Fitoplazmos (Candidatus): parazitinės bakterijos, sukeliančios augalų ligas
Fitoplazmos (Candidatus) – parazitinės floemos bakterijos, perduodamos vabzdžių, sukeliantys rimtas augalų ligas ir ekonominius nuostolius. Sužinok priežastis, simptomus ir prevenciją.
Fitoplazmos yra parazitinės bakterijos, kurios gyvena augalų audiniuose ir sukelia įvairias ligas. Jos yra reikšmingi ekonominiai patogenai daugeliui kultūrinių ir laukinių augalų, įskaitant kokosus, cukranendres ir sandalmedį, patogenai. Dėl savo biologinių savybių ir plitimo mechanizmų fitoplazmos kelia didelį pavojų sodininkystei, žemės ūkiui ir miškininkystei.
Jos yra privalomi augalų floemos audinių parazitai: gyvena ir daugėja floemos (sietelių) ląstelėse, todėl trikdoma angliavandenių ir maistinių medžiagų cirkuliacija augale. Jų pernešėjai yra vabzdžiai, kurie juos įšvirkščia į augalo ląsteles. Mokslininkai juos atrado 1967 m. ir pavadino į mikoplazmas panašiais organizmais arba MLO. Dauguma fitoplazmų negalima auginti in vitro (laboratorinėmis sąlygomis), todėl informacija apie jas ilgą laiką buvo ribota. Dėl to daugelis jų aprašyti specialiu terminu "Candidatus", kuris naudojamas organizmams, kurių neįmanoma pilnai išskirti tradicinėmis bakterijų taksonomijos taisyklėmis.
Biologinės savybės
Fitoplazmos yra labai mažos, plazmidinės, pleomorfiškos bakterijos, kurios neturi ląstelės sienelės (panašiai kaip mikoplazmos) ir turi santykinai mažus genomus. Dėl riboto metabolizmo jos priklausomos nuo augalo šeimininko ir vabzdžių pernešėjų, iš kurių gauna reikalingas medžiagas. Kai kurios fitoplazmos gali perduoti infekciją per vėlesnes vabzdžių kartas (transovarinis perdavimas), o pernešėjų rūšys dažniausiai yra įvairūs floemos siurbimo vabzdžiai – ypač cikadelės (Cicadellidae), skydmusės (Fulgoroidea) ir psiliai (Psyllidae).
Simptomai augaluose
Fitoplazmų sukelti simptomai labai įvairuoja priklausomai nuo augalo rūšies ir fitoplazmos štamo, bet dažniausiai pasitaikantys požymiai yra:
- šaknų ir ūglių pūtimas bei augimo sustojimas (kratymas, stunting);
- vėlesnė lapų geltonėjimas arba chlorozė;
- “witches’ broom” tipo simptomai – gausios smulkios šluotelinės ataugos;
- filodija arba filodizuoti žiedai (žiedų ar lapų paverčiami lapelio tipo audiniais);
- virescencija – žiedų žaliavimas;
- „little leaf“ – nepilnai susiformavę, sumažėję lapai;
- bendras augalo silpnumas, derliaus sumažėjimas arba net žmogusinta augalo mirtis.
Diferencinė diagnostika ir tyrimo metodai
Kadangi fitoplazmų negalima lengvai išauginti laboratorijoje, diagnostika remiasi molekuliniais ir mikroskopiniais metodais. Dažniausiai naudojami tyrimai:
- PCR mėginiai, nukreipti į 16S rRNR genus – įskaitant nested PCR ir kitus jautrumą padidinančius variantus;
- sekvenavimas ir 16Sr grupei priskyrimas (grupės ir pogrupiai pagal 16S rRNA sekvencijas);
- hibridizacija ir tam tikros polimorfizmo analizės (pvz., RFLP);
- histologiniai tyrimai ir elektroninė mikroskopija – fitoplazmų buvimui floemoje nustatyti.
Valdymas ir kontrolė
Efektyvus fitoplazmų sukeltų ligų valdymas paprastai remiasi keliomis priemonėmis vienu metu:
- Pernešėjų kontrolė – insekticidų naudojimas, biologinis reguliavimas arba traperiai ir vabzdžių populiacijų mažinimas;
- karantinas ir fitosanitarija – užkrėstų augalų pašalinimas ir sunaikinimas, naudojimasis sveikai patikrintomis sodmenimis bei sodinimo medžiaga;
- augalų veislių atsparumas – veisimas ir atranka į atsparias arba tolerantiškas veisles, kai tai įmanoma;
- integruota ligų kontrolė (IPM) – stebėsena, laiku priimti sprendimai dėl insekticidų naudojimo ir kitų priemonių;
- šalinimas arba karantinas židiniuose, siekiant sumažinti plitimą į naujas teritorijas.
Ekonominė reikšmė ir pavyzdžiai
Fitoplazmos sukelia rimtus nuostolius daugelyje šalių. Žinomiausi pavyzdžiai apima kokosų „lethal yellowing“ sindromą, cukranendrėse pasitaikančius štamus, sukeliantys produkcijos mažėjimą (pvz., „grassy shoot“), taip pat įvairias medžių ir krūmų ligas, paveikiančias medienos ir pramonės augalus, pavyzdžiui, sandalmedį. Dėl difuzinio plitimo ir sudėtingų biologinių tarpmobilių (vabzdžių) kontrolės, fitoplazmų ligos gali būti sunkiai suvaldoma problema žemės ūkio ir sodininkystės sektoriuose.
Tyrimai ir naujausi pasiekimai
Nors daugelis fitoplazmų negali būti kultivuojamos tradicinėmis metodikomis, pažanga molekulinėje biologijoje ir metagenomikoje leido sekvenuoti keletą fitoplazmų genomų ir geriau suprasti jų patogenezę. Mokslininkai identifikavo fitoplazmų efektorius (baltymus), kurie keičia augalo hormoninę pusiausvyrą ir vystymąsi, taip sukeldami specifinius simptomus. Geresnės diagnostikos priemonės ir vektorių ekologijos supratimas padeda sukurti veiksmingesnes kontrolės strategijas.
Apibendrinant, fitoplazmos (dažnai aprašomos kaip "Candidatus" fitoplazmos) yra ypatingai svarbūs augalų patogenai, kurių valdymui reikalingas tarpinstitucinis požiūris: diagnostika, vektorių kontrolė, karantino priemonės ir ilgalaikis mokslinių tyrimų palaikymas.
Ieškoti