Növénykórtan Növényeket megbetegítő Prokariota szervezetek
Növénykórtan 4.
1
Növényt megbetegítő Prokarioták Prokariota = „előmagvasak”, azaz nincs megformált sejtmagvuk, ezek:
Bacteria - Baktériumok Gram negatív baktériumok osztály: Proteobacteria
Gram pozitív baktériumok osztály: Actinobacteria
Mollicutes – Mikoplazmák / Fitoplazmák Mikoplazmák (MLOs: mycoplasma-like organisms) Fitoplazmák (a növénypatogén mikoplazmák neve 1994-től) Spiroplazmák (spirál alakú fitoplazmák)
Növénykórtan 4.
2
1
Növényi patogén baktériumok Alakja: Pálcika
Fonalas Növénykórtan 4.
3
Növényi patogén baktériumok Sejtfelépítésük legfontosabb jellemzői: Örökítő anyaguk (kromoszóma) nincs maghártyával körülhatárolva (nem-valódi magvasak); DNS-t és RNS-t is tartalmaznak; Citoplazma-membrán és szilárd sejtfal határolja a sejtet; Gyakran vastag kapszulát (tok) képező nyálkaréteg található a sejtfalon kívül; Többségük flagellum/mal/okkal rendelkezik Citoplazmájuk extrakromoszómális DNSt (ún. plazmidokat) is tartalmaz
Növénykórtan 4.
4
2
Növényi patogén baktériumok Szaporodásuk: Osztódással (aszexuálisan, azaz ivartalanul; az ivaros szaporodás rendkívül ritka!)
A Streptomyces-ek fonalaik végén ivartalan spórákat, konídiumok-at képeznek
Növénykórtan 4.
5
Növényi patogén baktériumok Környezeti igényük, átvitelük: Meleg, nedves (párás, csapadékos) környezet Átvitel:
Eső, felverődő vízcseppek, öntözővíz Rovarok Fertőzött magvak Fertőzött szaporítóanyag Szennyezett művelő-eszközök
Növénykórtan 4.
6
3
Növényi patogén baktériumok Behatolása:
gázcsere nyílás
sebzés
(sztóma)
víznyílás (hidatóda)
nektárszemölcs (nektárium, mézmirigy)
Növénykórtan 4.
7
Növényi patogén baktériumok Behatolása:
paraszemölcs (lenticella)
Növénykórtan 4.
8
4
Növényi patogén baktériumok Környezeti igénye: Fennmaradásuk a talajban: Szaporítóképleteiket a növényben képezik, a talajban csak rövid ideig maradnak fenn pl: Erwinia amylovora - tűzelhalás
Talajban (szaprofiton fennmaradás) pl: Agrobacterium tumefaciens - gyökérgolyva Streptomyces scabies – burgonya varasodása A talajban a fertőzött növényi maradványokban maradnak fenn.
Növénykórtan 4.
9
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Agrobacterium Agrobacterium tumefaciens - gyökérgolyva (Ti, Tumor indukáló plazmid)
Növénykórtan 4.
10
5
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Agrobacterium Agrobacterium tumefaciens - gyökérgolyva A Ti, Tumor indukáló plazmid transzformálja a növényi sejteket, azok folyamatosan osztódókká válnak...
Növénykórtan 4.
11
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Agrobacterium Agrobacterium tumefaciens - gyökérgolyva akár ilyenné...
Növénykórtan 4.
12
6
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Pseudomonas Pseudomonas fluorescens P. syringae pv. syringae
Növénykórtan 4.
13
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Pseudomonas Pseudomonas syringae pv. syringae - kajszi gutaütése (jégmagképző faj)
Növénykórtan 4.
14
7
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Ralstonia Ralstonia solanacearum – burgonya (paradicsom, muskátli) barna rothadása
Növénykórtan 4.
15
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségek Ralstonia solanacearum – burgonya (paradicsom, muskátli) barna rothadása
Növénykórtan 4.
