc şi regiunile de pe litoralul Mării Negre [Kaya, 2014].

De remarcat că testele din ultimii ani a virulenței unor populații de O. cumana colectate din diferite regiuni ale Spaniei, au pus în evidență prezența pe teritoriul țării a unui biotip care nu infesta atât liniile diferențiatoare rezistente la rasa F şi G, cât şi pe cele rezistente la rasa F, dar susceptibile la rasa G provenită din alte țări. În consecință, pentru a distinge aceste biotipuri de alte forme din rasa G, noile populații de lupoaie au fost clasificate ca rasă GGV [Martin-Sanz et al., 2016].


Rasele patogenului cu virulență înaltă sunt depistate frecvent şi în alte țări riverane ale Mării Negre [Păcureanu, 2014]. Astfel, în 2005, a fost raportată apariția în România a unui nou biotip de lupoaie care depăşea genele de rezistență la rasa F, numit rasa G [Păcureanu et al., 2009], iar în ultimii ani, în special în zona Tulcea şi Brăila, a fost constatată prezența unei forme şi mai virulente a parazitului (rasa H) [Rîşnoveanu et al., 2016].

Lupoaia constituie una dintre cele mai importante constrângeri ale culturii de floarea-soarelui inclusiv în partea de sud şi sud-est a Ucrainei (zona Mării Negre), persistând de la începutul anilor 1920–1930, când, în premieră, a fost semnalată rasa A şi B [Burlov, 2010] şi până în prezent, când sunt depistate cele mai virulente rase ale parazitului. Actualmente, în Ucraina cele mai răspândite rase de O. cumana sunt E (aproximativ 70%) şi G (aproximativ 29%), iar regiunile cele mai afectate sunt Donețk, Odessa, Zaporozhe şi Lugansk [Pototskyi, 2014]. De menționat că recent, în nord-estul Ucrainei a fost relevată prezența rasei H, cât şi a unui biotip nou cu virulență mai mare decât rasa H [Maklyak, 2018].

În ultimii ani, rase noi, extrem de virulente de O. cumana (F, G şi H), au fost semnalate şi în regiunile sudice ale Federației Ruse [Antonova et al., 2013], precum şi în Kazahstan – unde predomină rasele C şi G [Antonova, 2014].

Rezultatele studiilor actuale au confirmat prezența raselor A, D, E şi G de O. cumana în zonele de cultivare a florii-soarelui din China, cea mai virulentă rasă (G), limitându-se, în special la partea de Vest a regiunii Inner Mongolia [Shi, 2015]. De remarcat că pentru prima dată lupoaia, şi anume rasa A, a fost identificată în China la începutul anilor ’90 ai sec. XX [Baichun şi colab., 1996].

Printre țările în care lupoaia a fost depistată în ultimii ani se enumeră Tunisia, unde a fost determinată prezența raselor E şi G [Jebri, 2017], Maroc cu rasa G [Nabloussi et. al. 2018] şi Franța, unde deşi nu este încă pe deplin elucidat statutul rasial al parazitului, se consideră că ar exista un amestec de biotipuri incluzând rasa E şi forme mai virulente ca E [Jestin 2014].

Prezența lupoaiei (în special, aparținând rasei C) a fost semnalată şi în Israel, primul raport referitor la prezența parazitului, datând cu anul 1995. Ulterior, la începutul anilor 2000, s-a observat infestarea hibrizilor rezistenți într-un şir de localități din nordul țării, constatându-se apariția unor biotipuri cu virulență mai mare [Eizenberg, 2004]. În conformitate cu studiile recente realizate asupra unui şir de populații de O. cumana colectate din diverse regiuni din Israel a fost pusă în evidență o nouă rasă, numită CUCE, cu un spectru mult mai larg de


gazde, extins inclusiv la specii de Solanaceae, aceasta fiind capabilă să infesteze pe lângă cultura de floarea-soarelui şi plantele de tutun şi tomate [Dor et al 2020]. Descoperirea dată este una foarte alarmantă în contextul posibilei dispersări şi apariții a unor astfel de biotipuri, capabile să-şi modifice gama de plante gazde, şi în alte țări ale lumii.

Generalizând informația privind evoluția raselor de O. cumana, se constată că până la jumătatea anilor ’90 ai secolului trecut, situația a fost relativ stabilă, cea mai agresivă rasa răspândită în țările cultivatoare de floarea-soarelui fiind E. După această perioadă a avut loc o creştere rapidă a agresivității parazitului, în special, în zonele de cultură localizate în jurul Mării Negre, explozia de virulență având loc în regiunea Trakya din Turcia, cu extinderea ulterioară în sud-estul Bulgariei şi României, Moldova, Ucraina şi Rusia, cât şi în țări din Vestul Europei, precum Spania. Astfel, în România, în perioada anilor 1960–1963, au fost identificate 2 rase ale parazitului lupoaia (A şi B), în anii 1975–1980 – alte 3 rase (C, D şi E), peste 18–19 ani (1996–1999) a fost constatată prezența rasei F, iar recent, doar după o perioadă de doar 8–10 ani, a fost depistată o nouă populație a parazitului, foarte virulentă ce aparține rasei H [Gîscă 2017].

Printre cauzele care au favorizat dezvoltarea de noi populații mai virulente şi răspândirea parazitului lupoaia se enumeră:

• introducerea în cultură a hibrizilor rezistenți la populațiile existente de O. cumana care impulsionează, datorită evoluției asociate patosistemului lupoaie – floarea-soarelui, apariția de noi biotipuri cu virulență sporită, favorizate de selecția naturală;

• cultivarea pe areale extinse a unui număr limitat de hibrizi, iar în unele cazuri chiar a unui singur hibrid;

• extinderea suprafețelor cultivate cu floarea-soarelui (ca ex., în Republica Moldova, în ultimii ani, acestea constituie cca 380 mii ha, depăşind de cca 2,5 ori normele ştiințific recomandate) şi nerespectarea unei rotații corespunzătoare [Duca 2015];

• migrarea unor rase fiziologice noi din zonele de înmulțire şi diversificare genetică a lupoaiei, asigurată atât de transportul semințelor parazitului cu ajutorul păsărilor, vântului, schimbului intens de semințe dintre state, cât şi diseminarea de pe terenurile agricole infestate spre cele neinfestate cu ajutorul tehnicii şi utilajelor agricole;


• apariția de noi rase fiziologice în urma recombinării şi acțiunii agenților mutageni naturali;

• lipsa unui program de monitorizare sistematică a evoluției parazitului în condițiile utilizării tot mai intense a rezistenței oligogenice (monogenice), pe de o parte, şi pierderea din genotipurile rezistente a genelor majore de rezistență în procesul de menținere a liniilor consangvinizate şi producere de semințe hibride ş.a. [Cvejic 2020].

Deşi apariția şi dezvoltarea noilor rase de O. cumana are loc destul de rapid, până în prezent nu este elucidat pe deplin mecanismul ce stă la baza evoluției acestora. Prin urmare, este necesară o mai bună înțelegere a proceselor care condiționează apariția de noi biotipuri cu virulență distinctă şi compararea acestora, în acest scop fiind esențială cunoaşterea fundamentală a structurii genetice şi dinamicii populațiilor. Studiile de acest gen au devenit posibile în ultimii ani, grație instrumentelor de biologie moleculară şi aplicării diferitor marcheri moleculari (RAPD, SSR, ISSR, AFLP, SNP etc.).

Drept posibile cauze ale evoluției raselor sunt considerate – recombinarea genetică dintre diverse biotipuri de lupoaie şi sporirea diversității genetice, mutațiile şi selecția în cadrul unor genofonduri specifice, precum şi fluxul de gene dintre populațiile de O. cumana ce parazitează plantele de cultură şi cele ce afectează speciile din flora spontană. Astfel, studiul cercetătorilor spanioli, ce a inclus 50 de populații colectate din diverse zone ale Spaniei, a pus în evidență existența a două fonduri de gene (Valea Guadalquivir şi Provincia Cuenca) destul de îndepărtate genetic şi caracterizate prin variabilitate intra- şi interpopulațională semnificativ scăzută.

Totodată, un număr redus de populații au prezentat, o diversitate genetică mai înaltă, explicată prin prezența indivizilor din ambele fonduri de gene, cât şi a încrucişărilor dintre aceştia. Interesant este că ambele grupuri de gene au inclus populații clasificate ca rasa E şi F care au prezentat o similaritate genetică foarte mare, ceea ce sugerează că rasa F a apărut, probabil, ca urmare a unor mutații punctiforme în cadrul fiecărui fond de gene [Pineda-Martos şi colab., 2013].

Fluxul de gene de la O. cumana ce parazita diverse specii de Asteraceae sălbatice, precum şi amestecul dintre populațiile locale au fost, de asemenea, indicate ca surse potențiale de diversitate genetică ce asigura apariția unor noi biotipuri virulente, creşterea virulenței fiind o consecința a presiunii de selecție determinată de gazdă [Pineda-Martos şi colab., 2014, Cvejic 2020].


De remarcat că, deşi cercetările care vizează patogenul lupoaia sunt numeroase, intensificându-se semnificativ în ultimii 20 de ani grație implicării masive a tehnicilor moleculare în analizele efectuate şi secvențierii genomului O. cumana, până în prezent rămân a fi deschise un şir de întrebări importante, o problemă primordială fiind inclusiv, diferențierea raselor, astfel că, absența unui set universal de diferențiatori şi folosirea în acest scop a diferitor genotipuri de floarea-soarelui în diverse țări şi centre de cercetare creează confuzii esențiale în stabilirea statutului rasial al lupoaiei în lume. În acest sens, se întreprind încercări de consolidare a eforturilor savanților din diverse țări cultivatoare de floarea-soarelui şi nu doar, precum şi a companiilor de producere şi comercializare a semințelor.

4.3. Statutul rasial al lupoaiei în Republica Moldova

Primele date documentare care menționează prezența lupoaiei pe câmpurile din Republica Moldova au fost publicate în Raportul Anual al Camerei Agricole din Bălți la 31 ianuarie 1940, în baza observațiilor efectuate de către Afanasev şi Arhanghelschi (1937). Conform acestor date, pe o suprafață mare din partea stângă a Nistrului au fost atestate câmpuri agricole infectate moderat cu lupoaie, în timp ce partea dreaptă a teritoriului a fost considerată o zonă puternic infestată cu fitopatogenul menționat. Datorită nivelului ridicat de infestare a soiurilor de floarea-soarelui rezistente la rasa A, autorii au dedus prezența unei noi rase B [citat de Шарова, 1977]. În scopul extinderii suprafețelor cultivate cu floarea-soarelui şi creşterii recoltei, s-a recomandat de a se implementa pe întreg teritoriul republicii varietatea Jdanovsk 82–81 şi de a cultiva aceast soi pe acelaşi teren nu mai frecvent decât o dată la şase ani [Duca 2011, Arhiva AOSPRM].

În anii ’60, în zonele de cultură a florii-soarelui din Sud-Vestul Uniunii Sovietice a fost semnalată o infecție puternică cu lupoaie. Cercetătorii de la Stația moldovenească VNIIMK, investigând populațiile de lupoaie din diferite regiuni (Edineț, Bălți, Chişinău, Dubăsari, Anenii-Noi, Taraclia, Slobozia, Căuşeni, Vulcăneşti), au stabilit prezența unei mari diversități de biotipuri (cca 45), descriind particularitățile lor, inclusiv gradul de atac şi distribuția acestora [Sharova, 1969].

Populațiile geografice din Chişinău s-au dovedit a fi cele mai virulente din țară, fiind chiar mai agresive decât cele din Krasnodar şi Veidelevki (regiunea Belgorod). Astfel, în 1963, în Moldova a fost identificat un alt biotip de lupoaie, care a început să infecteze genotipurile considerate anterior rezistente la acest parazit şi care s-a


răspândit rapid în toate regiunile unde se cultiva floarea-soarelui [Sharova, 1969; Sharova, 1977]. Această nouă rasă, care nu putea fi controlată de genele de rezistență la rasele A şi B, a fost numită rasa moldovenească, sau rasa C (Tab. 4.2) [Sharova, 1969; Burlov, 1976]. Biotipul dat de lupoaie s-a răspândit, ulterior în alte regiuni de cultivare a florii-soarelui din fosta URSS, precum şi în sud-estul României, în Insula Mare a Brăilei şi în Dobrogea, în partea estică a Bulgariei. Soiul VNIIMK 8931, cunoscut ca rezistent la grupul de rase B, a început să fie parazitat în această zonă încă din anii 1964–1966, în timp ce soiul românesc Record a fost atacat într-o proporție mult mai redusă [Caiciu 2010, Vranceanu 1981].

Tabelul 4.2. Identificarea raselor de O. cumana în Republica MoldovaRase Anul Referințe

A 1937 Afanasev şi Arhanghelschi, raportul Anual al Camerei Agricole din Bălți la 31 ianuarie 1940B

C 1961–1968

Шарова П., Заразиха – опасный паразит подсолнечника. В: Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1977

A, B, C, D, E, F

2002–2006

Петкович И., Бучучану М., Лунгу Е., Изучение расового состава заразихи в Республике Молдова и результаты селекции подсолнечника на устойчивость к ней. Proc. Int. Conf. Integrated protection of field crops. Balti, 2009, p. 225–230.

F 2010 Duca M., Glijin A., Popescu V. Identificarea gradului de rezistența la lupoaie (rasa E) în cadrul unor genotipuri de floarea-soarelui. Studia Universitatis, 2008, 2(12): 5–10.

E, F, G

2012 Gîsca I., Acciu A., Glijin A., Duca M. Highly virulent races of sunflower broomrape in the Republic of Moldova. Current Opinion in Biotech. 2013, 24(1), p. 132.

E, F, G

2013 Glijin A., Acciu A., Gîscă I. Molecular analysis of O. cumana from different geographical regions. Proc. 3rd Int. Symp. Conserv. of Plant Diversity, Chişinău, 2014, p. 16–17.

E-H 2014 Duca M., Acciu A., Clapco S. Distribuția geografică şi caracteristica unor populații de O. cumana din Republica Moldova. Buletinul Academiei de Ştiințe a Moldovei. Ştiințele Vieții, 2017, 2(332), p. 65–76

În cadrul unor investigații realizate la începutul anilor 2000, în Bălți, Anenii-Noi, Ştefan-Vodă, Vulcăneşti şi Ceadâr-Lunga a fost constatată prezența raselor A-F de lupoaie pe teritoriul Republicii Moldova, biotipurile cele mai virulente fiind semnalate preponderent în raioanele de sud ale țării (Fig. 4.5) [Petcovici et al., 2009].


0

20

40

60

Bălţi Anenii Noi Ştefan Vodă Ceadîr-Lunga Vulcăneşti

Com

pozi

ţia ra

sial

ă, %

A B C D E F

Figura 4.5. Statutul rasial al lupoaiei pe teritoriul Republicii Moldova în perioada 2002–2006

[după Petcovici et al., 2009]

Rotarenco şi colaboratorii, efectuând, în perioada anilor 2008–2010, un şir de cercetări privind reacția a 53 hibrizi experimentali şi comerciali la diverse populații de lupoaie colectate de pe suprafețele cultivate cu floarea-soarelui din țară, au evidențiat prezența rasei E a parazitului [Duca et al., 2008; Rotarenco, 2010]. Ulterior, studiul statutului rasial în condiții de laborator a demonstrat prezența în sudul țării a unei rase noi, denumită rasa G, care depăşea toate genele de rezistență cunoscute [Gîscă, 2013; Glijin et al., 2014].

În baza screening-ului molecular şi fenotipic al populațiilor de lupoaie colectate din Donduşeni, Soroca, Bălți, Chişinău, Sângera, Băcioi, Răzeni, Taraclia, Ştefan-Vodă, Cimişlia, Ceadâr-Lunga, Ismail (Ucraina) şi Fundulea (România), s-a constatat că cele din partea de nord a Republicii Moldova fac parte preponderent din rasa F, populațiile din partea centrală a republicii – aparțin rasei F sau mai agresive, iar populațiile din partea de sud pot fi atribuite rasei de agresivitate G (Fig. 4.6) [Gîsca, 2013; Glijin et al., 2014; Duca, 2014].


E F G

Figura 4.6. Statutul rasial al lupoaiei pe teritoriul Republicii Moldova în perioada 2010–2013 [Gîsca 2013, Glijin, 2014]

Ținând cont de evoluția şi apariția rapidă a noilor rase virulente de lupoaie remarcată în ultimul timp, pentru a avea un tablou mai clar privind statutul rasial al lupoaiei în Republica Moldova, în anul 2014, au fost organizate 12 expediții în câmp care au cuprins practic integral teritoriul țării (91 de localități din 27 raioane) [Duca et al., 2017].

Cercetările au fost axate pe identificarea raselor, în condiții de infestare artificială, utilizând un set de genotipuri de floarea-soarelui cu rezistență cunoscută oferite de Compania Limagrain şi Institutul de Cercetare Dezvoltare Agricolă Fundulea, România: LMD1 (genotip susceptibil, fără gene de rezistență), LMD2 (rezistent la rasa E), LC1093A (rezistent la rasa F), LMD3 şi LG5661 (rezistente la rasa G).

În baza datelor cu referire la frecvența şi gradul de atac s-a elucidat existența pe teritoriul țării a întregului complex de rase fiziologice cunoscute (Tab. 4.3), virulența populațiilor de lupoaie fiind foarte diferită în zonele infestate. Astfel, s-a constatat că rasa E, sau rase mai puțin virulente ca E, sunt predominante, fiind identificate în 15 localități (36,6%), practic în majoritatea zonelor de cultură


ale florii-soarelui. În comparație cu rasa ≤ E de lupoaie, prezența rasei F a fost remarcată doar în 6 localități (14,6%), în special din sudul republicii (Carabetovca; Slobozia Mare, Grigorievca, Ştefan-Vodă). Cercetările efectuate au pus în evidență rasa G în 11 localități (26,8%): din regiunea de Nord (Drăgăneşti şi Soroca), Centru (Frăsineşti, Verejeni şi Costuleni) şi Sud (Talmaza, Manta, Beşalma, Ceadâr-Lunga, Chirsova, Gura Galbenei).

Tabelul 4.3. Statutul rasial al populațiilor de O. cumana colectate din diferite regiuni ale Republicii Moldova, 2014

≤ E F G H

NordDonduşeni Prepelița Soroca Bălți

CentruBăcioi, Sângera, Căzăneşti, Izbişte, Holercani, Chişinău, Floreni, Buțeni, Brânzenii Noi, Fundul Galbenei

Rassvet Frăsineşti, Verejeni, Costuleni

S. Mereşeni, Ciocâlteni

SudCimişlia, Cazangic, Crihana Veche

Ştefan-Vodă, Grigorievca, Carabetovca, Slobozia-Mare

Gura Galbenei, Beşalma, Chirsova, Ceadâr-Lunga, Talmaza, Manta

Ermoclia, Corteni, Congaz, Svetlâi, Taraclia, Alexanderfield

14 6 10 9

Nouă populații colectate din zona de Nord (Bălți), Centru (Sărata Mereşeni şi Ciocâlteni) şi Sud (Ermoclia, Corten, Congaz, Svetlâi, Taraclia, Alexanderfeld) au infectat inclusiv diferențiatorii rezistenți la rasa G, ceea ce relevă faptul că lupoaia din aceste localități se atribuie, probabil, rasei H (22,0%) (Fig. 4.7) [Duca et al., 2017]. Astfel, în premieră, pe câmpurile cultivate cu floarea-soarelui din țară a fost stabilită prezența rasei H, fapt ce confirmă evoluția rapidă a raselor fiziologice de lupoaie şi apariția în timp relativ scurt a unor forme cu agresivitate sporită.

Zona de nord a Republicii Moldova se caracterizează prin lipsa infecției în majoritatea localităților analizate [Duca et al., 2015], iar în cele patru locații unde a fost depistată infecția se constată prezența tuturor celor 4 rase fiziologice.

În partea centrală predomină populațiile atribuite rasei E sau mai puțin virulente, care reprezintă cca 65% din totalul probelor incluse în studii, urmate de formele ce se referă la rasa G (cca 18%). În localitățile de sud prevalează rasele mai agresive


(G şi H), care reprezintă sumar cca 63%, populațiile din rasa E sau mai puțin virulente constituind doar 15,6%.

20%

20%

40%

20%

≤ E F G H

65%5%

18%

12%

≤ E F G H

16%

21%

32%

31%

≤ E F G H

A.

B.

C.

Figura 4.7. Distribuția rasial-geografică a populațiilor de O. cumanape teritoriul Republicii Moldova

(A – Nord; B – Centru; C – Sud) [Duca 2017].

Remarcabilă este apariția rasei H la nordul republicii, zonă caracterizată prin lipsa infecției cu lupoaie sau incidența slabă a acesteia [Duca et al., 2015]. Ținând cont de faptul că semințele de lupoaie cu virulență înaltă au fost colectate de pe câmpurile experimentale, de la Bălți şi Soroca, ale companiei „AMG-Agroselect” SRL, specializată în selecția şi cultivarea hibrizilor de floarea-soarelui înalt productivi şi rezistenți la diferiți paraziți, inclusiv lupoaie, putem presupune că cultivarea în arealul dat al hibrizilor cu rezistență sporită a determinat evoluția O. cumana şi dezvoltarea unor forme mai agresive. Acest argument este plauzibil inclusiv pentru a explica prezența raselor cu virulență sporită în partea de sud a Republicii Moldova, comparativ cu cea de nord şi centru.

Astfel, după cum se cunoaşte partea de sud a țării întotdeauna s-a remarcat prin prezența infecției cu lupoaie în majoritatea câmpurilor cultivate cu floarea-soarelui, precum şi existența unor rase fiziologice cu virulență înaltă, care puteau


fi introduse din România sau Ucraina atât concomitent cu semințele de floarea-soarelui, cât şi prin intermediul păsărilor călătoare sau vânt. În încercarea de a atenua efectul negativ al parazitului, fermierii cultivau hibrizi cu rezistență sporită în defavoarea respectării unei rotații corespunzătoare a culturii, ceea ce a degenerat evoluția lupoaiei şi dezvoltarea unor rase mai virulente ce depăşesc mecanismele de rezistență a plantei gazdă [Duca et al., 2017].

Studiul dat reprezintă primul de acest gen din Republica Moldova, importanța lui fiind determinată de necesitatea caracterizării populațiilor de O. cumana în vederea luării unor decizii de management adecvate pentru zonarea corespunzătoare a hibrizilor de floarea-soarelui în regiunile afectate de lupoaie.

5. DIVERSITATEA FENO- ȘI GENOTIPICĂ A LUPOAIEI

Modul parazit de viață a condus la simplificarea morfologiei holoparaziților şi la o reducere esențială a caracteristicilor care sunt, de regulă, folosite în taxonomia plantelor, trăsăturile utilizate pentru a distinge speciile de Orobanche fiind, astfel, foarte slab definite [Musselman, 1994; Satovic, 2009]. În acest context, particularitățile morfologice ale semințelor paraziților, evaluarea diversității la nivel feno- şi genotipic, au o utilitate deosebită în studiile taxonomice şi elucidarea mecanismelor de evoluție a parazitului [Joel, 1987b; Musselman, 1986].

5.1. Variabilitatea micromorfologică a semințelor

Micromorfologia formei şi suprafeței semințelor la Orobanche este foarte diversă şi a fost descrisă pentru diferite specii [Abu Sbaih şi Jury, 1994; Plaza et al., 2004], în special cele cu importanță economică. Arhitectura distinctă a tegumentului seminal este utilă în analiza semințelor acumulate în sol [Joel, 1987a, b], deşi, datorită variabilității parametrilor semințelor, chiar şi în cadrul unei singure capsule, diagnosticul morfologic este destul de dificil [Domina şi Colombo, 2005].

O variabilitate semnificativă a formei semințelor de Orobanche cumana a fost constatată inclusiv în cadrul studiului realizat asupra populațiilor din Republica Moldova (Tab. 5.1). Astfel, semințele analizate au fost, în mare parte, ovoide, alungite sau, mai mult sau mai puțin, rotunde, precum şi în formă de pară cu regiunea micropilară general îngustată, formând o strangulație [Duca et al., 2017]. O astfel de variație a formei semințelor diferitor populații locale ar putea fi explicată prin condițiile variate de creştere şi maturizare a semințelor [Teryokhin, 1997], cât şi localizarea acestora în ovar în raport cu alte semințe [Piwowarczyk, 2013].

Luând în calcul avantajele semnificative ale microscopiei holografice digitale, cum ar fi posibilitatea de a reconstrui, dintr-o singură hologramă achiziționată pe o cameră video (CCD sau CMOS), versatilitatea interferometrică şi a tehnicilor

Capitolul 5. DIVERSITATEA FENO- ȘI GENOTIPICĂ A LUPOAIEI 65

de prelucrare a imaginii etc. [Kim, 2010], a prezentat interes îmbinarea diferitor tehnici de analiză microscopică în studiul morfologiei semințelor de lupoaie.

Tabelul 5.1. Diversitatea formelor ale semințelor de O. cumana investigate[Duca 2017]

Tipul formei semințelor Ornamentul suprafeței seminale

Numele populațiilor divizate după regiunea geografică Nr.

OV ovoidă Nord: Donduşeni; Soroca; Prepelița; Verejeni;Centru: Căzăneşti; Ciocâlteni; Sângera; Băcioi; S. Mereşeni; Gura Galbenei;Sud: Ştefan-Vodă

11

El elongată Centru: Brinzenii Noi; Frăsineşti; Izbişte; Floreni;Sud: Grigorievca; Ermoclia; Talmaza; Congaz; Beşalma; Svetlâi; Carabetovca; Corteni.

12

OV, El

Ovoidă – elongată

Centru: Rassvet; Chişinău; Răzeni; Fundul Galbenei; Cazangic;Sud: Cimişlia; Chirsova; Ceadâr Lunga; Taraclia; Manta; Alexanderfeld; Slobozia-Mare; Crihana Veche.

12

El, PS

Elongată – forma de pară

Nord: Bălți;Centru: Buțeni

2

OV, RP, El

Ovoidă – elongată – forma de pară

Centru: Holercani 1

RP

Circulară

Centru: Costuleni 1


Spre deosebire de microscopia convențională, cea digitală holografică permite de a obține imagini ale obiectelor microscopice reale în lumină coerentă, avantajul fiind informația de fază care nu se pierde, iar detaliile în adâncime, de ordinul câtorva nm, sunt uşor puse în evidență. Prin combinarea microscopiei optice şi holografice digitale pot fi captate simultan informațiile 3D complete despre specimen, acestea fiind utile în identificarea biologică a biotipurilor [Duca et al., 2014].

Analiza microfotografiilor semințelor celor 39 populații geografice de O. cumana obținute prin utilizarea microscopiei holografice denotă calitatea înaltă a imaginilor şi pun în evidență posibilitatea aplicării eficiente a tehnicii date în investigarea suprafeței arhitecturale a semințelor (Fig. 5.1).

Figura 5.1. Semințe de O. cumana vizualizate la microscopul optic (stânga) şi holografic digital (dreapta)

Fotografiile analizelor microscopice au relevat că tegumentul semințelor de O. cumana este extrem de structurat. Acesta este întunecat, de culoarea maro închisă şi opac. Scoarța semințelor este reticulată cu celule poligonale, care variază de la izodiametrice la tangențial alungite, fiind uneori neregulate. De obicei, acestea au un perete membranos periclinal exterior cu un aspect variabil (găurit, granulos, rugos etc.). Pereții anticlinali sunt foarte adânci şi îngroşați uniform, marcându-se joncțiunile înguste dintre celulele, vizibile la majoritatea celulelor, iar pereții interiori periclinali sunt granulați sau rugoşi. Celulele poligonale sunt, în general, pentagonale şi hexagonale. Modelul celulelor poligonale variază de la celule cu margini, mai mult sau mai puțin izodiametrice, până la celule alungite longitudinal. În toate accesiunile, semințele sunt acoperite cu două straturi, cuprinzând pereții periclinali exteriori şi interiori [Duca et al., 2017].

În baza datelor analizei ultrastructurii şi morfologiei semințelor provenite din Peninsula Iberică, Plaza şi coautorii [2004] au clasificat semințele speciilor din genul Orobanche în patru tipuri morfologice, cele de O. cumana, caracterizate prin dimensiuni de 0,25 ± 0,16 x 0,50 ± 0,30 mm, formă ovoidală sau elipsoidală, elongată şi culoare maro închis, fiind atribuite la tipul III. Rezultatele privind


morfologia semințelor de lupoaie colectate din diverse localități ale Republicii Moldova, corespund celor raportate de Plaza şi colaboratorii [2004], confirmând apartenența semințelor la tipul morfologic III.

Arhitectura suprafeței semințelor (Fig. 5.2) a demonstrat uniformitate între majoritatea populațiilor de lupoaie, fapt confirmat şi de alți autori Teryokhin şi colab. (1993), Abu Sbaih şi colab. (1994), Plaza şi colab. (2004) şi Krupp şi colab. (2014), acest parametru morfologic fiind util, în special, în identificarea genurilor în cadrul familiei Orobanchaceae şi, mai puțin, pentru diferențierea la nivel inter- şi intrapopulațional [Zare şi Donmez, 2016].

A.

B.

Figura 5.2. Arhitectura tegumentului semințelor de O. cumana examinată la microscopul electronic cu scanare

Studiul amplu al morfologiei semințelor de O. cumana de origine diferită, cu implicarea multiplelor tehnici de microscopie (optică, holografică digitală, electronică cu scanare), oferă date noi cu referire la diversitatea fenotipică a lupoaiei


şi sunt utile pentru înțelegerea biologiei complexe a paraziților şi dezvoltarea strategiilor eficiente de gestionare a infestării.

5.2. Diversitatea micrometrică a semințelor

Lupoaia produce un număr enorm (în jur de 500000 per plantă) de semințe extrem de mici (între 200 şi 300 μm) [Plaza et al., 2004], care pot fi uşor dispersate de apă, vânt, animale, oameni, utilaje agricole, resturi de biomasă vegetală sau prin intermediul semințelor de floarea-soarelui [Castejon et al., 1991]. Totodată, numărul mare de semințe produs de plantele parazite constituie o strategie eficientă de supraviețuire a acestora în habitatele naturale, sporind probabilitatea ca cel puțin unele dintre ele se vor ataşa la planta gazdă, chiar şi atunci când acestea sunt izolate temporar şi spațial [Rich şi Ejeta 2007]. Semințele de O. cumana rămân viabile în sol zeci de ani [Ungurean, 1986] şi îşi mențin capacitatea de a se maturiza ori de câte ori în apropierea acestora va creşte o gazdă corespunzătoare. Această abilitate, crucială pentru existența paraziților obligatorii, este facilitată de caracteristicile structurale ale semințelor în conexiune cu mecanismele de control a stării de dormanță şi cele de recunoaştere a semnalelor chimice a gazdei [Joel et al., 2013]. Astfel, mărimea, forma şi numărul de semințe este un factor important în adaptarea speciilor la condițiile de mediu [Stace, 1985] şi contribuie la penetrarea solului şi menținerea de lungă durată, formând bănci de semințe durabile [Piwowarczyk, 2013, Thompson et al., 1997; Gevezova et al., 2012].

Parametrii morfometrici şi particularitățile tegumentului seminal, analizate prin metode de microscopie optică [Ungurean, 1986, Duca et al., 2017], electronică de scanare [Musselman şi Parker, 1981; Jones şi Safa, 1982; Teryokhin et al., 1993; Abu Sbaih şi Jury, 1994; Plaza et al., 2004] şi holografică [Duca et al., 2014], au stat la baza unor studii a diversității genetice intra- şi intraspecifice şi populaționale, fiind demonstrată utilitatea acestora în diferențierea speciilor sau grupurilor de specii de Orobanchaceae.

Populațiile de Orobanche spp. sunt adesea extrem de variabile în ceea ce priveşte caracterele, precum mărimea semințelor, colorația şi suprafața tegumentului. Recent, Krupp şi colaboratorii (2014) au întreprins unele încercări de evidențiere a trăsăturilor distincte ale semințelor de Phelipanche aegyptiaca, P. ramosa, O. crenata şi a unui şir de populații de O. cumana cu origine diferită (Israel, Germania, Spania, Serbia, România, Moldova şi Rusia) în vederea stabilirii caracterelor specifice ce ar permite diferențierea ecotipurilor şi raselor de lupoaie. Măsurările morfometrice au permis distincția O. cumana de alte câteva specii de


Orobanche şi Phelipanche, iar analiza micromorfologiei semințelor, realizată cu utilizarea microscopului electronic cu scanare, a relevat trăsături tipice pentru fiecare specie inclusă în studiu. Cu toate acestea, nu a fost posibilă relevarea unor caractere certe, utile în discriminarea populațiilor de lupoaie cu origine şi virulență diferită [Krupp et. al, 2014].

Studii similare au fost realizate de Duca şi colaboratorii [2017] pe un eşantion de 39 populații de O. cumana Wallr. colectate din diferite regiuni ale Republicii Moldova. Investigarea indicilor morfometrici a semințelor de lupoaie (lungimea şi lățimea) a fost efectuată cu utilizarea microscopului optic. Rezultatele obținute au demonstrat o variabilitate evidentă a mărimii şi formei semințelor (Tab. 5.2).

S-a constatat că lungimea semințelor de O. cumana a variat de la 0,31 până la 0,41 mm şi aproximativ 85% (34) din accesiuni nu au depăşit valoarea de 0,39 mm. Abaterea standard a lungimii semințelor a variat de la 0,031 la populația Chirsova la 0,056 mm la Ştefan-Vodă, valoare scăzută a acesteia indicând asupra unui nivel scăzut de variabilitate interpopulațională (Fig. 5.3). Valoarea minimă individuală (0,203 mm) a fost relevată la populația din Costuleni, în timp ce valoarea maximă (0,54 mm) a fost înregistrată la populația din Chişinău. Valorile coeficienților de variație au variat de la 8,4% (Chirsova) până la 15% (Congaz).

În general, diferența de lungime a semințelor între populații este mică şi, prin urmare, acest parametru are o valoare discriminantă scăzută în cadrul taxonului. La nivel interpopulațional, în majoritatea cazurilor, nu au fost puse în evidență diferențe semnificative. Totuşi, există nouă eşantioane de lupoaie care se deosebesc evident de celelalte populații. Astfel, populațiile Donduşeni, Soroca, Prepelița, Căzăneşti, Izbişte, Holercani, Sângera, Răzeni şi Sărata Mereşeni se caracterizează prin valori ale lungimii semnificativ mai mari comparativ cu populațiile colectate din parte de Sud a Republicii Moldova, precum Cazangic, Gura Galbenei, Congaz şi Taraclia, la nivelul de probabilitate 99 şi 99,5%. Diferențele de lungime înregistrate la populația Taraclia sunt statistic semnificative față de populațiile raionului Cahul: Slobozia Mare (p < 95%); Alexanderfeld şi Manta (p < 99,5%).

Populațiile din zona de centru Ciocâlteni, Izbişte şi Molovata Veche au indicat valori ale lungimii semințelor semnificativ diferite în comparație cu populația Sângera. De asemenea, populațiile de nord Soroca, Prepelița, Căzăneşti, Brinzenii Noi şi Costuleni au atestat diferențe semnificative ale lungimii comparativ cu populația Ciocâlteni la pragul de probabilitate (p < 99 şi 99,5%).


