Bakterioze fižola

Znanih je več kot 20 vrst in sort bakterij iz različnih rodov, ki lahko povzročijo ledvične bolezni (Beltyukova 1961). Najpogostejši so

• Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas phaseoli v. fušance-
• Corynebacterium flaccumfaciens-
• Pseudomonas phaseolicola.

Ker so simptomi bolezni fižola, ki jih povzročajo te bakterije, zelo podobni, jih skupaj opisujemo, navajamo le nekatere značilne lastnosti, ki niso podobne drugim.

Biologija povzročiteljev bakterioze fižola

Bolezen bakterij Xanthomonas fazoli, poznan od leta 1886, od 90-ih let prejšnjega stoletja v ZDA, pa je E. Smith začel raziskave te bakterioze, ki je patogena podrobno izoliral in preučil.

Xanthomonas fazoli - palice z zaobljenimi konci, enojne ali seznanjene, kapsule velikosti 0,3-0,8 × 0,5-3 mikronov, po podatkih E. Smith in drugih avtorjev ne tvorijo, čeprav S. Elliott ta organizem opisuje kot oblikovanje kapsul . Ni spora, po Gramu niso obarvani, ne-kislinsko odporni, mobilni, imajo polarni flagellum. Kolonije na MPA so majhne, ​​okrogle, gladke, bledo rumene, s starostjo temnejše. Konzistenca kolonij je viskozna, robovi so enakomerni. Mesna juha iz bakterij postane rahlo motna, po 3-4 tednih se pojavi film, na dnu pa je sluz rumene barve. Želatina in krvni serum sta utekočinjena. Mleko se strdi zaradi razvoja laboratorijskega encima in hkrati peptonov ter se razjasni, na površini pa se tvori plast rumenkaste tekočine, na dnu pa se pojavi več ali manj težka oborina. Ko se mleko razblini zaradi raztapljanja kazeina, se pojavijo tirozinski kristali.

Okolje postane alkalno, lakmusovo mleko postane modro in rahlo zmanjšano. Obilno rastejo na krompirju, tvorijo rumene kolonije, šibko rastejo na raztopini Ushinskega, na Fermi in Kohnovem mediju ni rasti. Nastane vodikov sulfid, prav tako amonijak, indoli ne nastane. Opažen je močan razvoj diastatične aktivnosti na škrobnih medijih, nitrati se ne obnavljajo. Kisline brez plina nastajajo iz dekstroze, laktoze, saharoze, glicerola, maltoze, levuloze in galaktoze. Bakterije so zelo odporne na sušenje, stroge aerobe, toplotno smrtno točko - 48-50 ° С.

Po mnenju J. Munseyja (1917) in M. K. Patela (1929) bakterije lahko prezimijo v tleh, vendar ta okoliščina po W. Burkholderju nima veliko praktičnega pomena, saj gnojenje običajno pride po 3 letih, med za katerega se zdi, da mikroorganizem umre. Avtor meni, da glavni vir širjenja bakterij ni tla, temveč seme obolelih rastlin.

Raziskava 3. Krezel (1966) je pokazala, da je v rizosferi fižola veliko število mikroorganizmov - antagonistov Xanthomonas fazoli. Kultura filtrata teh antagonistov je preprečila bolezen fižola, ko so obdelali semena, stebla ali korenine. Po drugi strani so bile biološko aktivne snovi, ki spodbujajo preživetje bakterij, najdene v kotiledonih semen fižola. Xanthomonas fazoli v. fušance v rizosferi mladih rastlin (Vancoura et al., 1969).

Po F. Hijesu, Xanthomonas fazoli lahko zlahka adsorbirajo povzročitelja virusnega mozaika fižola in posledično lahko prenašajo ne le bakterijsko, temveč tudi virusno bolezen. Ugotovili so, da je virus zunaj rastlin zelo nestabilen in menda le ob prisotnosti bakterij zanesljivo zagotavlja okužbo rastlin. Po mnenju F. Hijesa Kultura Xanthomonas fazoli iz katerega koli vira do 75 virusnih lezij.

Leta 1930 je V. Burkholder iz švicarskih vzorcev fižola izoliral sorto. Xanthomonas fazoli v. fušance. Ta mikroorganizem, za razliko od Xanthomonas fazoli hranilne snovi (agar, juha, mleko) obarva v rjavo barvo in ne tvori kislin, ko jih gojimo na večini ogljikovih hidratov. Sicer pa se od tega malo razlikuje Xanthomonas fazoli.

