Бактерии и фитоплазмы

Бактерии и фитоплазмы относят к прокариотам, т. е. организмы, не имеющие настоящего ядра. Ядерный аппарат у этих организмов называют обычно нуклеотидом.

Бактерии — возбудители болезней растений Бактерии вызывают свыше 200 болезней растений. Большой ущерб причиняют бактериозы овощным, плодовым, техническим культурам. Длина бактериальной клетки составляет 0,5 — 4,1 мкм, диаметр от 0,3−0,8 мкм. Преобладающая форма грамотрицательных фитопатогенных бактерий палочковидная (исключение Streptomyces, которые имеют нитчатое строение). Большинство фитопатогенных бактерий подвижны за счет жгутиков, неподвижных форм немного. Бактерии могут иметь один или несколько жгутиков. В зависимости от характера расположения жгутиков все подвижные бактерии делят на монотрихов — с одним полярным жгутиком, лофотрихов — с пучком жгутиков на одном из концов и перитрихов — со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки. У большинства подвижных фитопатогенных бактерий жгутики полярные, реже — перитрихиальное их расположение.

Бактериальная клетка окружена толстой многослойной оболочкой — клеточной стенкой, внутренний опорный слой которой придает бактериям определенную форму.

Поверхность некоторых фитопатогенных бактерий покрыта слизистым слоем — капсулой. Она имеет большое значение для выживания бактерий в неблагоприятных условиях: они становятся устойчивыми к действию солнечных лучей, химических веществ и других факторов. Во влажную погоду бактериальные клетки накапливаются на поверхности пораженных органов в виде скопления слизи — экссудата.

На особенностях строения клеточной стенки бактерий основан важный метод анализа — окраска по Граму. Бактерии, удерживающие краситель, называют грамположительными, а обесцвечивающиеся — грамотрицательными. Почти все фитопатогенные бактерии грамотрицательные; лишь виды родов Clavibacter и Streptomyces дают положительную реакцию.

По характеру питания фитопатогенные бактерии — гетеротрофы, способные расти на питательных средах. На твердых питательных средах бактерии образуют колонии, окраска, форма, поверхность которых типична для данного штамма.

Фитопатогенные бактерии относят к тем же родам и видам, что и сапротрофные формы. Однако периодически происходит таксономическое переименование фитопатогенных бактерий, что отражено в таблице 1.

Таблица 1. Новые и старые названия фитопатогенных бактерий [по: DSMZ — Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, 2002].

Симптомы заболевания и типы бактериозов. По воздействию бактерий на растение и степени поражения тканей бактериозы делят на два типа: диффузные, или системные, и местные, или локальные.

Рис. 4.Кольцевая гниль картофеля:

• а) пораженное растение
• б) пораженный клубень,
• в) бактерии.

При диффузных бактериозах возбудитель проникает в сосудистую систему, распространяется по проводящим пучкам и прилегающим к ним тканям. При этом нарушается процесс поступления в растение воды, и оно увядает. Увядание — основной симптом системных бактериозов. Симптомы некоторых бактериозов представлены на рис. 4. Под увяданием понимают патологические изменения тканей отдельных органов или всего растения, связанные с потерей ими тургора. По мере размножения бактерий сначала закупориваются сосудистые пучки отдельных органов, а затем — всего растения, и растение увядает. Например, бактериальное увядание томата сначала проявляется лишь на отдельных листьях, позже — на некоторых побегах, и, наконец, растение увядает полностью под воздействием возбудителя этой болезни — Clavibacter michiganensis subsр. michiganensis.

Местные бактериозы проявляются в поражении паренхимной ткани отдельных органов растений. Основные их симптомы — это некрозы, хлорозы, гнили и опухоли. Местный тип гнили наблюдается, например, при поражении плодов абрикоса (побурение плодов). Гниль локализуется около косточки плода; болезнь вызывается почвенной спорообразующей бактерией Bacillus mesentercus.

Для некоторых бактериозов характерно появление бактериального экссудата. Его выделяют возбудители: бактериального ожога плодовых (Erwinia amylovora), угловатой пятнистости огурца (Ps. syringae pv. lachrymans), бактериоза фасоли (Х. phaseoli) и другие бактерии преимущественно при высокой влажности воздуха. На одном растении могут одновременно развиваются несколько признаков поражения: бактериальный рак томатов, возбудитель — Clavibacter michiganensis subsр. мichiganensis, который вызывает увядание растений, растрескивание стеблей и пятнистость плодов («птичий глаз»). Возбудитель черной ножки картофеля Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum приводит к увяданию стеблей в период вегетации и вызывает гнили клубней в период вегетации и при хранении (рис.5).

Рис. 5. Различные типы проявления бактериальных заболеваний: I — пятнистость (гоммоз хлопчатника); 2 — черная ножка картофеля: а) пораженный клубень в разрезе, б) почернение стебля; 3. опухоль (рак стебля маслины).

В таблице 2 приведена характеристика основных родов и видов фитопатогенных бактерий.

Таблица 2 Характеристика основных родов и видов фитопатогенных бактерий (по Берджи, 1997)