Tabelul 5.2. Parametrii morfometrici ai semințelor de Orobanche cumana din Republica Moldova

[Duca et al., 2017]Populația Lungimea [mm] CV, % Lățimea [mm] CV, % Raportul L/L CV, %

Donduşeni 0,404±0,045 11,1 0,155±0,025 16,1 2,682±0,514 19,2Soroca 0,393±0,050 12,7 0,181±0,040 22,1 2,270±0,515 22,7Bălți 0,355±0,049 13,8 0,145±0,022 15,2 2,507±0,516 20,6Prepelița 0,385±0,045 11,7 0,165±0,023 13,9 2,375±0,408 17,2Verejeni 0,366±0,040 10,9 0,170±0,037 21,8 2,258±0,551 24,4Căzăneşti 0,386±0,042 10,9 0,184±0,026 14,1 2,135±0,369 17,3Brânzenii Noi 0,380±0,050 13,2 0,159±0,031 19,5 2,453±0,494 20,1Costuleni 0,312±0,042 13,5 0,210±0,027 12,9 1,497±0,212 14,2Ciocâlteni 0,356±0,040 11,2 0,162±0,032 19,8 2,312±0,606 26,2Rassvet 0,371±0,035 9,4 0,164±0,022 13,4 2,299±0,332 14,4Frăsineşti 0,372±0,045 12,1 0,150±0,028 18,7 2,558±0,476 18,6Izbişte 0,414±0,052 12,6 0,153±0,030 19,6 2,843±0,781 27,5Holercani 0,383±0,054 14,1 0,163±0,036 22,1 2,454±0,557 22,7Chişinău 0,379±0,047 12,4 0,161±0,026 16,1 2,413±0,465 19,3Sângera 0,381±0,050 13,1 0,168±0,035 20,8 2,331±0,397 17,0Băcioi 0,384±0,042 10,9 0,170±0,019 11,2 2,277±0,286 12,6Floreni 0,363±0,038 10,5 0,142±0,023 16,2 2,635±0,549 20,8Răzeni 0,389±0,049 12,6 0,171±0,027 15,8 2,343±0,500 21,3Buțeni 0,366±0,039 10,7 0,143±0,029 20,3 2,659±0,593 22,3S. Mereşeni 0,380±0,038 10,0 0,161±0,025 15,5 2,404±0,395 16,4F. Galbenei 0,362±0,045 12,4 0,148±0,032 21,6 2,546±0,511 20,1Cazangic 0,363±0,033 9,1 0,154±0,024 15,6 2,408±0,366 15,2G. Galbenei 0,360±0,038 10,6 0,174±0,032 18,4 2,139±0,442 20,7Cimişlia 0,383±0,039 10,2 0,164±0,023 14,0 2,392±0,406 17,0Grigorievca 0,368±0,045 12,2 0,169±0,032 18,9 2,263±0,500 22,1Ermoclia 0,368±0,047 12,8 0,165±0,035 21,2 2,324±0,570 24,5Talmaza 0,387±0,046 11,9 0,161±0,023 14,3 2,445±0,456 18,7Ştefan-Vodă 0,377±0,056 14,9 0,170±0,032 18,8 2,279±0,461 20,2Congaz 0,359±0,054 15,0 0,148±0,026 17,6 2,479±0,525 21,2Chirsova 0,371±0,031 8,4 0,162±0,031 19,1 2,378±0,519 21,8Beşalma 0,387±0,040 10,3 0,152±0,025 16,4 2,599±0,457 17,6Svetlâi 0,371±0,044 11,9 0,164±0,030 18,3 2,350±0,550 23,4Carabetovca 0,375±0,052 13,9 0,171±0,031 18,1 2,270±0,530 23,3Corteni 0,379±0,045 11,9 0,164±0,027 16,5 2,367±0,415 17,5Ceadâr-Lunga 0,379±0,047 12,4 0,165±0,021 12,7 2,331±0,402 17,2Taraclia 0,367±0,040 10,9 0,148±0,029 19,6 2,557±0,460 18,0Alexanderfeld 0,418±0,039 9,3 0,173±0,030 17,3 2,504±0,585 23,4Manta 0,399±0,040 10,0 0,158±0,030 19,0 2,635±0,619 23,5Slob. Mare 0,389±0,049 12,6 0,156±0,030 19,2 2,585±0,577 22,3Crih. Veche 0,418±0,043 10,3 0,164±0,023 14,0 2,601±0,455 17,5


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Lung

imea

/ lă

ţimea

, mm

Populaţiile de lupoaie

Lungimea seminţelor Lăţimea seminţelor

Figura 5.3. Reprezentarea grafică a valorilor medii şi abaterii standard a lungimii şi lățimii semințelor de Orobanche cumana

[Duca et al., 2017] 1 – Donduşeni; 2 – Soroca; 3 – Bălţi; 4 – Drăgăneşti, 5 – Prepeliţa, 6 – Verejeni; 7 – Căzăneşti; 8 – Brînzenii Noi; 9 – Costuleni; 10 – Ciocîlteni; 11 – Rassvet; 12 – Frăsîneşti; 13 – Izbişte; 14 –

Holercani; 15 – Molovata Veche; 16 – Chişinău; 17 – Sîngera; 18 – Băcioi; 19 – Floreni; 20 – Rezeni; 21 – Buţeni; 22 – Sărata Mereşeni; 23 – Fundul Galbenei; 24 – Cazangic; 25 – Gura Galbenei; 26 – Cimişlia; 27 – Grigorievca; 28 – Ermoclia; 29 – Talmaza; 30 – Ştefan-Vodă; 31 – Congaz; 32 – Chirsova; 33 – Beşalma; 34 – Svetlîi; 35 – Carabetovca; 36 – Corteni; 37 – Ciadîr-Lunga;

38 – Taraclia; 39 – Alexanderfeld; 40 – Manta; 41 – Slobozia-Mare; 42 – Crihana Veche.

Un nivel mai ridicat de variabilitate intra- şi interpopulațională a fost demonstrat în rezultatul evaluării lățimii semințelor de lupoaie. Valoarea minimă individuală a lățimii semințelor a fost de 0,081 mm în populațiile Frăsineşti, Floreni, Fundul Galbenei, Grigorievca, Ştefan-Vodă şi Carabetovca, în timp ce valoarea maximă individuală a fost de 0,324 la populația Soroca. Valorile coeficienților de variație au variat de la 11,2% la Băcioi până la 22,1% la Soroca [Duca et al., 2017].

În ceea ce priveşte raportul Lungime/Lățime (L/L) a semințelor, cele mai mari valori s-au înregistrat la indivizi din populația Izbişte (2,843), urmată de populațiile Don-du şeni (2,682) şi Buțeni (2,659), diferențele fiind statistic nesemnificative (p < 0,05). Co e ficienții de variație au fost cuprinşi în limitele de 14,2% (Costuleni) şi 27,5% (Iz bişte). Cele mai scăzute valori medii au fost observate la indivizii din populația Costuleni (1,497). Raportul L/L la populația provenită din Costuleni a fost apropiat de valoarea 1 datorită formei ovoide a semințelor, în timp ce în restul populațiilor, cu semințe elipsoidale (Tab. 5.1), raportul dat a fost în jur de 2 şi mai mare. Datele ob-ți nute corespund cu cele raportate de Krupp şi colaboratorii [2014], conform cărora valorile raportului dintre lungime şi lățime mai mic ca 2,0 este, în special, caracteristic pentru semințele de Phelipanche, pe când pentru semințele de O. cumana sunt specifice valori în jur de 2,0 şi mai mult. Semințele cu dimensiuni diferite în cadrul unor indivizi, populații sau specii sunt un fenomen foarte frecvent, acest polimorfism fiind determinat de o varietate de factori, precum furnizarea de nutrienți din partea gazdei, condițiile climatice, particularitățile solului [Piwowarczyk, 2013].


Datele analizei clusteriene ale matricelor generate în baza parametrilor morfometrici pun în evidență două grupuri majore (A şi B) (Fig. 5.4).

Figura 5.4. Dendrograma obținută în baza distanței euclidiene de similaritate care arată relația dintre populațiile de O. cumana

pe baza valorilor medii ale raportului Lungime/Lățime [Duca et al., 2017]

Primul cluster (A) este format din trei grupe minore A1, A2 şi A3, fiind pusă în evidență o grupare a populațiilor analizate preponderent în funcție de originea lor geografică. Astfel, grupul A1 include populația Izbişte din partea centrală a țării, grupul A2 – populațiile Manta, Floreni, Donduşeni şi Buțeni, toate din diferite regiuni şi grupul A3 este format, în mod preferențial, din accesiunile din partea de Sud (Taraclia, Beşalma, Slobozia Mare şi Crihana Veche) şi două populații din Centru (Fundul Galbenei şi Frăsineşti).

Majoritatea populațiilor – 27 (70%) au fost încadrate în al doilea cluster (B), care include probe din diferite rase şi regiuni geografice, în acest caz nefiind relevată o diferențiere a grupurilor în funcție de originea lor. Raportul Lungime/Lățime corelează parțial cu locația geografică a populațiilor utilizate în acest studiu, demonstrând influența diferitelor condiții climatice.


În contextul celor expuse, a prezentat interes analiza comparativă a morfologiei semințelor de lupoaie colectate de pe teritoriul Republicii Moldova în raport cu populațiile de fitoparazit provenit din alte țări, precum Serbia, China (Xin Jiang; He Bei; Inner Mongolia), Turcia (Trakia; Adana; Tekirdag; Edirne, Merker; Kirklareli, Luleburgaz; Edirne, Keşar), Bulgaria (Silanovici; Radnevo; Rosenova; Debovo), România (Brăila; Tulcea), Spania (Sevilia) şi Ucraina (Odessa; Ismail).

Parametrii morfometrici ai semințelor de O. cumana nu au prezentat diferențe semnificative (Tab. 5.3). Astfel, lungimea medie a semințelor populațiilor investigate variază între 0,316–0,393 mm, cu valori minime şi maxime în cazul eşantioanelor din Inner Mongolia (China) şi, respectiv, Egoreni (Moldova). Cea mai mare parte a accesiunilor (79%) au indicat valori cuprinse între 0,341 mm şi 0,375 mm. Coeficienții de variație (CV) au fost cuprinşi între 6,73–19,56%, ceea ce sugerează un nivel scăzut de variabilitate intrapopulațională. Conform acestui parametru, cele mai omogene sunt populațiile din Tulcea, România (CV = 6,73%), urmate de Sevilla, Spania (CV = 7,07%), Adana şi Edirne, Merker din Turcia (CV = 9,49% şi, respectiv, 9,83%) şi două populații (Egoreni şi Bălți) din Republica Moldova (CV = 9,53% şi, respectiv, 9,74%). Alte populații sunt relativ omogene cu valorile maxime ale CV la probele provenite din Inner Mongolia, China (CV = 19,56%) şi Prepelița, Moldova (CV = 17,22%).

În ceea ce priveşte lățimea semințelor, cele mai mici valori au fost stabilite la populația colectată din Gura Galbenii (Republica Moldova) urmată de probe din Inner Mongolia (0,148 şi, respectiv, 0,149 mm), iar cele mai mari (0,176 mm) au fost relevate în populațiile din China (Xin Jiang) şi Ucraina (Ismail). În cazul majorității populațiilor analizate (74%), lățimea a fost inclusă în intervalul de 0,151–0,167 mm. Lățimea semințelor a fost mai variabilă decât lungimea, coeficientul de variație prezentând valori între 11,4% şi 23,43%, cu minimum observat la eşantioanele din Turcia (Kirklareli, Luleburgaz şi Tekirdag) şi maxim la cele din Rosnevo (Bulgaria).

Cu referire la raportul Lungime/Lățime, s-a constatat că acesta variază între 2,022–2,596. Semințele colectate din Tulcea (România) şi Sevilla (Spania) au avut valori semnificativ mai mari comparativ cu alte probe (2,560 şi 2,596, respectiv), în timp ce semințele din Sărata Mereşeni (Moldova) şi Xin Jiang (China) au indicat cele mai mici valori (2,022 şi 2,083, respectiv). Valoarea medie a raportului L/L în toate populațiile investigate (38) a fost de aproximativ 2,3, fiind în conformitate cu rezultatele obținute de alți autori şi relevând asupra faptului că semințele de O. cumana au o formă alungită în comparație cu alte specii de lupoaie [Duca et al., 2017, Krupp et al., 2014; Plaza et al., 2004].


Tabelul 5.3. Parametrii morfometrici ai semințelor de Orobanche cumana din diferite țări

Populația Lungimea [mm] CV, % Lățimea [mm] CV, % Raportul L/L CV, %

Serbia1-ORSR 04 0,343±0,044 12,76 0,154±0,023 14,85 2,265±0,413 18,252-ORSR 07 0,384±0,047 12,37 0,165±0,022 13,54 2,358±0,362 15,363-ORSR 11 0,335±0,045 13,48 0,160±0,023 14,42 2,133±0,372 17,444-ORSR 14 0,345±0,050 14,49 0,154±0,031 19,89 2,300±0,461 20,055-ORSR 24 0,346±0,045 12,87 0,158±0,023 14,65 2,236±0,452 20,206-ORSR 25 0,363±0,038 10,49 0,162±0,020 12,50 2,272±0,358 15,747-ORSR 43 0,359±0,037 10,40 0,153±0,021 13,44 2,387±0,415 17,39

China8-Xin Jiang 0,360±0,050 13,95 0,176±0,023 12,82 2,083±0,389 18,669-He Bei 0,382±0,043 11,29 0,171±0,023 13,67 2,275±0,407 17,8710-Inner Mongolia 0,316±0,062 19,56 0,149±0,029 19,27 2,172±0,455 20,97

Turcia11-Trakya 0,358±0,051 14,25 0,158±0,024 15,40 2,314±0,460 19,9012-Adana 0,337±0,032 9,49 0,155±0,020 13,25 2,208±0,302 13,6813-Tekirdag 0,352±0,036 10,10 0,154±0,018 11,57 2,316±0,318 13,7314-Edirne, Merker 0,355±0,035 9,83 0,164±0,022 13,28 2,207±0,354 16,0415-Kirklareli, Luleburgaz

0,358±0,039 11,01 0,159±0,018 11,39 2,274±0,342 15,04

16-Edirne, Kesar 0,350±0,030 10,41 0,166±0,022 13,29 2,137±0,323 15,13Bulgaria

17-Silanovici 0,363±0,059 16,14 0,157±0,025 15,73 2,355±0,465 19,7418-Radnevo 0,353±0,058 16,51 0,162±0,032 19,79 2,224±0,408 18,3619-Rosenova 0,337±0,060 17,86 0,151±0,035 23,43 2,296±0,458 19,9320-Debovo 0,388±0,041 10,45 0,163±0,024 14,95 2,423±0,429 17,69

România21-Brăila 0,350±0,046 13,23 0,150±0,026 17,42 2,382±0,425 17,8522-Tulcea 0,384±0,026 6,73 0,150±0,020 13,38 2,596±0,305 11,75

Republica Moldova23-Chisinau 0,372±0,047 12,58 0,174±0,028 16,01 2,196±0,443 20,1924-Sarata-Mereseni 0,325±0,048 14,86 0,164±0,030 18,59 2,022±0,336 16,6325-Popeasca 0,327±0,049 14,93 0,157±0,026 16,61 2,116±0,382 18,0526-Gura-Galbenei 0,341±0,050 14,58 0,148±0,027 18,25 2,356±0,441 18,7127-Prepelita 0,353±0,061 17,22 0,158±0,025 16,07 2,259±0,411 18,1828-Izbiste 0,344±0,046 13,52 0,157±0,025 16,07 2,241±0,445 19,8729-Svetlii 0,344±0,050 14,68 0,157±0,026 16,41 2,226±0,350 15,7130-Alexanderfield 0,361±0,050 13,88 0,165±0,028 17,19 2,228±0,394 17,6731-Bălți 0,358±0,035 9,74 0,161±0,022 13,61 2,258±0,352 15,5732-Taraclia 0,386±0,046 11,82 0,163±0,028 16,94 2,434±0,464 19,0733-Egoreni 0,393±0,037 9,53 0,174±0,025 14,17 2,312±0,420 18,1834-Singera 0,353±0,035 9,92 0,167±0,021 12,56 2,155±0,356 16,5435-Congaz 0,342±0,051 14,78 0,154±0,027 17,31 2,264±0,414 18,26

Spania36-Sevilia 0,388±0,027 7,07 0,154±0,023 14,88 2,560±0,360 14,05

Ucraina37-Odessa 0,375±0,040 10,81 0,174±0,023 13,14 2,179±0,312 14,3038-Izmail 0,373±0,039 10,39 0,176±0,024 13,67 2,160±0,350 16,22

Notă: Valorile reprezintă media ± abaterea standard a n = 100 în mm. CV, % = (σ / μ) × 100, unde CV – coeficientul de variație; σ – abaterea standardă; μ = media


De remarcat că, deşi, potrivit lui Krupp şi colaboratorii (2014) pentru probele asiatice de O. cumana este caracteristică o formă mai sferică a semințelor (raportul Lungime/Lățime = 1,87–1,96) comparativ cu cele europene, în studiul nostru valoarea medie a raportului L/L a depăşit limita de 2,0 (2,18) chiar şi în cazul populațiilor chineze. În medie, semințele de lupoaie au atins dimensiunile de 0,363 x 0,160 mm, cu un raport dintre lungime şi lățime de 2,31.

Valorile medii ale lungimii, lățimii, raportului L/L şi coeficientului de variație pe țări sunt prezentate în Fig. 5.5 (A, B).

0 5 10 15 20

Serbia

China

Turcia

Bulgaria

Romania

Moldova

Spania

Ucraina

Coieficient de variaţie (%)

CV lungime/ lăţime CV lăţime CV lungime

1,8 2 2,2 2,4 2,6

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Serbia

China

Turcia

Bulgaria

Romania

Moldova

Spania

Ucraina

Lungime / lăţime (mm)

Lăţimea seminţelor Lungimea seminţelor Raportul lungime / lăţime

A. B.

Figura 5.5. Valorile medii ale lungimii, lățimii, raportului lungime/lățime (A) şi ale coeficientului de variație (B) la semințele de O. cumana, pe țări

Conform datelor morfometrice, cele mai alungite semințe au fost observate în cazul populației din Sevilla, care a indicat cele mai mari valori ale lungimii semințelor (0,388 x 0,154 mm) şi raportului L/L (2,56). Anterior, Plaza şi colaboratorii (2004) şi Krupp şi colab. (2014) au raportat dimensiuni ale semințelor de lupoaie provenite din Spania cuprinse între 0,36–0,50 x 0,16–0,25 mm şi, respectiv, 0,360 x 0,155 mm. Analog, diferențe neesențiale față de datele raportate anterior de Krupp au fost relevate şi în cazul populațiilor sârbe (0,353 x 0,154 mm şi, respectiv, 0,380 x 0,170 mm) şi româneşti (0,367 x 0,150 mm şi, respectiv, 0,357 x 0,159 mm). Populațiile de lupoaie colectate din diferite țări au prezentat o variabilitate moderată (Fig. 5.5 B).

S-a constatat că cele mai variabile valori ale raportului Lungime/Lățime sunt, în special, cele stabilite în probele colectate din China şi Bulgaria (CV = 19,17% şi, respectiv, 18,93%), urmate de Republica Moldova (CV = 17,89%) şi Serbia (CV = 17,78%). Eşantioanele din Bulgaria au indicat cele mai mari valori ale CV inclusiv pentru lungimea (15,24%) şi lățimea (18,48%) semințelor. Pe de altă parte, o


trăsătura mai puțin variabilă a fost lungimea semințelor, valoarea medie a CV fiind cuprinsă între 7,08–15,24%.

Conform parametrilor morfometrici evaluați, variabilitatea a fost mai mare în rândul indivizilor din cadrul unei populații (100 semințe individuale) decât între populații.

Analiza distanței euclidiene a arătat distanțe mici între populațiile de O. cumana studiate, valoarea minimă (0,001) fiind constatată între probele din Serbia, notate convențional ORSR04 şi populația din Congaz (Moldova), iar cea maximă (0,577) între Tulcea (România) şi Sărata Mereşeni (Moldova) (Fig. 5.6).

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

22/24

24/36

8/22

22/25

8/36

3/22

16/22

25/36

22/34

22/38

Distanţa Euclidiană

Com

bina

ţiilo

r pop

ulaţ

iilor

de

lupo

aie

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012

20/32

18/29

7/21

4/19

18/30

11/13

27/31

6/15

5/28

1/35

Distanţa Euclidiană

Com

bina

ţiilo

r pop

ulaţ

iilor

de

lupo

aie

A. B.

Figura 5.6. Valorile minime (A) şi maxime (B) ale distanței euclidiene dintre populațiile de O. cumana

În cazul la aproximativ 77,6% din totalul combinațiilor analizate, valorile distanței au fost mai mici decât 0,200 şi doar în 19 cazuri (2,7%) distanța euclidiană a fost cuprinsă între 0,400–0,577. Probele din Serbia ORSR04, ORSR24 ORSR25 şi populația Congaz; Izbişte (Moldova) şi, respectiv, Kirklareli, Luleburgaz (Turcia) au fost cele mai similare, prezentând valori minime ale distanțelor euclidiene (0,001–0,006) (Fig. 5.6 A).

Cele mai îndepărtate populații de lupoaie (0,448–0,577) au fost cele colectate din Sevilla (Spania), Tulcea (România), Xin Jiang (China), ORSR11 (Serbia), Popeasca şi Sărata Mereşeni (Republica Moldova) şi Edirne, Keşar (Turcia), în diferite combinații (Fig. 5.6 B). Diferențele dintre caracterele morfometrice ale semințelor de O. cumana colectate din diferite regiuni, pot fi determinate, în special, de varietatea condițiilor de mediu (condiții climatice şi de sol).

Generalizând datele obținute (lungimea semințelor, lățimea şi raportul Lungime/Lățime) se constată lipsa unor diferențe semnificative în dimensiunea semințelor


de lupoaie atât în cazul populațiilor locale, cât şi a celor provenite din diferite țări. Coeficienții de variație au prezentat valori scăzute, ceea ce sugerează un nivel moderat de variabilitate intrapopulațională, toate populațiile studiate fiind relativ omogene. O trăsătură morfologică mai variabilă a fost lățimea semințelor şi raportul dintre lungime şi lățime.

Ținând cont de faptul că O. cumana este prezentă pe teritoriul Republicii Moldova mai mult de 150 de ani, a prezentat interes analiza trăsăturilor morfologice distincte ale semințelor de lupoaie colectate în diferite perioade de timp, inclusiv semințele provenite de pe diferite gazde din flora spontană şi de cultură, precum A. maritima, A. austriaca, Matricaria sp. sau H. annuus.

Analizând 9 eşantioane de semințe de lupoaie prelevate din ierbarul Grădinii Botanice Naționale, inclusiv 5 eşantioane colectate de pe H. annuus, 3 – de pe Artemisia sp. şi unul – de pe Matricaria sp., s-a constatat că parametrii morfometrici ai semințelor colectate de pe planta de cultură H. annuus au prezentat valori medii foarte similare. Lungimea şi lățimea semințelor au fost cuprinse între 0,352–0,425 mm şi 0,144–0,193 mm, cu un coeficient de variație de 12,6%, respectiv, 13,4%. În ceea ce priveşte raportul dinte lungime şi lățime, valorile minime – 1,91 (SD ± 0,452) au fost stabilite în cazul semințelor de lupoaie colectate de pe floarea-soarelui în anul 1921. Probele colectate în perioada 1938–1979, s-au caracterizat prin valori ale raportului L/L practic similare, variind între 2,12–2,52 (SD ± 0,37), cu coeficientul de variație 17,3%. Comparând rezultatele obținute cu cele ale analizei a 39 de populații de lupoaie colectate din câmpurile de floarea-soarelui în anul 2014 nu au fost evidențiate diferențe semnificative, ceea ce confirmă faptul că parametrii morfometrici ai semințelor parazitului sunt trăsături destul de stabile care nu s-au modificat substanțial pe parcursul evoluției.

Referitor la semințele de lupoaie colectate de pe speciile sălbatice de Artemisia (A. maritima, A. austriaca) şi Matricaria, s-a stabilit că deşi valorile raportului L/L sunt, de asemenea, în jur de 2,0 (variind între 2,12–2,44) semințele au fost mai mici comparativ cu cele provenite de pe cultura de floarea-soarelui. Astfel, lungimea şi lățimea semințelor au fost cuprinse între 0,232–0,307 mm şi 0,101–0,172 mm.

Analiza corelativă a parametrilor studiați a relevat o corelație pozitivă ridicată (r = 0,875) între lungime şi lățime, această concluzie nefiind confirmată la populațiile contemporane.

Ca rezultat al stabilirii distanței euclidiene dintre probe, în baza parametrilor semințelor, s-a relevat că cele mai distanțate (0,627–0,714) sunt probele colectate


de pe speciile de Artemisia şi cele de pe genotipurile de H. annuus, în cazul probelor provenite de pe Matricaria sp. şi H. annuus, precum şi Matricaria sp. şi Artemisia sp. distanță fiind mai mică (în jur de 0,300–0,406). În baza datelor obținute s-a constatat că diferențele dintre parametrii morfologici ai semințelor diferă, mai mult în funcție de gazdă, decât de perioada de dezvoltare.

5.3. Polimorfismul genetic al lupoaiei

Cunoaşterea variabilității genetice a paraziților cu impact esențial asupra culturilor agricole este deosebit de importantă, atât în vederea încadrării taxonomice corecte a acestora, cât şi în definitivarea programelor eficiente de ameliorare a plantelor de cultură şi a strategiilor de management şi control al patogenilor.

Ținând cont de faptul că trecerea la modul parazitar de viață a speciilor din familia Orobanchaceae a contribuit la simplificarea trăsăturilor morfologice a holoparaziților, dar şi de fenomenele precum poliploidia, încrucişarea interspecifică, hibridarea între organismele cu diferite niveluri de ploidie, partenogeneză şi anomaliile mitotice, caracteristice pentru acest grup de plante, este destul de dificil de a stabili apartenența acestora la o specie sau alta [Cubero, 1996]. În acest sens, începând cu anii ’90 ai secolului XX au fost realizate multiple cercetări cu referire la variabilitatea angiospermelor parazite.

Inițial, variabilitatea lupoaiei a fost investigată la nivel morfologic, studiile fiind axate preferențial pe evaluarea spectrului de gazde, a trăsăturilor specifice ale granulelor de polen şi micromorfologiei semințelor patogenilor [Abu Sbaih et al., 1994; Musselman şi Parker, 1982; Musselman, 1994; Joel et al., 2013]. Mai târziu, cercetările au fost focusate pe relevarea conținutului de compuşi fenolici [Georgieva şi Edreva, 1994], acizi graşi şi tococromanol în semințele de Orobanche [Velasco et al., 2000]. De asemenea, pentru a analiza variabilitatea diferitor specii de Orobanche şi a identifica unele trăsături specifice, în calitate de marcheri au fost folosite izoenzimele [Verkleij şi colab. 1986, 1989]. Aceste cercetări, deşi au contribuit la elucidarea unor aspecte importante privind biologia complexă a paraziților, nu au permis, însă, distincția certă dintre subsecțiunile de Orobanche.

La fazele ulterioare, cercetătorii s-au axat pe analiza ADN-ului plastidic, care grație naturii sale compacte şi rolului primar în fotosinteză, reprezintă un instrument important atât în studiile filogenetice, evaluarea diversității angiospermelor parazite şi apartenenței taxonomice specifice, cât şi în stabilirea mecanismelor de evoluție a plantelor lipsite de fotosinteză. Astfel, încă în anul 1990, Pamphilis


şi Palmer au raportat despre pierderea tuturor genelor codificatoare pentru complexul dehidrogenazic NAD(P)H plastidic din plastomul holoparazitului Epifagus virginiana. Pierderile masive de gene au condus la reducerea aproximativ în jumătate a genomului față de speciile fotosintetizatoare înrudite. S-a constatat că mai multe gene codificatoare a aparatului genetic sunt nefuncționale, inclusiv gene pentru ARNt, gene a complexului polimerazic şi unele gene codificatoare pentru proteinele ribozomale. Doar un număr mic de gene înrudite cu cele fotosintetice se mențin în plastom sub formă de pseudogene (de ex. ΨrbcL şi ΨatpA). Cu toate acestea, poziția genelor şi a repetițiilor inversate rămâne, în mare măsură, aceeaşi sau colineară cu cea a plantelor fotosintetizatoare [Morden et al., 1991; Wolfe et al., 1992].

Pe parcursul procesului de evoluție în genomul plastidic al holoparaziților se acumulează un şir de mutații care pot fi utilizate pentru a detecta diferențele dintre specii. Astfel, analizele de acest tip au fost utilizate cu succes pentru stabilirea relațiilor dintre patru specii de Orobanche [Wolfe şi dePamphilis, 1997] şi pentru identificarea a patru specii din subsecțiunea Minores [Benharrat et al., 2000; Roman et al., 2003].

În ultimele decenii, instrumente fiabile pentru analiza variabilității lupoaiei sunt marcherii moleculari, care spre deosebire de cei morfologici (structura semințelor parazitului) şi biochimici (izoenzime), sunt independenți de condițiile de mediu, oferind rezultate precise şi în termeni restrânşi.

Astfel, amprentarea ADN-ului nuclear a fost utilizată cu succes pentru discriminarea speciilor [Pran et al. 1997], inclusiv, pentru identificarea apartenenței taxonomice a semințelor din băncile de semințe din sol [Joel et al., 1998], deşi aplicabilitatea largă a marcherilor moleculari în diagnosticul tipului de infestare a solului este încă limitată din cauza variabilității intraspecifice a speciilor de fitopatogeni [Satovic, 2009].

Complimentar studiului diversității interspecifice în cadrul genului Orobanche, un interes deosebit prezintă cunoaşterea variabilității inter- şi intrapopulațilonale a paraziților – populația constituind unitatea elementară a evoluției. Analiza populațiilor naturale de O. cumana, contribuie la elucidarea dinamicii fondului comun de gene, a structurii populaționale şi distribuției geografice, precum şi a adaptării acestora la mediu şi centrele de origine. De asemenea, cunoaşterea variabilității genetice a parazitului este importantă în scopul obținerii hibrizilor de floarea-soarelui, caracterizarea populațiilor patogene şi a genotipurilor, fiind o condiție prealabilă în screeningul plantei gazdă privind rezistența la lupoaie.


Cercetările geneticii populaționale sunt focusate pe evaluarea cantității şi distribuției diversității genetice între şi în cadrul populațiilor, precum şi a interacțiunii factorilor modificatori ai structurii genetice a populațiilor (aşa ca mutația, recombinarea, migrația, deriva genetică şi selecția), în calitate de forțe motrice a evoluției. Interacțiunea forțelor evolutive poate avea drept rezultat diferențe esențiale în diversitatea genelor şi genotipurilor speciilor, precum şi în distribuirea diversității în cadrul şi între populații. Astfel, compararea şi interpretarea rezultatelor obținute în diferite investigații trebuie efectuată cu maximă precauție, în special în cazul utilizării diferitor strategii de eşalonare a probelor şi a unor sisteme distincte de marcheri moleculari (ca ex. marcheri dominanți sau codominanți) [Satovic, 2009].

Un factor important care afectează esențial cantitatea şi distribuirea diversității genetice în şi între populații este sistemul de încrucişare, speciile de Orobanche fiind atât autogame, cât şi alogame. Modalitatea de încrucişare este frecvent corelată cu morfologia florilor. Astfel, în timp ce unele specii au labii inferioare mari care servesc ca platforme de aterizare pentru insectele polenizatoare, favorizând polenizarea încrucişată, specia O. cumana, datorită morfologiei deosebite a florii (corola tubulară îndoită şi labii inferioare mici ce împiedică aterizarea polenizatorului), este tradițional considerată plantă autogamă [Satovic et al., 2009].

Recent, în Spania, cu aplicarea marcherilor SSR, a fost stabilită existența a două fonduri de gene (Valea Guadalquivir şi Provincia Cuenca) [Pineda-Martos et al., 2013] destul de îndepărtate genetic şi caracterizate prin variabilitate intrapopulațională semnificativ de scăzută. Totodată, un număr redus de populații au prezentat, o diversitate genetică mai înaltă, explicată prin prezența indivizilor din ambele fonduri de gene, cât şi a încrucişărilor dintre aceştia [Pineda-Martos et al. 2013]. Astfel, s-a constatat că specia O. cumana nu este strict autogamă, într-o oarecare măsură, realizându-se şi polenizarea încrucişată asigurată de polenizatorii mici. Existența alogamiei la plantele de lupoaie a fost relevată inclusiv în experiențe efectuate cu utilizarea unei forme mutante a parazitului, lipsită de pigmentație antocianică, stabilindu-se că polenizarea încrucişată se produce cu o rată de 15–40% [Rodríguez-Ojeda et al., 2013a, b]. Sistemul mixt de încrucişare a plantei face şi mai dificilă cunoaşterea structurii genetice şi a dinamicii populațiilor.

Întrucât la speciile autogame fluxul de gene între populații, asigurat de transferul de polen, este mult mai redus comparativ cu speciile alogame sau cele cu sisteme mixte de încrucişare, variabilitatea interpopulațională la plantele din prima


categorie fiind mult mai mare, față de cele din a 2-a şi a 3-a grupă [Sweigart şi Willis, 2003]. Drept consecință, speciile cu polenizare încrucişată se caracterizează prin proporții mai mari de loci polimorfi, un număr mai mare de alele per locus polimorf şi, respectiv, un nivel mai înalt de diversitate genetică [Dubois et al. 2003; Nybom, 2004; Satovic, 2009]. Diversitatea genetică generală la speciile autogame poate fi limitată în comparație cu cea a speciilor alogame, inclusiv datorită faptului că mutațiile noi ce apar într-o populație au o probabilitate redusă de a se răspândi în alte populații, chiar dacă o anumită alelă atinge o frecvență ridicată în cadrul populației de origine [Slatkin, 1980]. Mai mult ca atât, la speciile cu autopolenizare, mutațiile dăunătoare ajung mai uşor în stare homozigotă, fiind susceptibile de a fi eliminate prin selecție [Hamrick şi Godt, 1996].

În contextul celor expuse, este evident că speciile autogame ar trebui să se caracterizeze printr-un nivel relativ scăzut al diversității genetice în cadrul populației şi, respectiv, o divergență genetică substanțială între populații. Rezultate care confirmă afirmația dată în cadrul genului Orobanche au fost obținute pe modelul speciilor O. crenata şi O. cumana, cu sisteme distincte de încrucişare – alogam şi mixt (preferențial autogam), corespunzător. Astfel, Gagne şi colaboratorii [1998], analizând diversitatea genetică a opt populații de lupoaie cu origine diferită, a constatat că 47% de variabilitate se atribuie diferenței dintre populații şi 38% celei intrapopulaționale. Conform datelor unui studiu similar ce a inclus şase populații de O. crenata, 71% din totalul diversității genetice a fost atribuit diversității genetice din cadrul populațiilor şi doar 5% – divergențelor dintre populații [Román et al., 2002].

Un factor important ce împiedică fluxul genic şi promovează diferențierea genetică intrapopulațională este considerată distanța geografică [Kuss et al., 2008], similitudinea genetică scăzând odată cu creşterea acesteia. Astfel, Joel şi colaboratorii (1998) au pus în evidență unele corelații dintre distanța genetică şi geografică la diverse populații de Orobanche. Conform studiului realizat de Gagne şi coautorii (1998) schimbul de gene dintre populațiile de lupoaie cu origine diferită a fost destul de mic, cele mai mari valori ale diferențierii genetice, fiind determinate între populațiile spaniole şi cele bulgare, pe când valorile minime au fost constatate între accesiunile din Bulgaria şi Turcia.

Totodată, datorită schimbului intens de semințe de floarea-soarelui, şi, implicit, lupoaie, adesea populațiile parazitului din aceiaşi regiune geografică, iar uneori chiar şi plantele prelevate din acelaşi câmp, sunt destul de distincte din punct de vedere genetic [Satovic, 2009]. Astfel, diferențierea genetică esențială dintre populațiile de lupoaie provenite din două provincii ale Spaniei (Cuenca şi


Guadalquivir Valley) sugerează asupra faptului că acestea ar putea proveni din semințe introduse din zone diferite. Conform cercetătorilor spanioli [Pineda-Martos et al., 2013], diversitatea genetică inter- şi intrapopulțională extrem de scăzută, stabilită în cazul majorității populațiilor din provincia Cuenca şi, respectiv, Guadalquivir Valley ar putea fi atribuită efectului de fondator, cele două grupuri principale de populații derivând, probabil, dintr-un număr foarte mic de indivizi izolați de alte populații mari, destul de distanțate genetic [Pineda-Martos et al., 2013].

Efectul fondator este o formă a derivei genetice şi reprezintă o scădere esențială a variației genetice în cazul în care o nouă populație este formată în baza unui număr foarte mic de indivizi izolați dintr-o populație mai mare [Mayr, 1954]. Ca urmare a scăderii variației genetice, noua populație are o diversitate genetică mai mică, iar din cauza derivei genetice aceasta poate fi foarte diferită, atât genetic, cât şi fenotipic, de populația inițială. Astfel, populațiile din afara centrului de origine a unei specii ar avea probabil o variabilitate genetică mai mică comparativ cu cele din centrul de origine [Joel et al., 2013; Satovic, 2009].

