Микоплазмы (фитоплазмы) как возбудители болезней с.-х. Культур
Фитоплазмы — бактерии, родственные грамположительным Firmicutes, отличающиеся высокой приспособленностью к расте- нию-хозяину, малым размером хромосомы и отсутствием плотной клеточной стенки. На плотных средах они образуют мелкие специфические колонии, по виду напоминающие яичницу-глазунью.
Фитоплазмы размножаются почкованием или бинарным делением. Эти организмы очень вредоносны. Пораженные ими растения часто вообще не дают урожая или он резко снижается. Это объясняется тем, что при фитоплазмозах нарушаются рост и развитие растений, наблюдается карликовость. Другие характерные симптомы фитоплазменных болезней — патологические изменения генеративных органов, проявляющиеся в позеленении цветков (столбур пасленовых) либо в превращении их в листовидные образования (филлодия клевера и др.), «ведьмины метлы», возникающие в результате усиленного побегообразования.
Фитоплазмы заселяют в основном флоэму, распространяются по растению системно. Многие виды имеют широкую филогенетическую специализацию.
Переносчиками фитоплазм являются в основном цикадки, листоблошки, трипсы и клещи. Фитоплазмы могут сохраняться только в живых тканях растения: в клубнях, корнеплодах, луковицах, корнях, корневищах многолетних сорняков, дикорастущих растений.
Бактерии как возбудители болезней с.-х. Культур
Фитопатогенные бактерии начинают размножаться при температуре 5. 10°С, оптимальная температура для размножения 25. 30°С, прекращается оно при 33. 40°С. В отличие от грибов, для роста которых благоприятна кислая среда, фитопатогенным бактериям для активной жизнедеятельности нужна нейтральная или слабощелочная среда.
По характеру питания фитопатогенные бактерии — гетеротрофы, способные расти на питательных средах. На твердых питательных средах бактерии образуют колонии, окраска, форма, поверхность которых типичны для данного вида или штамма.
Патогенные свойства бактерий связаны с активностью их ферментов и токсинов. Большинство фитопатогенных бактерий содержат ферменты, растворяющие срединные пластинки клеточной ткани — пектиназы, протопектиназы, полигалактуроназы. Особенно высокой активностью отличаются ферменты возбудителей гнилей. Патогенные бактерии могут выделять токсины. Воздействуя на растение, эти вещества нарушают его ферментативные системы и вызывают отмирание или увядание пораженных тканей и органов.
У фитопатогенных бактерий преобладает бесполое размножение путем деления материнской клетки пополам. Поразительна скорость размножения бактерий. При благоприятных условиях бактерии могут делиться каждые 20. 50 мин, поэтому многие бактериальные болезни имеют очень короткий инкубационный период.
Систематика фитопатогенных бактерий. Согласно современной классификации бактерий фитопатогенные виды находятся в следующих таксонах. 1. Отдел Firmicutes (грамположительные).
2. Отдел Proteobacteria (грамотрицательные).
Распространение и источники первичной инфекции. Бактерии не способны проникать непосредственно через покровную растительную ткань. Они попадают в растение через механические повреждения либо через естественные отверстия: устьица, гидатоды (водные поры), чечевички и цветки.
Особое значение для проникновения бактерий в растения имеет влажность воздуха: высокая влажность воздуха или наличие капельно-жидкой влаги на поверхности растения способствуют заражению. Оптимальная температура для размножения большинства фитопатогенных бактерий 25. 30°С. Сочетание повышенной влажности воздуха с оптимальной температурой благоприятствует проникновению бактерий и последующему развитию заболевания. Продолжительность инкубационного периода при бактериозах также существенно зависит от условий внешней среды и варьирует от нескольких дней до нескольких месяцев.
Многие бактерии способны передвигаться по сосудистой системе растения, что обеспечивает быстрое распространение возбудителей и проникновение их в семена. В период вегетации бактерии передаются от растения к растению насекомыми, человеком, ветром, водой. При влажной погоде в зоне некрозов часто появляются экссудаты, содержащие огромное количество бактерий, которые могут переноситься на соседние растения с каплями дождя, ветром, с помощью насекомых, а также при контакте растений. Переносчиками бактерий на большие расстояния могут быть птицы. Так, возбудитель бактериального ожога плодовых (Erwinia amylovora) переносят из страны в страну птицы во время сезонных перелетов.