16
8
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Xanthomonas Xanthomonas campestris pv. vesicatoria – paprika baktériumos levélhullása
Növénykórtan 4.
17
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Xylella Xylella fastidiosa – szőlő Pierce-féle betegsége ún. válogatós edénynyaláb baktérium (fastidious vascular bacteria, korábban: rickettsia)
Növénykórtan 4.
18
9
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Erwinia Erwinia carotovora ssp. carotovora – baktériumos lágyrothadás (hagyma, sárgarépa, paprika stb.)
Növénykórtan 4.
19
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Erwinia Erwinia amylovora – almatermésűek (alma, körte, birs, naspolya stb.) tűzelhalása
Növénykórtan 4.
20
10
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Clavibacter Clavibacter michiganensis ssp. michiganensis – paradicsom gyűrűs foltossága
Növénykórtan 4.
21
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Curtobacterium Curtobacterium flaccumfaciens ssp. flaccumfaciens – bab baktériumos zsírfoltossága
Növénykórtan 4.
22
11
Növényi patogén baktériumok Legfontosabb nemzetségeik Streptomyces Streptomyces scabies– burgonya közönséges (v. sugárgombás) varasodása
Növénykórtan 4.
23
Növényi patogén baktériumok elleni Védekezés Nehézségek: A növényben védetten él (sejt-közötti járatokban, ill. edénynyalábokban) Kevés a felhasználható baktericid növényvédő anyag Könnyen kialakul szerrezisztencia (variábilisak)
Növénykórtan 4.
24
12
Növényi patogén baktériumok elleni Védekezés Megelőző agrotechnikai eljárások: Termőhely megválasztása (ne telepítsünk mély-fekvésű, nedves helyre; izolációs távolságot tartsuk meg)
Egészséges szaporítóanyag Fertőzött növény / növényi rész megsemmisítése Szerszámok és kéz fertőtlenítése Sebzések kerülése Öntözés és tápanyagellátás megfelelő szabályokkal Vetésváltás (3-5 év) Karantén (zárlati) rendszabályok megtartása (pl. burgonya Ralstonia solanacearum)
Rezisztencia-nemesítés
Növénykórtan 4.
25
Növényi patogén baktériumok elleni Védekezés Kemikáliák alkalmazása Indirekt védelem: inszekticides kezelés Direkt védelem: talajfertőtlenítés (hő, metilbromid /visszavonva/), magcsávázás (NaOCl Na-hipoklorit, HCl, kaptán, TMTD bakteriosztatikus mellékhatású fungicid) - csak felületi fertőzésnél! Állománykezelés: - bordói lé, rézoxiklorid - kaptán, metirám, TMTD - antibiotikumok (itthon nem engedélyezettek, a kasugamycin kivételével /közelmúltban visszavonva/) Eszközfertőtlenítés: - 10 %-os NaOCl v. denaturált szesz (élvezetre alkalmatlanná tett etanol)
Növénykórtan 4.
26
13
Növényi patogén baktériumok elleni Védekezés Antagonista baktérium: Pantoea agglomerans (syn.: Erwinia herbicola) hatás módja: bakteriocin (más baktériumfaj ellen termelt bakterio/sztatikus/cid /-gátló, -ölő/ anyag)
Növénykórtan 4.
27
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok „Fastidious vascular bacteria”, korábban: (RLOs: rickettsia-like organisms) Felfedezésük: 1972 – herefélék bunkólevelűség betegsége Betegségek: pl. Grapevine Pierce’s disease – szőlő Pierce-féle betegsége
(Karantén = zárlati kórokozó!) Xylella fastidiosa
Növénykórtan 4.
28
14
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok Betegségek: pl. Peach phony disease – őszibarack satnyulása (Karantén = zárlati kórokozó!) Xylella fastidiosa
Növénykórtan 4.
29
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok Tulajdonságok: a növények xylem (fa-) csöveiben élők G-: Xylella fastidiosa G+: Leifsonia (Clavibacter) xyli ssp.xyli speciális táptalajon tenyészthetők
Növénykórtan 4.