Primul care a sugerat existența efectului fondator la lupoaie a fost Castejón-Muñoz şi colaboratorii (1991). Analizând cinci populații spaniole de lupoaie, cu utilizarea izoenzimelor în calitate de marcheri, cercetătorii au presupus că variabilitatea mai mică relevată la patru populații care parazitează hibrizii pentru ulei, comparativ cu nivelul stabilit la probele colectate de pe floarea-soarelui de cofetărie, manifestată în principal prin pierderea şi fixarea unor alele, s-a datorat originii mai recente a acestora de la câțiva indivizi transferați pe achenele de floarea-soarelui [Castejon-Munoz et al., 1991]. Existența a două grupuri distincte de gene a fost raportată şi cu referire la 9 populații de lupoaie din Tunisia, presupunându-se că la baza acestora au stat indivizi de O. cumana introduşi din Europa de Est, în mod separat [Jebri, 2017].

O altă forță motrice a evoluției este selecția care, favorizând unele genotipuri sau altele, provoacă modificări în structura genetică a unei populații şi contribuie la creşterea adaptării unui organism la mediul său înconjurător. În cazul speciilor de Orobanche se are în vedere, în special, selecția indusă de gazdă. Spre deosebire de majoritatea speciilor din acest gen, O. cumana are un spectru foarte limitat de gazde, cu preferințe aproape exclusive față de floarea-soarelui. Această particularitate specifică, determină existența raselor de lupoaie cu agresivitate diferită față de planta gazdă [Satovic, 2009; Vranceanu, 2000].


Datele referitoare la genetica populațiilor de O. cumana sunt încă destul de limitate, în special, din cauza lipsei de marcheri adecvați, care ar permite discriminarea biotipurilor cu virulență distinctă, precum şi a ecotipurilor cu origine geografică diferită. La fazele primare de analiză moleculară, în studiul relațiilor genetice dintre speciile de Orobanche şi populațiile de O. cumana, în calitate de marcheri au fost utilizate izoenzimele [Castejón-Muñoz et al., 1991; Verkleij et al., 1986, 1989], urmate de marcherii dominanți, de tipul RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) şi ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) [Gagne et al., 1998; Benharrat et al., 2002; Roman et al., 2002; Ciuca et al., 2004; Atanasova et al., 2005]. Marcherii moleculari pot fi utilizați inclusiv pentru a identifica rasele fiziologice ale diferitor plante parazite. Astfel, studiile privind diversitatea genetică realizate cu ajutorul marcherilor ISSR au permis caracterizarea a doua populații de P. ramosa cu diferite nivele de patogenitate [Buschmann, 2005]. Variabilitatea genetică a diferite rase de S. gesnerioidespe a fost analizată utilizând marcheri AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), fiind posibilă distingerea formelor individuale în cadrul şi între populațiile din fiecare rasă şi identificarea marcherilor moleculari specifici care determină o astfel de diferențiere. Două rase noi ale parazitului au fost identificate pe baza unor profile genetice şi în baza capacității diferențiale de a parazita soiuri gazdă specifice, ceea ce sugerează că atât izolarea geografică, cât şi afinitatea față de o anumită planta gazdă sunt factori critici care definesc formarea rasei de agresivitate [Botanga şi Timko, 2006].

Actualmente, în studiul O. cumana, prioritate se acordă marcherilor SSR (Simple Sequence Repeat), datorită avantajelor sale, precum moştenirea codominantă, numărul multiplu de alele şi gradul înalt de polimorfism [Pineda-Martos et al., 2013, 2014; Guchetl et al., 2014a, 2014b; Bilgen et al., 2019].

Utilizarea marcherilor RAPD în evaluarea diversității genetice. Una dintre cele mai simple şi rapide tehnici de screening a ADN-ului pentru un număr mare de locus-uri, este RAPD-PCR [Schlotterr, 2004]. Metoda este bazată pe utilizarea primerilor arbitrari scurți (până la 10 nucleotide) şi nu necesită cunoştințe prealabile despre secvența de ADN care urmează a fi amplificată. Ulterior, benzile corespunzătoare marcherului identificat pot fi clonate, secvențiate şi folosite pentru a dezvolta marcheri specifici, precum CAPS sau SCAR [Drine, 2016; Manikanda, 2013].

RAPD-PCR prezintă un şir de avantaje – solicită cantității reduse de ADN necesar pentru analizele genetice, procedurile tehnice de realizare sunt destul de simple şi relativ ieftine, oferă posibilității de automatizare a procesului, astfel încât, poate fi utilizată pe larg în diverse laboratoare de cercetare, fără


eforturi considerabile, ca o etapă incipientă de studii moleculare ale variabilității germoplasmei. Totodată, metoda RAPD prezintă şi o serie de imperfecțiuni legate de protocolul de lucru sau de calitatea informației obținute. Astfel, teoretic este posibil ca benzile asociate fragmentelor de talie egală în două populații diferite, să nu fie obligatoriu omoloage. Este cunoscută şi reproductibilitatea slabă a metodei [Ellisworth et al., 1993]. Doar 14% dintre primeri pot oferi rezultate reproductibile ale polimorfismului şi identificării marcherilor moleculari [Teulat et al., 1994].

Aplicațiile tehnicii RAPD includ: studiul diversității genetice, caracterizarea germoplasmei, determinarea structurii genetice a populațiilor, a variabilității somaclonale, identificarea cultivarelor şi a purității hibrizilor. Astfel, Paran şi colaboratorii [1997] au demonstrat utilitatea secvențelor de ADN polimorfe amplificate pentru studiu variabilității intra- şi interspecifice la lupoaie (O. crenata, O. aegyptiaca, O. ramosa, O. cernua, O. cumana) în Israel.

Analizând un şir de populații de O. cumana din diferite țări europene, cu utilizarea marcherilor RAPD, Gagne şi colaboratorii [1998] au constatat că această plantă parazit se caracterizează printr-o variabilitate intrapopulațională mică, iar structura genetică a populațiilor din zone geografice diferite este foarte omogenă. Populațiile sunt foarte bine structurate şi organizate în două grupe distincte, prima – incluzând accesiunile provenite din țările Europei de Sud-Est (Bulgaria, România şi Turcia), iar a doua grupă – populațiile din Spania, ce au o origine monofiletică.

Un studiu similar a fost realizat de cercetătorii români asupra a zece populații de lupoaie cu origine diferită (Spania, fosta Iugoslavie, România – Călăraşi, Constanța, Tulcea, Bucureşti şi Bărăganu), constatându-se un nivel scăzut de polimorfism în cadrul populațiilor şi absența corelațiilor dintre originea geografică şi distanța genetică [Ciucă et al. 2004]. Atanasova şi colaboratorii [2005] a raportat date privind diversitatea genetică a speciilor O. cumana Wallr., O. cernua Loefl. şi O. ramosa L., provenite din diferite regiuni agroecologice din Europa de Sud-Est şi Orientul Mijlociu.

Analiza diversității genetice a douăsprezece populații de O. cumana colectate din diferite regiuni ale Republicii Moldova (Donduşeni, Soroca, Chişinău, Sângera, Răzeni, Taraclia, Cimişlia, Ceadâr-Lunga şi Ştefan-Vodă), Ucraina (Ismail) şi România (Fundulea) cu şase primeri RAPD (OPB-11, OPG-06, UBC-250, UBC-215, A2, A3) a pus în evidență profile distincte, fiind relevați un şir de ampliconi specifici pentru diferite populații (Fig. 5.7).


A. B. C.

D. E. F.

Figura 5.7. Produsele de amplificare ale diferitor populații de lupoaie cu primerul OPA-11 (A), OPG-06 (B), UBC-250 (C), UBC-215 (D), A2 (E) şi A3 (F)

[Glijin, 2014]

De menționat că, preliminar, populațiile geografice de O. cumana analizate au fost incluse în studii de identificare a apartenenței rasiale. Experiențele au fost realizate în condiții de laborator (în vase de vegetație), utilizând un set de diferențiatori de floarea-soarelui pentru depistarea raselor de lupoaie D, E, F şi G, oferit de INCDA Fundulea, România. Autorii au atestat o variabilitate genetică ridicată şi o diferențiere a populațiilor de lupoaie analizate după origine şi rasa de agresivitate [Gîscă, 2013].

Datele moleculare obținute în urma analizei RAPD au servit drept bază în evaluarea distanței genetice şi construirea dendrogramei ce reprezintă relația dintre probele de lupoaie incluse în studiu, prin clusterizarea UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean), gradul de similaritate fiind calculat după coeficientul Jaccard.

Dendrograma generată în baza matricelor binare rezultate la analiza profilelor obținute cu cei 6 primeri RAPD investigați, este constituită din patru grupuri principale, A, B, C şi D (Fig. 5.8).


Figura 5.8. Dendrograma (UPGMA) obținută în urma analizei RAPD a diferitor populații geografice de lupoaie

[Glijin, 2014]

Grupul A include, la rândul său, alte trei subgrupuri, notate cu A.1, A.2 şi A3. Subgrupul A.1 cuprinde populațiile Donduşeni, Soroca şi Bălți care reprezintă partea de Nord a Republicii Moldova. Subgrupul A.2 este constituit din populațiile Chişinău şi Sângera, iar populația Răzeni s-a încadrat în subgrupa A.3, toate aparținând zonei de Centru a țării. Grupul B se diferențiază în doua grupe secundare B.1 şi B.2, care cuprind populațiile Taraclia şi Ismail şi, respectiv, Fundulea. Rezultatele experiențelor denotă faptul că aceste populații sunt apropiate din punct de vedere genetic.

Cealaltă ramură a dendrogramei (C) include populația Cimişlia şi Ştefan-Vodă, iar clusterul D, este constituit doar din populația Ceadâr-Lunga. Gruparea ramurilor C şi D, în legătură cu originea geografică, permite emiterea unor concluzii cu referire la diferențierea populațiilor în funcție de regiunea geografică.

Astfel, se observă o diferențiere în interiorul grupurilor de proveniență zonală. În toate cazurile se constată o tendință clară de distribuție în funcție de zona geografică. În general variabilitatea genetică în cazul populațiilor de lupoaie este destul de redusă, rezultatele obținute, fiind în acord cu cele raportate de Ciucă şi colaboratorii (2004).


Analizând clusterul obținut din perspectiva apartenenței rasiale a populațiilor de lupoaie se relevă o diferențiere a acestora în funcție de rasa de virulență. Astfel, populațiile de lupoaie Donduşeni, Soroca şi Bălți ce aparțin raselor de agresivitate F sunt grupate în clusterul A, cele din Chişinău, Sângera şi Răzeni, care reprezintă rasa ≥ F sunt cuprinse în clusterul B, iar populațiile Taraclia, Ismail (Ucraina), Fundulea (România), Cimişlia, Ştefan-Vodă şi Ceadâr-Lunga atribuite rasei de agresivitate ≥ G sunt incluse în clusterele C şi D [Glijin et al, 2013].

Rezultatele cercetărilor prezentate au aplicabilitate majoră în practică, privind zonarea hibrizilor de floarea-soarelui în funcție de existența raselor de lupoaie în teritoriu.

De remarcat că, sistemul de marcheri RAPD este util şi eficient inclusiv în identificarea unor particularități caracteristice speciilor, oferind oportunități rapide şi relevante de clasificare moleculară a taxonilor. Astfel, cu ajutorul primerilor RAPD OPC-1, OPC-02, OPC-03, OPC-04, OPC-05, OPC-06, OPC-07 şi OPC-08 a fost posibilă distincția dintre două specii ale parazitului Cuscuta (C. reflexa şi C. chinensis) [Khan et al., 2010]. Ei au fost folosiți cu succes pentru a diferenția importante specii din genul Orobanche din Republica Moldova [Duca et al., 2019], Israel [Katzir, 1996] şi Egipt [Zeid, 1997]. Paran [1997] şi Joel [2006; 2013] au evaluat amploarea variabilității genetice intra- şi interspecifice la speciile de Orobanche provenite din Israel, iar Roman şi coautorii [2003] au analizat o gamă de 20 de taxoni din Spania, stabilind eficacitatea aplicării acestor marcherilor randomizați în determinarea relațiilor genetice dintre speciile analizate şi clarificarea unor probleme cu referire la clasificarea taxonomică a lor.

Generalizând datele obținute prin analize de amplificare cu primeri arbitrari scurți, se constată utilitatea aplicării marcherilor RAPD în studii complexe de relevare a polimorfismului şi diversității genetice, relațiilor filogenetice, în cercetări taxonomice şi în ameliorarea asistată de marcheri moleculari.

Utilizarea marcherilor SSR în evaluarea diversității genetice. Microsateliții sau repetițiile de secvențe simple (SSR – Simple Sequence Repeat) reprezintă secvențe mono-, di-, tri-, tetra- sau penta-nucleotidice repetitive în tandem care sunt distribuite aleatoriu în genomurile organismelor eucariote [Tautz şi Renz, 1984]. Secvențele de ADN repetitiv constituie până la 90% din genomul plantei [Nagl et al., 1983]. ADN-ul repetitiv în tandem este clasificat în trei grupe majore [Tautz şi Renz, 1984]: (i) ADN-ul satelit prezentat prin unități repetitive cu o lungime de până la 300 de perechi de baze (pb), (ii) monomeri de minisateliți cuprinse între 9–100 pb şi (iii) microsateliții sau repetițiile de secvențe simple (SSR) care


prezintă unități repetitive, scurte, de 1–6 pb lungime. Fiecare microsatelit este, de obicei, localizat la un singur locus, cu o variație mare a numărului de repetiții în rândul indivizilor. Astfel, locusurile de microsateliți sunt adesea multi-alelici [Saghai-Maroof et al., 1994]. Secvențele SSR se caracterizează prin polimorfism înalt, marcare fără ambiguitate a alelelor, reproductibilitate înaltă, moştenire codominantă, accesibilitate şi, prin urmare, sunt foarte utili în amprentarea genomică (fingerprinting), cartarea genomului, studiul relațiilor genetice şi filogenetice, selecția asistată de marcheri şi genetica populațiilor [Yaish et al., 2003].

Marcherii SSR sunt folosiți cu succes inclusiv în analiza moleculară a unor specii parazite de Orobanchaceae, cum ar fi Striga hermonthica [Yoshida et al., 2010], Conopholis americana [Rodrigues et al., 2012], Melampyrum sylvaticum L. [Crichton et al., 2012] etc. Recent, prin secvențierea ADN-ului genomic a O. cumana, a fost elaborat un set informativ şi funcțional de marcheri SSR. La analiza populațiilor de O. cumana şi O. cernua – două specii foarte asemănătoare din punct de vedere morfologic, s-a constatat că marcherii elaborați au o putere de discriminare ridicată, permițând gruparea populațiilor în funcție de originea geografică şi specificitatea față de gazdă, având o importanță majoră în cercetarea O. cumana şi speciilor înrudite [Pineda-Martos et al., 2014a].

Un subset de 15 marcheri SSR (iar în unele studii 8–13 dintre aceştia) extrem de polimorfi au fost, ulterior, aplicați cu succes în evaluarea relațiilor genetice în cadrul şi între diverse populații de O. cumana din Spania [Pineda-Martos et al., 2013], România, Rusia, Kazahstan [Guchetl et al., 2014a, 2014b] şi Turcia [Bilgen et al., 2019]. Analiza clusteriană pe un eşantion de 50 de populații spaniole a evidențiat existența a două fonduri de gene îndepărtate, variabilitatea intra- şi interpopulațională în cadrul fiecărui grup de gene, fiind foarte scăzută. Această structură a populației reflectă probabil un efect fondator, cele două grupuri de gene distante genetic derivând din evenimente de introducere separate. Rasele fiziologice au fost distribuite aliator în cadrul clusterelor, ceea ce sugerează că rasele actuale ar fi putut evolua, prin mutații, dintr-un fond genetic comun [Pineda-Martos et al., 2013].

Similar, o distribuție în două grupe bine diferențiate a fost obținută în cazul populațiilor analizate de Guchetl şi colaboratorii [2014a, 2014b], clusterul I incluzând populațiile din Rusia şi Kazahstan, iar grupul II – populațiile din diferite regiuni ale României, indiferent de apartenența rasială. Similaritatea populațiilor de lupoaie din țările fostei Uniuni Sovietice se explică, probabil, prin faptul că pe aceste teritorii un timp îndelungat au fost cultivați practic aceleaşi genotipuri de


floarea-soarelui fără a fi introduse soiuri şi hibrizi străini, acestea contribuind la constituirea unui genofond specific atât a plantei gazdă, cât şi a parazitului. S-a stabilit că populațiile de lupoaie din fosta Uniune Sovietică sunt mai polimorfe şi au o diversitate genetică intrapopulațională mai mare comparativ cu cele din România. O grupare a populațiilor de lupoaie din Turcia, preferențial, în funcție de originea geografică a fost raportată şi de Bilgen şi colaboratorii [2019].

Analiza clusteriană realizată în baza profilelor generate de un set de 27 perechi de primeri SSR din colecția propusă de Pineda-Martos şi alții [Pineda-Martos et al., 2014a] în studiul diversității unor populații de O. cumana din Tunisia, Spania, Serbia, Bulgaria, România şi Israel a indicat că populațiile tunisiene, cu mici excepții, au fost grupate într-un cluster comun cu majoritatea populațiilor din Europa de Est. Evaluările la nivel intrapopulațional a lupoaiei provenite din Tunisia au pus în evidență două grupe de gene îndepărtate, fapt explicat prin introducerea separată a parazitului în diverse regiuni ale țării concomitent cu semințele de floarea-soarelui, probabil din Europa de Est [Jebri, 2019].

Un interes deosebit prezintă studiul cercetătorilor spanioli axat pe evidențierea, în baza analizei SSR, a relațiilor dintre populațiile de O. cumana care parazitează cultura de floarea-soarelui şi cele ce afectează diverse specii sălbatice de Asteraceae, precum Artemisia maritima L., Anthemis arvensis L., Chamaemelum nobile (L.) şi alte specii neidentificate de pe coasta Mării Negre a Bulgariei [Pineda-Martos et al., 2014b]. În populațiile bulgare au fost identificate două fonduri principale de gene, majoritatea populațiilor având caracteristici intermediare. O observație importantă în acest studiu a fost faptul că structura genetică a populațiilor de O. cumana din flora spontană reflecta introgresiunea de gene de la populațiile care parazitează floarea-soarelui, ceea ce s-a confirmat inclusiv prin nivelul similar de virulență a ambelor grupuri de populații față de floarea-soarelui. Rezultatele obținute au fost explicate prin schimbul eficient de gene dintre formele colectate de pe planta de cultură şi cele provenite de pe gazde din flora spontană. Fluxul bidirecțional de gene poate avea un impact esențial asupra evoluției parazitului, variabilitatea genetică a populațiilor sălbatice având rol de „rezervor” de gene ce favorizează capacitatea lupoaiei din cultură de a depăşi mecanismele de rezistență genetică a florii-soarelui, contribuind la apariția de noi rase fiziologice [Pineda-Martos et al., 2014b].

Folosind marcheri SSR şi SNP (Single Nucleotide Polymorphisms), Calderon-Gonzales şi colaboratorii [2019] au construit prima hartă genetică de linkage pentru O. cumana şi au cartat locusul Pg implicat în pigmentarea plantelor. Cartografierea locusului dat oferă un exemplu, cercetătorii urmând să se focuseze


pe cartarea genelor/QTL-urilor (locusurilor pentru trăsături cantitative) asociate parazitismului şi virulenței, folosind populațiile ce segregă din liniile parentale ce se disting pentru aceste trăsături. Localizarea şi, eventual, clonarea genelor responsabile de aceste caractere va avea implicații directe asupra agriculturii practice, reprezentând noi ținte pentru proiectarea rațională a strategiilor de control a acestui parazit devastator.

În contextul celor expuse a prezentat interes studiul diversității genetice a unui şir de populații de O. cumana colectate din diverse regiuni ale Republicii Moldova. Investigațiile au fost axate pe analiza a 39 de populații de lupoaie (Tab. 4.3), cu statut rasial distinct, utilizând 13 primeri SSR polimorfi recomandați de Pineda-Martos şi alții [Pineda-Martos et al., 2013].

Primerii studiați au prezentat diferite niveluri de polimorfism şi au produs un număr total de 50 de alele cu media 4,17. Numărul de alele detectate per locus în diferite accesiuni de lupoaie a variat de la 2 (Ocum-141) până la 8 (Ocum-81). Astfel, marcherii SSR au dezvăluit un număr mai mare de alele per locus, comparativ cu rezultatele obținute în studii similare cu referire la populațiile din Spania [Pineda-Martos et al., 2013] sau Rusia, Kazahstan şi România [Guchetl et al., 2014a, b], unde primerii menționați au produs în mediu 2,2 şi 2,3 alele per locus, respectiv.

Valoarea PIC (Polymorphic Information Content) care reflectă nivelul de polimorfism pentru fiecare pereche de primeri a variat de la 0,27 (Ocum-122) la 0,77 (Ocum-197) cu o valoare medie de 0,57 [Duca et al. 2017], fiind diferită de valorile raportate de Pineda-Martos şi colaboratorii [2014a] – de la 0,33 la 0,37. Cu toate acestea, Liu şi colaboratorii a susținut că valoarea PIC nu este constantă pentru orice locus SSR şi prezintă doar o referință pentru capacitatea relativă a marcherului de a atesta diversitatea genetică [Liu et al., 2011]. A fost observată o corelație medie între valoarea PIC şi numărul de alele per locus (coeficientul de corelație al lui Spearman de rang 0,47). Rezultatele obținute ar putea fi explicate prin prezența unor cazuri cu valori extreme, precum Ocum-197 (cinci alele cu cel mai mare PIC 0,77) şi Ocum-122 (trei alele cu cel mai mic PIC 0,27) [Duca et al., 2017].

De menționat că perechile de primeri Ocum-59 şi Ocum-108 au generat un număr scăzut de benzi pentru fiecare populație, dar au fost foarte polimorfi, fiind mai utili pentru diferențierea populațiilor de lupoaie, comparativ cu primerii care au generat un profil supraîncărcat (2–3 benzi majore şi un număr ridicat de benzi minore), cum ar fi Ocum-52 şi Ocum-74 (Fig. 5.9) [Duca et al. 2017].


Analizele au pus în evidență un şir de alele specifice atât pentru populațiile geografice individuale (ca ex. două alele, 106 pb şi 109 pb, generate de primerul Ocum-81 – specifice populației Svetlâi; alela de 100 pb generată de Ocum-70 – specifică pentru Alexanderfeld), cât şi pentru un grup de populații aparținând unei rase, utile în diferențierea biotipurilor. Astfel, au fost detectate o alelă specifică pentru populațiile din rasa E, două – pentru rasa F şi 6 – pentru rasa H, generate de marcherii Ocum-70, Ocum-81, Ocum-206, Ocum-87 şi Ocum-74.

Populațiile de lupoaie au prezentat niveluri diferite ale variabilității genetice, evidențiate prin aplicarea unui sau altui primer. În general, numărul total de benzi generate per populație a variat de la 17 (Congaz şi Gura Galbenei) la 24 (Sîngera şi Carabetovca). Cele mai pronunțate diferențe în profilele SSR, în cazul mai multor perechi de primeri, au fost relevate la populațiile colectate din regiunea de Sud.

Ocum-52 Ocum-59 Ocum-70

Ocum-74 Ocum-75 Ocum-87

Figura 5.9. Polimorfismul genetic a diferitor populații de lupoaie relevat cu marcheri SSR

Comparând rezultatele obținute pentru populațiile din diferite regiuni ale Republicii Moldova, s-a constatat că majoritatea populațiilor din Centru (68,75%) s-au caracterizat prin prezența a mai mult de 20 de benzi, fapt ce indică o mai mare diversitate genetică, comparativ cu populațiile din celelalte zone. Astfel, toate populațiile de O. cumana colectate din Nordul țării au prezentat un număr total de benzi mai mic sau egal cu 20. Spre deosebire de accesiunile de lupoaie colectate de la Centru şi Nord, în cazul a 52,6%, a fost înregistrat un numărul


total de benzi mai mic sau egal cu 20, iar pentru 47,4% a fost relevată prezența a mai mult de 20 de benzi. Astfel, acest grup de populații au o poziție intermediară între cele două grupuri menționate (Fig. 5.10) [Duca et al., 2017].

Cu toate acestea, printre 50 de alele analizate în acest studiu, au fost detectate 45 de alele în 19 populații de lupoaie de la Sud, 37 alele în 16 populații din Centru şi 31 alele în 4 populații de la Nord. Conform acestor date, se poate concluziona că populațiile din regiunea de Sud au o mai mare diversitate genetică decât celelalte. Nivelul ridicat de diversitatea genetică observată la populațiile parazitului din regiunea de Sud a Moldovei este în concordanță cu datele obținute anterior privind creşterea patogenității şi variabilității populațiilor din această zonă [Duca et al., 2015].

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Num

ăr to

tal d

e be

nzi

Populaţii de lupoaie

≤ 30 >30

Nord Centru Sud

Figura 5.10. Numărul total de benzi generate per populație de O. cumana[Duca et al., 2017]

1 – Donduşeni; 2 – Cazangic; 3 – Gura Galbenei; 4 – Soroca; 5 – Sărata Mereşeni; 6 – Congaz; 7 – Beşalma; 8 – Rassvet; 9 – Chişinău; 10 – Bălţi; 11 – Ciocîlteni; 12 – Frăsîneşti; 13 – Talmaza; 14 –

Brînzenii Noi; 15 – Izbişte; 16 – Holercani; 17 – Floreni; 18 – Ermoclia; 19 – Băcioi; 20 – Prepeliţa; 21 – Corteni; 22 – Ciadîr-Lunga; 23 – Taraclia; 24 – Costuleni; 25 – Fundul Galbenei; 26 – Cimişlia;

27 – Grigorievca; 28 – Alexanderfeld; 29 – Căzăneşti; 30 – Manta; 31 – Crihana Veche; 32 – Sîngera; 33 – Ştefan-Vodă; 34 – Chirsova; 35 – Slobozia-Mare; 36 – Verejeni; 37 – Buţeni; 38 – Svetlîi; 39 – Carabetovca.

Analiza clusteriană bazată pe profilul molecular al celor 39 populații de lupoaie a condus la obținerea unei dendrograme cu coeficientul cofenetic de corelație ridicat (CP = 0,75) (Fig. 5.11).

Spre deosebire de rezultatele raportate de alți autori, care au pus în evidență grupuri majore, corelate preferențial cu originea geografică a populațiilor [Pineda-Martos et al., 2013], prezentul studiu relevă o grupare a populațiilor în clustere mici (câte 1-2 populații), observându-se o diferențiere în interiorul grupurilor cu aceeaşi proveniență zonală. Deşi, populațiile din regiunea de Nord, Centru şi Sud, nu au fost divizate clar în clustere separate, se constată o tendință generală


de distribuție în funcție de zona geografică, accesiunile colectate din localități situate la distanțe mici fiind, în mare parte, grupate împreună [Duca et al. 2017].

Figura 5.11. Dendrograma UPGMA obținută după coeficientul Jaccard în urma analizei SSR a diferitor populații geografice de lupoaie din Republica Moldova

[Duca et al., 2017]

Totodată, similar datelor obținute de alți cercetători, nu s-a observat gruparea populațiilor în clustere distincte în acord cu apartenența rasială, populațiile din diferite rase, fiind repartizate aleatoriu în cadrul grupurilor.

Având în vedere rezultatele obținute cu referire la distanța genetică, analiza clusteriană şi datele moleculare, se poate concluziona că populațiile din Republica Moldova demonstrează diferențe majore în ceea ce priveşte profilul molecular şi o eterogenitate ridicată, cea mai mare diversitate genetică fiind relevată la populațiile din partea de Sud a țării.

Utilizarea marcherilor ISSR în evaluarea diversității genetice. Marcherii ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) reprezintă fragmente de ADN care sunt flancate la ambele capete prin secvențe microsatelite. Sistemul de marcheri ISSR detectează polimorfismul la nivelul regiunilor ADN inter-microsatelite fără a fi necesare cunoştințe prealabile despre secvențe, primerii bazându-se pe o secvență repetitivă, adesea cu o ancoră degenerată 3′ care amplifică secvența dintre doi


microsateliți, rezultând un număr mare de produse de amplificare. Marcherii ISSR aparțin clasei de marcheri multilocus, în majoritate sunt marcheri genetici dominanți, similar marcherilor RAPD şi AFLP, în acelaşi timp, caracterizându-se printr-o reproductibilitate mult mai înaltă comparativ cu marcherii RAPD, simplitate în realizare şi cost mai mic în comparație cu AFLP, fiind eficienți pentru diferite studii, în special în domeniul diversității genetice, amprentarea ADN-ului şi filogenie [Ng et al., 2015].

De-a lungul anilor, marcherii ISSR au fost utilizați cu succes în genetica plantelor, inclusiv studiul diferitor specii parazite din familia Orobanchaceae. Astfel, analiza diversității genetice cu marcheri ISSR a permis caracterizarea a două populații de P. ramosa cu niveluri diferite de patogenitate [Buschmann et al., 2005]. Analiza ISSR a cinci populații de O. minora din SUA a evidențiat un nivel scăzut de polimorfism, indivizii din cadrul populațiilor având aproape toate fragmentele ISSR în comun, cauza acestei diversități scăzute fiind, probabil, faptul că populațiile date provin de la câteva plante introduse din Europa concomitent cu semințele plantelor de cultură contaminate [Westwood şi Fagg 2004). În mod similar, a fost stabilită o diferențiere moleculară foarte scăzută între populațiile spaniole de O. crenata, lipsa unor diferențe semnificative datorându-se faptului că acestea au derivat dintr-o sursă unică sau apomixiei (procesul de reproducere asexuată prin semințe dezvoltate din ovule nefecundate) frecvent prezentă la unele Orobanchaceae [Roman et al., 2002]. Marcherii ISSR au furnizat dovezi privind divergențele dintre variațiile de O. minor ssp. maritima care parazitează morcovul şi O. minor var. minor ce afectează trifoiul [Thorogood et al., 2008, 2009].

Benharrat şi colaboratorii [2002], utilizând cinci primeri ISSR – (CAA)5, (GACA)4, (GATA)4, (CA)6RG şi (CTC)4RC, au studiat diversitatea genetică şi relațiile dintre un şir de populații de O. hederae şi O. amethystea colectate din vestul şi centrul Franței şi populații de O. cumana şi O. cernua provenite din Spania, Bulgaria, Israel şi România, detectând un şir de marcheri moleculari specifici atât pentru fiecare specie analizată, cât şi pentru unele populații din cadrul aceleiaşi specii şi demonstrând utilitatea potențială a metodei ISSR pentru discriminarea între populații. Primerul (GATA)4 a fost recomandat pentru diferențierea între specia O. cernua şi O. cumana.

Analiza diversității genetice a 29 de probe de lupoaie colectate din diferite locații din principala regiune producătoare de floarea-soarelui din China cu 12 primeri ISSR a indicat că populațiile de O. cumana din regiunile Inner Mongolia şi Xin Jiang se remarcă prin cea mai mare diversitate genetică. În baza analizei


clusteriene, populațiile de lupoaie din 6 provincii diferite se grupează în două subgrupuri distincte [Shi et al., 2018].

Studiul diversității genetice a populațiilor de lupoaie colectate de pe teritoriul Republicii Moldova, cu utilizarea a 14 primeri ISSR, inclusiv cei propuşi de Benharrat şi colaboratorii [2002] a pus în evidență un nivel diferit de polimorfism în cazul fiecărei amorse, valoarea PIC variind între 0,32 ((CA)6AC) şi 0,46 (primerul 807) cu o valoare medie de 0,40 (Fig. 5.12).

0,46

0,23

0,37 0,390,44

0,39 0,410,48

0,440,48

0,46 0,44

0,320,28

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0

5

10

15

20

25

807

810

835

841

857

(CAA)5

(GACA)4

(GATA)4

(CA)6RG

(CTC)4RC

(CAG)5

(CT)8TC

(CA)6AC

(AG)8YA

PIC

Num

ărul

de

benz

i per

prim

er

Primerii

Figura 5.12. Corelația dintre valoarea PIC şi numărul de loci per primer [Duca et al., 2019]

Amorsele utilizate au generat 132 de loci (media = 9,4/primer) cu 74,7% de loci polimorfi. Analiza electroforegramelor a relevat că primerul 807 a generat cel mai mare număr de loci (20), în timp ce primerul (CA)6AC a produs numărul minim (5) [Duca et al., 2019].

Genotiparea moleculară cu primerii selectați a permis depistarea fragmentelor comune, polimorfe şi specifice de ADN (Fig. 5.13).

Fragmentele comune de ADN în spectrele electroforetice obținute în rezultatul analizei PCR cu primerii 841 (926, 1170, 1432 pb); (GATA)4 (835 pb); (CA)6RG (750 şi 1584 pb); şi (CA)6AC (1062 pb) prezintă o dovadă a existenței regiunilor conservate în genomul lupoaiei. Fiecare amorsă ISSR utilizată, cu excepția primerului 807, a identificat atât loci specifici (prezenți la un număr redus de populații), cât şi loci unici (prezenți la o singură accesiune din toate cele analizate), care prezintă interes deosebit pentru genotiparea şi diferențierea populațiilor incluse în studiu. Acest fapt se poate datora atât eşantionului relativ redus de probe, cât şi al eterogenității înalte a acestora [Duca et al., 2019].


A.

B.

Figura 5.13. Analiza electroforetică a fragmentelor de ADN amplificate la populațiile de O. cumana cu primerul 841 (A) şi 835 (B)

[Duca 2019] 1 – Donduşeni; 2 – Soroca; 3 – Bălți; 4 – Verejeni; 5 – Căzăneşti; 6 – Brînzenii Noi; 7 – Costuleni; 8 – Ciocîlteni; 9 – Rassvet; 10 – Frăsîneşti; 11 – Izbişte; 12 – Holercani; 13 – Sîngera; 14 – Chişinău; 15 –

Băcioi; 16 – Floreni; 17 – Buțeni; 18 – Sărata Mereşeni; 19 – Fundul Galbenei; 20 – Cazangic; 21 – Gura Galbenei; 22 – Cimişlia; 23 – Ermoclia; 24 – Talmaza; 25 – Ştefan-Vodă; 26 – Congaz; 27 – Chirsova;

28 – Beşalma; 29 – Svetlîi; 30 – Carabetovca; 31 – Prepelița; 32 – Corten; 33 – Ciadîr-Lunga; 34 – Taraclia; 35 – Grigorievca; 36 – Alexanderfeld; 37 – Manta; 38 – Slobozia-Mare; 39 – Crihana Veche.

Populațiile utilizate în acest studiu au prezentat diferite niveluri ale variabilității genetice. Analiza profilurilor electroforetice obținute a elucidat clar faptul că unele populații (în special, accesiunile Donduşeni, Svetlâi, Gura Galbenei, Slobozia Mare, Crihana Veche, Ermoclia, Cimişlia, Alexanderfeld) au un profil distinct, diferit de cel al altor populații, în cazul mai multor perechi de primeri (3–5 primeri din 14). Toate populațiile cu cele mai pronunțate diferențe în profilele ISSR, au fost colectate din regiunea de Sud (Fig. 5.14).

Comparând rezultatele obținute per regiune (Nord, Centru, Sud) se constată că majoritatea populațiilor din partea centrală (68,75%) au fost caracterizate prin prezența a mai mult de 70 de benzi, ceea ce indică o mai mare diversitate genetică a populațiilor din această regiune geografică (similar datelor SSR enunțate mai sus), comparativ cu populațiile din celelalte zone. Spre deosebire de acestea, în cazul accesiunilor de O. cumana colectate din partea de Sud a Republicii Moldova, în 42,1% din populații a fost atestată prezența a peste 70 benzi, iar în 57,9% a fost identificat un număr total de benzi mai mic sau egal cu 70.

Dendrograma distanțelor genetice Jaccard construită prin metoda UPGMA confirmă apropierea filogenetică a populațiilor analizate, observându-se o tendință clară de distribuție în funcție de zona geografică (Fig. 5.15).


0102030405060708090

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Num

ăr to

tal d

e be

nzi

Populaţii de lupoaie

≤ 70 >70

Nord Centru Sud

Figura 5.14. Reprezentarea grafică a numărului total de benzi generate per populație de O. cumana

[Duca et al., 2019] 1 – Beşalma; 2 – Alexanderfeld; 3 – Soroca; 4 – Brînzenii Noi; 5 – Carabetovca; 6 – Grigorievca; 7 – Bălţi;

8 – Chirsova; 9 – Corteni; 10 – Cazangic; 11 – Congaz; 12 – Taraclia; 13 – Floreni; 14 – Sîngera; 15 – Băcioi; 16 – Prepeliţa; 17 – Manta; 18 – Buţeni; 19 – Sărata Mereşeni; 20 – Căzăneşti; 21 – Holercani; 22 – Fundul Galbenei; 23 – Svetlîi; 24 – Ştefan-Vodă; 25 – Donduşeni; 26 – Verejeni; 27 – Ciocîlteni;

28 – Izbişte; 29 – Ciadîr-Lunga; 30 – Frăsîneşti; 31 – Chişinău; 32 – Slobozia-Mare; 33 – Rassvet; 34 – Ermoclia; 35 – Talmaza; 36 – Costuleni; 37 – Cimişlia; 38 – Crihana Veche; 39 – Gura Galbenei.

