Введение.
1. Методология исследования.
2. Характеристика фитопатогенных бактерий ERWINIA AMYLOVORA.
3. Результаты исследований.
Заключение.
Список использованных источников.
Введение.
Бактериальные болезни растений – болезни, вызываемые бактериями. Причиняют большой вред многим видам растений. Поражения могут быть общими, вызывающими гибель всего растения или отдельных его частей, проявляться на корнях (корневые гнили), в сосудистой системе (сосудистые болезни); местными, ограничивающимися заболеванием отдельных частей или органов растения, а также проявляться на паренхимных тканях (паренхиматозные болезни – гнили, пятнистости, ожоги); могут носить смешанный характер. Особое место занимают бактериозы, связанные с появлением новообразований (опухолей).
Возбудители бактериозов – главным образом, неспороносные бактерии из семейства Mycobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacteriaceae. Среди них существуют многоядные бактерии, поражающие многие виды растений, и специализированные, поражающие близкородственные растения одного вида или рода.
Многоядные бактерии вызывают следующие наиболее распространённые бактериозы: мокрые гнили и корневой рак различных плодовых деревьев, винограда.
1. Методология исследования.
Бактериальные возбудители часто присутствуют в исследуемом материале в небольшом количестве или вместе с сопутствующей сапрофитной микрофлорой.
В обоих случаях прямое выделение не даст результатов или приведет к ошибочным выводам. Поэтому целесообразно концентрировать изолируемые микроорганизмы и тем самым повысить вероятность их выделения.
Накопление путем механического отделения. Для накопления бактерий путем механического отделения от растительной ткани можно использовать, например, центрифугирование мацерата этой ткани. Надосадочную жидкость осторожно сливают, осадком инокулируют чашки с агаризованной средой.
Накопление с помощью селективных сред. Этот метод позволяет затормозить или полностью подавить развитие сопутствующей микрофлоры, не влияя отрицательно на изолируемые бактерии, а часто даже стимулируя их. Селективные среды находят в фитобактериологии все большее применение. В качестве примера приведены методики выделения возбудителей мокрой гнили из группы Erwinia carotouora, ожога плодовых культур Erwinia amylovora и пятнистости листьев типа Pseudomonas syringae.
Выделение возбудителей мокрой гнили из группы Erwinia carotovora. Для выделения патогенов этого типа разработаны различные селективные среды, две из них описаны ниже.
Приготовленную серию последовательных разведений исследуемого материала шпателем наносят на поверхность галлолактозного агара. После инкубации в течение 2—5 дней при 28 °С появляются колонии. Плоские, беловато-серые сверху и слегка красноватые снизу колонии с большой вероятностью указывают на присутствие в пробе клеток Е. carotovora. Окончательное заключение можно сделать после проведения теста на патогенность. При некотором навыке колонии Е. carotovora можно отличить по их характерному виду от сопутствующих непатогенных микроорганизмов в чашках Петри.
Значительно более специфична при выделении пектолитически активных возбудителей типа Е. carotovora среда по Стюарту. Она представляет собой двойной слой агара, где базальным субстратом является следующая смесь: пептон — 15 г, таурохолат натрия — 3,75 г, NaCl — 3,75 г, лактоза — 7,50 г, нейтральная красная (1%-ный водный раствор) — 5,2 мл, CaCl2 — 4,0 г, агар — 15,0 г, вода дистиллированная — 750 мл. Среду стерилизуют 10 мин при 110 кПа и разливают в чашки Петри, где она застывает.[1]
2. Характеристика фитопатогенных бактерий ERWINIA AMYLOVORA.
Бактериальный ожог - опаснейшее некротическое заболевание растений семейства Rosaceae, вызываемое бактерией Erwinia amylovora ((Burril) Winslow et al.). Erwinia amylovora является карантинным объектом для Республики Беларусь и стран, входящих в Европейскую организацию защиты растений (EPPO A2 list, EU Annex ПУЛ2). Эти бактерии поражают более чем 180 видов растений, особенно представителей подсемейства Maloidae. Экономически наиболее важными хозяевами для данного фитопатогена являются Pyrus spp., Malus spp., Cydonia spp., Eriobotrya japonica, Cotoneaster spp., Crataegus spp., Pyracantha, spp. и Sorbus spp. Впервые бактериальный ожог был описан еще в 1893 году в Северной Америке, а на данный момент это заболевание зарегистрировано более чем в 40 странах, включая Польшу, Украину и Литву. В 2007 году были зафиксированы вспышки бактериального ожога в яблоневых садах Республики Беларусь в Мядельском и Узденском районах Минской области. В мире ежегодные убытки от этого заболевания составляют десятки миллионов долларов. Столь серьезные потери связаны с отсутствием эффективного контроля заболевания. Стандартные методы борьбы основаны на интенсивной обрезке деревьев, обработке антибиотиками, медьсодержащими и биопрепаратами. Все эти методы успешны лишь при применении в оптимальные сроки. Для решения этой проблемы используются модели, предсказывающие на основе погодных условий вероятность и время возникновения инфекции (Maryblyt, Cougarblight). Во избежание дальнейшего распространения бактериального ожога на территории Беларуси крайне важно разработать методы быстрого выявления возбудителя и эффективные способы защиты растений.
