Cuscuta (kanianka) — pasożytniczy rodzaj roślin powojowatych

Cuscuta (kanianka) — pasożytniczy rodzaj powojowatych: budowa, gatunki, genetyka i rozmieszczenie. Poznaj biologię, występowanie i wpływ kanianki na ekosystemy.

Dodder, Cuscuta, to rodzaj około 100-170 gatunków pasożytniczych roślin kwitnących.

Ostatnie badania genetyczne wykazały, że jest on prawidłowo umieszczony w rodzinie chałwy porannej, Convolvulaceae.

Rodzaj ten występuje w umiarkowanych i tropikalnych regionach świata. Większość gatunków żyje w regionach subtropikalnych i tropikalnych. Rodzaj jest rzadki w chłodnym klimacie umiarkowanym, tylko cztery gatunki występują w północnej Europie.

Morfologia

Kanianki (Cuscuta) to rośliny o silnie zredukowanych organach wegetatywnych. Charakterystyczne cechy morfologiczne:

• Łodygi cienkie, przewijające się i wiotkie, często żółte, pomarańczowe lub czerwone; liście zredukowane do drobnych łusek.
• Brak lub znaczne ograniczenie zdolności fotosyntetycznych u większości gatunków – wiele form jest niemal całkowicie bezchlorofilowych i całkowicie zależnych od gospodarza.
• Kwiaty małe, zwykle drobne i zebrane w grona lub przytulne kwiatostany; po przekwitnieniu powstają torebkowate owocniki z nasionami.
• U niektórych gatunków widoczne są drobne włókna i wypustki, które tworzą połączenia z tkankami żywiciela.

Biologia i tryb życia

Cuscuta jest pasożytem obligatoryjnym lub półpasożytem, który po wykiełkowaniu musi szybko znaleźć gospodarza. Początkowy okres życia siewki jest wolny, jednak po zetknięciu z rośliną żywicielską rozwija haustoria – wyspecjalizowane twory, które wnikają do tkanek gospodarza i łączą się z jego przewodem asymilacyjnym (floemem) i wodnym (ksylemem), pobierając substancje odżywcze i wodę.

Niektóre gatunki mogą częściowo fotosyntetyzować, ale i tak pobierają większość substancji od gospodarza. Gatunki z rodzaju Cuscuta atakują szerokie spektrum roślin: byliny, rośliny zielne, krzewy, a nawet drzewa; niektóre mają wąską specyfikę gospodarza, inne mogą pasożytować na wielu gatunkach jednocześnie.

Rozmnażanie i przetrwalniki

• Nasiona są głównym przetrwalnikiem – mogą zachowywać żywotność w glebie przez wiele lat, co utrudnia całkowite usunięcie populacji z pola.
• Kiełkowanie często następuje niezależnie od gospodarza; siewka musi znaleźć żywiciela w krótkim czasie, inaczej obumiera.
• Rozmnażanie odbywa się generatywnie przez nasiona; mechanizmy rozsiewu to głównie woda, gleba, zwierzęta i działalność człowieka (zanieczyszczone nasiona, materiał siewny, sprzęt rolniczy).

Szkodliwość i zwalczanie

W rolnictwie niektóre gatunki Cuscuta są istotnymi chwastami, powodującymi spadek plonów i osłabienie roślin uprawnych (np. warzyw, koniczyny, lucerny, strączkowych). Szybkie rozprzestrzenianie i długi okres żywotności nasion czynią z kanianki trudnego przeciwnika.

Metody ograniczania:

• mechaniczne usuwanie pędów przed wytworzeniem nasion (należy usuwać także resztki z gleby);
• stosowanie czystego, wolnego od nasion materiału siewnego oraz higiena maszyn i narzędzi;
• odpowiednia uprawa roślin i płodozmian ograniczający obecność gospodarzy pośrednich;
• stosowanie herbicydów dopuszczonych w danej uprawie (skuteczność zależy od gatunku i fazy rozwoju);
• badania nad biologiczną kontrolą (np. patogeny lub roślinożerne bezkręgowce) trwają, ale metody te nie są jeszcze powszechnie stosowane.