Figura 5.15. Dendrograma UPGMA obținută după coeficientul Jaccard în urma analizei ISSR a diferitor populații geografice de lupoaie din Republica Moldova

[Duca et al., 2019]

Rezultatele obținute sunt în concordanță cu cele obținute şi de alți autori, inclusiv în ceea ce priveşte absența unor asocieri în funcție de rasă [Pineda Martos et al., 2013].


Cele 39 de populații din Republica Moldova au fost grupate predominant în clustere mici de două sau de o singură populație, populația Beşalma din regiunea de Sud cu profil molecular diferit s-a detaşat de la restul populațiilor de lupoaie, fiind prezentată într-un cluster separat.

Similar analizei SSR, se constată că populațiile de Orobanche cumana din Republica Moldova înregistrează diferențe majore la nivel molecular, caracterizându-se prin eterogenitate ridicată, atribuită, probabil, atât prezenței populațiilor locale derivate din indivizii introduşi încă la începutul secolului XIX din Rusia, a formelor introduse ulterior, ca urmare a schimbului intens de semințe de floarea-soarelui şi, implicit, lupoaie, diseminarea parazitului favorizată de absența unor bariere geografice majore şi nerespectarea măsurilor agrotehnice, cât şi eventualelor încrucişări dintre indivizii din diverse populații.

Datele privind diversitatea genetică şi profilele moleculare ale populațiilor de lupoaie generate de trei categorii distincte de primeri (RAPD, SSR şi ISSR) prezintă interes deosebit în stabilirea marcherilor moleculari ce vor permite diferențierea biotipurilor de lupoaie (după origine, rasă), contribuind, astfel, la selecția celor mai rezistente genotipuri de floarea-soarelui pentru cultivarea în anumite zone.

6. IMPACTUL ECONOMIC AL LUPOAIEI

Producerea durabilă şi furnizarea de alimente sigure şi cu potențial nutritiv înalt este una dintre cele mai stringente provocări actuale la nivel mondial. În acest context, un rol important revine florii-soarelui în calitate de cultură oleaginoasă majoră, de importanță globală. Uleiul de floarea-soarelui conține o concentrație mică de grăsimi saturate şi rate înalte de acizi graşi mono- şi polinesaturați, fiind unul dintre cele mai sănătoase şi preferabile uleiurile vegetale din Uniunea Europeană [FEDIOL].

Cultivată pe o suprafață de aproximativ 25 de milioane de hectare, cu o producție anuală de 40 de milioane de tone metrice, floarea-soarelui se enumeră printre principalele cinci culturi oleaginoase din lume [FAO]. Cultura de floarea-soarelui suferă pierderi de biomasă vegetală, determinate de influența nefavorabilă a unor factori abiotici (seceta, temperaturile scăzute, deficiența de umiditate ş.a.), precum şi din cauza unui şir de patogeni specifici, plante parazite şi dăunători. La nivel global, bolile cauzează pierderi de 642 milioane dolari, buruienile – de 489 milioane dolari şi insectele – de 229 milioane dolari [Seiler et al., 2017].

În condițiile tehnologiilor actuale, agroecosistemul florii-soarelui cuprinde un complex de agenți fitopatogeni, în mare măsură, comuni pentru țările cultivatoare, pierderile de recoltă fiind determinate, în principal, de evoluția unor boli parazitare. Cele mai devastatoare boli sunt provocate de atacul ciupercilor fitopatogene, precum mana (Plasmopara halstedii), putregaiul alb (Sclerotinia sclerotiorum), putregaiul cenuşiu (Botrytis cinerea), pătarea neagră (Phoma sp.), rugina (Puccinia helianthi), vestejirea (Verticillium dahliae), putrezirea rădăcinilor şi tulpinilor (Macrophomina phaseoli) etc. [Duca, 2019, Petcovici et al., 2004]. Pe lângă acestea, pericol prezintă şi fanerogama parazită O. cumana Wallr., care afectează esențial indicii de calitate şi productivitate, provocând pagube economice semnificative [Vrânceanu, 2000].


6.1. Estimarea impactului economic al lupoaiei

Lupoaia constituie o problemă pentru agroecosistemele de floarea-soarelui de mai bine de 100 de ani, aceasta răspândindu-se rapid, în special, în perioada anilor 1958–1993, până la introducerea în masă a hibrizilor rezistenți [Garcia-Torres et al., 1994; Parker, 2009]. O. cumana afectează producția de floarea-soarelui în majoritatea țărilor europene, Orientul Mijlociu şi Asia, printre cele mai afectate țări enumerându-se Rusia, Ucraina, Republica Moldova, România, Turcia, Bulgaria, Spania, Israel, Ungaria şi China [Schneeweiss, 2009].

Deşi, nu există cifre globale fiabile, bazate pe eşantionări riguroase, privind impactul economic al parazitului, se estimează că în anul 1991, cca 16 milioane ha din regiunea mediteraneană şi Asia de Vest au fost expuse atacului cu Orobanche [Sauerborn, 1991]. Astfel, până în anul 1998, în Spania parazitul infesta cca 40 000 ha [Garcia-Torres et al., 1998]. În Turcia, în anii ’90, în pofida utilizării soiurilor tolerante, au fost infestate peste 50% din suprafețele de cultură [Parker, 1994], iar în Grecia a fost relevat un grad de atac moderat sau sever pe suprafețe de cca 10 000 ha de floarea-soarelui, cu o pierdere de randament estimată la 60%. Conform unor rapoarte mai recente, câmpurile din Turcia sunt infestate în proporție de cca 35%, pe când în regiunea Trakya, care este principala zonă de creştere a florii-soarelui, cu o cotă de 70% din producția totală, sunt afectate cca 78% din suprafețe [Bulbul et al., 2009]. Pierderile anuale ale recoltei de floarea-soarelui din Turcia sunt estimate la cca 100 de mii de tone, ceea ce corespunde unei pierderi de 50 de milioane de euro [Uludag şi Demirci, 2005].

În zonele de cultivare a florii-soarelui din Rusia şi țările vecine (Ucraina, Kazahstan), pierderile variază între 10% şi 30%, în funcție de severitatea atacului [Yakutkin şi Budrevskaya, 2006]. În Federația Rusă cele mai virulente biotipuri de lupoaie sunt raportate în regiunile Rostov, Voronezh, Volgograd, Saratov, Orenburg, Stavropol şi Krasnodar. Parazitul afectează inclusiv câmpurile de floarea-soarelui din Ucraina, unul dintre cei mai mari producători de floarea-soarelui din lume, unde estimativ sunt infestate cca 70% din suprafețe [https://www3.nuseed.com].

Lupoaia constituie o problemă majoră şi în România, unde 60% din suprafața cultivată cu floarea-soarelui este atacată de parazit, cele mai virulente biotipuri identificându-se în regiunea sud-estică a Dobrogei.

În ultimii ani problema lupoaiei capătă amploare inclusiv în diverse regiuni ale Chinei. Astfel, dacă la începutul anilor 2000 infecția a fost relevată pe 20000 ha,

Capitolul 6. IMPACTUL ECONOMIC AL LUPOAIEI 101

cu pierderi de randament de 20–50% [Parker, 1994], în anul 2015, în regiunea Ulanqab din Inner Mongolia peste 80% dintre câmpurile de floarea-soarelui s-au remarcat prin niveluri diferite de infestare cu O. cumana, ceea ce a redus randamentul până la 50%, în unele zone cultura, fiind total compromisă [Wang et al., 2018]. În regiunea Hohhot şi Wuchuan, în câmpurile grav afectate, pierderile de recoltă au constituit cca 50–70% în 2016, iar Biroul pentru agricultură şi creşterea animalelor din Siziwang Banner a raportat că 90% din zona de cultivare a florii-soarelui din Da Heihe este afectată de lupoaie, provocând, în 2017, pierderi de aproximativ 3,5 milioane de dolari SUA [Wang et al., 2018].

Actualmente, lupoaia infestează cca 16 mln ha de cultură la nivel mondial [https://www3.nuseed.com]. Având în vedere valoarea producției nete globale de floarea-soarelui din 2018, echivalentă cu 23,8 miliarde dolari SUA, şi faptul că cca 15–20% din suprafețele cultivate cu floarea-soarelui din lume sunt infestate cu lupoaie, parazitul are un impact economic major [Garside, 2019], pierderile de productivitate fiind estimate la sute de milioane de dolari anual, fiind afectată activitatea a mai mult de 100 de milioane de fermieri [Gevezova et al., 2012].

6.2. Efectul parazitismului lupoaiei asupra indicilor cantitativi ai productivității

Mecanismele naturale de autoreglare în agroecosisteme se manifestă slab, astfel că, în condiții favorabile evoluției bolilor şi dăunătorilor, agroproductivitatea poate fi grav afectată. Formarea florei patogene şi faunei dăunătoare, dinamica suprafețelor atacate şi nivelul de afectare, diferă de la o zona de cultură la alta, în relație cu favorabilitatea mediului climatic şi rezistența genetică a formei cultivate, asociate cu influența factorilor tehnologici.

Unele dintre cele mai dăunătoare plante superioare parazite, care afectează plantele de cultură fac parte din genul Orobanche. Astfel, O. cumana prezintă pericol, în special, pentru cultura florii-soarelui cultivată în diferite zone din Europa de Sud şi de Est, O. crenata cauzează pagube imense la fabacee (fasolea, lintea, mazărea şi măzărichea comună) în Europa de Sud şi Europa Centrală, O. minora este specializată pe trifoi, pe când O. ramosa atacă cartoful, tutunul, roşiile şi cânepa [Baghylakmi et al., 2019].

De regulă, impactul parazitismului speciilor de Orobanche asupra plantei gazdă este determinat de o îmbinare dintre trei factori, inclusiv:

✓ dimensiunea parazitului;


✓ viteza de creştere şi activitatea metabolică a parazitului; ✓ stadiul de dezvoltare a plantei în momentul atacului [Hurtado, 2004].

Observațiile fiziologice asupra specificului relației dintre planta gazdă şi parazit demonstrează că parazitismul produce diferite efecte asupra statutului de nutriție al gazdei. Astfel, în relația O. ramosa – tutun, un factor determinant în leziunea plantei gazdă este considerată epuizarea rezervelor de potasiu [Ernst, 1986]. Alte studii au demonstrat o reducere considerabilă a conținutului de potasiu şi fosfor şi o creştere a conținutului de calciu în culturile atacate de Orobanche [Abou-Raya et al., 1973].

În plantele de morcov (Daucus carota) parazitate de O. crenata se atestă o reducere de cca 1/3 a conținutului total de zaharoză [Schaffer et al., 1991]. Redirecționarea unei părți din substanțele nutritive ale gazdei către parazit se reflectă în diminuarea acumulării de biomasă, majoritatea studiilor la floarea-soarelui, relevând reducerea biomasei organelor în următoarea ordine descrescândă – calatidiu > tulpină > frunze [Grenz et al., 2008; Garcıa-Torres et al., 1996; Labrousse et al., 2001].

Schimbările din statutul de nutriție, cât şi dereglările procesului de fotosinteză şi a echilibrului hormonal cauzate de plantele parazite pot provoca o reducere a ratei de creştere a culturilor, în mediu, cu 30% [Stewart şi Press, 1990]. Fitopatogenii acționează asupra gazdei din momentul stabilirii unui contact cu aceasta. În general, plantele parazite induc diverse efecte vizibile asupra gazdelor, plantele de floarea-soarelui infestate, fiind scunde, cu tulpini subțiri şi calatidii cu diametru mic, acoperite, în special, cu semințe seci, rezultând finalmente pierderi de recoltă şi reducerea calității produsului.

Lupoaia florii-soarelui induce, de asemenea, intensificarea transpirației şi ofilirea mai rapidă a plantelor afectate [Iliescu, 1974]. Influența holoparazitului asupra culturii poate fi foarte diferită, de la deteriorarea invizibilă a țesuturilor vegetale, stagnarea dezvoltării plantelor gazdă şi pierderi de recoltă, până la moartea acestora [Vrânceanu A, 2000; Labrousse et al., 2001]. Reducerea diametrului calatidiului, creşterii şi înălțimii plantelor afectate de holoparazitul lupoaia, în diferite condiții, pot induce pierderi de randament până la 80% Louarn, 2016; Shindrova et al., 1998; Alcantara et al., 2006; Labrousse et al., 2001].

În cazul când atacul se manifestă timpuriu, plantele în general nu formează calatidii sau formează calatidii mici, anormale. Atunci când atacul se produce la o etapă mai avansată de dezvoltare, simptomele sunt slab vizibile, plantele de


lupoaie penetrează suprafața solului, de regulă, după înflorirea plantei gazdă, iar influența asupra productivității culturii este nesemnificativă.

Impactul puternic al plantei parazit se manifestă prin formarea a 30–40 sau mai mulți lăstari pe o singură plantă de floarea-soarelui [Iliescu, 1974]. Înălțimea plantelor, diametrul calatidiului, randamentul semințelor per plantă, greutatea a 1000 de semințe, conținutul de lipide şi proteine, cât şi conținutul de ulei în semințe reprezintă cele mai afectate caractere ale florii-soarelui [Alcantara et al., 2006; Duca et al., 2013; Kaya et al., 2004].

Amplitudinea pagubelor produse de parazitarea cu lupoaie variază foarte mult, de la scăderi nesemnificative de producție până la pierderi de cca 90%, în funcție de intensitatea atacului, adică de numărul plantelor de lupoaie care se dezvoltă pe o plantă de floarea-soarelui şi condițiile climaterice. Astfel, producția poate fi redusă cu 5–20% în cazul unei infecții uşoare, de la 20 la 50% – în cazul unei rate medii de atac şi poate depăşi 90%, atunci când este înregistrat un nivel ridicat de infecție (Fig. 6.1) [Domínguez, 1996; Procop et al., 2012; Acimovic, 1984]. Shalom şi colaboratorii [1988] au raportat pierderi de 20, 52, 82 şi, respectiv, 90%, la un nivel moderat şi înalt de atac cu lupoaie, unde s-au constatat câte 4, 6, 8 şi 25 de plante de O. cumana per plantă gazdă.

Se consideră că diminuarea înălțimii plantelor atacate de O. cumana este rezultatul micşorării lungimii tuturor internodurilor. În conformitate cu De la Guardia şi Benlloch [1980] lungimea internodurilor de floarea-soarelui este dependentă, pe de o parte de deficiența de K, care determină scurtarea acestora şi, pe de altă parte, de aplicarea foliară a giberelinelor, care determină alungirea. Autorii au presupus existența unei relații dintre efectul giberelinelor şi creşterea gradientului concentrației de K de la tulpina inferioară spre cea apicală, presupunând că reducerea înălțimii plantelor de floarea-soarelui infectate este asociată cu scăderea gradientului de K. Ținând cont de faptul că la plantele de trifoi (Trifolium repens L.) infectate cu O. minor, cantități majore de gibereline sunt transportate de la planta gazdă spre parazit [Suzuki et al., 1994], De la Guardia şi Benlloch au înaintat o ipoteza conform căreia lupoaia necesită gibereline pentru alungirea propriei tulpini, acestea fiind preluate din organismul gazdei, fapt ce cauzează o deficiență de hormoni pentru floarea-soarelui, asociată cu reducerea înălțimii şi subdezvoltarea calatidiului.


ATAC

Slab PuternicMediu

Reducerea producţiei

5-20% 20-50% 50-90%

Helianthus annuus L.Orobanche cumana

Figura 6.1. Reducerea producției de floarea-soarelui înregistrată la diferite grade de atac al O. cumana

[Dominguez, 1996; Gîscă et al., 2018].

Alcantara şi colaboratorii [2006] au stabilit că la plantele de floarea-soarelui infectate concentrația de Ca, Mg, Mn şi Zn în frunze scade, în timp ce, concentrațiile de K, P, Fe şi Cu nu au variat esențial. Modificările observate sunt determinate preferențial de efectele indirecte ale parazitului şi perturbarea fiziologiei gazdei, decât de o competiție directă pentru nutrienții minerali. Unul dintre factorii implicați ar putea fi interferența parazitului cu echilibrul apei din gazdă. Această interferență s-a manifestat prin simptome specifice stresului hidric la plantele infectate, care nu au fost detectate la plantele neinfectate, chiar dacă regimul de udare a fost similar [Alcantara et al., 2006].

Monitorizarea infestării cu lupoaie în câmpurile de floarea-soarelui de pe teritoriul Republicii Moldova inițiată în prima jumătate a anilor ’60 a relevat faptul că plantele de cultură din raioanele Căuşeni şi Dubăsari au fost afectate în proporție de aproximativ 70–100%, pe când în anul 1972, circa jumătate din terenurile cultivate cu floarea-soarelui din raionul Slobozia au fost afectate de lupoaie, rata de infestare atingând 100%, cu un prejudiciu de 50–90%, manifestat inclusiv în reducerea semnificativă a cantității şi calității de ulei obținut din semințele plantelor atacate [Шарова, 1977].

Un şir de studii mai recente [Duca et al., 2007, 2009, 2011, 2013] au avut ca scop elucidarea modificărilor fenotipice ale unor trăsături ale florii-soarelui asociate


cu productivitatea, cercetările axându-se şi pe evaluarea impactului lupoaiei în funcție de temperatura de dezvoltare a patosistemului. Astfel, evaluarea înălțimii plantelor, care în conformitate cu Burzo şi coautorii [1999] poate servi drept indice al intensității proceselor de creştere a plantelor, la hibrizii de floarea-soarelui Xenia (tolerant la acțiunea lupoaiei) şi Valentino (susceptibil) şi a liniilor lor parentale, în două variante experimentale (plante infectate cu lupoaie şi, respectiv, proba martor cultivată în absența infestării), la două regimuri de temperatură (temperatura medie a aerului de 15 °C şi 28 °C, corespunzător) a pus în evidență varierea acestui parametru, pe parcursul ontogenezei, în funcție de genotip, gradul de infestare şi regimul de cultivare [Rotarenco, 2010].

În concluzie, la temperaturi mai joase, nefavorabile pentru dezvoltarea intensă a parazitului, impactul acestuia asupra dezvoltării genotipurilor analizate este neesențial, pe când la temperaturi mai ridicate, înălțimea plantelor afectate scade semnificativ comparativ cu probele martor, diminuarea fiind mai evidentă în cazul hibridului susceptibil. În toate cazurile înălțimea hibrizilor a prevalat formele parentale. Astfel, în cazul primului regim de temperatură, infecția cu lupoaie a provocat diminuarea înălțimii plantelor cu 2–6 cm față de martor, la hibridul Xenia şi forma maternă a acestuia. Aceeaşi legitate s-a relevat inclusiv în cazul celui de al doilea regim de temperatură, atestându-se diminuarea creşterii plantelor cu 16–54% în comparație cu martorul, mai evidentă fiind la linia paternă (Fig. 6.2) [Rotarenco, 2010; Duca et al., 2008].

05

101520253035404550

m i m i m i m i m i m i

Xenia ♀ Xenia ♂ Xenia F1 Valentino ♀

Valentino ♂

ValentinoF1

Înăl

ţimea

pla

ntel

or, c

m

Varianta I

05

101520253035404550


Xenia ♀ Xenia ♂ Xenia F1 Valentino ♀

Valentino ♂

ValentinoF1

Înăl

ţimea

pla

ntel

or, c

m

Varianta II

Figura 6.2. Înălţimea plantelor de floarea-soarelui cultivate pe fondal de infestare şi în absenţa infestării la două regimuri de temperatură

(Varianta I – Tm de 15 °C; Varianta II – Tm de 28 °C) [Rotarenco, 2010]

Hibridul Valentino şi formele parentale ale acestuia se caracterizează prin valori mai stabile ale înălțimii la primul regim de temperatură, pe când, în cazul celui de-al doilea regim termic testat, pe fondal de infecție, hibridul şi linia paternă,


se remarcă printr-o scădere vădită a creşterii plantelor, înălțimea acestora fiind cu 4,5–7 cm mai redusă în comparație cu proba de referință. Această diminuare, corelează cu dezvoltarea intensivă a ataşamentelor de lupoaie pe sistemul radicular al genotipurilor de floarea-soarelui (Fig. 6.3) [Rotarenco, 2010].

05

101520253035404550


7 zile 14 zile 21 zile 28 zile 35 zile 42 zile

Înăl

ţimea

pla

ntel

or, c

m

Xenia ♀ Xenia ♂ Xenia F1Valentino ♀ Valentino ♂ Valentino F1

Figura 6.3. Dinamica înălţimii plantelor de floarea-soarelui cultivate pe fond infectat şi neinfectat (la Tm de 28 °C)

[Rotarenco, 2010]

O diminuare semnificativă a înălțimii plantei, pe fondal de infecție cu lupoaie, a fost observată inclusiv la 22 din totalul de 27 genotipuri de perspectivă [Rotarenco, 2010]. Stagnarea maximă a creşterii (33,76%) a fost remarcată la genotipurile sensibile, la formele tolerante şi rezistente acest parametru a diminuat doar cu 3,0–15,5% (Fig. 6.4).

A. B. C.

Figura 6.4. Manifestarea acțiunii O. cumana asupra dezvoltării plantelor deH. annuus L.: genotipuri sensibile (A), tolerante (B) şi rezistente (C)

[Rotarenco, 2010].


Un alt indice afectat de parazit este numărul de frunze şi suprafața foliară [Encheva et al., 2008]. Analizele efectuate, la diferite regimuri de temperatură, pe modelul hibrizilor Xenia şi Valentino şi formele lor paterne, au relevat o scădere a suprafeței foliare cu 12,4–39,0% față de proba de referință neinfestată [Rotarenco, 2010]. A fost pusă în evidență dependența impactului lupoaiei de genotipul de floarea-soarelui (sensibil/rezistent; hibrid / formă parentală) şi temperatura de dezvoltare a patosistemului, confirmându-se faptul că valorile mai înalte ale temperaturii, grăbesc creşterea şi dezvoltarea parazitului şi, respectiv, amplifică efectul negativ exercitat asupra indicilor morfo-fiziologici ai culturii [Duca et al., 2008; Rotarenco, 2010].

În baza studiului a 27 genotipuri de perspectivă pe fondal de infecție cu lupoaie s-a constatat inclusiv reducerea semnificativă a sistemului radicular, în mod special, fiind afectate formele sensibile (cu o diminuare de cca 68%), cât şi unele genotipuri tolerante şi rezistente (Fig. 6.5) [Rotarenco, 2010].

Control Infectate (Rezistente)

Control Infectate (Sensibile)

A.

B.

Figura 6.5. Plante rezistente şi sensibile la O. cumana(A – hibridul Turbo; B – linia ASC5)

[Glijin, 2009; Rotarenco, 2010]


La unele genotipuri rezistente s-a atestat o intensificare a dezvoltării sistemului radicular cu cca 12% – date ce sunt în corespundere cu cele raportate de Labrousse şi colaboratorii [2001].

Daunele produse de parazit depind de nivelul de infestare a terenului agricol, stadiul ontogenetic de dezvoltare a florii-soarelui la momentul infestării, precum şi durata de infecție, fiind constatată o micşorare semnificativă a dezvoltării calatidiilor plantei gazdă (Fig. 6.6, 6.7) care corelează cu frecvența atacului cu lupoaie [Glijin, 2012, 2014; Duca et al., 2012, 2013, 2015]. Astfel, în cazul unor genotipuri (ex. hibridul Rimi 3) cu cel mai înalt grad de atac (26,43), stagnarea creşterii calatidiului a depăşit 30%.

1 2 3 4 5 6 7 8

-4

-3

-2

-1

0

Martor Infecţie

1 2 3 4 5 6 7 8

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50

Martor InfecţieA. B.

Figura 6.6. Diminuarea procesului de creştere (%) a plantelor (A) şi a diametrului calatidiului (B) de floarea-soarelui la atacul O. cumana(1 – Nidera II; 2 – Nidera III; 3 – Nidera IV; 4 – Limagrain 1; 5 –

Alex; 6 – Novi Sad 4; 7 – Novi Sad 5; 8 – Rimi 3)

Generalizând rezultatele obținute se constată că cea mai mare influență a atacului cu lupoaie se exprimă asupra masei totale a semințelor per calatidiu (valoare medie 37,7%) şi diametrului calatidiului (−20,4%) [Duca, 2015; Duca et al., 2012, 2013; Glijin, 2012, 2014], datele fiind în conformitate cu cele raportate de alți cercetători [Merrien et al, 1988; Sumalan et al., 2016].

Un ciclu de lucrări similare, realizate pe parcursul a doi ani (2012–2013) în câmpuri neinfestate şi în condiții de infestare naturală cu diferite grade de virulență ale parazitului din aceleaşi zone agricole de pe teritoriul României, a pus în evidență efectul negativ semnificativ al holoparazitului asupra parametrilor de productivitate (masa hectolitrică şi masa a 1000 semințe, diametrul calatidiului şi rata de semințe pline per calatidiu), gradul de infestare cu lupoaie corelând, în special, cu diametrul calatidiului şi numărul de semințe pline per calatidiu şi, într-o măsură mai mică, cu talia plantei. Asocieri similare au fost raportate şi de alți cercetători [Shindrova, 1998].


În condițiile unui atac puternic al parazitului, indicii analizați au prezentat valori cu cca 20% mai scăzuți comparativ cu probele de referință cultivate în absența infecției, iar în cazul hibrizilor susceptibili, diminuarea fiind de 30–40% [Gîscă et al., 2016].

Figura 6.7. Aspectul calatidiilor la un şir de hibrizi comerciali de floarea-soarelui în lipsa şi prezența infestării cu lupoaie

[Glijin, 2014]

Cu referire la producția de semințe realizată de hibrizii de floarea-soarelui, s-a constatat că, în condiții de infestare cu parazitul lupoaia aceasta este invers proporțională cu gradul de infestare [Gîscă et al., 2017].


6.3. Efectul parazitismului lupoaiei asupra indicilor calitativi ai recoltei

Adițional indicilor cantitativi, rizoparazitul O. cumana afectează şi calitatea producției – conținutul de lipide şi proteine în miez, compoziția uleiului [Păcureanu et al., 2009]. O serie de lucrări focusate pe relevarea efectului fitopatogenului asupra calității semințelor diferitor hibrizi comerciali de floarea-soarelui au pus în evidență un şir de diferențe esențiale dintre genotipurile cultivate în câmpuri natural infestate şi probele de referință, tratate cu ierbicidul IMI Pulsar, care nu permite dezvoltarea parazitului [Glijin, 2014].

Conținutul de lipide în probele infectate a fost mult mai mic comparativ cu cel remarcat la plantele cultivate în absența infecției (Fig. 6.8 A). Diminuarea conținutului de lipide a variat între 13 şi 22,5%, cu o rată maximă la hibridul Rimi 3, care a prezentat cel mai înalt grad de atac cu lupoaie [Glijin, 2014]. A fost constatată o relație inversă între numărul de ataşamente de O. cumana per planta de floarea-soarelui şi conținutul de lipide în semințe (Fig. 6.8 B) [Glijin, 2014].

0

20

40

60

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Con

ţinut

ul d

e lip

ide,

%

Hibrizi de floarea-soarelui

martor infecţie

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

Dim

inua

rea

conţ

. de

lipid

e, %

N

r. de

lăst

ari

de lu

poai

e

A. B.

Figura 6.8. Efectul O. cumana asupra conținutului de lipide (% masa uscată) în semințele diferitor hibrizi de floarea-soarelui (A) şi corelația acestuia cu numărul de

ataşamente de lupoaie per planta (B) [Glijin, 2014]

1 – ITC-09; 2 – Super 1; 3 – Performer; 4 – Nidera 2; 5 – Nidera 3; 6 – Nidera 4; 7 – Limagrain 1; 8 – Alex; 9 – Novi Sad 5; 10 – Novi Sad 6; 11 – Rimi 3

Conținutul de proteine din semințele a 11 genotipuri studiate de Glijin [2012] a scăzut, în medie, cu 31,9% (Fig. 6.9). Cel mai afectat a fost hibridul Rimi 3, agentul patogen inducând micşorarea cu 59,26% a conținutului de proteine solubile la ambele nivele de probabilitate, comparativ cu martorul (Fig. 6.9 A). Amploarea efectului negativ a fost în funcție de intensitatea atacului cu


lupoaie, analiza statistică a datelor relevând o corelație negativă semnificativă (Fig. 6.9 B) între numărul de ataşamente de O. cumana per planta gazdă şi conținutul proteinelor uşor solubile din semințele de floarea-soarelui [Glijin, 2012].

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Con

ţinut

ul d

e pr

otei

ne, %

Hibrizi de floarea-soarelui

martor infecţie

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

Dim

inua

rea

conţ

. de

prot

eine

, %

N

r. de

lăst

ari

de lu

poai

e

A. B.

Figura 6.9. Efectul O. cumana asupra conținutului de proteine (% masa uscată) în semințele (decojite) ale diferitor hibrizi de floarea-soarelui (A) şi corelația acestuia cu

numărul de ataşamente de lupoaie per planta (B) [Glijin, 2012]

(1 – ITC-09; 2 – Super 1; 3 – Performer; 4 – Nidera 2; 5 – Nidera 3; 6 – Nidera 4; 7 – Limagrain 1; 8 – Alex; 9 – Novi Sad 5; 10 – Novi Sad 6; 11 – Rimi 3

Calitatea uleiului în miez. În literatura de specialitate, există un număr infim de studii cu privire la evaluarea efectului lupoaiei asupra conținutului de acizi graşi la floarea-soarelui, iar rezultatele cu privire la acest subiect rămân a fi destul de controversate. Astfel, Hosni şi colaboratorii [2020] au relatat că efectul lupoaiei asupra compoziției de acizi graşi nesaturați la un şir de linii de floarea-soarelui a fost foarte variat. În cazul unor genotipuri, prezența parazitului este asociată cu creşterea conținutului de acid oleic şi scăderea conținutului de acid linoleic, pe când la altele s-a remarcat scăderea conținutului de acid oleic şi creşterea conținutului de acid linoleic, sau creşterea conținutului ambilor acizi. Cu referire la acizii graşi saturați, cercetătorii au stabilit că aceştia nu au fost semnificativ afectați de O. cumana.

Rezultate similare au fost raportate de Şumălan şi echipa [2016], conform cărora, conținutul de acid palmitic şi stearic nu a fost influențat de infestarea cu lupoaie, iar acizii oleici şi linoleici au indicat concentrații crescute ca răspuns la acțiunea parazitului. Contrar unor cercetători [Shindrova et al., 1998], care au constatat o scădere a conținutului de acid linoleic şi, respectiv, o creştere a conținutului oleic la plantele atacate de lupoaie, tendința dată corelând cu gradul de atac, Gîscă a stabilit că lupoaia afectează într-o măsură mai mică


conținutul de acid oleic (o scădere de până la 5% în cazul hibrizilor sensibili), acesta variind, în special, în funcție de genotip şi condițiile climatice [Gîscă et al., 2017].

Actualmente, pierderile cauzate de atacul cu lupoaie pe terenurile fermierilor sunt foarte puțin documentate şi este destul de dificil de obținut date precise la nivel național. Cele menționate denotă importanța studiilor de estimare a daunelor cantitative şi calitative provocate de parazit şi acumulare de noi date, cruciale în elaborarea unor strategii eficiente de monitorizare şi control a infecției cu lupoaie.

7. METODE DE COMBATERE A LUPOAEI

Exploatarea irațională a terenurilor şi schimbările climatice din ultimele decenii creează premize pentru evoluția şi extinderea patogenilor spre noi zone geografice, impunându-se reevaluarea urgentă a metodelor de control şi elaborarea unor programe de gestionare integrată a paraziților [Rubiales et al., 2009a].

Caracteristicile particulare ale plantelor parazite, în special creşterea subterană la fazele inițiale ale ciclului vital, astfel că, afectarea culturii are loc cu mult timp înainte ca parazitul să apară la suprafața şi ca infecția să poată fi diagnosticată, împiedică dezvoltarea strategiilor de control eficiente. În plus, o singură plantă de lupoaie poate produce peste 500 000 de semințe, care rămân viabile în sol pe parcursul a zeci de ani, fapt care conferă parazitului o adaptabilitate genetică sporită la schimbările de mediu, inclusiv rezistența gazdelor, practicile agronomice şi tratamentul cu erbicide [Joel et al., 2007].

Deşi în ultimii ani au fost dezvoltate mai multe măsuri potențiale de control, una dintre principalele fiind crearea de hibrizi rezistenți, oricare din aceste metode aplicate singular, adesea sunt ineficiente, iar rezultatele sunt nesemnificative şi economic nerentabile datorită condițiilor variabile de mediu şi evoluției rapide a parazitului, care dezvoltă biotipuri cu virulență sporită. Prin urmare, cea mai eficientă modalitate de combatere a rizoparazitului lupoaia este aplicarea unei abordări integrate ce combină o varietate de măsuri [Habimana et. al., 2014].

Evitarea infestării culturilor şi limitarea daunelor (pierderilor de producție şi calitatea acesteia) se realizează prin aplicarea a trei strategii de control posibile:

✓ prevenirea riscului (metode profilactice); ✓ reducerea contaminării; ✓ atenuarea post-emergentă a efectului negativ şi a pierderilor de productivitate

[Delos et al., 2004].

Totodată, măsurile de control pot fi fizice, chimice, biologice, agrotehnice sau integrate, ce îmbină diverse tipuri de măsuri.


7.1. Măsurile de control a patogenului lupoaia

Ținând cont de faptul că lupoaia formează în sol rezerve de semințe viabile o perioadă îndelungată, programele de gestionare sau de eradicare a infecției ar trebui să urmărească reducerea acestei bănci de semințe, reducând concomitent şi producerea de noi semințe şi diseminarea lor către noi arealuri. Un element esențial în prevenirea infestării este carantina şi luarea de măsuri fitosanitare adecvate pentru a diminua răspândirea lupoaiei prin intermediul utilajelor şi instrumentelor agricole, precum şi împreună cu semințele plantei gazdă. Astfel, este necesar să se acorde o atenție deosebită dezinfectării şi curățării maşinilor şi tehnicii agricole înainte de a fi utilizate pe câmpuri neinfestate. De asemenea, lăstarii de lupoaie trebuie îndepărtați şi arşi înainte de deschiderea florii. O modalitate importantă de răspândire a diferitor buruiene, inclusiv lupoaia, este mişcarea necontrolată a animalelor în perioada de păşunat, astfel, fiind necesar de a interzice accesul acestora în câmpuri neinfestate după păşunarea în zone infestate [Panetta şi Roger, 2005]. Mai mult, fermierii ar trebui să folosească semințe certificate pentru a se asigura că acestea nu sunt contaminate cu semințe de plante parazite [Habimana et. al., 2014].

Au fost raportate inclusiv date referitoare la utilitatea metodelor moleculare în stabilirea apartenenței specifice a plantelor ce formează băncile de semințe din sol. Astfel, marcherii ITS (Internal Transcribed Spacer) au constituit un instrument fiabil de diagnostic aplicabil în detectarea a trei specii de lupoaie cu impact economic esențial (P. aegyptiaca, O. cumana şi P. crenata) într-un eşantion de sol [Radi et al., 2012]. Roman şi colaboratorii [2007] au identificat un şir de marcheri moleculari potențiali, generați în baza genomului plastidic ce permit diferențierea unor specii de Orobanche, precum O. crenata, O ramosa şi O. cumana. Această abordare moleculară permite analiza genetică rapidă şi precoce a semănăturilor, fără a fi nevoie de a aştepta ca semințele să germineze şi să se dezvolte plantele, ceea ce este deosebit de important în cazul rizoparaților.

Metode fizice. Principala măsură fizică de protecție contra parazitului lupoaia este solarizarea solului, adică expunerea solului acoperit cu folii de polietilenă neagră la lumina solară. Temperaturile înalte de până la 45–60 °C, formate sub peliculă, distrug semințele de Orobanche aflate în stare îmbibată, prin urmare, solul supus tratamentului trebuie să fie umed. Creşterea temperaturii se datorează evaporării intense a apei sub peliculă şi creării efectului de seră. Această tehnică, ce prezintă un şir de avantaje, precum simplitatea aplicării, inofensivitatea, posibilitatea evitării utilizării materialelor toxice, fiind potrivită pentru agricultură ecologică, poate fi folosită cu succes, în special în țările cu climă caldă. Astfel, solarizarea

Capitolul 7. METODE DE COMBATERE A LUPOAEI 115

şi-a demonstrat eficiența în lupta cu lupoaia, preferențial în țările din Orientul Mijlociu [Haidar şi Sidahmad, 2000; Ashrafi et al., 2009]. Solarizarea poate fi mai eficientă dacă este combinată cu administrarea îngrăşămintelor azot-componente organice şi minerale [Habimana et al., 2014].