Изоляцию возбудителей заболевания из растений с симптомами бактериального ожога листьев, побегов и плодов осуществляли по схеме, предложенной К. Гейдером с использованием полуселективных сред Кинг Б, MM1Cu и MM2Cu [2].
3. Результаты исследований.
В 2007 году в яблоневых и грушевых садах Мядельского и Узденского районов Минской области были зарегистрированы случаи бактериального ожога. Для подтверждения этиологии заболевания из образцов растений с классическими симптомами ожога побегов, листьев и плодов были изолированы фитопатогенные бактерии. В чистую культуру были выделены 10 штаммов бактерий, формирующих желтые мукоидные колонии на среде MM2Cu, образующих леваны на LB с 5% сахарозы, не способных расти на среде MM1Cu, не образующих зеленый флюоресцирующий пигмент на среде Кинга Б, индуцирующих реакцию гиперчувствительности в листьях Nicotiana tabacum и дающих положительную реакцию в тесте Уайта. На основании этих данных изоляты были идентифицированы как фитопатогенные бактерии Erwinia amylovora. Полученный результат был полностью подтвержден методом ПЦР с использованием специфических праймеров к гену hrpN Erwinia amylovora
На следующем этапе работы была осуществлена физиолого-биохимическая характеристика выделенных штаммов в сравнении с типовыми штаммами Erwinia amylovora - 1/79Sm и LMG 2024 Оценка генетического разнообразия штаммов Erwinia amylovora имеет важное значение для эпидемиологии, селекции, контроля заболевания и карантина. Данные молекулярной дифференциации могут быть применены для выяснения возможных источников инфекции, маркирования определенного штамма, а также при изучении популяционной генетики патогена и молекулярной филогении. Нами была осуществлена дифференциация выделенных штаммов Erwinia amylovora методом RAPD ПЦР.
В результате были проверены 16 декамерных праймеров, дававших в ходе амплификации ДНК Erwinia amylovora от 1 до 10 фрагментов ДНК. При использовании праймеров OL9, OL21, OL25, OL42, OL44, C4, C5, C6, C15, C16, D1, D13, D15, D16, D19, RAPD-профили были идентичными для всех штаммов, включая 1/79Sm и LMG 2024. Различия были выявлены только между RAPD паттернами, полученными с праймером С13.
Заключение.
Возникновение бактериальных болезней в определенной местности впервые в сезоне (первичная инфекция) обусловлено главным образом наличием сохранившейся бактериальной инфекции, а распространение бактериозов в течение вегетационного периода (вторичная инфекция) осуществляется различными естественными и искусственными факторами Бактериальная инфекция может сохраняться различными способами, но наибольшее значение имеют семена и посадочный материал, живые растения и растительные остатки, насекомые и почва.
Семена и посадочный материал. Семена, клубни и другой посадочный материал являются наиболее распространенным местом сохранения фитопатогенных бактерий и источником заражения растений бактериозами. Семена могут служить источником появления какого — либо бактериоза там, где его раньше не было, т. е. они могут быть распространителями болезней по земному шару. С семенами был завезен возбудитель гоммоза хлопчатника — Xanthomonas malvacearum Dowson в хлопкосеющие районы, где это заболевание раньше не встречалось.
1. Желдакова Р. А., Мямин В. Е., Фитопатогенные микроорганизмы [Электронный ресурс]-URL: http://www.bio.bsu.by/microbio/files/metod_phytopath_microorgan.pdf.
2. Кудина, И.В Характеристика фитопатогенных бактерий ERWINIA AMYLOVORA, выделенных на территории Беларуси [Электронный ресурс] –URL: http://elib.bsu.by/bitstream /123456789/16134/1/2008-3-1-182-188.pdf.
3. Грузина В.Д , Коммуникативные сигналы бактерий [Электронный ресурс] –URL: http://www.antibiotic.ru/index.php?func=printpage&module=subjects&pageid=109&scope=all.
4. Гнутова Р.В. ,Возбудители вирусных заболеваний овощных культур в дальневосточном регионе. [Электронный ресурс] –URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vozbuditeli-virusnyh-zabolevaniy-ovoschnyh-kultur-v-dalnevostochnom-regione.
5. Z. Hu, G. Liu, J. Gao, Ch. Zhang, X. Wu, Q. Xie, G. Chen TOMATO GENE CONFERS MULTIPLE RESISTANCES TO TMV, ToMV, PVX, AND PVY TO CULTIVATED POTATO [Электронный ресурс] –URL:http://www.rusplant.ru/index.php?page=Posts.ViewPost&id=834&PHPSESSID=lcowrsvifjo .