30
15
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok Tulajdonságok: a növények phloem (háncs-) csöveiben élők táptalajon NEM tenyészthetők Ezek a Proteobacteria törzsbe tartozók: pl. „Ca. Liberobacter asiaticum” „Ca. L. africanum”, a citrusfélék zöldüléses betegségét okozzák Ázsiában, ill. Afrikában Európában karantén!
Növénykórtan 4.
31
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok Átvitel: a xylemben élőket rovarvektorokkal (kabócák, levéltetvek)
a phloemben élőket rovarvektorokkal, transzováriálisan is
Védekezés: - hőkezelés 2 - 3 óra 45 – 50 oC-os vízbe mártani 4 – 8 óra 50 – 58 oC
Növénykórtan 4.
32
16
Növényi patogén baktériumok Válogatós edénynyaláb baktériumok Tünetek:
Éles határvonal nélküli nekrózis Törpülés Leromlás Terméscsökkenés Hervadás, klorózis, satnyulás Elhalás
Növénykórtan 4.
33
MOLLICUTES (baktérium osztály) „lágy bőrűek”, azaz sejtfaluk nincs, csak sejthártyájuk mollis – lágy, puha, hajlékony; cutis - bőr
A „mycoplasma” kifejezést először Albert Bernhard Frank német biológus használta 1889-ben, aki tulajdonságai miatt gombának vélte. Az első sikeresen izolált kórokozó a Mycoplasma mycoides volt. Ezt a különleges (szilárd sejtfal nélküli) baktériumot Nocard-nak és Roux-nak sikerült szaporítania 1898-ban.
Növénykórtan 4.
34
17
MOLLICUTES (baktérium osztály) Edward és Freundt (1956) az újfajta betegségcsoport típusfajának a szarvasmarhák tüdőlobját okozó Mycoplasma mycoides-t javasolták, melyet korábban PPLO-nak (pleuropneumonia-szerű szervezeteknek) is neveztek.
Növénykórtan 4.
35
Fitoplazmák (Mikoplazmák) Kimutatásuk növényekből: 1967 (korábban vírusoknak tekintették)
Tulajdonságaik: Nincs sejtfaluk – alakjuk polimorf (pleomorf), többnyire kokkoid (gömbszerű) - baktériumszűrőn áthatolnak Antibiotikumok: penicillinek tetraciklinek Mesterséges táptalajon nem tenyészthetők (ellentétben a hazai szakkönyvek állításaival)! Háncs rostacsövekben (phloem) élnek
Növénykórtan 4.
36
18
A fitoplazmák szerkezete:
a sejtet 3 rétegű citoplazma hártya határolja a sejt közepén fonalas szerkezetű, DNS-ből álló magállomány található a sejt szélén RNS-tartalmú riboszómák találhatók
60-100 nm - 1100 nm (1,1 μm)
Növénykórtan 4.
37
Fitoplazmák Nevezéktanuk: korábban a vírusokéhoz hasonló volt (a betegségnévben a „virus”-t először „mycoplasma”-ra (1972), majd „phytoplasma”-ra (1994) cserélték. Pl.: Stolbur phytoplasma – paradicsom, burgonya, paprika, dohány stb. sztolbur betegsége
Növénykórtan 4.
38
19
Fitoplazmák A fitoplazmáknál 2004-ben új elnevezésre tettek javaslatot: a ‘Candidatus (Ca.) Phytoplasma’ genus-név használatára. A „jelölt, candidatus” státusz azt jelzi, hogy a valódinak vélt taxonómiai egység (faj) még a végleges szabályoknak megfelelő) besorolásra vár. Így a Stolbur phytoplasma érvényes (legitim) neve: ‘Ca. Phytoplasma solani’ (2004)
Növénykórtan 4.
39
Fitoplazmák Azokat a neveket, amelyek tartalmazzák a Candidatus kategóriát, rendszerint a következőképpen írjuk: Candidatus (dőlt betűvel, leginkább Ca. rövidítéssel), ezt követi a név (nevek) normál szedésű betűvel (A genus név esetében nagy kezdőbetűvel) majd a teljes név idézőjelben. Például: ‘Candidatus Phytoplasma’, ‘Ca. Phytoplasma pyri’.