Metode chimice. O altă metodă de protecție a plantelor de cultură împotriva paraziților constă în inducerea germinării suicidale a semințelor fitoparaziților prin aplicarea pe sol a stimulatorilor de creştere sintetici (precum strigolactonele). Astfel, ținând cont de faptul că germinarea semințelor de lupoaie este un proces extrem de dependent de prezența semnalelor chimice de la rădăcina plantelor gazdă, utilizarea substanțelor chimice sintetice ce au capacitatea de a stimula germinarea semințelor în absența unei gazde adecvate poate conduce la o reducere considerabilă a băncii de semințe de Orobanche. Odată germinate semințele de lupoaie nu pot reveni la starea de dormanță şi nu pot supraviețui, în lipsa gazdei ce furnizează substanțele nutritive necesare pentru dezvoltarea parazitului. Pe de altă parte, deşi pare a fi o strategie ideală de control a paraziților, datorită costului destul de înalt al strigolactonelor sintetice (GR7, GR24) şi instabilității compuşilor, în special la pH-ul solului cu valori ce depăşesc 7,5 [Fernández-Aparicio et al., 2011], aplicarea practică a acestei metode este destul de limitată [Habimana et. al., 2014].

Adițional, deşi noi analogi sintetici ai strimulatorilor de creştere sunt produşi în mod continuu, utilitatea acestora este restrânsă inclusiv datorită efectelor secundare produse, precum promovarea ramificării hifelor de micromicete, creşterea ciupercilor fitopatogene, germinarea semințelor inactive de diferite buruieni, creşterea asimetrică a rădăcinii şi inhibarea alungirii perişorilor absorbanți la plantele de cultură [Soto et al., 2010]. Astfel, aplicarea directă a strimulatorilor sintetici exercită efecte nedorite asupra microorganismelor benefice, cum ar fi ciupercile de micoriză, comunitățile bacteriene sau culturile în sine, modificând fiziologia şi morfologia acestora [Plakhine et al., 2009, Habimana et. al., 2014].

Spre deosebire de alte specii de Orobanche, preponderent sensibile la strigolactone, germinarea lupoaiei care parazitează floarea-soarelui este preferențial indusă de prezența compusului dehidrocostus lactona, identificat recent în exudatele radiculare ale culturii de H. annuus [Joel et al., 2011]. Astfel, deşi, floarea-soarelui produce strigolactone, semințele de O. cumana sunt puțin sensibile la acestea, iar aplicarea SL sintetice este practic ineficientă în combaterea infecției. De asemenea, aplicarea stimulatorilor preliminar semănării plantelor de cultură nu conduce la germinarea şi respectiv, distrugerea în proporție de 100% a semințelor din sol,


iar semințele rămase pot germina în mod continuu pe tot parcursul sezonului, dezvoltând noi infecții [Perez-de-Luque et al., 2010].

În mod alternativ, angiosperma O. cumana poate fi controlată prin aplicarea postemergentă a erbicidelor în bază de imidazolinone (IMI) sau sulfoniluree şi, respectiv, cultivarea hibrizilor toleranți la IMI (sistemul Clearfield). Imidazolinonele şi erbicidele pe bază de sulfoniluree inhibă acetolactat sintaza, numită, de asemenea, acetohidroxiacid sintază – o enzimă cheie în biosinteza aminoacizilor precum izoleucina, leucina şi valina. Erbicidele sistemice sunt absorbite prin frunzişul şi rădăcinile plantelor de cultură, fiind translocate rapid către parazitul ataşat la gazdă [Colquhoun et al., 2006]. Există trei metode diferite de aplicare a erbicidelor: aplicarea la suprafața solului, tratamentul semințelor înainte de semănat şi, ulterior, la nivel foliar. Pentru a identifica perioada optimă de administrare a erbicidelor pe suprafața frunzelor, este esențial de a monitoriza fazele de dezvoltare a paraziților, deoarece în cazul în care erbicidul se aplică prea devreme, nu vor putea fi controlate suficiente ataşamente, iar dacă se foloseşte mai târziu, atunci când ataşamentele de lupoaie sunt prea mari, măsura va fi ineficientă [Habimana et. al., 2014].

Erbicidul imazapic din familia imidazolinonelor, aplicat pe frunziş, la faza de dezvoltare vegetativă a culturii, este eficient pentru controlul lupoaiei la floarea-soarelui, pe când aplicarea acestuia în rate mari la faza de butonizare poate afecta procesul de reproducere şi productivitatea culturii [Habimana et. al., 2014].

O modalitate mai simplă, cu un cost redus grație diminuării cheltuielilor de aplicare mecanică, este pre-tratamentul semințelor plantelor de cultură cu imidazolinone, erbicidul fiind distribuit concomitent cu semințele la momentul plantării. Astfel, impregnarea semințelor de floarea-soarelui cu pronamidă a determinat scăderea greutății biomasei uscate de lupoaie şi creşterea randamentului de floarea-soarelui cu cca 35–45% [Sanchez et al., 2003]. Indiferent de avantajele oferite de măsurile menționate, în condiții de mediu favorabile pentru atacul cu lupoaie, tratamentul trebuie să fie suplinit pentru a obține un control ridicat al parazitului.

Măsuri biologice. Controlul biologic al angiospermelor parazite este bazat pe utilizarea antagoniştilor naturali (insecte, ciuperci, virusuri, bacterii etc.) pentru a reduce infestarea. Spre deosebire de compuşii chimici, antagoniştii naturali nu prezintă toxicitate pentru om şi animale, nu contribuie în mod direct la poluarea mediului, fiind tot mai des folosiți în lupta cu fitopatogenii. Una dintre principalele constrângeri în aplicarea pe scară largă a „bioerbicidelor” este dificultatea controlului organismului biologic folosit ca antagonist, cât şi


eventuala patogenitate față de plantele care nu constituie ținta strategiilor de control. Controlul biologic este deosebit de atractiv în suprimarea rizoparaziților în culturile anuale, deoarece relația fiziologică intimă cu plantele gazdă determină dificultatea aplicării măsurilor convenționale de combatere a buruienilor.

Au fost izolate un şir de insecte şi ciuperci care atacă speciile de Orobanche [Habimana et. al., 2014]. În special prezintă interes insectele oligo- şi monofage cu o specificitate înaltă față de gazdă. Astfel, musculița Phytomyza orobanchia (Diptera: Agromyzidae) atacă doar speciile de Orobanche, împiedicând producerea de semințe prin dezvoltarea larvelor în interiorul capsulelor de semințe ale lupoaiei şi contribuind, astfel, la reducerea capacității de reproducere şi răspândire a parazitului. Cu toate acestea, eficiența utilizării insectelor pentru combaterea lupoaiei este destul de ineficientă în diminuarea fondurilor de semințe din sol fiind, totodată, limitată de diverşi factori (distrugerea insectelor de pesticidele aplicate contra dăunătorilor, de antagonişti indigeni, tehnicile de prelucrare a solului etc.) [Klein şi Kroschel, 2002].

Un rol important în controlul biologic îl au microorganismele din sol, caracterizate printr-un şir de avantaje în diminuarea infestării cu rizopatogeni, şi anume: posibilitatea asigurării unui control eficient prin atacarea semințelor şi a parazitului la stadiile incipiente de dezvoltare; sensibilitate mai scăzută față de condițiile de mediu în comparație cu agenții patogeni aerieni; capacitatea de a supraviețui în sol un timp îndelungat (inclusiv în stare de dormanță), asigurând controlul rezidual al plantei parazit.

Printre micromicetele ce provoacă boli la Orobanche se remaracă, în special, speciile de Fusarium, precum F. arthrosporioides, F. nygamai, F. oxysporum, F. oxysporum f.sp. orthoceras, F. semitectum var. Majus, F. solani) [Shabana et al., 2003]. Astfel, în condiții de laborator şi de seră s-a observat efectul semnificativ al tulpinii fungice F. oxysporum f.sp. orthoceras asupra infecției cu O. cumana la floarea-soarelui, numărul total de lăstari de lupoaie scăzând cu aproximativ 80 la sută. Totodată, a fost demonstrată fezabilitatea utilizării unor formule complexe ale preparatelor fungice, ce includ combinații de două sau mai multe micromicete, în controlul O. cumana la floarea-soarelui. Bioerbicidul bazat pe doi agenți patogeni fungici F. oxysporum f. sp. orthoceras şi F. solani a determinat reducerea esențială a numărului de ataşamente de lupoaie şi a greutății biomasei uscate a parazitului [Dor et al., 2003]. Rezultate similare au fost obținute de Hershenhorn şi colaboratorii [2006].


O altă abordare eficientă de control a lupoaiei la floarea-soarelui, este aplicarea integrată a inductorului rezistenței benzotiadiazolului cu micromicetul F. oxysporum f. sp. orthoceras, tratamentul combinat reducând apariția parazitului până la 100% [Müller-Stöver et al., 2005]. Printre metodele de control a paraziților se enumeră inclusiv diverse tehnici de inginerie genică axate pe includerea genelor de hipervirulență în agenți patogeni specifici angiospermelor parazite, ca exemplu a genelor care codifică enzime care degradează metaboliții implicați în mecanismele de apărare a culturilor, cum ar fi fitoalexinele, sau care codifică virulența determinată de producerea de toxine fungice [Cohen et al., 2002], deşi s-a demonstrat că această măsură de control nu atinge un nivel satisfăcător.

Printre antagoniştii naturali ai lupoaiei se regăsesc şi ciupercile arbusculare de micoriză ce formează simbioze cu rădăcinile majorității speciilor de plante. Louarn şi colaboratorii [2012] au evaluat posibilitatea utilizării ciupercilor arbusculare ca potențiali agenți ai biocontrolului împotriva O. cumana, constatând că exudatele radiculare micorizice au avut un impact negativ asupra germinării lupoaiei.

Deşi au fost izolate şi raportate numeroase microorganisme potențial utile pentru biocontrolul speciilor de Orobanche, niciunul dintre acestea nu a fost utilizat pe scară largă. Principalele strategii de control a paraziților în sistemul agricol rămân a fi programele de gestionare integrată a paraziților, care prevăd diverse combinații de măsuri preventive şi instrumente de control.

Măsuri agrotehnice. Experiențele din câmp au pus în evidență dependența gradului de infestare cu Orobanche inclusiv de data semănatului plantei gazdă, deşi rezultatele raportate în acest sens sunt foarte variate [Akhtouch et al., 2013]. Astfel, Castejón-Muńoz şi coautorii [1993] au observat niveluri scăzute de infestare în cazul semănării timpurii a culturii de floarea-soarelui, pe când alți autori au sugerat că semănatul timpuriu favorizează atât incidența O. cumana, cât şi gradul de atac [Alvarado-Aldea et al., 1998]. Modificarea datei semănatului plantei gazdă determină plasarea parazitului, absolut dependent de aceasta, în condiții diferite, fapt ce afectează rata de germinare a semințelor de lupoaie, care înainte de a deveni receptive la stimulatorii de germinare au nevoie de o perioadă de precondiționare în medii umede şi calde, toate acestea, finalmente, influențând dezvoltarea şi ataşarea lupoaiei la nivelul sistemului radicular al gazdei [Joel et al., 1995; Song et al., 2005].

Sukno şi colaboratorii [2001] au constatat efectul diferit al regimurilor termice asupra gradului de infestare cu lupoaie a genotipurilor de floarea-soarelui, cel mai înalt grad de atac atestându-se la temperatura de 19 °C. În cazul incubării


la 23 şi 27 °C infecția s-a manifestat prin formarea unor noduli mici care nu s-au dezvoltat în lăstari, iar la temperatura de 15 °C s-a relevat o întârziere în apariția parazitului [Sukno et al., 2001]. În ce priveşte dependența gradului de atac cu lupoaie în funcție de perioada de semănat au fost puse în evidență date contradictorii. Astfel, în cadrul unor experiențe în câmp, realizate în România, semănarea întârziată a florii-soarelui a fost asociată cu creşterea infestării cu O. cumana şi pierderi de productivitate [Grenz et al., 2008], iar în cercetările efectuate în Israel s-a constatat că la plantarea timpurie a unor genotipuri rezistente la lupoaie, rezistența acestora nu s-a manifestat [Ish-Shalom-Gordon et al., 1994]. Akhtouch şi alții (2013), au conchis că modificarea datei semănatului afectează în mod diferit hibrizii cu un nivel diferit de rezistență la O. cumana. Este necesar ca metoda să fie adaptată pentru regiuni diferite şi, respectiv, condiții de mediu variate.

O altă măsură eficace de control a infecției cu lupoaie constă în modul de prelucrare a terenului. Astfel, aratul până la o adâncime de 45–50 cm contribuie la transferul semințelor angiospermelor parazite la adâncimi mai mari, unde acestea nu sunt capabile să germineze, iar aplicarea compuşilor cu azot şi fertilizarea cu utilizarea gunoiului de grajd, afectează negativ germinarea şi/sau alungirea radicelei de lupoaie [Westwood et al., 1999]. Astfel, Mesbah şi colaboratorii [2012] au raportat că, odată cu creşterea concentrației de îngrăşăminte cu azot, parametrii asociați cu productivitatea la floarea-soarelui au crescut, iar rata de semințe de lupoaie germinate a scăzut.

Una dintre cele mai promițătoare strategii de reducere a rezervelor de semințe din sol este încluderea în rotație a culturilor „capcane”. Utilizarea acestora determină stimularea germinării semințelor de lupoaie, dar nu permit dezvoltarea ulterioară a structurilor plantelor parazite, conducând la moartea semințelor germinate. Rodríguez-Ojeda şi colaboratorii [2001] au raportat că porumbul, sorgul, bumbacul, orezul, vinetele şi conopida, în ordine descrescătoare, au stimulat germinarea semințelor de O. cumana. Rezultate similare au fost obținute de Fernández-Aparicio şi coautorii [2009] cu referire la bumbac, ovăz, grâu, sorg, mei, năut, fasole, rapiță şi triticale. Mazărea stimulează germinarea semințelor de O. foetida [Fernández-Aparicio et al., 2011], în timp ce, în câmpurile infestate cu O. crenata, culturile precum fasolea, inul, lucerna, grâul şi ovăzul utilizate în rotația culturilor pot reduce banca de semințe a acestui parazit [Abbes, 2008].

Ma şi colaboratorii (2013) au constatat că hibrizii şi liniile de porumb diferă în capacitatea lor de a stimula germinarea semințelor de lupoaie, cu rate de germinare de până la 40%. Eficacitatea porumbului în reducerea daunelor provocate


de lupoaie a fost confirmată de Ye şi alții [2020]. Astfel, ca urmare a cultivării porumbului timp de 3 ani în calitate de premergător, intensitatea atacului cu lupoaie a constituit doar 0,8 ataşamente per plantă, iar masa uscată de floarea-soarelui a fost de aproximativ două ori mai mare decât în proba de referință (fără cultură premergătoare).

Măsurile de control actuale se rezumă, în mare parte, la utilizarea culturilor rezistente [Perez-de-Luque et al., 2009], aplicarea erbicidelor [Simic et al., 2011] şi implementarea unor practici agronomice adecvate [Rubiales et al., 2009b].

Deşi, rezistența genetică a florii-soarelui este considerată cea mai efectivă metodă de control a atacului O. cumana, introducerea continuă a hibrizilor rezistenți contribuie la apariția unor noi rase mai virulente ale patogenului, iar imunitatea hibrizilor de floarea-soarelui nu se exprimă în măsură deplină în câmp, de obicei, manifestându-se o rezistență moderată [Vear, 2016; Molinero-Ruiz et al., 2008; 2009]. Conform unor autori [Simmonds, 1991; Stuthman et al., 2007], rezistența orizontală a culturilor la patogeni este puternic influențată de condițiile de mediu. Astfel, s-a raportat efectul esențial al mediului asupra expresiei rezistenței hibrizilor de floarea-soarelui la lupoaia din rasa F, interacțiunea plantă gazdă – parazit caracterizându-se prin severitate redusă şi incidență intermediară la genotipurile rezistente, ambii parametri manifestându-se diferit în funcție de condițiile de cultivare a hibrizilor. Creşterea productivității florii-soarelui la hibrizii rezistenți a fost mai pronunțată în cazul cultivării în condiții de secetă şi infestare puternică cu lupoaie în câmp [Molinero-Ruiz et al., 2009].

Pe teritoriul Republici Moldova cultivarea comercială a florii-soarelui datează din anul 1840. Primele dovezi ale producției de ulei din semințe de floarea-soarelui s-au atestat în 1867 [Arhiva Națională]. Anual, pe câmpurile agricole ale republicii se cultivă în jur de 360 de mii de hectare de floarea-soarelui, însămânțate cu semințe hibride de prima generație de producție autohtonă, cât şi, în mare parte, de import. În cadrul unui şir de expediții în teren realizate în anul 2014 s-a constatat cultivarea preferențială a 11 hibrizi, dintre care 9 de import, majoritatea hibrizilor relevați având ca producători compania Pioneer, Saaten Union, Syngenta şi Institutul de Cercetare-Dezvoltare Agricolă, Fundulea, România. Doar doi dintre hibrizii semănați pe loturile studiate sunt hibrizi locali produşi de compania CCŞ „Magroselect” (Fig. 7.1) [Duca et al., 2015].


20,8

10,9

6,5

16,7

12,9

15,2

4,6

2,44,3

1,82,4

1,5

SY SubtilOperaArena PRP63LE10PL63LE75Paraiso 102 CLPerformerFavoritDrofaXeniaValentinoDonskoi Krupnoplodnii

Figura 7.1. Repartizarea hibrizilor pe suprafețele analizate [Duca et al., 2015]

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Frec

venţ

a at

acul

ui, %

Hibrizii de floarea-soarelui

Figura 7.2. Frecvența şi intensitatea atacului cu lupoaie a diferitor hibrizi de floarea-soarelui

[Duca et al., 2015] Legendă: 1 – Arena PR (Drăgăneşti, Sângerei); 2 – Drofa (SNH 311) (Chişinău); 3 –

Paraiso 102 CL (Carabetovca, Basarabeasca); 4 – Paraiso 102 CL (Cazangic, Leova, I); 5 – Paraiso 102 CL (Cazangic, Leova, II); 6 – SY Subtyl (Svetlâi, Comrat); 7 – SY Subtyl (Alexanderfield, Cahul); 8 – Opera PR (Alexanderfeld, Cahul); 9 – Performer (Manta,

Cahul); 10 – P63LE75 (Slobozia Mare, Cahul); 11 – P63LE10 (Beşalma, Comrat)

Studiul interdependenței hibrid – gradul de atac cu O. cumana, în condiții naturale de câmp, denotă faptul că unul dintre hibrizii (Arena PR) depistați pe loturile analizate este rezistent, trei toleranți (SY Subtyl, Paraiso 102 CL şi P63 LE10), în restul cazurilor atestându-se susceptibilitatea şi susceptibilitatea sporită a hibrizilor față de infecție. Din totalul suprafețelor însămânțate cu floarea-soarelui hibrizii Performer şi P63LE75, denotă un nivel exagerat de infectare cu lupoaie ce constituie 80 la sută din totalitatea plantelor de pe parcela studiată (Fig. 7.2) [Duca et al., 2015].


De remarcat că hibrizii reacționează diferit la infecția cu lupoaie în funcție de amplasare, gradul de atac, variind chiar şi în cazul a două gospodării din aceeaşi comună. Reacția distinctă a hibrizilor de floarea-soarelui din diferite localități la atacul cu Orobanche poate fi rezultatul influenței multitudinii de factori (compoziția solului, condiții climaterice, asolament ş.a.) ce amplifică sau diminuează manifestarea infecției [Vronschih et. al., 2002].

Importanța rotației culturilor este bine cunoscută datorită mai multor aspecte benefice, precum: ameliorarea proprietăților fizice ale solului şi îmbogățirea cu substanțe minerale, întreruperea ciclului vital al multor organisme dăunătoare ale culturilor agricole, buruienilor etc. [Boincean, 2004]. De obicei, se sugerează rotații ce includ culturi non-gazdă pentru un anumit fitopatogen. Astfel, datorită răspândirii rapide a lupoaiei şi dificultăților de combatere a patogenului se sugerează organizarea unor succesiuni de culturi ce nu servesc drept gazdă pentru fanerogama parazită O. cumana [Habimana et al., 2014] şi revenirea florii-soarelui în teren cu o periodicitate de minim patru ani [Toma, 2011], iar, în mod normal, şase ani [Duca et al., 2015].

Conform datelor obținute în 27 de gospodării analizate de pe teritoriul Republicii Moldova, doar în nouă asociații agricole, inclusiv în 5 din partea centrală a Moldovei şi patru din sud, floarea-soarelui s-a cultivat în conformitate cu cerințele privind asolamentul culturilor, adică s-a reîntors pe acelaşi teren nu mai degrabă de şase ani. Rezultatele denotă faptul că utilizarea eficientă şi programată a culturii florii-soarelui într-un asolament bine organizat, diminuează numărul de plante afectate de lupoaie, care în majoritatea gospodăriilor variază procentual între 3–15% (Tab. 7.1)

În cazul revenirii culturii, pe acelaşi teren mai devreme de şase ani, şi anume peste 4–5 ani, tendință observată în cca 50% din gospodăriile analizate, în special gospodării din zona de sud, valoarea medie a numărului de plante afectate de lupoaie constituie circa 35,6%, ceea ce dovedeşte că mai mult de o treime din suprafața semănată cu floarea-soarelui este afectată de patogen [Duca et al., 2015].

Cu mici excepții, s-a constatat că au fost grav afectate preponderent câmpurile, unde, în principiu, nu s-au respectat condițiile rotației culturilor agricole şi asolamentul nu a fost conceput corect. Pe când, în gospodăriile, unde a fost respectată modalitatea corectă a întocmirii asolamentului, frecvența atacului cu lupoaie a fost destul de mică, constituind cca 5–10% [Duca et al., 2015].


Tabelul 7.1. Efectul rotației culturilor asupra atacului florii-soarelui cu O. cumana[Duca et al., 2015]

LocalitateUltimul an de

cultivare a florii soarelui

Cultura premergă-

tor

Cultura antepre-mergător

I, %F, %

> 10 5–10 1–4

Floreni 2008 grâu mălai − − 100 3Carabetovca 2010 grâu porumb 70 30 − 100Basarabeasca 2009 grâu grâu 60 30 10 60Alexanderfeld 2010 grâu mazăre 50 50 − 70Slobozia-Mare 2010 grâu grâu 40 30 30 80Beşalma 2010 grâu mei − − 100 20Chirsova 2005 grâu porumb − − 100 10Svetlâi 2003 grâu grâu − − 100 10Brânzenii Noi 2011 grâu cereale 30 20 50 25Frăsineşti 2008 cereale porumb − − 100 50Ciocâlteni 2010 cereale soia 8 17 75 40Drăgăneşti 2012 cereale f.-soarelui − − 100 0,2Căzăneşti 2010 cereale soia 1 15 84 10Costuleni 2002 cereale grâu − − 100 15Chişinău 2006 orz soia − 50 50 30Rassvet 2000 orz porumb − − 100 10Crihana Veche 2004 porumb grâu − − 50 5Manta 2009 porumb grâu 10 30 60 80Buțeni 2009 porumb grâu 5 20 75 30Fundul Galbenei 2012 porumb f.-soarelui − − 100 5Cazangic 2009 porumb cereale − 30 70 70Cazangic 2009 porumb cereale − − 100 13Verejeni 2009 porumb orz − 20 80 10Crihana Veche 2008 mălai grâu − − 100 30Sărata Mereşeni 2009 mălai orz − − 100 10Iarmoclia 2010 mălai orz − 20 80 10Gura Galbenei 2013 f.-soarelui porumb 100 − − 2

Un aspect important în rotația culturilor îl constituie tipul premergătorilor culturii de floarea-soarelui. Astfel, în conformitate cu afirmațiile lui B. Boincean, utilizarea unei game cât mai variate de culturi în asolament limitează diversitatea şi ponderea organismelor patogene din sol, dezvoltarea acestora fiind facilitată în condiții de monocultură sau în cadrul unui asolament cu specializare îngustă [Boincean, 2004]. De obicei, floarea-soarelui se cultivă în rotații după grâu şi porumb sau în asolamente ce includ leguminoase ca pre-premergători [Sin et. al., 2008].


În majoritatea gospodăriilor analizate, în calitate de premergători şi pre-premergători au servit grâul (37% din totalul gospodăriilor analizate) sau porumbul (33%), ceea ce subscrie regulilor unui asolament corect. Frecvența minimă de atac cu O. cumana (3–13%) s-a constatat pe loturile unde au fost respectate condițiile rotației culturilor agricole, floarea-soarelui fiind cultivată în asolamente raționale, minim la un interval de 4 ani [Duca et al., 2015].

7.2. Resurse genetice pentru crearea hibrizilor rezistenți

Controlul genetic este cea mai fezabilă metodă de protecție față de O. cumana. Pe de altă parte, însă, introducerea în cultură a hibrizilor rezistenți determină evoluția asociată a parazitului şi apariția rapidă a noi rase mai virulente care depăşesc genele de rezistență specifice, determinând necesitatea continuă de identificare, descriere şi producere a noi surse de rezistența.

Resursele genetice ale unei culturi sunt reprezentate de totalitatea varietăților genetice disponibile în cadrul speciei date, precum şi a speciilor sexual compatibile cu aceasta, înglobând un ansamblu impunător de gene de interes care constituie baza procesului de ameliorare. Diversitatea genetică existentă oferă surse potențiale unice de rezistență la stresul biotic şi abiotic şi, respectiv, posibilități de creare a unor noi soiuri şi hibrizi de plante de cultură cu caractere agronomice valoroase ce corespund cerințelor pieței [Seiler et al., 2014, 2018].

Speciile sălbatice de floarea-soarelui, soiurile cu polenizare liberă şi numeroasele populații hibride interspecifice, naturale sau artificiale, precum şi liniile consangvinizate derivate din acestea contribuie la sporirea variabilității genetice [Hladni et al., 2009] şi, respectiv, la diversificarea resurselor genetice cu un potențial major în ameliorarea florii-soarelui [Vranceanu, 2000; Tavoljanski et al., 2002].

Lucrările de ameliorare a culturii, inclusiv a formelor cu rezistență la patogenul lupoaia, au debutat în Rusia, unde în baza populațiilor locale de floarea-soarelui au fost create un şir de soiuri cu polenizare liberă, caracterizate prin productivitate înaltă şi rezistență la patogeni [Пустовойт, 1967]. Ulterior, au fost identificate şi descrise diverse surse de rezistență la O. cumana, cele mai importante, alături de populațiile locale, fiind speciile din flora spontană, iar în ultimul timp – colecțiile de linii create în fiecare centru de ameliorare a florii-soarelui, inclusiv companiile private.


Populațiile locale de floarea-soarelui. Etapele incipiente de ameliorare au fost axate pe lucrări de creare a soiurilor cu polenizare liberă în baza cultivarelor locale. Astfel, surse de rezistență la O. cumana au fost identificate în fosta URSS, prin selecție individuală, încă la începutul anilor 1910 [Горбаченко et al., 2010]. În anul 1913 Sațîperov a remarcat existența formelor rezistente la patogen în cadrul grupei de floarea-soarelui caracterizate prin semințe cu strat carbogen, iar în 1916, utilizând diverse forme locale, cercetătorii Stațiunii experimentale Saratov au creat primele soiuri (Saratovsky 169 şi Saratovsky 206) rezistente la rasa A de lupoaie [Сацыперов et al., 1913]. În anii următori au fost elaborate şi alte soiuri rezistente la rasa A – Kruglik A-41, Zelenka şi Fuksinka [Плачек, 1932].

La începutul anilor ’30, o serie de regiuni sudice ale URSS s-au confruntat cu o situație dificilă, producția de floarea-soarelui, fiind masiv compromisă de infestarea puternică cu lupoaie, astfel, constatându-se apariția unei rase mai virulente a patogenului. În acest context, în 1925 Zhdanov L. A. a inițiat lucrările de ameliorare ale florii-soarelui la stația experimentală Donskaya. Aplicând metoda de selecție pe fundal de infestare artificială puternică cu lupoaie, acesta a reuşit să identifice în câmpurile infestate indivizi solitari, relativ rezistenți la patogen, care au stat la baza creării soiurilor Zhdanovsky 6432, Zhdanovsky 8281 şi Stepnyak [Горбаченко et al., 2010].

În perioada 1925–1960, Pustovoit V. S. creează la Institutul de Cercetare a Plantelor Uleioase (VNIIMK), Krasnodar, Federația Rusă un şir de cultivare rezistente la rasa B. Aceste soiuri, au fost utilizate ulterior ca surse de rezistență la rasa C, fiind identificate mai multe gene pentru rezistența la lupoaie, care au fost introduse în programele de ameliorare [Пустовойт, 1966].

Până la începutul anilor ’70 ai secolului trecut, producția de floarea-soarelui s-a bazat, în special, pe soiuri cu polenizare liberă [Vear F., 2016], iar Institutul VNIIMK era considerat cel mai important centru de ameliorare a florii-soarelui. În paralel cu dezvoltarea soiurilor în baza populațiilor locale s-au efectuat cercetări de consangvinizare, resursele genetice fiind reprezentate, în mare parte, de linii consangvinizate, mult mai uşor de menținut [Terzić et al., 2020].

Soiurile vechi create în Rusia, ulterior în Uniunea Sovietică, inclusiv colecția de germoplasmă din VNIIMK, VIR, Institutul de Genetică şi Selecție din Odessa ş.a. au fost cultivate în diferite țări din Europa şi America şi folosite pentru obținerea unor soiuri locale, adaptate la condițiile de mediu specifice. Astfel, în


mare parte, resursele genetice cultivate actualmente derivă din aceste forme cu polenizare liberă provenite din Rusia. În baza acestui material de ameliorare au fost create linii rezistente la rasele B, E, F de lupoaie, precum şi linii care manifestă o rezistență cantitativă la rasa F [Pérez-Vich et al., 2006].

În România, primele lucrări de ameliorare a florii-soarelui s-au efectuat în anii 1932–1938, la Stațiunea Experimentală Agricolă Târgu-Frumos, continuând la Stațiunile Agricole din Câmpia Turzii şi Mărculeşti şi, ulterior, începând cu anul 1961, în cadrul I.C.C.P.T Fundulea care, treptat, a căpătat renume mondial [Păcureanu-Joița et al., 2007].

În Republica Moldova, selecția formelor de floarea-soarelui rezistente la lupoaie a constituit o preocupare de bază, încă de la începutul secolului XX, programul principal de ameliorare la rezistență fiind realizat, preponderent, în cadrul Stațiunii experimentale de plante etero-uleioase VNIIMK [Шарова, 1977] şi Institutului de Cercetare a Culturilor de Câmp „Selecția” din Bălți [Buciuceanu et al., 2009; Lupaşcu et al., 1996].

Lucrările de selecție axate pe crearea soiurilor cu polenizare liberă au fost sistate complet în anii ’70, fiind substituite prin cercetări de explorare a fenomenului de heterozis şi crearea hibrizilor de floarea-soarelui, impulsionate de descoperirea primelor surse de androsterilitate citoplasmatică (ASC) [Leclercq, 1969] şi, respectiv, a genelor restauratoare de fertilitate [Leclercq, 1971; Kinman, 1970]. Ca rezultat al acestor descoperiri, cercetările de ameliorare capătă treptat amploare nu doar în sectorul public, dar şi în cel privat, fiind create colecții impunătoare de resurse genetice de floarea-soarelui [Dimitrijevic et al., 2017].

Speciile sălbatice de Helianthus. Numeroase lucrări de specialitate demonstrează faptul că speciile sălbatice din genul Helianthus prezintă surse importante de variabilitate pentru caracterele morfologice, agronomice, rezistența la boli şi dăunători, toleranța la secetă, calitatea uleiului, sterilitatea citoplasmatică, restaurarea fertilității şi alte trăsături de interes [Seiler et al., 2014, 2018].

Speciile sălbatice de Helianthus spp., în special cele perene, se remarcă inclusiv printr-o rezistență înaltă la infecția cu lupoaie. Rezistența genetică la primele rase ale parazitului a fost inițial detectată la specia sălbatică H. tuberosus L., iar prima introgresiune a rezistenței în specia H. annuus L. de cultură a fost realizată de către Pustovoit. Astfel, în baza genelor de rezistență de la H. tuberosus L. au fost obținute soiurile de floarea-soarelui Peredovik şi


VNIIMK1646 recunoscute la nivel internațional şi caracterizate prin rezistență la rasa C apărută în anii ’60–70 ai secolului trecut [Пустовойт, 1966]. Utilizarea acestei specii sălbatice şi a metodei de obținere a hibrizilor interspecifici dintre specia diploidă (2n = 34) H. annuus şi cea hexaploidă (2n = 102) H. tuberosus propusă de Pustovoit a constituit o eră nouă în ameliorarea florii-soarelui, atât în fosta URSS, cât şi în România [Пустовойт, 1966; Vranceanu et al., 1980] şi Serbia [Skoric, 1988].

Studiile ulterioare au pus în evidență multe alte specii de Helianthus rezistente la lupoaie, care constituie un fond major de gene de rezistență ce pot fi introduse în cultivarele de floarea-soarelui prin hibridizare interspecifică, asigurând rezistență la toate rasele de O. cumana cunoscute, inclusiv cele mai virulente (F, G, H). Astfel, pe lângă H. tuberosus, Pustovoit şi Krasnokutskaja [1976] au raportat un nivel înalt de rezistență la lupoaie în speciile H. scaberimus, H. diuaricatus şi H. rigidus, iar Pogorletsky şi Geshele [1976] au folosit ca surse de gene de rezistență H. maximiliani, H. mollis, H. pauciflorus şi H. divaricatus.

Dozet şi Marinkovic [1998] au constatat că o sursă excelentă de gene de rezistență la rasele A, B şi E a patogenului este reprezentată de specia H. petiolaris ssp. petrolaris. Savanții spanioli au identificat 29 de specii perene de Helianthus sp. cu un nivel înalt de rezistență la rasele E şi F de lupoaie, relevând, totodată, un nivel foarte scăzut de rezistență în cazul speciilor anuale, din totalul de opt specii testate, rezistență la rasa F prezentând doar H. anomalus, H. agrestis şi H. exilis [Ruso et al., 1996; Fernandez-Martinez et al., 2000].

Printre speciile perene rezistente la O. cumana se enumeră un şir de specii diploide (2n = 34) – H. atrorubens, H. decapetalus, H. divaricatus, H. giganteus, H. glaucophylus, H. gracilentus, H. grosseserratus, H. microcephalus, H. nuttallii (4 subsp.), H. salicifolius, H. smithii; tetraploide (2n = 68) – H. hirsutus, H. laevigatus, H. pumilus, H. strumosus, precum şi hexaploide (2n = 102) – H. californicus, H. ciliaris, H. xlaetiflorus, H. pauciflorus, H. tuberosus [Fernandez-Martinez et al., 2010]. Petcu şi Păcureanu [2011] au raportat un hibrid interspecific derivat din specia sălbatică H. argophyllus care a prezentat rezistență la rasa F de lupoaie răspândită în România.

Hibridizarea interspecifică şi introgresiunea genelor de rezistență de la speciile anuale de Helianthus la floarea-soarelui cultivată nu prezintă careva dificultăți, realizându-se, destul de uşor, după o schemă convențională de încrucişare sau back-cross, pe când hibridizarea cu specii perene este o sarcină de dificultate majoră, determinată de diferențele în numărul de cromozomi


şi incompatibilitatea soldată cu avortarea timpurie a embrionului hibrid şi a nivelului înalt de sterilitate în generațiile F1 şi BC1 [Perez-Vich et al., 2002]. Problema menționată a fost soluționată de savanți prin utilizarea culturii de embrioni, dublarea numărului de cromozomi în F1 şi crearea amfiploizilor. Astfel, folosind această abordare, Jan şi Fernández-Martínez [2002] au transferat cu succes genele de rezistență din speciile sălbatice perene H. grosseserratus, H. maximiliani şi H. divaricatus în specia cultivată, obținând patru populații (BR1, BR2, BR3 şi BR4) rezistente la rasa F de lupoaie, care afectează masiv câmpurile de floarea-soarelui din Spania.