Znaczenie i zastosowania

Pomimo szkodliwości w rolnictwie, niektóre gatunki Cuscuta mają zastosowania etnofarmakologiczne. Na przykład nasiona Cuscuta chinensis są używane w tradycyjnej medycynie chińskiej (znane jako "tu si zi") do różnych wskazań. Ponadto kanianki stanowią modelowe organizmy w badaniach nad ewolucją pasożytnictwa roślin i redukcją genomu u roślin niewykonujących fotosyntezy.

Systematyka i rozmieszczenie

Rodzaj Cuscuta obejmuje od około 100 do 170 gatunków, w zależności od ujęcia taksonomicznego. Najwięcej gatunków występuje w klimatach tropikalnych i subtropikalnych, ale kilka gatunków zasiedla strefy umiarkowane (w tym północną Europę). Przykładowe gatunki to Cuscuta europaea, Cuscuta campestris (czasem nazywana C. pentagona) oraz Cuscuta reflexa — nazwy te są jednak tylko reprezentatywne dla różnorodności rodzaju.

Badania genetyczne i molekularne potwierdziły przynależność rodzaju do rodziny Convolvulaceae (chałwowate), co zrewidowało wcześniejsze ujęcia systematyczne, które niekiedy lokowały kanianki w odrębnej rodzinie ze względu na ich silne morfologiczne przystosowania do pasożytnictwa.

Ogólnie Cuscuta to grupa roślin o niezwykłej biologii, istotna zarówno dla ekologii, jak i dla praktyki rolniczej — jej zwalczanie wymaga zintegrowanych metod oraz świadomości ryzyka związanego z przenoszeniem nasion.

Wygląd

Dodder można rozpoznać po cienkich łodygach. Wyglądają na bezlistne, z liśćmi zredukowanymi do drobnych łusek.

Od połowy lata do wczesnej jesieni, winorośl może produkować małe owoce, które mają ten sam kolor co winorośl i są wielkości zwykłego grochu. Ma bardzo niski poziom chlorofilu; niektóre gatunki, takie jak Cuscuta reflexa, mogą lekko fotosyntetyzować. Inne, takie jak C. europaea, są całkowicie zależne od roślin żywicielskich w zakresie odżywiania.

Kwiaty Dodder mają kolor od białego, przez różowy, żółty do kremowego. Niektóre kwitną wczesnym latem, inne później, w zależności od gatunku. Nasiona są drobne i produkowane w dużych ilościach. Mają twardą powłokę i mogą przetrwać w glebie przez 5-10 lat lub dłużej.

Cuscuta europaea w kwiatach

Nawyk życiowy

Nasiona Dodder kiełkują na powierzchni gleby lub w jej pobliżu. Kiełkowanie odbywa się bez żywiciela, ale siewka musi szybko osiągnąć postać zielonej rośliny. Dodder rośnie w kierunku zapachu pobliskich roślin.

Jeśli roślina nie zostanie osiągnięta w ciągu 5-10 dni od wykiełkowania, siewka doddera umiera. Zanim roślina żywicielska zostanie osiągnięta, dodder, podobnie jak inne rośliny, opiera się na zapasach żywności w zarodku; liścienie są bardzo małe.

Cuscuta na drzewie akacjowym w Pendżabie, Pakistan

Pytania i odpowiedzi

P: Ile istnieje gatunków Doddera?

P: Jakim rodzajem rośliny jest Dodder?

P: Gdzie występuje rodzaj Dodder?

P: Do jakiej rodziny należy Dodder?

P: Jak rzadki jest rodzaj Dodder w chłodnym klimacie umiarkowanym?

P: Czy Dodder jest powszechnie znanym rodzajem roślin?

P: Co ostatnie badania wykazały na temat genetycznego umiejscowienia Doddera?

Szukaj według litery