Фитопатогенные бактерии распространяются и с орудиями труда (машины, ножи), тарой и др. Они сохраняются в зараженных семенах, посадочном материале, в растительных остатках, реже в почве.
В послеуборочных растительных остатках фитопатогенные бактерии могут сохраняться до полной их минерализации.
Для многочисленных видов фитопатогенных бактерий характерна способность сохраняться определенное время эпифитно на поверхности растений и латентно в их тканях.
Симптомы бактериозов. По воздействию бактерий на растения и степени поражения тканей все бактериозы делят на два типа: диффузные, или системные, и местные, или локальные.
П ри д и ф ф у з н ы х бактериозах возбудитель проникает в сосудистую систему растения, распространяется в проводящих пучках и прилегающих к ним тканях. При этом нарушается нормальный процесс поступления в растение воды и оно увядает. Иногда причиной увядания становится отравление токсинами бактерий. К этому типу болезней относятся сосудистый бактериоз капусты (Xanthomonas campestris pv. campestris), кольцевая гниль картофеля
Ме стн ые бактериозы проявляю тся в пораж ении паренхим ных тканей отдельных органов растений — листьев, плодов, побегов и т. д. Основные их симптомы: некроз, хлороз, гниль, опухоль и парша.
Формы некрозов могут быть различными. Так, некроз при угловатой пятнистости листьев огурца (возбудитель Pseudomonas syringae pv. lachrymans) ограничен тонкими жилками листовых пластинок, вследствие чего приобретает угловатую форму. Некрозы могут иметь также округлую и другие формы.
При поражении бактериями сочных, богатых углеводами паренхимных тканей — клубней, плодов, корнеплодов, — болезнь проявляется в виде мокрых гнилей. При этом под действием экзоферментов пектиназ разрушается межклеточное вещество, вследствие чего пораженная ткань превращается в мягкую кашицеоб48
разную массу с характерным неприятным запахом. Такой симптом проявляется при слизистом бактериозе капусты и мокрой гнили картофеля [Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (van Hall) Hauben] и других заболеваниях.
Хлорозы при бактериальных инфекциях часто появляются на ранних стадиях заболевания или возникают вокруг некрозов.
Образование опухолей, галлов в результате бактериальной инфекции наблюдается вследствие усиленного деления меристема- тических клеток. Этот симптом наблюдается при корневом бактериальном раке плодовых, винограда и других культур (Agrobacterium tumefaciens), туберкулезе свеклы [Xanthomonas beticola (Smith et al.) Savulescu].
Диагностика бактериальных болезней. Для диагностики бактериозов используют следующие методы. 1.Визуа льн ый анализ симптомов. Т очно определить заболевание на основании симптомов можно лишь в редких случаях, когда симптомы носят специфический характер. На бактериальную природу некрозов часто указывает наличие экссудата. Для стимулирования его проявления пораженные части растений помещают во влажную камеру. 2. М и к р о с к о п и ч е с к и й с и с п о л ь з о в а н и е м о к р а ш и в а н и я. 3. М и к р о б и о л о г и ч е с к и й . Заключается в изоляции возбудителя из пораженных тканей на искусственные питательные среды.
4. Серологи чес кий . Сущность метода такая же, к ак при диагностике вирусов. Сложность серологической диагностики бактерий состоит в том, что у бактериальной клетки имеются белки, не только специфичные для вида, но и общие для рода и семейства бактерий. Поэтому для получения специфичной антисыворотки используют лишь видоспецифичные белки (антигены). Наиболее часто применяют такие серологические методы, как им- муноферментный анализ и реакцию иммунофлуоресценции.
5. Мо лек ул ярн ый. Среди нескольких диагностических м етодов, в которых используется полиморфизм молекулы ДНК бактерий, наиболее распространен метод амплификации (умножения) видоспецифичных последовательностей ДНК при полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Защита растений от бактериозов. Семена могут быть источником первичной инфекции, поэтому необходимо их обеззараживать. Например, против сосудистого бактериоза капусты применяют гидротермическую обработку семян (погружение на 20 мин в воду с температурой 50 °С), протравливание фитолавином-300, планризом. Необходимо выращивать здоровый семенной материал, поэтому все мероприятия по борьбе с бактериозами особенно важно осуществлять на семеноводческих посевах.