Hladni şi colaboratorii [2009] au dezvoltat un şir de linii restauratoare noi, rezistente la rasa E şi F, prin încrucişări interspecifice a populațiilor derivate din specia anuală H. deserticola, în timp ce Cvejić şi coautorii [Cvejic et al., 2012] au relevat rezistența unei linii create în baza acestei specii, inclusiv la rasa G de lupoaie. Colegii din România au raportat rezistența deplină a unor genotipuri din speciile H. praecox, H. debilis, H. petiolaris la rasele de lupoaie prezente în România [Anton et al., 2017]. Date similare au obținut şi cercetătorii din Rusia, constatând că speciile anuale H. petiolaris, H. debilis şi H. praecox manifestă rezistență la populațiile de lupoaie provenite din localitatea Kopanskaya, Krasnodar care aparține rasei E. Totodată, H. petiolaris se distinge inclusiv printr-un grad de atac neesențial în cazul infestării cu lupoaia din rasa G sau mai virulentă. Rezistență la această rasă de O. cumana au prezentat şi un şir de specii perene de Helianthus din colecția VIR, precum H. floridanus, H. decapetalus, H. decapetalus, H. divaricatus, H. hirsutus, H. laetiflorus, H. tuberosus, H. californicus, H. giganteus, H. grosseserratus, H. maximiliani, H. nuttallii, H. salicifolius, H. glaucophyllus, H. occidentalis [Антонова et al., 2011].

Prin hibridizări interspecifice cu mai multe specii sălbatice de Helianthus, în Institutul Agricol Dobrudja (General Toshevo) din Bulgaria au fost create o serie de genotipuri cu rezistență la rasele A–G. Astfel, într-un studiu amplu realizat de Christov şi colaboratorii [2009] au fost puse în evidență 11 specii perene – H. ciliaris, H. decapetalus, H. divaricatus, H. eggertii, H. hirsutus, H. maximiliani, H. nuttallii ssp. rydbergi, H. pumilus, H. rigidus, H. smithii, H. tuberosus, ce au prezentat rezistență la O. cumana. Mai târziu, acelaşi grup de autori au constatat că rezistență la rasele de lupoaie răspândite în Bulgaria manifestă inclusiv unele specii anuale de Helianthus, precum H. annuus (forma sălbatică), H. argophyllus, H. debilis, H. petiolaris şi H. praecox [Christov, 2013]. De asemenea, cercetătorii bulgari au reuşit să obțină forme de floarea-soarelui rezistente la lupoaie prin hibridizare intergenerică dintre H. annuus şi Inula helenium L., Tithonia rotundifolia (Mill.) S. F. Blake şi Verbesina elianthoides


Michx [Christov, 2013]. Nikolova şi colaboratorii au raportat ca rezistente la lupoaie un şir de specii de Helianthus perene diploide – H. divaricatus, H. giganteus, H. glaucophyllus, H. grosseserratus, H. mollis, H. nuttallii, H. smithii şi hibrizii interspecifici obținuți în baza acestora [Nikolova et al., 2004].

Recent, rezistența la rasa G a fost transferată la floarea-soarelui de cultură de la H. debilis ssp. anual. tardiflorus Heiser [Velasco et al., 2012]. Ulterior, Louarn şi colaboratorii au identificat patru loci de caractere cantitative (QTL) asociate rezistenței la lupoaie (rasa spaniolă F) într-o populație derivată din linia LR1, selectată din încrucişările interspecifice H. debilis ssp. debilis × H. annuus [Louarn et al., 2016].

Resurse de gene create în diverse centre de cercetare. O altă sursă importantă de gene ce conferă rezistență la patogenul O. cumana sunt genofondurile de floarea-soarelui cultivată care includ diferite tipuri de populații sintetice şi linii consangvinizate create în mai mulți ani de reproducere. Genotipurile de floarea-soarelui de cultură au început să fie explorate, pe scară largă, ca surse de rezistență la lupoaie după introducerea, în anii ’60–’70, a liniilor consangvinizate şi hibrizilor [Cvejić et al., 2020].

Drept rezultat a concentrării eforturilor de ameliorare a florii-soarelui, sub presiunea îndelungată a selecției, s-au conturat două grupe de proveniență a rezistenței la lupoaie – una alcătuită din resursele genetice de pe teritoriul ex-URSS şi alta constituită din populații de origine europeană, în special din România, fosta Iugoslavie, Turcia. Astfel, în baza colecției de floarea-soarelui de cultură a INCDA Fundulea, Vrânceanu şi colaboratorii [Vranceanu et al., 1980] au dezvoltat un set de linii diferențiatoare de floarea-soarelui pentru rasele A-E de lupoaie, fiecare dintre acestea purtând o singură genă dominantă ce conferă rezistență la o anumită rasă a patogenului (Or1–Or5). Ulterior, Păcureanu şi echipa au creat liniile LC 1093, LC 009 şi AO-548 rezistente la rasele F şi G de lupoaie [Păcureanu-Joita et al., 2008]. Utilizarea germoplasmei cultivate de floarea-soarelui a permis introducerea genelor de rezistență în genotipul unor linii valoroase şi obținerea de hibrizi comerciali rezistenți la O. cumana, printre primii enumerându-se Fundulea 53 şi Fundulea 80 [Păcureanu-Joița et al., 2007].

Cu toate acestea, identificarea rezistenței la rasele mai virulente de O. cumana în germoplasma de floarea-soarelui cultivată este destul de dificilă, ținând cont de genofondul restrâns al acestora comparativ cu formele sălbatice. În cadrul unor experiențe de testare a 903 genotipuri de H. annuus de cultură,


realizate în Turcia, au fost puse în evidență doar 22 de forme rezistente [Gulya et al., 1994], iar în investigațiile efectuate de cercetătorii spanioli, din totalul de 429 de genotipuri evaluate, doar 8 au manifestat rezistență la rasa E de lupoaie [Dominguez et al., 1996]. Ulterior, doar 4 accesiuni din cele raportate ca rezistente în Turcia au prezentat rezistență la rasa F răspândită în Spania [Fernández-Martínez et al., 2004]. Printr-un oarecare nivel de rezistență la lupoaie se caracterizează, în special, soiurile de origine rusă, română şi turcă. Din germoplasma soiurilor vechi provenite din Rusia şi Iugoslavia au fost dezvoltate un şir de linii, precum L86, AM1, AM2, AM3, P96, K96, R96, unele dintre care prezentau rezistență uniformă la rasele B, E şi F de lupoaie şi segregare pentru rasa G, iar altele – rezistență cantitativă la rasa F [Pérez-Vich et al., 2006; Fernández-Martínez et al., 2004].

Existența unui patrimoniu de gene pentru rezistența la lupoaie în cadrul florii-soarelui cultivate a permis crearea unor linii consangvinizate rezistente la noile rase de lupoaie. Astfel, în baza colecțiilor de floarea-soarelui cultivată menținute de Institutul Culturilor de Câmp şi Leguminoase din Novi Sad şi Institutul National de Cercetări Agronomice din Toulouse au fost obținute liniile HA 267 şi, respectiv, LR1 rezistente la rasa G. De remarcat inclusiv liniile VIR-665, VIR-221, VIR-222, No. 667, No. 769, No. 3046, provenite din germoplasma de floarea-soarelui de cultură a Institutului de Resurse Genetice Vegetale în numele lui N. I. Vavilov (VIR), Rusia [Cvejić et al., 2020].

În baza hibrizilor rezistenți la diverse rase de lupoaie, prin procedee convenționale de autopolenizare şi back-cross cu selectarea genotipurilor pe fondal artificial de lupoaie, amelioratorii dezvoltă colecții de linii proprii, care sunt menținute în cadrul centrelor de cercetare şi ameliorare a florii-soarelui, reprezentând patrimoniul propriu în ameliorarea la rezistență.

Co-evoluția gazdă–parazit şi experiența amelioratorilor de floarea-soarelui, în timp de circa 100 de ani, au impus necesitatea de a acumula nivele de rezistență cantitativă împreună cu cea calitativă pentru a evita depăşirea rezistenței de către noile rase de paraziți. Elementul de bază în aceste procese îl constituie identificarea şi conservarea resurselor genetice, care conțin gene asociate cu mecanismele de rezistență specifică şi nespecifică.


7.3. Screeningul germoplasmei de floarea-soarelui

Crearea de hibrizi de floarea-soarelui rezistenți la lupoaie necesită utilizarea unor metode adecvate de screening a germoplasmei ce conține gene de rezistență, precum şi de elucidare a mecanismelor fiziologice care stau la baza rezistenței. Pentru cuantificarea rezistenței, în programele de ameliorare sunt utilizați pe scară largă doi indici, şi anume, incidența (sau frecvența atacului), care măsoară rata de plante parazitate şi gradul de atac, care măsoară numărul de ataşamente formate (lăstari subterani, aerieni, tuberculi) de planta parazit la nivelul sistemului radicular al plantei gazdă [Fernandez-Martinez et al., 2015].

Testarea germoplasmei de floarea-soarelui se realizează prin metode fiziologice şi moleculare, în condiții de infestare naturală sau artificială, în câmp (Fig. 7.3 A), în vase de vegetație sau lăzi plasate în sere (Fig. 7.3 B) sau aer liber (Fig. 7.3 C), sau/şi în vase sau cutii Petri în condiții de laborator (Fig. 7.3 D, E).

O procedură comună este evaluarea genotipurilor de floarea-soarelui în câmpuri care prezintă un grad ridicat de infestare naturală [Pacureanu-Joita et al., 2008] sau artificială cu lupoaie [Vranceanu et al., 1980]. Utilizarea câmpurilor infestate natural este mai puțin fiabilă deoarece inoculul parazitului, de obicei, nu este distribuit omogen, astfel că, rezultatele obținute ar putea fi contradictorii. Infestarea artificială în experimente de teren se poate face prin încorporarea seminței în sol, concomitent cu procedurile de prelucrare a solului [Vranceanu et al., 1980], sau prin inocularea plantelor individuale în ghivece mici cu sol infestat, în camera de cultivare, urmată de transplantarea acestora în teren după 2–3 săptămâni [Velasco et al., 2007; Fernández-Martínez et al., 2015].

Screeningul pentru rezistență poate fi, de asemenea, realizat în vase de diferite dimensiuni în camere de cultivare, seră sau în aer liber. Evaluarea în ghivece are câteva avantaje față de cea din câmp şi anume, testările pot fi efectuate pe parcursul întregului an, în condiții controlate, inclusiv cu controlul cantității de inocul, pe un număr foarte mare de plante, rezultatele obținându-se în 28–45 de zile de la însămânțare [Rodríguez-Ojeda et al., 2013b; Hladni et al., 2012; Fernandez-Martinez et al., 2015]. Metoda de inoculare artificială în vase constă, în principal, în semănarea semințelor de floarea-soarelui sau plantarea răsadului în ghivece umplute cu sol (după caz, sol + nisip, în raport de 1:1) uniform infectat cu semințe de lupoaie (cca 30 mg semințe la 200 g amestec) [Pancenko et al., 1978].


D. E.

A. B. C.

Figura 7.3. Evaluarea rezistenței florii-soarelui la lupoaie în condiții de infestare naturală în câmp (A), infestare artificială în vase de vegetație şi în

lăzi în seră (B), aer liber (C) şi în vase (D) şi cutii Petri (E) în laborator

Una dintre metodele de screening utilizate destul de des de către amelioratori se bazează pe evaluarea ratei de germinare a semințelor de lupoaie în prezența rădăcinilor de floarea-soarelui. Există mai multe modalități de implementare practică a metodei menționate, plantele de floarea-soarelui fiind cultivate în sistem de minirizotron care permite, atât detectarea semințelor de Orobanche, cât şi monitorizarea procesului de patogeneză, începând cu germinarea semințelor, penetrarea țesuturilor gazdei, stabilirea conexiunii, dezvoltarea tuberculilor [Eizenberg et al., 2005]. Sistemele rizotron pot fi de diferite modele, produse de diferite companii. Deseori în cercetare sunt folosite sisteme improvizate care prevăd cultivarea plantelor de floarea-soarelui în cutii Petri acoperite cu hârtie de filtru la suprafața căreia sunt distribuite omogen semințele de lupoaie (Fig. 7.3 D), în cutii acoperite cu hârtie din fibră de sticlă, în tuburi sau între rulouri de hârtie de


filtru înfăşurate în polietilenă, în vase de PVC etc., plasate în camere de cultivare [Antonova et al., 2011; Rodríguez-Ojeda et al., 2010; Fernandez-Martinez et al., 2015; Louarn, 2016].

Astfel, peste cel puțin 20 de zile, după plasarea sistemului rizotron în camera de cultivare, la un regim optim de dezvoltare a patosistemului, cu folosirea unui microscop stereoscopic sau a unei lupe, este cuantificat numărul de semințe de lupoaie germinate. Această metodă este, de asemenea, utilizată pentru a monitoriza etapele inițiale ale dezvoltării parazitului, fiind utilă în identificarea etapei în care operează rezistența [Fernandez-Martinez et al., 2015]. Modalitățile date de evaluare a genotipurilor de floarea-soarelui sunt bazate pe faptul că procesul patologic este într-o strânsă dependență de particularitățile fiziologice ale parazitului (afinitate, agresivitate şi virulență) şi plantei gazdă (rezistență nespecifică, specifică şi indusă), acesta declanşându-se doar în cazul existenței afinității dintre agentul patogen şi gazdă.

Elaborarea marcherilor moleculari linkați cu genele Or, ce conferă rezistență specifică la O. cumana, a permis facilitarea procesului de selectare timpurie a materialului destinat ameliorării printr-un screening de prezență/absență a factorilor de rezistență. Diverse studii cu utilizarea tehnicilor RAPD-BSA raportează valorificarea marcherilor SCAR linkați cu locusul Or5 la floarea-soarelui, care oferă rezistență la rasa E de lupoaie. Aceşti marcheri pot fi utilizați atât în selecția asistată de marcheri (MAS – Marker Assisted Selection) pentru selectarea noilor linii rezistente, cât şi ca punct de pornire în studiul genetico-molecular al genelor de rezistență la lupoaie [Lu et al., 2000; Rotarenco, 2010].

Până în prezent la floarea-soarelui au fost identificați marcheri RAPD (UBC120_660) şi SCAR (RTS05, RTS28, RTS40, RTS29 şi RTS41) linkați la gena Or5 şi a fost elaborată harta grupului de linkage pentru gena dată, în vecinătatea căreia, la distanța de 22,5 cm distal, se află marcherul RAPD şi de la 5,6 cm spre 39,4 cm proximal cei 5 marcheri SCAR (Fig. 7.4). Acest grup a fost plasat în grupul de linkage 17 (LG17) al mapei CARTISOL RFLP [Lu et al., 2000]. Tang (2003) folosind aceeaşi metodă (BSA) a plasat gena Or5 în regiunea telomerică a grupului de linkage 3 (LG3) după harta marcherilor SSR [Tang et al., 2003], cu cel mai apropiat marcher SSR cartat la 6,2 cm proximal de locusul genei Or5 [Rotarenco, 2010].


Figura 7.4. Harta grupului de linkage elaborată în baza marcherilor SCAR, care conține locusul Or5, ce conferă rezistență la rasa E de O. cumana

[Lu et al., 2000].

Într-un studiul molecular în baza marcherului SCAR RTS05, realizat de Rotarenco [2010] a fost pusă în evidență prezența genei Or5 la 47 dintre totalul de 53 genotipuri analizate (Fig. 7.5).

Figura 7.5. Electroforeza produsului de amplificare (650 pb) cu primerul specific RTS05

[Rotarenco, 2010]

Rezultatele secvențierii marcherului de 650 pb, asociat cu gena Or5, au demonstrat caracterul conservativ al fragmentului de ADN analizat. Procesarea datelor obținute în bazele de date a relevat lipsa informației privind succesiunea completă a secvenței de 650 pb, însă s-a constatat o similaritate de 86% cu gena care codifică precursorul proteinei-inhibitor al poligalacturonazei, fapt care a permis sa fie presupus rolul funcțional al genei în mecanismul rezistenței la O. cumana şi posibila implicare a acesteia la nivel haustorial [Rotarenco, 2010].


Eficacitatea utilizării marcherilor SCAR în screeningul molecular al genotipurilor de floarea-soarelui ce posedă rezistență la rasa E sau mai puțin virulentă ca E de lupoaie a fost relevată inclusiv în cadrul unor cercetări realizate ulterior de Gîscă [2018]. Astfel, utilizând marcherul RTS05, au fost analizate 42 genotipuri de floarea-soarelui (hibrizi şi linii de perspectivă din colecția companiei AMG-Agroselect), reuşindu-se clasificarea genotipurilor în două grupuri distincte: rezistente şi susceptibile la rasa E de lupoaie [Gîscă, 2018].

Duca şi coautorii au pus în evidență doi primerii RAPD (OPA-11 şi OPK-17) care au generat trei (570 pb, 850 pb, 960 pb) şi, respectiv, doi ampliconi (470 pb, 680 pb) specifici doar pentru genotipurile de floarea-soarelui rezistente la rasa E de lupoaie (Fig. 7.6) şi care pot fi recomandați pentru screening-ul molecular al rezistenței florii-soarelui la fitopatogenul O. cumana. De remarcat că, primerul arbitrar OPA-11 a fost relevat drept marcher în screeningul molecular al rezistenței florii-soarelui la lupoaie inclusiv de Atanasova şi echipa [2004].

A B1

C D

Figura 7.6. Electroforegramele produselor de amplificare cu primeri RAPD (A – OPB-10, B – OPA-11, C – OPK-17, D – OPA-02, M – marcher)

[Duca et al., 2014]

Imerovski şi colaboratorii [2014] au identificat asocieri semnificative între genele Or6, Or4 şi Or2 cu marcherii SSR ORS1036_240, ORS1114_265 (Or6); ORS665_281, ORS1114_264 (Or4) şi, respectiv, ORS1114_260 (Or6), localizați în grupul de linkage 3, ceea ce confirmă faptul că diferite gene de rezistență sunt strâns legate în acelaşi grup de linkage, după cum se presupunea anterior. Recent,


acelaşi grup de cercetători au cartat, în grupul de linkage 3, o nouă genă care conferă rezistență la rasele de lupoaie mai virulente ca F în linia consangvinizată ABB-VL-8. Gena a fost numită Orab-vl-8 şi s-a dovedit a fi recesivă. Marcherul ORS683 a fost cartografiat la 1,5 cm distanță de genă.

Au fost brevetați un şir de marcherii moleculari pentru locii trăsăturilor cantitative (QTL) care conferă rezistența sistemului II la O. cumana [Hassan et al. 2011]. Astfel, se cunoaşte că spre deosebire de rezistența sistemului I, care are drept rezultat eşecul semințelor de lupoaie în zona rădăcinii plantei gazdă şi blocarea formării conexiunii, în cazul rezistenței de tipul sistemului II, semințele parazitului germinează, penetrează țesuturile rădăcinii gazdei, formând haustorul şi se dezvoltă subteran, ulterior, însă, se ofilesc şi mor înainte de a ieşi la suprafața solului, fiind incapabile să-şi finalizeze ciclul de viață pe sistemul radicular al genotipurile de floarea-soarelui rezistente [Hassan et al. 2011]. Genele de rezistență ale sistemului de tip II au fost cartate pe grupul de linkage 4 a hărții genetice SSR, la aproximativ 3 cm de la marcherul SSR HT0664-CA [Wills şi Burke, 2007]. Doi marcheri SNP (HT0183 şi HT090) au fost identificați ca potențiali marcheri de interes în vederea screeningului molecular a formelor cu rezistență de tipul sistemului II [Lai et al., 2005; Pérez-Vich et al., 2004].

Conform unei invenții, înaintate de Gao şi colaboratorii [2019] au fost propuşi un şir de marcheri moleculari SNP (ex. DHAI000240, DHAG000732, DHAI007796, DHAI007334), asociați cu locii trăsăturilor cantitative prezenți în sursele de rezistență Deb-2 care conferă rezistență la rasa G de lupoaie.

Deşi, marcherii moleculari prezintă instrumente fiabile în discriminarea genotipurilor de floarea-soarelui rezistente la lupoaie, asigurând obținerea rapidă a rezultatelor precise, mecanismele de rezistență la noile rase înalt virulente de O. cumana asigurate de acțiuni poligene creează dificultăți în screeningul genetic. În lipsa unui sistem de marcheri specifici linkați cu genele corespunzătoare rămâne a fi actuală utilizarea unor metode combinate (morfologice, fiziologice, moleculare) de triere.

BIBLIOGRAFIE

1. Abbes, Z., Kharrat, M., Chaibi, W. Seed germination and tubercle development of Orobanche foetida and Orobanche crenata in presence of different plant species. In: Tunisian J. Plant Prot. 2008, 3:101–109.

2. Abou-Raya, M. A., Radi, A. F., Darwish Heikal, M. M. Host-parasite relation. hip of Orohanche species. In: Parasitic Weeds, Proc. Eur. Weed Res. Coun. Symp. Msida, Malta. 1973, p. 167–175.

3. Abu Sbaih, H. A. Jury, S. L. Seed micromorphology and taxonomy in Orobanche (Orobanchaceae). In: Flora Mediterr. 1994, 4:41–48.

4. Abu-Irmaileh B. E. Nitrogen reduces branched broomrape (Orobanche ramosa) seed germination. In: Weed Sci. 1994, 42:57–60.

5. Aćimović, M. Štraser, N. Phomopsis sp. – a new parasite in sunflower. In: Helia. 1981, 4:43–58

6. Acimovic, M. Sunflower diseases in Europe, the United States and Australia, 1981–1983. In: Helia. 1984, 7:45–54.

7. Akhtouch, B., Molinero-Ruiz, L., Dominguez, J., Melero-Vara, J. M., Fernández-Martínez, J. M. Using sowing date modification and genetic resistance to manage sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Helia. 2013, 36(59):17–34.

8. Alcántara E., Morales-García M., Díaz-Sánchez J., – Effects of broomrape parasitism on sunflower plants: growth, development, and mineral nutrition. In: Journal of Plant Nutrition. 2006, 29:1199–1206.

9. Alvarado-Aldea, J., García-Tejada, J. A., Melero-Vara, J. M. Interactions of host genotype and planting time in the infection of sunflower by Orobanche cernua. In: Wegmann, K., Musselman, L. J. and Joel, D. M. (eds.). In: Current problems of Orobanche researches. Proc. 4th International Workshop on Orobanche research. Albena, Bulgaria, 1998, p. 27–31.

10. Anton G., Păcureanu-Joita M., Săuca F., Risnoveanu L. Evaluating of wild heliantus species of sunflower and interspecific hybridization for resistance to broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Analele Universității din Craiova, seria Agricultură – Montanologie – Cadastru, 2017. vol. XLVII:7–11.


11. Antonova, T., The history of interconnected evolution of Orobanche cumana Wallr. and sunflower in the Russian Federation and Kazakhstan. In: Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower, Córdoba, Spain. 2014, p. 57–64.

12. Antonova, T. S., Araslanova, N. M., Strelnikov, E. A., Ramazanova, S. A., Tchelustnikova, T. A., Guchetl, S. Z. Screening of wild Helianthus species for resistance to high virulent Orobanche cumana Wallr. Affecting sunflower in the Rostov region of the Russian Federation. In: Helia. 2011, 55:115–124.

13. Antonova, T. S., Araslanova, N. M., Strelnikov, E. A., Ramazanova, S. A., Guchetl, S. Z., Chelyustnikova, T. A., Distribution of highly virulent races of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in the Southern regions of the Russian Federation. In: Russ Agr Sci 2013, 39: 46–50.

14. Arhiva Națională a Republicii Moldova. Fond 3, inv. 2, d. 376.15. Ashrafi, Z. Y., Hassan, M. A., Mashhadi, H. R., Sadeghi, S. Applied of soil

solarization for control of Egyptian broomrape (Orobanche aegyptiaca) on the cucumber (Cucumis sativus) in two growing seasons. In: J. Agril. Technol. 2009, 5(1): 201–212.

16. Assad, E. D., Pinto, H. S., Zullo Júnior, J.; Ávila, A. M. H. Impacto das mudanças climáticas no zoneamento agroclimático do café no Brasil. In: Agropecuária Brasileira. 2004, 39:1057–1064.

17. Atanasova, R., Batcharova, R., Todorovska, E., and Atanassov, A., Molecular study of broomrape (Orobanche spp.) by RAPD analyses. În: Biotechnol. Biotechnol. Equip., 2005, 19(3):51–60

18. Atsatt, P. R. Parasitic flowering plants: how did they evolve? In: Am Nat, 1973, 107:502–510.

19. Ayman, A., Sato, D., Kusumoto, D., Kamioka, H., Takeuchi, Y., Yoneyama, K. Characterization of Strigolactones, germination stimulants for the root parasitic plants Striga and Orobanche, produced by maize, millet and sorghum. In: Plant Growth Regulation. 2006, 48:221.

20. Baghyalakshmi, K., Sarala, K., Prabhakararao, K., Damodar Reddy, D, Orobanche menace in crop plants: Host resistance as a potential tool to control. In: Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2019, SP2:93–102.

21. Beilin, I. G. Broomrapes and struggle with them. M. Selhozgiz. 1947, p. 1–75.22. Benharrat, H., Delavault, P., Theodet, C., Figureau, C. RBCL plastid

pseudogene as a tool for Orobanche (Subsection Minores) identification. In: Plant Biology. 2000, 2:34–39.

23. Benharrat, H., Veronesi, C., Theodet C., Thalouarn, P. Orobanche species and population discrimination using intersimple sequence repeat (ISSR). In: Weed Research (Oxford). 2002, 42(6):470–475.

BIBLIOGRAFIE 139

24. Bilgen, B. B., Barut, A. K., Demirbaş, S. Genetic characterization of Orobanche cumana populations from the Thrace region of Turkey using microsatellite markers, In: Turkish Journal of Botany. 2019, 43:38–47.

25. Boincean, B. Sevooborot i urojainosti polevih kulitur na chernoziomnih pocivah Moldavii. In: Sevooborot v sovremennom zemledelii: Sb. dokl. Меjdunar. Nauch. conf. М.: Izd-vo МSHА, 2004, p. 43–49.

26. Botanga, C. J., Timko, M. P. Phenetic relationships among different races of Striga gesnerioides (Willd.) Vatke from West Africa. In: Genome. 2006, 49:1351–1365.

27. Bouwmeester, H. J., Matusova, R., Zhongkui, S., Beale, M. H. Secondary metabolite signalling in host-parasitic plant interactions. In: Current Opinion in Plant Biology. 2003, 6:358–364.

28. Buciuceanu, M. Floarea-soarelui. In: Ameliorarea specială a plantelor agricole. 2004. p. 301–324.

29. Buciuceanu, M., Petcovici, I., Lungu, E. Crearea materialului inițial şi ameliorarea în baza lui a hibrizilor semitardivi de floarea-soarelui, toleranți la atacul patogenilor. In: Tezele conferinței internaționale Protecția integrată a culturilor de câmp, Bălți. 2009, p. 200–202.

30. Buia A. Orobanchaceae. In Săvulescu T. Flora Republicii Populare Române. Bucareşti: Editura Academiei Republicii Populare Române, 1961, p. 33–72.

31. Bülbül, F., Aksoy, E., Uygur, S., Uygur, N. Broomrape (Orobanche spp.) Problem in the Eastern Mediterranean region of Turkey. In: Helia. 2009, 32(51):141–152.

32. Burzo, I. şi alții. Fiziologia plantelor de cultură, Vol. 2. Chişinău: Ştiința. 1999. 446 p.

33. Buschmann, H., Gonsior, G., Sauerborn, J. Pathogenicity of branched broomrape (Orobanche ramosa) populations on tobacco cultivars. In: Pathol. 2005, 54:650–656

34. Butler, L. G. Chemical communication between the parasitic weed Striga and its crop host. A new dimension in allelochemistry. In: Inderjit K. M., et al, editors. Allelopathy, Organisms, Processes and Applications. Washington, DC: American Chemical Society, 1995. p. 158–166.

35. Calderón-González, Á., Pouilly, N., Muños, S., Grand, X., Coque, M., Velasco, L., Pérez-Vich, B. An SSR-SNP Linkage Map of the Parasitic Weed Orobanche cumana Wallr. Including a Gene for Plant Pigmentation. In: Front Plant Sci. 2019; 10:797–807.

36. Carson, M. L. Epidemiology and yield losses associated with Alternaria blight of sunflower. In: Phytopath. 1985, 5:1151–1156.


37. Castejon, M., Romero-Munoz, F., Garcıa-Torres, L. Orobanche cernua seed dispersal through sunflower achenes. In: Helia. 1991, 14:51–54.

38. Castejón-Muńoz, M., Romero-Muńoz F., García-Torres L. Effect of planting date on broomrape (Orobanche cernua Loefl.) infections in sunflower (Helianthus annuus L.). In: Weed Res. 1993, 33:171–176.

39. Castejon-Munoz, M., Suso, M. J., Romero-Munoz, F., Garcia-Torres, L. Isoenzymatic study of broomrape (Orobanche cernua) populations infesting sunflower (Helianthus annuus). In: Proceedings of the 5th International Symposium on Parasitic Weeds, (eds JK RANSOM, LJ MUSSELMAN, AD WORSHAM CPARKER), International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT), Nairobi, Kenya, 1991, p. 313–319.

40. Catalogul soiurilor de plante pentru anul 2014, http://www.maia.gov.md, vizitat 30.09.2015

41. Centre for the Promotion of Imports – Ministry of Foreign Affairs of Netherlands. Exporting sunflower seeds to Europe, 2019, https://www.yumpu.com

42. Chang, M., Netzly, D. H., Butler, L. G., Lynn, D. G. Chemical regulation of distance: Characterization of the first natural host germination stimulant for Striga asiatica. In: J Am Chem Soc. 1986, 108:7858–7860.

43. Chater, A. O., Webb, D. A. 2. Orobanche. In: Tutin TG, Heywood VH, Burgess NA, Morre DM, Valentine, DH, Walters SM, Webb DM, eds. Flora Europaea 3. Diapensiaceae to Myoporaceae. Cambridge, UK: University Press, 1972, p. 286–293.

44. Christov, M. Contribution of interspecific and intergeneric hybridization to sunflower breeding. In: Helia. 2013, 36(58):1–18.

45. Christov, M., Batchvarova, R., Hristova-Cherbadzhi, M. Wild species of IL. – sources of resistance to the parasite Orobanche cumana Wallr. In: Helia. 2009. 32(51):65–74.

46. Cimminoa, A., Masia, M., Rubiales, D., Evidente, A., Fernández-Aparicio, M., Allelopathy for Parasitic Plant Management. In: Natural Product Communications. 2018, 13(3):289–294.

47. Ciucã, M., Pãcureanu, M., Iuoras, M. RAPD markers for polymorphism identification in parasitic weed Orobanche cumana Wallr. In: Romanian Agricultural Research. 2004, 21:29–32.

48. Coakley, S. M., Scherm, H., Chakraborty, S. Climate change and plant disease management. In: Annual Review of Phytopathology, 1999, 37:399–426.

49. Cohen, B., Amsellem, Z., Maor, R., Sharon, A., Gressel, J. Transgenically-enhanced expression of indole-3-acetic acid (IAA) confers hypervirulence to plant pathogens. In: Phytopathology. 2002. 92:590–596.

BIBLIOGRAFIE 141

50. Crichton, R. J., Squirrell, J., Woodin, S. J., Dalrymple, S. E., Hollingsworth, P. M. Isolation of microsatellite primers for Melampyrum sylvaticum (Orobanchaceae), an endangered plant in the United Kingdom. In: American Journal of Botany. 2012, 99:457–459.

51. Cubero, J. I. Cytogenetics in Orobanchaceae: a review. In: Moreno MT, et al. eds. Advances in parasitic plant research. Proceedings of the 6th International Symposium on Parasitic Weeds Cordoba, Spain, 1996, p. 76–96.

52. Cvejic, S., Dedic, B., Jocic, S., Miladinovic, D., Miklic, V. Broomrape resistance in newly developed sunflower inbred lines. In: 18th International Sunflower Conference, At Mar del Plata, Argentina, 2012, p.1–7.

53. Cvejić, S., Radanović, A., Dedić, B., Jocković, M., Jocić, S., Miladinović, D. Genetic and genomic tools in sunflower breeding for broomrape resistance. In: Genes (Basel). 2020, 11(2):1–17.

54. De la Guardia, M. D., Benlloch M. Effects of potassium and gibberellic acid on stem growth of whole sunflower plants. In: Physiologia Plantarum. 1980, 49:443–448.

55. de Pamphilis, C. W., Palmer, J. D. Loss of photosynthetic and chlororespiratory genes from the plastid genome of a parasitic flowering plant. In: Nature. 1990, 348:337–339.

56. Delavault, P., Simier, P., Thoiron, S., Véronési, C., Fer, A., Thalouarn, P. Isolation of mannose 6-phosphate reductase cDNA, changes in enzyme activity and mannitol content in broomrape (Orobanche ramosa) parasitic on tomato roots. In: Physiologia Plantarum. 2002, 115:48–55.

57. Delavault, Ph. Knowing the Parasite: Biology and Genetics of Orobanche. In: Helia. 2015, 38(62):15–29.

58. Delipavlov, D. Orobanchaceae. In: Flora Reipublicae Bulgaricae vol. 10, S. I. Kozuharov and B. A. Kuzmanov, Eds., Marin Drinov Academic Publishing House, Sofia, Bulgaria, 1995, p. 291–325.

59. Delos, M., Eychenne, N., Flocher, L., et al. Les méthodes alternatives pour lutter contre les maladies en grandes cultures. In: Phytoma Déf Vég. 2004, 567:14–18.

60. Dimitrijevic A., Horn R. Sunflower hybrid breeding: from markers to genomic selection. In: Front Plant Sci. 2018, 8:1–20.

61. Distribuția lupoaiei. https://www.plantwise.org62. Domina, G., Colombo, P. Seed micromorphology and its variation in Sicilian

Orobanche (Magnoliopsida). In: Flora Mediterr. 2005, 15: 99–107.63. Dominguez, J. Estimating effects on yield and other agronomic parameters

in sunflower hybrids infested with the new races of sunflower broomrape.


In: Proc. Symposium on Disease olerance in Sunflower, Beijing, China, Interational Sunflower Association, Paris. 1996, p. 118–123.

64. Dominguez, J., Melero Vara, J. M., Ruso, J., Miller, J., Fernandez-Martinez, J. M. Screening for resistance to broomrape (Orobanche cernua) in cultivated sunflower. In: Plant Breeding. 1996, (115):201–202.

65. Dor, E., Plakhine, D., Joel, D. M., Larose, H. A new race of sunflower broomrape (Orobanche cumana) with a wider host range due to changes in seed response to strigolactones. In: Weed science. 2020, 68(2):134–142.

66. Dozet, B., Marinkovic, R. Resistance of wild Helianthus annuus L. and Helianthus petiolaris ssp. petiolaris to broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Proc II Balkan Symp. on Field Crops, Novi Sad, Yugoslavia, 1998, p. 161–164.

67. Draie, R., Péron, T., Pouvreau, J. B., Véronési, C., Jégou, S., Delavault, P., Thoiron, S., Simier, P., Invertases involved in the development of the parasitic plant Phelipanche ramosa: characterization of the dominant soluble acid isoform, PrSAI1. In: Molecular Plant Pathology. 2011, 12:638–652.

68. Drine, S., Guasmi, F., Ben, ali S., et al. Genetic diversity analysis of different barley (Hordeum vulgare L.) genotypes from arid and humid regions using ISSR and RAPD marchers. In: Agriculture and Biotechnology. 2016, 34(2):1930–1939.

69. Dubois, S. et al. Genetic structure and mating systems of metallicolous and nonmetallicolous populations of Thlaspi caerulescens. In: New Phytologist. 2003, 3:633–641.

70. Duca M. Aspecte privind mecanismele de rezistență a florii-soarelui la lupoaie, In: Akademos, 2019, 4:34–43

71. Duca, M., Acciu, A., Clapco, S. Geographical distribution and characteristics of O. cumana populations in the Republic of Moldova. In: Journal of Academy of Sciences of Moldova. Life sciences, 2017a, 2(332):65–76.

72. Duca, M., Clapco, S., Port, A. Analysis of the soil parameters in the context of sunflower infection by Orobanche cumana Wallr. In: Scientific Papers. Agronomy Series, 2016, 59(1):49–52.

73. Duca, M. Historical Aspects of Sunflower Researches in the Republic of Moldova. In: Helia, 2015, vol. 38 (62):79–93.

74. Duca, M., Boicu, A. Morphological diversity of seeds in O. cumana accessions from Republic of Moldova. In: Helia. 2017b, 40(67):161–175.