Növénykórtan 4.
40
20
Fitoplazmák
Táblázat: A fitoplazma faj-jelöltek elnevezése (J.P. Euzéby 2006. július: List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature1 nyomán) Betegség neve (magyar) almafa seprűsödés körtefa pusztulás
Betegség neve (angol) apple witches’ broom pear decline
csonthéjasok európai sárgaság betegsége
Kórokozó név (2004 előtt)
Ca. Phytoplasma mali Ca. Phytoplasma pyri Ca. Phytoplasma prunorum
Seemüller & Schneider, 20042 Seemüller & Schneider, 2004 Seemüller & Schneider, 2004
Ca. Phytoplasma asteris
Lee et al., 20043
-
Ca. Phytoplasma fragariae Ca. Phytoplasma trifolii
Valiunas et al., 20064 Hiruki and Wang, 20045
Ca. Phytoplasma vitis
Marzorati et al., 20066
aster yellows
here seprűsödése; lucerna boszorkányseprűsödése; burgonya sárgasága
Clover proliferation phytoplasma; Alfalfa witches’ broom phytoplasma; Potato yellows phytoplasma Scaphoideus Flavescence dorée titanus symbiont, disease of the insect vector of grapewine flavescence dorée of grapevine
szimbionta a szőlő Szőlő aranyszínű aranyszínű sárgaság sárgasága betegségének (Flavescence dorée) Scaphoideus titanus rovarvektorával
Forrás
Apple proliferation phytoplasma Pear decline phytoplasma European stone fruit yellows phytoplasma, ESFY Aster yellows phytoplasma
őszirózsa sárgasága; lucerna boszorkányseprűsödése szamóca sárgaság
strawberry yellows
Jelenlegi fitoplazma név
Növénykórtan 4.
41
Fitoplazmák Apple proliferation phytoplasma – Almafa seprűsödése (új: ‘Ca. Phytoplasma mali’) Grapevine flavescence dorée phytoplasma – szőlő aranyszínű sárgasága (új: ‘Ca. Phytoplasma vitis’)
Növénykórtan 4.
42
21
Fitoplazmák Peach yellows phytoplasma – őszibarack sárgasága (Európában karantén)
European stone fruit yellows phytoplasma – csonthéjasok európai sárgaság fitoplazmája (új: ‘Ca. Phytoplasma prunorum’
Növénykórtan 4.
43
Fitoplazmák Candidatus (jelölt) előtag bevezetése a teljes mértékben (molekulárisan is) még nem jellemzett fajok, a Phytoplasma genusba sorolással, binominális latin névvel történik: pl.: ‘Ca. Phytoplasma pyri’ – körte pusztulás (régi neve: Pear decline phytoplasma)
Növénykórtan 4.
44
22
Fitoplazmák Általános tünetek: Virág torzulása (elzöldülés, ellevelesedés /phyllodia/)
Echinacea purpurea virág ‘Ca. Phytoplasma asteris’ fertőzöttsége Növénykórtan 4.
45
Fitoplazmák Általános tünetek:
Bokrosodás („boszorkányseprű”) – ‘Ca. Phytoplasma solani’
Antociánosodás Növénykórtan 4.
46
23
Fitoplazmák Terjedés: Kabócákkal Cuscuta (aranka) fajokkal
Növénykórtan 4.
47
Fitoplazmák Védekezés: Karantén intézkedések Fertőzési forrás eliminálása (gyomirtás, kabócák elleni inszekticides /közvetett/ védekezés) Egészséges szaporítóanyag
Növénykórtan 4.
48
24
Spiroplazmák Spirális alak, 3 faj Spiroplasma citri – citrusfélék terméketlensége; torma gyökérbarnulása (? Mo.on nem igazolt a szerepe)
Növénykórtan 4.
49
25