При вегетативном размножении принимают меры для получения здоровых маточных растений. Здоровый посадочный материал от зараженных бактериозом материнских растений получают при помощи культуры меристемной ткани. Этот метод широко используют, в частности, для получения посадочного материала, оздоровленного от возбудителей черной ножки [Pectobacterium carotovorum subsp. atrosepticum (Jones) Hauben] и кольцевой гнили ( C la vib a cter michiganensis subsp. sepedonicus Davis et al.). П ри р а з множении посадочного материала применяют выбраковку пораженных растений с использованием визуального и других методов диагностики.
Чтобы ускорить минерализацию зараженных растительных остатков, их запахивают. Для подавления источников инфекции в почве возделывают культуры в севообороте, исключая из него на несколько лет поражаемую культуру. Существенно уменьшить распространение болезни можно, осуществляя мероприятия по борьбе с насекомыми-переносчиками.
Химический метод в борьбе с бактериозами применяют ограниченно. Для обработки растений используют антибиотики (фитола- вин-300) и биологические препараты на основе антагонистических штаммов бактерий (планриз, бактофит) или бактериофагов.
Значительную роль в защите растений от бактериозов играет использование устойчивых сортов.
Источник
18 Фитопатогенные микоплазмы и особенности болезней, вызываемых ими.
Фитоплазмы – это патогенные микроорганизмы, вызывающие различные заболевания растений (фитоплазмозы), относят к эубактериям без клеточной стенки (микоплазмам). Имеют много общего с фитовирусами, но так же и с бактериями (промежуточное положение между ними.
Фитоплазмы не переносятся механически с соком пораженных растений и через семена.
Фитоплазмы имеют малые размеры (200—1000 нм), окружены трехслойной цитоплазматической мембраной, внутри клетки могут менять свою форму; заселяют они в основном флоэму, распространяются по растению системно. Размножаются почкованием или бинарным делением.
Пораженные ими растения часто вообще не дают урожая, или он резко снижается. Это связано с нарушениями роста и развития растений, их карликовостью, часто гибелью. Другие характерные симптомы фитоплазменных болезней — патологические изменения генеративных органов, проявляющиеся в позеленении цветков (столбур пасленовых) либо в превращении их в листовидные образования (филлодия клевера и др.), ведьмины метлы (ведьмина метла люцерны, ведьмина метла малины и др.), возникающие в результате усиленного побегообразования.
Многие виды имеют широкую филогенетическую специализацию (например, возбудитель желтухи астр заражает также морковь, сельдерей, землянику и многие другие растения). Столбур. Возбудитель — фитоплазменный организм Tomato stolbur phytoplasma. На картофельных растениях сначала появляется краевой хлороз верхушечных листьев, рост их замедляется, развивается мелколистность. Листовые дольки узкие, заостренные, жесткие, часто сложенные вдоль средней жилки или скрученные желобком. Хлороз распространяется на все растение, верхние листья приобретают пурпурную окраску. Рост растений замедляется или прекращается совсем. Чем моложе растение, тем сильнее проявляются признаки болезни. Распространяют заболевание вьюнковые цикадки — Hyalesthes obsoletus. Резерваторами фитоплазмы являются многолетние сорные растения, в корневищах которых они перезимовывают.
Ведьмина метла. Возбудители — фитоплазменные организмы. В нашей стране заболевание встречается в различных почвенно-климатических зонах, но в небольших масштабах. На зараженных растениях сначала появляется хлороз верхних листьев. Растения образуют большое количество тонких боковых побегов округлого сечения с мелкими бледно-зелеными листьями. Наблюдается торможение роста основных побегов в длину. Листья пораженных растений редуцированные, простые или с уменьшенным числом долей. Клубни многочисленные, мелкие. В почве прорастают нитевидными ростками.
Распространяется возбудитель болезни несколькими видами цикад. Прививкой или насекомыми он может быть перенесен на томат, табак, перец, баклажан.
Фитоплазменные болезни: столбур пасленовых, ведьмины метлы картофеля
Фитоплазмы могут сохраняться только в живых тканях растения: в клубнях, корнеплодах, луковицах, корнях, корневищах многолетних сорняков, дикорастущих растениях.
Методы диагностики фитоплазм и меры защиты от них аналогичны таковым от вирусов и вироидов, с которыми они во многом сходны по патогенезу и инфекционному циклу.
Источник