75. Duca, M., Clapco, S., Cernolev, E., Țapu, L. Managementul tehnologic în cultura florii-soarelui şi expresia atacului cu Orobanche cumana. In: Akademos – Revistă de ştiință, inovare, cultură şi artă. 2015, 4:86–94.

BIBLIOGRAFIE 143

76. Duca, M., Clapco, S., Martea, R. Diverse aspecte de aplicare a metodei RAPD-PCR în studiul plantelor. In: Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieți. 2019, 2(338):8–16.

77. Duca, M., Clapco, S., Martea, R., Tabără, O., Lupoaia: Orobanche cumana Wallr.: Atlas; Univ. de Stat „Dimitrie Cantemir”, Ch.: Î.E.P. Ştiința, 2019 (Tipogr. Bons Offices SRL). – 52 p.

78. Duca, M., Clapco, S., Nedealcov, M., Dencicov, L. Influence of environmental conditions on the virulence and distribution of Orobanche cumana Wallr. in the Republic of Moldova. In: Journal OCL – Oilseeds and fats, Crops and Lipids. 2018:1–10.

79. Duca, M., Glijin, A. The broomrape effect on some physical and mechanical properties of sunflower seeds. In: Analele Șt. ale Universității „Al. I. Cuza” Iaşi, Sec. II A: Biologie vegetală, 2013, 59(2):75–83.

80. Duca, M., Glijin, A., Acciu, A. The biological cycle of sunflower broomrape, In: J. Plant Develop., 20(2013):71–78

81. Duca, M., Glijin, A., Păcureanu-Joița, M., Acciu, A., Gîscă, I. Impact of O. cumana on sunflower cultivars on natural infested fields in Republic of Moldova. In: Abstracts of International Plant Breeding Congress, 2013, Antalya, Turkey, Abstract book, p. 282.

82. Duca, M., Glijin, A., Acciu, A., Gorceag, M., Gîscă, I. Identification of RAPD markers associated with sunflower resistance to Orobanche cumana Wallr. In: Materialele Simpozionului Științific Internațional „Conservarea Diversității Plantelor”, ediția a-III a, Chişinău, 22–24 mai 2014, p. 87–88.

83. Duca, M., Glijin, A.; Lupaşcu, V. et al. The molecular and phenotypic screening of broomrape resistance at sunflower genotypes cultivated in Republic of Moldova. In: Культурные растения для устойчивого сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция): К 110-летию академика ВАСХНИЛ и Россельхозакадемии М. С. Дунина: науч. тр. Москва. 2011, 4(2):10–21.

84. Duca, M., Levițchi, A., Popescu, V. et al. Aspecte genetico-moleculare ale rezistenței florii-soarelui la O. cumana Wallr. În: Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții, 2009, 2(308):49–57.

85. Duca, M., Nedealcov, M., Clapco, S., Ivanov, V. Influence of the enviromental conditions on virulence and distribution of Orobanche cumana Wallr. in the Republic of Moldova. In: Abstract book International Symposium Sunflower and climate change. Toulouse, France, February 5–6, 2018, p.24

86. Duca, M., Nedealcov, M.; Clapco, S., Ivanov V. Expansiunea lupoaiei în noile condiții climatice pe teritoriul Republicii Moldova. In: Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele Vieții. 2017, 3(333):156–166.


87. Duca, M., Pacureanu-Joita, M., Glijin, A. Effect of O. cumana Wallr. on fat content in different sunflower (Helianthus annuus L.) genotypes. In: Proc. 2nd Int. Symp. Conservol Plant Diversity, Chisinau, 2012, p. 96–102.

88. Duca, M., Pedrini, G., Claus, D., Abaskin, V., Achimova, E., Glijin, A., Acciu, A. 3D studies of Orobanche cumana seeds by digital holographic microscopy. In: Proc. VIII International Conference on Microelectronics and Computer Science. Chisinau, 2014, p. 426.

89. Duca, M., Popescu, V., Lupaşcu, V. Aspecte ale statutului oxidoreducător la diferite genotipuri de floarea-soarelui atacate de lupoaie. În: Studia Universitatis. Seria Științe ale naturii, 2007, 7:68–73.

90. Duca, M., Port, A., Cernolev, E., Mutu, A., Chilari, R. Afinitatea şi unele particularități fiziologice ale diferitor rase de lupoaie (Orobanche cumana Wallr.). In: Revista Știința Agricolă. 2016, 2:41–46.

91. Duca, M., Savca, E., Popescu, V. Influența temperaturii asupra indicilor morfo-fiziologici la diferite genotipuri de floarea-soarelui în sistemul gazdă-parazit. In: Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2008, 3(306):30–37.

92. Duca, M., Tabără, O., Histochemical aspects of Helianthus annuus L. – Orobanche cumana Wallr. pathosystem. In: Analele Științifice ale Universității „Al. I. Cuza” Iaşi s. II a. Biologie vegetală, 2016, 62(2):19–28.

93. Dun, E. A., de Saint, G. A., Rameau, C., Beveridge, C. A. Dynamics of strigolactone function and shoot branching responses in Pisum sativum. In: Mol Plant. 2013, 6:128–140.

94. Economou, G., Lyra, D., Kalyvas, D. Assessing the role of abiotic factors on Orobanche infestation in Solaneous crops using GIS. In: Haustorium. 2009, 55:3.

95. Eizenberg, H. et. al. Resistance to broomrape (Orobanche spp.) in sunflower (Helianthus annuus L.) is temperature dependent. In: Jornal of Experimental Botany. 2003, 54(385):1305–1311.

96. Eizenberg, H., Shtienberg, D., Silberbush, M., Ephrath, J. E. New method for monitoring early stages of Orobanche cumana development in sunflower (Helianthus annuus) with minirhyzotron. In: Annals of Botany. 2005, 96:1137–1140.

97. Ellsworth, D. L., Rittenhouse, K. D., Honeycutt, R. L. Artifactual variation in randomly amplified polymorphic DNA banding patterns. In: Biotecnology. 1993, 14:214–217.

98. Encheva, J., Shindrova, P., Penchev, E. Developing mutant sunflower lines (Helianthus annuus L.) through induced mutagenesis. In: Helia. 2008, 31(48):61–72.

BIBLIOGRAFIE 145

99. Encheva, V., Shindrova, P. Broomrape (Orobanche cumana Wallr.) a hindrance to sunflower production in Bulgaria. In: Proceedings of the 3rd International Workshop on Orobanche and Related Striga Research, Royal Tropical Institute, Amsterdam, The Netherlands, 1994, p. 619–622.

100. Ephrath, J. E., Eizenberg, H. Quantification of the dynamics of Orobanche cumana and Phelipancheaegyptiaca parasitism in confectionery sunflower. In: Weed Resistance. 2010, 50:140–152.

101. Ernst, W. H. O. Mineral nutrition of Nicotiana tabacum cv, Bursana during infection by Orobanche ramosa. In: ter Borg SJ ed. Proceedings of a Workshop on Biology and Control of Orobanche. Wageningen. LH/VPO, Wageningen, 1986, p. 80–85.

102. Estabrook E. M., Yoder J. I. Plant-Plant Communications: rhizosphere signaling between parasitic angiosperms and their hosts. In: Plant Physiol. 1998, 116(1):1–7.

103. European Union vegetable oil and proteinmeal industry association. FEDIOL Nutrition Factsheet, Brussels, 2015, www.fediol.eu

104. Fernandez-Aparicio, M, Pérez-de-Luque, A., Prats, E., Rubiales, D. Variability of interactions between barrel medic (Medicago truncatula) genotypes and Orobanche species. In: Ann. Appl. Biol. 2008,153:117–126.

105. Fernandez-Aparicio, M., Flores, F., Rubiales, D. Recognition of Root Exudates by Seeds of Broomrape (Orobanche and Phelipanche) Species. In: Ann. Bot. 2009, 103:423–431.

106. Fernandez-Aparicio, M., Reboud, X., Gibot-Leclerc, S. Broomrape Weeds. Underground mechanisms of parasitism and associated strategies for their control: A Review. In: Front Plant Sci. 2016, 7(135):1–23.

107. Fernandez-Aparicio, M., Yoneyama, K., Rubiales, D. The role of strigolactones in host specificity of Orobanche and Phelipanche seed germination. In: Seed Sci Res. 2011, 21:55–61.

108. Fernández-Martínez J. M., Pérez-Vich B., Velasco L. Sunflower Broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Sunflower: Chemistry, Production, Processing, and Utilization. Eds. Martínez-Force E., Dunford Nurhan T., Joaquín J. Salas, Elsevier, 2015, p. 157–175.

109. Fernández-Martínez, J. M., Dominguez, J., Perez-Vich, B., Velasco, L. Update on breeding for resistance to sunflower broomrape. In: Helia. 2010, 33(52):1–12.

110. Fernández-Martínez, J. M., Melero-Vara, J., Munoz-Ruz, J., Ruso, J., Dominguez, J. Selection of wild and cultivated sunflower for resistance to a new broomrape race that overcomes resistance of the Or5 gene. In: Crop Sci. 2000, 40:550–555.


111. Fernández-Martínez, J. M., Pérez-Vich, B., Akhtouch, B., Velasco, L., Muñoz-Ruz, J., Melero-Vara, J. M., Domínguez, J. Registration of four sunflower germplasms resistant to race F of broomrape. In: Crop Sci. 2004, nr. 44:1033–1034.

112. Finch-Savage, W. E., Leubner-Metzger, G. Seed dormancy and the control of germination. In: New Phytol. 2006, 171:501–523.

113. Flagel, L. E., Wendel, J. F. Gene duplication and evolutionary novelty in plants. In: New Phytol. 2009, 183:557–564.

114. Flora Iberica (vol. XXI), Index of Orobanchaceae. https://www.farmalierganes.com.

115. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Biannual report on global food markets, 2018, http://www.fao.org/

116. Foy, C. et al. Seasonal behavior of broomrape species as determined by host range and enviromental factors. In: Proceedings of the 5th International Symposium on Parasitic Weeds, Nairobi, Kenya, Nairobi: CIMMYT. 1992, p. 454–457.

117. Gagne, G. et al. Study of variability and evolution of Orobanche cumana populations infesting sunflower in different European countries. In: Theor. Appl. Genet. 1998, (96):1216–1222.

118. Gao, W., Ripley, Van L., Aradhya, Ch. C., Meyer, David, H., Velasco, L., Benson, R. M., Perez-Vich, B., Erickson, A. L., Falls, F., Fernandez-Martinez, J. M., Ren, R., Avery, M. Molecular markers associated with Orobanche resistance in sunflower. In: Patent No.: US 2019 / 0085413 A1, Mar. 21, 2019.

119. Garcia-Torres, L., Castejón-Muñoz, M., López-Granados, L. The problem of Orobanche and its management in Spain, in Biology and Management of Orobanche. In: Proceedings of the Third International Workshop on Orobanche and Related Striga Research, Royal Tropical Institute, Amsterdam, The Netherlands, 1994, p. 623–627.

120. García-Torres, L., López-Granados, F., Jurado-Expósito, M., Díaz Sánchez, J. The present state of Orobanche spp. infestations in Andalusia and the prospects for its management. In: Sixth European Weed Research Society Mediterranean Symposium, Montpellier, 1998, p. 141–145.

121. Garside M. Global sunflower seed market value in 2015–2025. Statistica, 2019, https://www.statista.com.

122. Georguieva, I., Edreva, A. Chemotaxonomical study of the variability of Orobanche on tobacco in Bulgaria. In: Proceedings of the 3rd International Workshop on Orobanche and related Striga research. Amsterdam, The Netherlands: Royal Tropical Institute, 1994, p. 127–131.

BIBLIOGRAFIE 147

123. Gevezova, M., Dekalska, T., Stoyanov, K., Hristeva, T., Kostov, K., Batchvarova, R., Denev, I. Recent advances in Broomrapes research. In: Journal of Biosciences and Biotechnology. 2012, 1(2):91–105.

124. Ghini, R., Hamada E., Bettio W. Climate change and plant diseases. In: Scientia Agricola, Sci. agric. (Piracicaba, Braz.), 2008, 65:98–107.

125. Gibot-Leclerc, S., Corbineau, F., Sallé, G., Côme, D. Responsiveness of Orobanche ramosa L. seeds to GR24 as related to temperature, oxygen availability and water potential during preconditioning and subsequent germination. In: Plant Growth Regulation. 2004, 43:63–71.

126. Gibot-Leclerc, S., Sallé, G., Reboud, X., Moreau, D. What are the traits of Phelipanche ramosa (L.) Pomel that contribute to the success of its biological cycle on its host Brassica napus L.? In: Flora – Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants. 2012, 207: 512–521.

127. Gisca, I. Influența lupoaiei asupra cantității şi calității uleiului de floarea-soarelui. În: Revista Știința Agricolă, 2017, 2:16–22.

128. Gîsca, I., Acciu, A., Glijin, A., Duca, M. Highly virulent races of sunflower broomrape in the Republic of Moldova. In: Proceedings book of European Biotechnology Congress. Current Opinion in Biotechnology. 2013,24(1):S132. ISSN 0958-1669. (IF: 7.86).

129. Gîsca, I., Aspecte privind parazitul florii-soarelui Orobanche cumana Wallr. cu referire specială la rezistența genetică. In: Autoref. tezei de doctor în şt. agr. Chişinău, 2018, 26 p.

130. Gîsca, I., Duca, M., Joița-Păcureanu, M., Rîşnoveanu, L., Clapco, S., Martea, R. Aspecte privind ameliorarea florii-soarelui rezistentă la lupoaie: Supliment didactic. Ch.: Tipografia Biotehdesign, 2018, 86 p.

131. Gisca, I., Joita-Pacureanu, M., Clapco, S., Duca, M. Influence of broomrape on some productivity indices of sunflower. In: Revista Lucrări ştiințifice. Seria Agronomie. 2017, 2(60):97–102.

132. Gîsca, I., Joiță-Păcureanu, M., Duca, M., Port, A., Abduşa, D. Producția de semințe la floarea-soarelui în zone cu diverse grade de infectare cu lupoaie. In: Conferința ştiințifică internațională Genetica, fiziologia şi ameliorarea plantelor (ediția VI-a), Chişinău, 10 octombrie 2017, p. 40–45.

133. Glijin, A. Influence of O. cumana Wallr. on protein content in different sunflower (Helianthus annuus L.) genotypes, In: Revista Botanică. 2012, IV(5):84–89.

134. Glijin, A. Orobanche cumana Wallr. impact on sunflower grain yield. In: Mediul ambiant. 2014, 1(73):18–21.


135. Glijin, A., Interacțiunea dintre Orobanche cumana Walr. şi Helianthus annuus L. la nivelul sistemului radicular. În: Mediul ambiant. 2009, 5(47):31–36.

136. Glijin, A., Acciu, A., Gîscă, I. Molecular analysis of O. cumana Wallr. from different geographical regions. In: Simpozionul Științific Internațional Conservarea Diversității Plantelor”, ediția a-III-a, 22–24 mai 2014. Chisinau, Republica Moldova, p. 16–17.

137. Glijin, A., Port, A., Popescu, V. ş.a. Vindecăm floarea-soarelui de lupoaie şi economisim 8 milioane de dolari. În: Marketing Magazine, 2007, 2:70–71.

138. Gouzy, J., Pouilly, N., Boniface, M. C., Bouchez, O., Carrère, S., Catrice, O., et al. The complete genome sequence of Orobanche cumana (sunflower broomrape). In: Proceedings of the 14th World Congress on Parasitic Plants, Sheffield: International Plant Parasitic Society. 2017.

139. Grenz, J. H., Istoc, V. A., Manschadi, A. M., Sauerborn, J. Interactions of sunflower (Helianthus annuus) and sunflower broomrape (Orobanche cumana) as affected by sowing date, resource supply and infestation level. In: Field Crops Res. 2008, 107:170–179.

140. Guchetl, S. Z., Antonova, T. S., Tchelustnikova, T. A. Interpopulation genetic differentiation Orobanche cumana Wallr. from Russia, Kazakhstan and Romania using molecular genetic markers. In: Helia, 2014a, 37:181–191.

141. Guchetl, S. Z., Antonova, T. S., Tchelustnikova, T. A. Genetic similarity and differences between the Orobanche cumana Wallr. populations from Russia, Kazakhstan, and Romania revealed using the markers of simple sequence repeat. In: Russian Agricultural Sciences. 2014b, 40:326–330.

142. Gulya, T. J., Aydin, A., Brothers, M. Evaluation of broomrape (Orobanche cumana) resistance in sunflower germplasm of the USDA Plant Introduction Collection. In: Proc.16th Sunflower Res. Workshop, Fargo, ND, USA, 13–14 January, 1994, p. 53–55.

143. Habimana, S., Nduwumuremyi, A., Chinama J. D., Management of Orobanche in field crops – A review. In: Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2014, 14(1):43–62.

144. Haidar, M. A., Sidahmed, M. M. Soil solarization and chicken manure for the control of Orobanche crenata and other weeds in Lebanon. In: Crop Prot. 2000, 19:169–173.

145. Hamrick, J. L., Nason, J. D. Consequences of dispersal in plants. In: Population dynamics in ecological space and time (Eds EO Rhodes, RK Chesser, MH Smith), 1996:203–236.

146. Harrison, M. J. Signalling in the arbuscular mycorrhizal symbiosis. In: Annu Rev Microbiol. 2005, 59:19–42.

BIBLIOGRAFIE 149

147. Hassan, E. S. A. R. S., Mansoura E., Hoeft E., Li Z., Tulsieram L. Genetic markers for Orobanche resistance in sunflower, Patent No.: US 7872170 B2, Jan. 18, 2011, p. 1–21.

148. Hershenhorn, J., Dor, E., Alperin, B., Lati, R., Eizenberg, H., Lande, T., Acdary, G., Graph, S., Kapulnik, Y., Vininger, S. Integrated broomrape control-resistant lines, chemical and biological control and sanitation – can we combine them together? In: Workshop Parasitic Plant Management in Sustainable Agriculture Final meeting of COST849; 23–24 November 2006, ITQB Oeiras-Lisbon, Portugal., p. 21

149. Hirsch, A. M., Bauer, W. D., Bird, D. M., et al. Molecular signals and receptors: controlling rhizosphere interactions between plants and other organisms. In: Ecology. 2003, 84(4):858–868.

150. Hladni, N., Jocić, S., Miklič, V., Saftić-Panković, D., Škorić, D. New Rf inbred lines originating from an interspecific population with H. deserticola for development of sunflower hybrids resistant to broomrape. In: Helia. 2009, 32(51):81–90.

151. Hladni, N.; Dedic, B.; Jocic, S.; Miklic, V.; Dusanic, N. Evaluation of resistance of new sunflower hybrids to Broomrape in the Breeding Programs in Novi Sad. In: Helia. 2012, 56:89–98.

152. Hosni, T., Abbes, Z., Abaza, L., Medimagh, S., Ben Salah, H., Kharrat, M. Efect of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) on some agro-morphological and biochemical traits of Tunisian and some reference sunfower (Helianthus annuus L.) accessions. In: Journal of Plant Diseases and Protection. 2020:1–11.

153. https://www.flickr.com/photos154. https://www3.nuseed.com/eu/spotlight-on-sunflower-broomrape155. Hurtado O. Study and Manipulation of the Salicylic Acid-Dependent Defense

Pathway in Plants Parasitized by Orobanche aegyptiaca Pers. Dissertation, 2004.

156. Iliescu, H. Annual reports on the occurrence of sunflower diseases in Romania. In: Helia, 1984, 7:45–54.

157. Iliescu, H. Boli. In: Vrânceanu A. (ed.) Floarea-soarelui, Bucureşti: Ed. Academiei Românei, 1974, p. 265–285.

158. Imerovski, I., Dimitrijevic, A., Miladinovic, D., Dedic, B., Jocic, S., Kovacevic, B., Obreht, D. Identification of PCR markers linked to different or genes in sunflower. In: Plant Breed. 2014, (132):115–120.

159. Invasive Species Compendium. Orobanche cumana (sunflower broomrape), https://www.cabi.org/isc/

160. Irving, L. J., Cameron, D. D. You are what you eat: interactions between root parasitic plants and their hosts. In: Adv. Bot. Res. 2009, 50:87–138.


161. Ish-Shalom-Gordon, N., Jacobsohn, R., Cohen, Y. Seasonal fluctuations in sunflowers resistance to Orobanche cumana. In: Proc. 3rd International Workshop on Orobanche and related Striga research. The Royal Tropical Institute, Amsterdam, The Netherlands, 1994, p. 351–355.

162. Jan, C. C., Fernandez-Martinez, J. M. Interspecific hybridization, gene transfer, and the development of resistance to broomrape race F in Spain. In: Helia, 2002, (36):123–136.

163. Jebri, M., Ben Khalifa, M., Fakhfakh, H., Pérez-Vich, B., Velasco, L. Genetic diversity and race composition of sunflower broomrape populations from Tunisia. In: Phytopathol Mediterr. 2017, 56:421–430.

164. Jestin, C., Lecomte, V., Duroueix, F. Current situation of sunflower broomrape in France. In: Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower, Córdoba, Spain. 2014, p. 28–31.

165. Joel D. M., Gressel J., Musselman J. Parasitic Orobanchaceae. Parasitic Mechanisms and Control Strategies, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2013, 533 p.

166. Joel, D. M. Detection and identification of Orobanche seeds using fluorescence microscopy. In: Seed Science and Technology, 1987a, 15:119–124.

167. Joel, D. M., Identification of Orobanche seeds. In: Weber, H. C. and Forstreuter, W. (eds.), Parasitic flowering plants. Marburg, 1987b, p. 437–444.

168. Joel, D. M., Back, A., Kleifeld, Y., Gepstein, S. Seed conditioning and its role in Orobanche seed germination: inhibition by paclobutrazol. In: Progress in Orobanche research. Proceedings of the international workshop on Orobanche research. Eberhard-Karls-Universitat, Tubingen, 1991, p. 147–156.

169. Joel, D. M., Bar, H., Mayer, A. M., Welbaum, G., Westwood, J. Characterization of a dioxygenase gene with a potential role in steps leading to germination of the root parasite Orobanche aegyptiaca. In: Adkins S, Ashmore S, Navie S (eds) Seeds: biology, development and ecology. CAB International, Wallingford, UK, 2006:296–306.

170. Joel, D. M., Benharrat, H., Portnoy, V. H., Thalouarn, P. Molecular markers for Orobanche species – New approach and their potential uses. In: Current problems of Orobanche researches. Proceedings of the fourth international workshop on Orobanche. Albena, Bulgaria.1998, p.115–124.

171. Joel, D. M., Chaudhury, S., Plakhine, D., Ziadna, H., Steffens, J. Dehydrocostus lactone is exuded from sunflower roots and stimulates germination of the root parasite Orobanche cumana. In: Phytochemistry. 2011, 72:624–634.

172. Joel, D. M., Hershenhorn, J., Eizenberg, H., Aly, R., Ejeta, G., Rich, P. J., Ransom, J. K., Sauerborn, J., Rubiales, D. Biology and management of weedy root parasites. In: Hort. Rev. 2007, 33:267–349.

BIBLIOGRAFIE 151

173. Joel, D. M., Portnoy, V., Tzuri, G., Greenberg, R., Katzir, N. Molecular markers for the identification of Orobanche species. In: Moreno MT, et al. eds. Advances in Parasitic Plant Research. Cordoba, Spain: Junta de Andalucia, 1996, p. 151–160.

174. Joel, D. M., Steffens, J. C., Matthews, D. M., Germination of weedy root parasites. In: Kigel, J. and Galili, G. (eds.), Seed Development and Germination. CRC Press, London, United Kingdom. 1995. p. 567–597.

175. Jones, B. M., Safa, S. B. Variation of seed-coat ornamentation in Striga hermonthica (Scrophulariaceae). In: Annals of Botany. 1982, 50(5):629–634.

176. Jun, R. H., Chen, G. L., Li, M. J., et al. Effect of different resistance sunflower varieties root exudates on the germination of Orobanche cumana seed. In: Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica. 2014, 34(7):1397–1403.

177. Kasasian, L. Miscellaneous observation on the biology of Orobanche crenata and Orobanche aegyptiaca. In: the Netherlands, 1973:224–230.

178. Katzir, N., Portnoy, V., Tzuri, G., Joel, D. M., Castejón-Muñoz, M. Use of random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers in the study of the parasitic weed Orobanche. In: Theor Appl Genet. 1996, 93:367–372.

179. Kaya, Y. Sunflower. In: Gupta S. K., Ed. Breeding Oilseed Crops for Sustainable Production: Academic Press. 2016, p. 55–88.

180. Kaya, Y., Demerci, M., Evci, G. Sunflower (Helianthus annuus L.) breeding in Turkey for broomrape (Orobanche cernua Loeffl.) and herbicide resistance. In: Helia. 2004, 27(40):199–210.

181. Kebreab, E., Murdoch, A. J. A quantitative model for loss of primary dormancy and induction of secondary dormancy in imbibed seeds of Orobanche spp. In: Journal of Experimental Botany. 1999, 50:211–219.

182. Keyes, W. J., Taylor, J. V., Apkarian, R. P., Lynn, D. G. Dancing together. Social controls in parasitic plant development. In: Plant Physiology. 2001, 127:1508–1512.

183. Kim, M. K. Principles and techniques of digital holographic microscopy. In: SPIE Reviews. 2010, 1:1–50.

184. Kinman, M. L. New developments in the USDA and state experiment station sunflower breeding programs. In: Proc. 4th Int. Sunflower Conf. 23–25 June 1970, Memphis, TN, USA. Int. Sunflower Assoc., Toowoomba, Qld., Australia. 1970, p. 181–183.

185. Klein, O., Kroschel, J. Biological control of Orobanche spp. With Phytomyza orobanchia, a review. In: BioControl. 2002, 47:245–277.

186. Kroschel, J. A technical manual of parasitic weed. Technische Zusammenarbreit. GTZ. University of Hohenheim, Germany. 2001, p. 256.


187. Krupp, A., Rücker, E., Heller, A., Spring, O. Seed structure characteristics of Orobanche cumana populations. In: Helia. 2014, 38:1–14.

188. Kuijt, J. The biology of parasitic flowering plants. University of California Press, Berkeley, 1969.

189. Kuss, P., Pluess, A. R., Aegisdottir, H. H., Stocklin, J. Spatial isolation and genetic differentiation in naturally fragmented plant populations of the Swiss, In: Alps. J. Plant Ecol. 2008, 1:149–159.

190. Labrousse, P., M. C. Arnaud, H. Serieys, A. Berville, P. Thalouarn. Several mechanisms are involved in resistance of Helianthus to Orobanche cumana Wallr. In: Annals of Botany, 2001, 88:859–868.

191. Lai, Z., Livingstone, K., Zou, Y., Church, S. A., Knapp S. J. et al. Identification and mapping of SNPs from ESTs in sunflower. In: Theor. Appl. Genet. 2005, 111:1532–1544.

192. Lechat, M. M. et al. PrCYP707A1, an ABA catabolic gene, is a key component of Phelipanche ramosa seed germination in response to the strigolactone analogue GR24. In: Journal of Experimental Botany. 2012, 63(14):5311–5322.

193. Leclercq, P. La stérilité mâle cytoplasmique du tournesol. I. Premières études sur la restoration de la fertilité. In: Ann. Amélior. Plant. 1971, 21:45–54.

194. Leclercq, P. Une stérilité mâle cytoplasmique chez le tournesol. In: Ann. Amélior. Pl. 1969, 19:99–106.

195. Liu, P., Que, Y., Pan, Y. B. Highly polymorphic microsatellite DNA markers for sugarcane germplasm evaluation and variety identity testing. In: Sugar Tech. 2011, 13:129–136.

196. Lopez-Raez, J. A., Matusova, R., Cardoso, C., Jamil, M., Charnikhova, T., Kohlen, W., Ruyter-Spira, C., Verstappen F., Bouwmeester H. Strigolactones: ecological significance and use as a target for parasitic plant control. In: Pest Manag Sci, 2008, 64:471–477.

197. Louarn, J., Boniface, M. C., Pouilly, N., Velasco, L., Pérez-Vich, B., Vincourt, P., Muños, S. Sunflower resistance to broomrape (Orobanche cumana) Is controlled by specific QTLs for different parasitism stages. In: Front Plant Sci., 2016:590–597.

198. Louarn, J., Carbonne, F., Delavault, P., Bécard, G., Rochange, S. Reduced germination of Orobanche cumana seeds in the presence of Arbuscular Mycorrhizal fungi or their exudates. In: PLoS One. 2012, 7(11):1–10.

199. Lozano-Cabello R. Las infestaciones del jopo de girasol (Orobanche cumana Wallr.) en distintos tipos de suelos Master’s thesis. Universidad de Córdoba, Córdoba, Spain, 1999, p. 111.

BIBLIOGRAFIE 153

200. Lupaşcu, C., Buciuceanu, M., Rotaru, T. Ameliorarea hibrizilor de floarea-soarelui cu rezistență la noile rase de lupoaie. In: Tezele conf. şt. consacrată celor 50 ani de activitate a ICCC. 1996, p. 29–30.

201. Lyra, D., Kalivas, D., Economous, G. A large-scale analysis of soil and bioclimatic factors affecting the infestation level of tobacco (Nicotiana tabacum L.) by Phelipanche species. In: Crop Protection, 2016, 83:27–36.

202. Ma, Y., Jia, J., An, Y., Wang, Z., Mao, J. Potential of some hybrid maize lines to induce germination of sunflower broomrape. In: Crop Sci. 2013, 53:260–270.

203. Maklyak, E., Kyrychenko, V. V., Pacureanu, M. J. Race composition and phenology of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in Ukraine. In: Proceedings of the 4th International Symposium on Broomrape in Sunflower; Bucharest, Romania. 2–4 July 2018, p. 67–78.

204. Manikanda Boopathi, N. Genetic mapping and marcher assisted selection: basics, practice and benefits. ed. Springer New Delhi Heidelberg, 2013, p. 39–81.

205. Marek, L. F. Sunflower genetic resources. In: Proceedings of the 19th International Sunflower Conference, Edirne, Turkey, 29 May-3 June 2016, p. 31–44.

206. Martín-Sanz, A., Malek, J., Fernández-Martínez, J. M., Pérez-Vich, B., Velasco, L. Increased virulence in sunflower Broomrape (Orobanche cumana Wallr.) populations from Southern Spain is associated with greater genetic diversity. In: Front. Plant Sci., 2016:1–9.

207. Masi, M., Fernández-Aparicio, M., Zatout, R., Boari, A., Cimmino, A., Evidente, A. Inuloxin, E. A new seco-eudesmanolide isolated from Dittrichia viscosa, stimulating Orobanche cumana seed germination. In: Molecules, 2019, 24:1–11.

208. Maširević, S., Medić-Pap, S. Broomrape in Serbia from its occurrence till today. In: Helia. 2009, 32(51):91–100.

209. Matusova, R., Rani, K., Verstappen, F. W. A., et al. The strigolactone germination stimulants of the plant-parasitic Striga and Orobanche spp. are derived from the carotenoid pathway. In: Plant Physiology. 2005, 139:920–934.

210. Matusova, R., van Mourik, T., Bouwmeester, H. J. Changes in the sensitivity of parasitic weed seeds to germination stimulants. In: Seed Sci Res. 2004,14:335–344.

211. Matveeva, T. V., Lutova, L. A. Horizontal gene transfer from Agrobacterium to plants. In: Front Plant Sci. 2014, 5:1–11, 326.


212. Mauromicale, G., Restuccia, G., Marchese, M. Soil solarization. A nonchemical technique for controlling Orobanche crenata and improving yield of faba bean. Agronomie, EDP Sciences. 2001, 21(8):757–765.

213. Mayr, E. Change of genetic environment and evolution. In: Evolution as a Process (ed J HUXLEY), Allen & Unwin, London, 1954, p. 157–180.

214. Merrien, A., Quinsac, A., Maisonneuve, C. Variabilite de la teneur en proteins des grains de tournesol en relation avec l’etat proteique foliaire. In: Proceedings of 12th International Sunflower Conference, 25–29 July 1988. Novi Sad, Yugoslavia.

215. Mesbah, N., Dehghanzadeh, H., Jamnejad, M. Effects of Nitrogen fertilizers on growth of Egyptian broom rape (Orobanche aegyptiaca) in the presence of the host of sunflower (Helianthus annus) in pot conditions. In: Research Journal of Biological Sciences. 2012, 7(8):307–311.

216. Miladinović, D., Cantamutto, M., Vasin, J., Dedić, B., Alvarez, D., Poverene, M. Exploring environmental determinants of the geographic distribution of broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Helia. 2012, 35(56):79–88.

217. Miladinovic, D., Dedic, B., Quiróz, F., Alvarez, D., Poverene, M., Cantamutto, M. Orobanche cumana Wallr. resistance of commercial sunflower cultivars grown in Argentina. In: Journal of Basic & Applied Genetics. 2012, 23(1):38–41.

218. Mitra, R. M., Gleason, C. A., Edwards, A., et al. Ca2+ / calmodulin-dependent protein kinase required for symbiotic nodule development: gene identification by transcript-based cloning. In: Proc Natl Acad Sci USA. 2004, 101:4701–4705.

219. Moez, A., Zouhaier, A., Salah, B. Y. et al. Detection of the parasitic plant, Orobanche cumana on sunflower (Helianthus annuus L.) in Tunisia. In: African Journal of Biotechnology. 2012, 11(18):4163–4167.

220. Mohamed, K. I., Papes, M., Williams, R., Benz, B. W., Reterson, A. T. Global invasive potential of 10 parasitic witch weeds and related Orobanchaceae. In: AMBIO: Journal of the Human Environment. 2006, 35(6):281–288.

221. Molinero-Ruiz, L., Delavault, Ph., Pérez-Vich, B., Pacureanu-Joita, M., Bulos, M., Altieri, E., Domínguez, J. History of the race structure of Orobanche cumana and the breeding of sunflower for resistance to this parasitic weed: A review. In: Spanish Journal of Agricultural Research. 2015, 13(4):1–19.

222. Molinero-Ruiz, M. L., Melero-Vara, J. M., García-Ruiz, R., Domínguez, J. Orobanche cumana race F: performance of resistant sunflower hybrids and aggressiveness of populations of the parasitic weed. In: Weed Res. 2009, 49:469–478.

BIBLIOGRAFIE 155

223. Molinero-Ruiz, M. L., Pérez-Vich, B., Pineda-Martos, R., Melero-Vara J. M. Indigenous highly virulent accessions of the sunflower root parasitic weed Orobanche cumana. In: Weed Res. 2008, 48:169–178.

224. Morden, C. W., Wolfe, K. H., dePamphilis, C. W., Palmer, J. D. Plastid translation and transcription genes in a nonphotosynthetic plant – Intact, missing and pseudogenes. In: EMBO J. 1991, 10:3281–3288.

225. Morozov, V. K. Sunflower breeding in USSR. Pishchepromizdat. Moscow. 1947, 274 p.

226. Müller-Stöver, D., Buschmann, H., Sauerborn, J. Increasing control reliability of Orobanche cumana through integration of a biocontrol agent with a resistance-inducing chemical. In: Eur. J. Plant Pathol., 2005, 111:193–202.

227. Musselman, L. J, Dickison, W. C. The structure and development of the haustorium in parasitic In: Scrophulariaceae. In: Bot J Linnean Soc. 1975, 70:183–212.

228. Musselman, L. J. Taxonomy and spread of Orobanche. In: Proceedings of the third international workshop of Orobanche and related Striga research. 1994, p. 27–35.

229. Musselman, L. J. Taxonomy of Orobanche. In: Proceedings of a Workshop on the Biology and Control of Orobanche. LHNPO, Wageningen, The Netherlands. 1986, p. 2–20.

230. Musselman, L. J. The biology of Striga, Orobanche, and other root parasitic weeds. In: Annu. Rev. Phytopathol, 1980, 18:463–489.

231. Musselman, L. J., Parker, C. Preliminary host ranges of some strains of economically important broomrapes (Orobanche). In: Economic Botany. 1982, 36:270–273.

232. Musselman, L. J., Parker, C. Studies on indigo witchweed, the American strain of Striga gesnerioides (Scrophulariaceae). In: Weed Science. 1981, 29:594–596.

233. Mwakaboko, A. S. Synthesis and biological evaluation of new strigolactone analogues as germination stimulants for the seeds of the parasitic weeds Striga and Orobanche spp. In: PhD thesis. University of Nijmegen, Nijmegen, the Netherlands. 2003.

234. Nagl, W., Jeanjour, M., Kling, H., Kühner, S., Michels, I., Müller, T., Stein, B. Genome and chromatin organisation in higher plants. In: Biol Zentralbl. 1983, 102:129–148.

235. Nandula, V. K. Selective control of Egyptian broomrape (Orobanche aegyptiaca Pers) by glyphosate and its amino acid status in relation to selected hosts. In: Thesis of Doctor of philosophy plant pathology, physiology and weed science thesis, University of Blacksburg, 1998, p. 311.


236. Nandula, V. K., Foy, C. L., Westwood, J. H. Environmental influences on germination of Orobanche. In: Proceedings of the 6th International Symposium on Parasitic Weeds, Cordoba, Spain, 1996, p. 411–416.

237. Ng, W. L., Tan, S. G. Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) Markers: Are We Doing It Right? In: Sci. J. 2015, 9(1):30–39.

238. Nickrent, D. L. Parasitic angiosperms: How often and how many? In: Taxon. 2020, 69(1):5–27.

239. Nickrent, D. L., Musselman, L. J. Introduction to parasitic flowering plants. In: The Plant Health Instructor. St. Paul, MN: American Phytopathological Society APSnet Education Center. 2016. https://doi.org/10.1094/PHI-I-2004-0330-01

240. Nikolova, L. M., Christov, M., Seiler, G. Interspecific hybridization between H. pumilus Nutt. and H. annuus L. and their potential for cultivated sunflower improvement. In: Helia. 2004. 27(41):151–162.

241. Nybom, H. Comparison of different nuclear DNA markers for estimating intraspecific genetic diversity in plants. In: Molecular Ecology. 2004, 13:1143–1155.

242. Okonkwo, S. N., Nwoke, F. I. Initiation, development and stucture of the primary haustorium in Striga gesnerioides (Scrophulariaceae). In: Ann Bot. 1978, 42:455–463.

243. Pacureanu, M. Current situation of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in Romania. In: Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape in Sunflower, Córdoba, Spain, 3–6 June. Paris, France: International Sunflower Association, 2014, p. 39–43.

244. Pacureanu-Joita, M., Raranciuc, S., Stanciu, D., Sava, E., Nastase, D. Virulence and aggressiveness of sunflower Broomrape (Orobanche cumana Wallr.) populations, in Romania. In: Romanian Agric. Res. 2008, 25:47–50.

245. Panetta, F. D., Roger, L. Evaluation of weed eradication programs: the delimitation of extent. In: Divers. Distrib. 2005, 11:435–442.

246. Paran, I., Gidoni, D., Jacobsohn, R. Variation between and within broomrape (Orobanche) species revealed by RAPD markers. In: Heredity, 1997, 78(1):68–74.

247. Parker, C. Observations on the current status of Orobanche and Striga problems worldwide, In: Pest Manag Sci. 2009, 65:453–459

248. Parker, C. The parasitic weeds of the Orobanchaceae. In: Joel DM, Gressel J, Musselman LJ, eds., Parasitic Orobanchaceae. New York: Springer, 2013, p. 313–344.

249. Parker, C. The present state of the Orobanche problem, in biology and management of Orobanche, In: Proceedings of the Third International

BIBLIOGRAFIE 157

Workshop on Orobanche and Related Striga Research, ed. by Pieterse AH, et al. Amsterdam, The Netherlands, 1994, p. 17–26.

250. Parker, C., Riches, C. R. Parasitic Weeds of the World: Biology and Control. CAB International: Wallingford, UK, 1993.

251. Păcureanu-Joita, M., Raranciuc, S., Procopovici, E., Sava, E., Nastase, D. T. The impact of the new races of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) parasite in sunflower crop in Romania. In: Proceedings of the 17th Intertnational Sunflower Conference, Cordoba, Spain, June 8, 2008, p. 225–231.

252. Păcureanu-Joița, M. et al. Broomrape (Orobanche cumana Wallr.), the most important parasite in sunflower. In: Genetică şi Ameliorarea Plantelor, AN. I.N.C.D.A. Fundulea. 2009, LXXVII:49–56.

253. Păcureanu-Joița, M., Vrânceanu, A. V., Stanciu D. Cincizeci de ani de activitate în ameliorarea florii-soarelui la Fundulea. In: AN. I.N.C.D.A. Fundulea, 2007, LXXV:173–195.

254. Perez de Luque, A. P., Galindo, J. C. G., Macías, F. A., Jorrín, J. Sunflower sesquiterpene lactone models induce Orobanche cumana seed germination. In: Phytochemistry. 2000, 53:45–50.

255. Pérez-De-Luque, A., Eizenberg, H., Grenz, J. H., Sillero, J. C., Avila, C., Sauerborn, J. Rubiales, D. Broomrape management in faba bean. In: Field Crops Res. 2010, 115:319–328.

256. Pérez-de-Luque, A., Fondevilla, S., Pérez-Vich, B., Aly, R., Thoiron, S., Simier, P., Castillejo, M. A., Fernández, J. M., Jorrín, J., Rubiales, D., Delavault, P. Understanding broomrape – host plant interaction and developing resistance. In: Weed Res. 2009, 49:8–22.

257. Pérez-Vich, B., Akhtouch, B., Knapp, S. J., Leon, A. J., Velasco, L., Fernández-Martínez, J. M., Berry, S. T. Quantitative trait loci for broomrape (Orobanche cumana Wallr.) resistance in sunflower. In: Theor: Appl Gen. 2004, 109: 92–102.

258. Perez-Vich, B., Akhtouch, B., Munoz-Ruz, J. Inheritance of resistance to a highly virulent race F of Orobanche cumana Wallr. in a sunflower line derived from interspecific amphiploids. In: Helia, 2002, 36:137–144.

259. Pérez-Vich, B., Velasco, L., Munoz-Ruz, S. Registration of three sunflower germplasms with quantitative resistance to race F of broomrape, In: Crop Science. 2006, 46(3):1406–1407.

260. Petcovici I., Lungu E., Buciuceanu M. Afectarea hibrizilor de floarea-soarelui cu putregaiul alb. In: Tezele conferinței internaționale „Cultura plantelor de câmp – rezultate şi perspective”. Bălți. 2004, p. 163–164.


261. Petcovici, I., Buciucianu, M., Lungu, E. Izucenie rasovogo sostava zarazihi v Respublike Moldova i rezulitati selectii podsolnecinika na ustoicivosti k nei. In: Proc. Int. Conf. Integrated protection of field crops. Balti. 2009, p. 225–230.

262. Petcu, E., Pâcureanu-Joița, M. Developing drought and broomrape resistant sunflower germplasm utilizing wild Helianthus species. In: Helia. 2011, 34(54):1–8.

263. Pineda-Martos R., Velasco L., Pérez-Vich B. Identification, characterisation and discriminatory power of microsatellite markers in the parasitic weed Orobanche cumana. In: Weed Research. 2014a, 54(2):120–132.

264. Pineda-Martos, R., Pujadas-Salvà, A. J., Fernández-Martínez, J. M., Stoyanov, K., Velasco, L., Pérez-Vich, B. The genetic structure of wild Orobanche cumana Wallr. (Orobanchaceae) populations in Eastern Bulgaria reflects introgressions from weedy populations. In: The Scientific World Journal. 2014b:1–15.

265. Pineda-Martos, R., Velasco, L., Fernandez-Escobar, J., Fernandez-Martinez, J. M., Pérez-Vich, B. Genetic diversity of Orobanche cumana populations from Spain assessed using SSR markers. In: Weed Res. 2013, 53:279–289.

266. Piwowarczyk, K. Seed productivity in relation to other shoot features for endangered parasitic plant Orobanche picridis F. W. Schultz (Orobanchaceae). In: Pollish Journal of Ecology. 2013, 61: 55–64.

267. Plakhine, D., Joel, D. M. Ecophysiological consideration of Orobanche cumana germination. In: Helia, 2010, 33(52):13–18.

268. Plakhine, D., Ziadna H., Joel D. M. Is seed conditioning essential for Orobanche germination? In: Pest Manag Sci. 2009, 65:492–496.

269. Plaza, L., Fernandez, I., Juan, R., Pastor, J., Pujadas, A. Micromorphological studies on seeds of Orobanche species from the Iberian Peninsula and the Balearic Islands, and their systematic significance. In: Annals of Botany. 2004, 94(1):167–178.

270. Pogorletsky, P. K., Geshele, E. E. Sunflower immunity to broomrape and rust. In: Proc. 7th Int. Sunflower Conf., Krasnodar, Russia, 27 June – 3 July, 1976, p. 238–243.

271. Pototskyi, G., Current situation of sunflower broomrape in Ukraine. In: Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower, Córdoba, Spain. 2014, p. 56.

272. Press, M. C., Graves, J. D., Stewart, G. R. Physiology of the interaction of angiosperm parasites and their higher plant hosts. In: Plant, Cell and Environment. 1990, 13: 91–104.

BIBLIOGRAFIE 159

273. Pricop, S. M., Cristea, S. The attack of the Orobanche cumana Wallr. and its influence on a differential sunflower host assortment under Dobrogea conditions. In: Research Journal of Agricultural Science. 2012, 44(2):78–84.

274. Pujadas-Salva, A. J., Velasco, L. Comparative studies on Orobanche cernua L. and O. cumana Wallr. (Orobanchaceae) in the Iberian peninsula. In: Botanical Journal of the Linnean Society, 2000, 134(4):513–527.

275. Pustovoit, G. V., Krasnokutskaia, O. N. Wild Helianthus species as the results of sunflower for disease resistance. In: Proc. ofthe VII Sunfl. Inter. Conf., Krasnodar, SSSR, 1976, p. 202–205.

276. Radi, A. Conventional and biotechnological approaches for control of parasitic weeds: Invited Review. In: In Vitro Cell. Dev. Biol. 2007, 43:304–317.

277. Raupp, F. M., Spring, O. New Sesquiterpene Lactones from sunflower root exudate as germination stimulants for Orobanche cumana. In: J Agric Food Chem. 2013, 61(44):10481–10487.

278. Ren, X. X. Orobanche SPP. Germination stimulation by different sunflower varieties. Master thesis of Northwest A&F University, Yanglin, Shanxi province, China, 2012.

279. Rich, P. J., Ejeta, G. Biology of host-parasite interaction in Striga species. In: Ejeta G, Gressel J (eds) Integrating new technologies for Striga control: towards ending the witch-hunt. World Scientific, Singapore, 2007, p 19–32.

280. Riopel, J. L., Timko, M. P. Haustorial initiation and differentiation. Parasitic Plants. (Press, M. C. and Graves, J. D., eds), Chapman & Hall, 1995, p. 39–79.

281. Rîşnoveanu, L., Joița-Păcureanu, M., Anton, F. The Virulence of Broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in Sunflower Cropin Braila Area, in Romania. In: Helia. 2016, 39(65):189–196.

282. Rodrigues, A. G., Colwell, A. E. L., Stefanović, S. Development and characterization of polymorphic microsatellite markers for Conopholis americana (Orobanchaceae). In: American Journal of Botany. 2012, 99:4–6.

283. Rodríguez-Ojeda, M. I., Alonso, L. C., Fernández-Escobar, J. Effect of different crops on the germination of Orobanche cernua Loefl. (O. cumana Wallr.) seeds. In: Proceedings of the 7th International Parasitic Weed Symposium, Nantes, France, June 5–8, 2001, p. 124.

284. Rodríguez-Ojeda, M. I., Fernández-Martínez, J. M., Velasco, L., Pérez-Vich, B. Extent of Cross-Fertilization in Orobanche cumana Wallr. In: Biol. Plant. 2013a, 57:559–562.

285. Rodríguez-Ojeda, M. I., Pineda-Martos, R., Alonso, L. C., Fernández-Escobar, J., Fernández-Martínez, J. M., Pérez-Vich, B., Velasco, L. A. Dominant avirulence gene in Orobanche cumana Triggers Or5 resistance in sunflower. In: Weed Res. 2013b, 53:322–327.


286. Rodríguez-Ojeda, M. I., Pérez-Vich, B., Alonso, L. C., Fernández-Escobar, J. The influence of flowering plant isolation on seed production and seed quality in Orobanche cumana. In: Weed Res. 2010, 50:515–518.

287. Rodríguez-Ojeda, M. I., Velasco, L., Alonso, L. C., Fernández-Escobar, J., Pérez-Vich, B. Inheritance of the unpigmented plant trait in Orobanche cumana. In: Weed Res. 2011, 51:151–156.

288. Roman B., Gonzalez Verdejo C. I., Satovic Z., Madrid M. D., Cubero J. I., Nada S. Detecting Orobanche species by using cpDNA diagnostic markers. In: Phytoparasitica. 2007, 35(2):129–135.

289. Roman, B., Alfaro, C., Torres, A. M., Moreno, M. T., Satovic, Z., Pujadas, A., Rubiales, D. Genetic relationships among Orobanche species as revealed by RAPD analysis. In: Ann Bot. 2003, 91: 637–642.

290. Roman, B., Satovic, Z., Rubiales, D., Torres, A. M., Cubero, J. I., Katzir, N., Joel, D. M. Variation among and within populations of the parasitic weed Orobanche crenata from Spain and Israel revealed by inter simple sequence repeat markers. In: Phytopathology. 2002, 92:1262–1266.

291. Rotarenco V. Aspecte morfo-fiziologice şi genetice de interacțiune gazdă-parazit (Helianthus annuus L. – Orobanche cumana Wallr.). Autoreferatul tezei de doctor în şt. biol. Chişinău, 2010, 26 p.

292. Rubiales. D., Fernandez-Aparicio, M., Wegmann, K., Joel, D. M. Revisiting strategies for broomrape (Orobanche and Phelipanche spp.) seed bank demise. In: Weed Research. 2009a, 49(s1):23–33.

293. Rubiales, D., Verkleij, J., Vurro, M., Murdoch, A. J., Joel, D. M. Parasitic plant management in sustainable agriculture. In: Weed Research. 2009b, 49(s1):1–5

294. Ruso, J., Sukno, S., Dominguez, J., Melero-Vara, J. M., Fernandez-Martinez, J. M. Screening of wild Helianthus species and derived lines for resistance to several populations of Orobanche cernua. In: Plant Dis., 1996, 80:1165–1169.

295. Saghai-Maroof, M. A., Biyashev, R. M., Yang, G. P., Zang, Q., Allard R. W. Extraordinarily polymorphic microsatellites DNA in barley species diversity, chromosomal locations, and population dynamics. In: Proc Natl Acad Sci USA. 1994, 91:5466–6470.

296. Sanchez, J., Jurado-Exposito, M., Lopez-Granados, F., Castejon-Munoz, M., Garcia-Torres, L. Pronamide applied to sunflower seeds for Orobanche cumana control. In: Weed Techn. 2003, 17:314–319.

297. Satovic, Z., Joel, D. M., Rubiales, D., Cubero, J. I., Román, B. Population genetics in weedy species of Orobanche, Australasia. In: Plant Pathology, 2009, 38:228–234.

BIBLIOGRAFIE 161

298. Sauerborn, J. The influence of temperature on germination and attachment of the parasitic weed Orobanche spp. on lentil and sunflower. In: Angew. Botanik. 1989, 63:543–550.

299. Sauerborn, J., The economic importance of the phytoparasites Orobanche and Striga. In: Proceedings of the Fifth Symposium on Parasitic Weeds, Nairobi, Kenya; 24–30 June 1991, Nairobi, Kenya, 1991, p. 137–143.

300. Schaffer, A., Jacobsohn, R., Joel, D., Eliassi, E., Fogelman, M. Effect of broomrape (Orobanche spp.) infection on sugar content of carrot roots. In: Hortscience. 1991, 26:892–893.

301. Scherbina, V. I. Sunflower breeding for immunity to broomrape race B. In: Masloboino-jirovoe delo. 1931, 4–5:19–24.

302. Schlötterer, C. The evolution of molecular markers-just a matter of fashion? In: Nat Rev Genet. 2004, 5(1):63–72.

303. Schneeweiss, G. M. List of Actual and Potential Broomrape Pest Species. [Online]. Available: http://www.botanik.univie.ac.at/plant chorology/PestSpeciesOrobanche.pdf [10 January 2009].

304. Seiler, G. J. Genetic resources of the sunflower crop wild relatives for resistance to sunflower broomrape. In: 4th International Symposium on Broomrape in Sunflower, Bucureşti, 2018, p. 4–14.

305. Seiler, G. J., Chao-Chien, J. Wild sunflower species as a genetic resource for resistance to sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Helia. 2014, 37(61):129–139.

306. Seiler, G. J., Qi, L. L., Marek, L. F. Utilization of Sunflower crop wild relatives for cultivated sunflower improvement. In: Crop Sci. 2017, 57:1083–1101.

307. Shalom, N. G., Jacobsohn, R., Cohen, Y. Effect of broomrape (Orobanchaceae) on sunflower yield. Abstract of paper presented at the 10th Conference of the Weed Science Society of Israel. In: Phytoparasitica. 1988, 16, p. 375.

308. Shaner, G. Nomenclature and concepts of pathogenicity and virulence, In: Annu. Rev. Phytopathol. 1992. 30:47–66

309. Shepherd, S. K., Murdoch, A. J., Dunwell, J. M., Lutman, P. J. A model of seed dormancy in wild oats (Avena fatua) for investigating genotype-environment interactions. In: Adkins S, Ashmore S, Navie S (eds) Seeds: biology, development and ecology. CAB International, Wallingford, UK, 2007, p. 342–353.

310. Shi, B. X., Chen, G. H., Zhang, Z. J., Hao, J. J., Jing, L., Zhou, H. Y., Zhao, J. First report of race composition and distribution of sunflower broomrape, Orobanche cumana, in China. In: Plant Dis. 2015, 99(2):291.

311. Shi, B., Shi, S., Xu, D., Zhao, J. the race type identification and genetic analysis of sunflower broomrape in China. In: Abstract book of the 4th International


Symposium on broomrape in sunflower, Bucharest, Romania, 2–4 July, 2018, p. 15.

312. Shindrova, P., Ivanov, P., Nikolova, V. Effect of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) intensity of attack on some morphological and biochemical indices of sunflower (Helianthus annuus L.). In: Helia. 1998. 21(29):55–62.

313. Simić, M., Dragičević, V., Knežević, S., Radosavljević, M., Dolijanović, Ž., Filipović, M. Effects of applied herbicides on crop productivity and on weed infestation in different growth stages of sunflower (Helianthus annuus L.). In: Helia. 2011, 34(54):27–37.

314. Simmonds, N. W. Genetics of horizontal resistance to diseases of crops. In: Biological Reviews. 1991, 66:189–241.

315. Sin, G., Botea, M., Drăgan, L. Some aspects of sunflower crop management in Romania, In: Proc. 17th International Sunflower Conference, Córdoba, Spain, 2008, p. 329–332.

316. Škorić, D. Sunflower breeding for resistance to abiotic and biotic stresses. In: Shanker AK, Shanker C. Eds. Abiotic and Biotic Stress in Plants-Recent Advances and Future Perspectives: In TechPublisher, 2016, p. 587–635.

317. Skoric, D. Sunflower breeding. In: Journal of Edible Oil Industry. 1988, 25:1–90.

318. Skoric, D. The Genetics of Sunflower. In: Sunflower Genetics and Breeding; Skoric, D., Sakac, Z., Eds.; Serbian Academy of Sciences and Arts: Novi Sad, Serbia, 2012; p 1–163.

319. Slatkin, M. The distribution of mutant alleles in a subdivided population. In: Genetica. 1980, 95:503–524.

320. Song, W. J., Zhou, W. J., Jin, Z. L., Cao, D. D., Joel, D. M., Takeuchi, Y., Yoneyama, K. Germination response of Orobanche seeds subjected to conditioning temperature, water potential and growth regulator treatments. In: Weed Research. 2005, 45:467–476.

321. Soto, M. J., Fernández-Aparicio, M., Castellanos-Morales, V., García-Garrido, J. M., Ocampo, J. A., Delgado, M. J., Vierheilig, H. First indications for the involvement of strigolactones on nodule formation in alfalfa (Medicago sativa). In: Soil Biol. Biochem. 2010, 42(2):383–385.

322. Spallek, T, Mutuku, M, Shirasu, K. The genus Striga: a witch profile. In: Mol Plant Pathol. 2013, 14(9):861–869.

323. Stace, C. A. Orobanchaceae. In: Heywood VH, ed. Las plantasconores. Barcelona, 1985, p. 244–245.

324. Stewart, G. R., Press, M. C. The physiology and biochemistry of parasitic angiosperms. În: Annu. Rev. Plant Physiol. and Plant Mol. Biol. 1990, 41:127–151.

BIBLIOGRAFIE 163

325. Stuthman, D. D., Leonard, K. J., Miller-Garvin, J. Breeding crops for durable resistance to disease. In: Advances in Agronomy. 2007, 95:319–367.

326. Sukno, S., Fernandez, J. M., Melero Vara, J. M. Temperature effect on the disease reactions of sunflower to the infection by Orobanche cumana. In: Plant Disease. 2001, 85:553–556.

327. Sumalan, R. M., Sumalan, R. L., Copolovici, L., Ciulca, S., Yvin, JC., Ciulca, A. Research on sunflower oil quality in the case of O. cumana attack. In: Research Journal of Agricultural Science. 2016, 48(3):34–38.

328. Suzuki, Y., Zhang, Y. H., Murofushi, N., Takeuchi, Y. Endogenous gibberellins in clover broomrape, a parasitic plant, and its host, clover dependency of the parasite on the host for gibberellin production. In: Journal of Plant Growth Regulation. 1994,13: 63–67.

329. Sweigart, A. L., Willis, J. H. Patterns of nucleotide diversity in two species of Mimulus are affected by mating system and asymmetric introgression. In: Evolution. 2003, 11:2490–2506.

330. Tabără. O. Estimarea modificărilor fiziologice şi moleculare ale răspunsului defensiv în sistemul gazdă-parazit (Helianthus annuus L. – Orobanche cumana Wallr.), autoref. al tezei de dr. biol, Chişinău, 2020, 31 p.

331. Tautz, D. and Renz, M. Simple sequences are ubiquitous repetitive components of eukaryotic genomes. În: Nucleic Acids Research, 1984, 12:4127–4138.

332. Tavoljanski, N., Yesaev, A., Yakutkin, V., Akhtulova, E., Tikhomirov, V. Using the collection of wild species in sunflower breeding. In: Helia. 2002, 25(36):65–77.

333. Teryokhin, E. S. Weed Broomrapes – systematics, ontogenesis, biology, evolution. Aufstieg-Verlag, Germany, 1997, 182 p.

334. Teryokhin, E. S., Shibakina, G. V., Serafimovitch, N. B., Kravtsova, T. I. Opredelitelj Sarasichovich Florii SSSR – Determinator of Broomrapes of the USSR Flora. Nauka: Leningrad, Russia, 1993.

335. Terzić, S. et al. Gene banks for wild and cultivated sunflower genetic resources. In: OCL. 2020, 27(9):1–14.

336. Teulat, B., Zhang, Y. X., Nicolas, P. Characteristics of random amplified plymorphic DNA marchers discriminating Helianthus annuus inbred lines. In: Agronomie. 1994, 14:497–502.

337. Thorogood, C. J., Hi, S. J. Compatibility interactions at the cellular level provide the basis for host specificity in the parasitic plant Orobanche. In: New Phytol. 2010, 186:571–575.


338. Thorogood, C. J., Hiscock, S. J. Specific developmental pathways underlie host specificity in the parasitic plant Orobanche. In: Plant Signaling and Behaviour. 2010, 5(3):275–277.

339. Thorogood, C. J., Rumsey, F. J., Harris, S. A., Hiscock, S. J. Host-driven divergence in the parasitic plant Orobanche minor Sm. (Orobanchaceae). In: Mol Ecol. 2008, 17:4289–4303.

340. Thorogood. C. J., Rumsey, F. J., Harris, S. A., Hiscock, S. J. Gene flow between alien and native races of the holoparasitic angiosperm Orobanche minor (Orobanchaceae). In: Plant Syst Evol. 2009, 282:31–42.

341. Toma, S. Asolamentul – element cheie în managementul tehnologic al exploatației agricole, Revista Fermierului, 2011 (http://www.revistafermierului.ro/cultura-mare/asolamentul-element-cheie-in-managementul-tehnologic-al-exploatatiei-agricole-2711.html, vizitat 30.09.2015)

342. Tomilov, A. A. et al. Localized hormone fluxes and early haustorium development in the hemiparasitic plant Triphysaria versicolor. In: Plant Physiol. 2005, 138:469–1480.

343. Torres, M. J., et al. Pscroph, a parasitic plant EST database enriched for parasite-associated transcripts. In: BMC Plant Biol. 2005, 5:1–9, 24.

344. Ueno, K., Furumoto, T., Umeda, S., Mizutani, M., Takikawa, H., Batchvarova, R., Sugimoto, Y. Heliolactone, a non-sesquiterpene lactone germination stimulant for root parasitic weeds from sunflower. In: Phytochemistry. 2014, 108:122–130.

345. Uludag, A., Demirci, M. The Orobanche problem in Turkey and its economic impact. In: Joel, D., Rubiales, D., Verkleij, J. and Murdoch, A., [Eds], Proc. COST Action 849 workshop: Means for limiting Orobanche propagation and dispersal in agricultural fields. Israel, 4–6 December 2005, p. 1–34.

346. Umehara, M. et al. Inhibition of shoot branching by new terpenoid plant hormones. In: Nature. 2008, 455:195–200.

347. Ungurean, L. Recherchessur le tégumentséminaldans le cadre des espèces de la section Trionychon Wallr. du genre Orobanche L. Rev. In: Roumaine Biol., Biol. Vég. 1986, 31:121–125.

348. Van Hezewijk, M. J., Verkleij, J. A. C., Pieterse, A. H. The effect of pH on germination of Orobanche crenata. Biology and Management of Orobanche. In: Proc. 3rd Int. Workshop on Orobanche and related Striga research, Amsterdam, 1994, p. 173–179.

349. Vear, F. Changes in sunflower breeding over the last fifty years, In: OCL. 2016, 23(2):1–6.

BIBLIOGRAFIE 165

350. Velasco, L, Goffman, FD, Pujadas-Salvà, AJ., Fatty acids and tocochromanols in seeds of Orobanche. In: Phytochemistry. 2000, 54(3):295–300.

351. Velasco, L., Pérez-Vich, B., Jan, C. C., Fernández-Martínez, J. M. Inheritance of resistance to broomrape (Orobanche cumana Wallr.) race F in a sunflower line derived from wild sunflower species. In: Plant Breeding. 2007, 126:67–71.

352. Velasco, L., Pérez-Vich, B., Yassein, A. M., Jan, C. C., Fernández-Martínez, J. M. Inheritance of resistance to broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in an interspecific cross between Helianthus annuus and Helianthus debilis ssp. tardiflorus. In: Plant Breeding. 2012, 131:220–221.

353. Verkleij, J. A. C., Egbers, W. S., Pieterse, A. H. Allozyme variations in populations of Orobanche crenata from Syria. In: Proceedings of the International Workshop on Orobanche Research, Obermarchtal, FRG, 19–22 August, 1989, p. 304–317.

354. Verkleij, J. A. C., Janssen, J. Pieterse, A. H. A preliminary study on isoenzymic variation in Orobanche crenata and Orobanche aegyptiaca from Syria. In: Proceedings of a Workshop on the Biology and Control of Orobanche, The Netherlands.1986, p. 154–159.

355. Véronési, C., Bonnin, E., Calvez, S., Thalouarn, P., Simier, P. Activity of secreted cell wall modifying enzymes and expression of peroxidase-encoding gene following germination of Orobanche ramosa. In: Biologia Plantarum. 2007, 51:391–394.

356. Vrânceanu, A. Floarea-soarelui hibridă. Bucureşti: Ceres. 2000, 1148 p.357. Vranceanu, A., Tudor, V., Stoenescum, F., Parvu, N. Evolutii ale virulentei

parazitului O. cumana Wallr. şi floarea-soarelui gene corespunzatoare de rezistenta la Fundulea. In: Analele ICCPT 1981, Vol XLVIII: 37–43.

358. Vranceanu, A. V., Tudor, V. A., Stoenescu, F. M., Pirvu, N. Virulence groups of Orobanche cumana Wallr. diferential hosts and resistance sources and genes in sunflower. In: Proceedings of the 9th International Sunflower Conference, Torremolinos, Spain, 8–13 June, 1980, p. 74–80.

359. Waldie, T., McCulloch, H., Leyser, O. Strigolactones and the control of plant development: Lessons from shoot branching. In: Plant J. 2014, 79:607–622.

360. Wallwork, H. The use of host plant resistance in disease control. In: Walters, D. (ed.), Disease control in Crops, Wiley-Blackwell. 2009, p. 122–141.

361. Wang, J., Yun, X., Du, L., Islam, F., Yang, C., Bai, Q., Zhou, W. Parasitic weed Orobanche cumana infestation especially on confectionary sunflower in the northwest regions of China. In: Abstract book of 4th International Symposium on Broomrape in Sunflower, Bucharest, 2018, p. 9.


362. Westwood, J. H., Fagg, C. M. ISSR characterization of Orobanche minor populations in the US. In: Proceedings of the eighth international parasitic weeds symposium. South Africa, 2004, p. 15.

363. Westwood, J. H., Foy, C. L. Influence of nitrogen on germination and early development of broomrape (Orobanche sp.). In: Weed Sci. 1999, 47:2–7.

364. Westwood, J. H., Yoder, J. I., Timko, M. P., dePamphilis, C. W. The evolution of parasitism in plants. In: Trends in Plant Science. 2010, 15:227–235.

365. Wigchert, S. C. M., Kuiper, E., Boelhouwer, G. J., Nefkens, G. H. L., Verkleij, J. A. C. and Zwanenburg, B. Dose-response of seeds of the parasitic weeds Striga and Orobanche toward the synthetic germination stimulants GR24 and Nijmegen 1. In: Journal of agricultural and food chemistry. 1999, 47:1705–1710.

366. Wills, D. M., Burke, J. M. Quantitative trait locus analysis of the early domestication of sunflower. In: Genetica. 2007, 176:2589–2599.

367. Wolfe, A. D., dePamphilis, C. W. Alternate paths of evolution for the photosynthetic gene rbcL in four nonphotosynthetic species of Orobanche. In: Plant Mol Biol. 1997, 33(6):965–977.

368. Wolfe, K. H., Morden C. W., Ems, S. C., Palmer, J. D. Rapid evolution of the plastid translational apparatus in a nonphotosynthetic plant: loss or accelerated sequence evolution of tRNA and ribosomal protein genes. In: J Mol Evol. 1992, 35:304–317.

369. Wrobel, R. L., Yoder, J. I. Differential RNA expression of alpha-expansin gene family members in the parasitic angiosperm Triphysaria versicolor (Scrophulariaceae). In: Gene. 2001, 266: 85–93.

370. Yaish, M. W. F., Pérez de la Vega, M. Isolation of (GA)n microsatellite sequences and description of a predicted MADS-box sequence isolated from common bean (Phaseolus vulgaris L.). In: Genet. Mol. Biol. 2003, 26(3):337–342.

371. Yakutkin, V. I. Division of sunflower diseases in Russia and CIS countries. In: Second All-Russian Congress of Plant Protection. Saint Petersburg, Phytosanitary improvement of ecosystems (Materials of Congress in two volumes). V. 1. Saint Petersburg: VIZR, 5–10 December, 2005, p. 125–127.

372. Yakutkin, V. I., Budrevskaya, I. A. Area and zones of severity of sunflower broomrape. Interactive agricultural, ecological atlas of Russia and neighbouring countries. Economic plants and their diseases, pests and weeds. Via AgroAtlas, 2006, http://www.agroatlas.ru/en/about/

373. Yang, Z., et al. Comparative transcriptome analyses reveal core parasitism genes and suggest gene duplication and repurposing as sources of structural novelty. In: Mol. Biol. Evol. 2014, 32:767–790.

BIBLIOGRAFIE 167

374. Ye, X., Zhang, M., Zhang, M., Ma, Y. Assessing the Performance of maize (Zea mays L.) as trap crops for the management of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.). In: Agronomy. 2020, 10(1):1–12.

375. Yoneyama, K., Awad, A. A., Xie, X., Yoneyama, K., Takeuchi, Y. Strigolactones as germination stimulants for root parasitic plants. In: Plant Cell Physiol. 2010, 51:1095–1103.

376. Yoneyama, K., Ruyter-Spira, C., Bouwmeester, H. Induction of Germination. In: Joel D. M., Gressel J., Musselman J. Parasitic Orobanchaceae. Parasitic Mechanisms and Control Strategies, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013, p. 167–194.

377. Yoneyama, K., Yoneyama, K., Takeuchi, Y., Sekimoto, H. Phosphorus deficiency in red clover promotes exudation of orobanchol, the signal for mycorrhizal symbionts and germination stimulant root parasites. In: Planta. 2007, 225:1031–1038.

378. Yoshida, S., Ishida, J. K., Kamal, N. M., Ali, A. M., Namba, S., Shirasu, K. A full length enriched cDNA library and expressed sequence tag analysis of the parasitic weed, Striga hermonthica. In: BMC Plant Biology. 2010, 10:1–10.

379. Zare, G., Dönmez, A. A. Fruit and seed morphology of the tribe Orobancheae (Orobanchaceae) genera in Turkey and its taxonomic significance. In: Nordic Journal of Botany, 2016, 34(2):178–190.

380. Zeid, M., Madkour, M., Koraiem, Y. et al. Molecular studies on Orobanche. In: J. Phytopathology. 1997, 145:351–355.

381. Zwanenburg, B., Pospíšil, T. Ćavar Zeljković, S. Strigolactones: new plant hormones in action. In: Planta. 2016, 243:1311–1326.

382. Антонова, Т. С., Арасланова, Н. М., Стрельников, Е. А, Челюстникова, Т. А., Рамазанова, С. А., Гучетль, С. Оценка устойчивости дикорастущих видов Helianthus к высоковирулентной заразихе (Orobanche cumana Wallr.), поражающей подсолнечник в Ростовской области РФ. В: Масличные культуры, Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур, 2011, 2:148–149.

383. Вронских М. Д., Чеботарь, О. Д. Мировой рынок подсолнечника и продуктов его переработки. Современные проблемы научного обеспечения производства подсолнечника. В: Сб. докл. междунар. науч-практ. конф. посвящ. 120-летию В. С. Пустовойта, Краснодар, 2006, с. 50–68.

384. Вронских, М. Д., Петкович, И. Болезни подсолнечника и меры по борьбе с ними. Мин-во сел. хоз-ва и индустрии, НИИ полевых культур „Selectia”. Chisinau: IEFS, 2007, 68 c.


385. Горбаченко, Ф. И., Усатенко, Т. В., Горбаченко, О. Ф. Результаты селекции подсолнечника на устойчивость к заразихе на Дону. В: Масличные культуры, Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур, 2010, 2:144–145.

386. Панченко, А., Антонова, Т. Особенности защитной реакции устойчивых форм подсолнечника на внедрение заразихи. С.-х. биология. 1978, 62 с.

387. Плачек, E. M. Проблемы селекции подсолнечника. В: Труды Всесоюзного Съезда по генетике. 1932, 2:126.

388. Пустовойт, В. C. Селекция, семеноводство и некоторые вопросы агротехники подсолнечника. Избр. тр., Москва: Колос, 1966, 368 с.

389. Пустовойт, В. С. Подсолнечник, Руководство по селекции и семеноводству масличных культур. Москва: Колос, 1967, c. 7–44.

390. Сацыперов, Ф. А. Устойчивость панцирных сортов подсолнечника заразихи. В: Тр. Бюро по прикл. ботанике, 1913, 6:251–261.

391. Хаблак, С. Г., Абдуллаева Я. А., Рябовол Я. С., Изменчивость расового состава заразихи подсолнечниковой (Оrobanche cumana Wallr.) и новые стратегии защиты от паразита. В: Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018, 22(3):379–385.

392. Чикин, Ю. А. Общая фитопатология (часть 1): Учебное пособие. – Томск: ТГУ, 2001. 170 с.

393. Шарова, П. Г. Селекция подсолнечника на иммунитет к агрессивным расам молдавской популяции заразих. В: Тр. V Всесоюзн. Совещания по иммунитету растений, Киев, 1969, с. 28–31.

394. Шарова, П. Г. Заразиха опасный паразит подсолнечника. Кишинев: Издательство картя молдовеняскэ. 1977, 20 с.

LUPOAIA FLORII-SOARELUI

Documents

Transcript of LUPOAIA FLORII-SOARELUI