Bolezen, ki jo povzroča Xanthomonas fazoli v. fušance, najdeno v Švici, Južni Ameriki in Združenih državah Amerike (New York, Montana, Colorado in Wisconsin).

V ZSSR je bil ta mikroorganizem izoliran iz mnogih vzorcev fižola leta 1938. 3. S. Artemyeva, izolirani so bili celo sevi, ki niso tvorili rjavega pigmenta. Kot se je izkazalo, je prisotnost takega pigmenta močno odvisna od vsebnosti tirozina v medijih. Ko ga dodamo mediju, sev Xanthomonas fazoli v. fušance, ni izpuščala pigmentov v običajnih medijih, tvorila jih je v zelo velikih količinah.

Kot že omenjeno, Xanthomonas fazoli v. fušance povzroča skoraj enake simptome pri rastlinah kot Xanthomonas fazoli, le v nekaterih primerih to bolezen spremlja rahla hipertrofija tkiv okoli lezij, ta simptom pa je po V. Burkholderju (1930) razlika od drugih bakterioz iste vrste.

Vključujejo mnogi raziskovalci (Smith, Brooks, Nine, Rhodes itd.) Xanthomonas fazoli in njegove sorte Xanthomonas fazoli v. fušance in Xanthomonas fazoli v. sojense na posebno skupino rumenih bakterij, ki vključujejo Xanthomonas campestris. Glede na vse lastnosti teh bakterij lahko vidimo, da se med seboj razlikujejo le po stopnji patogenosti za različne kulture: Xanthomonas campestris ne okuži fižola, vendar Xanthomonas fazoli ne okuži zelja. E. Smith vključuje tudi druge bakterije, ki so po lastnostih podobne isti skupini. Xanthomonas fazoli, Xanthomonas citri, Xanthomonas transluscens in Xanthomonas malvacearum. Trenutno so vse te bakterije združene v poseben rod. Xanthomonas.

Povzročitelj druge bakterioze fižola - Korinebaktrij flaccumfaciens popolnoma drugačen od prejšnjih bakterij, vendar so simptomi bakterioze, ki jo povzroča, zelo podobni simptomom bolezni, ki jih povzročajo bakterije Xanthomonas fazoli.

Te bakterije so premikajoče se palice velikosti 0,3-0,5 × 0,6-3,0 µm, z enim polarnim flagelom. So nestabilne do kislin, spore in kapsule se ne tvorijo; po Gramu so obarvane. Kolorije agarjev so okrogle, gladke, z enakomernimi rumenimi robovi, rahlo viskozne. Nitrati ne zmanjšujejo, rahlo razredčene želatine, šibke diastatične aktivnosti. Mleko je skuto in peptonizirano, reakcija je kisla po Stappu ( Xanthomonas fazoli - alkalno), zmanjša se lakmusovo mleko, nastane amoniak, indola in vodikovega sulfida. V okoljih Ushinsky, Kona in Fermi ne rastejo (po W. Burkholderju) ali rastejo zelo šibko (po S. Elliott). Optimalna rast pri 31 ° C, največja pri 36-40 ° C in najmanj pri 1,5 ° C. Toplotna smrtna točka pri približno 60 ° C.

V okuženih semenih Korinebaktrij flaccumfaciens, prihaja do velike smrti poganjkov. Zaradi žilne narave lezije rastline postanejo pritlikave, izgubijo listje, stebla se zlahka zlomijo.

Bolezen se širi predvsem z okuženimi semeni. Poškodba rastlin ne nastane skozi želodce, ampak skozi rane, bolezen pa se manifestira bolj ob okužbi skozi kotiledonno vozlišče kot skozi liste in korenine (Rickard Walker, 1965). Korinebaktrij flaccumfaciens imajo v rastlinah veliko preživetja. Po bakteriji V. Burkholder (1945) so te bakterije v sobnih pogojih ostale 24 let, medtem ko so te bakterije ostale v sobnih pogojih 24 let Xanthomonas fazoli v 2-3 letih so umrli.

Pseudomonas fazaolicola glede na simptome povzročene bolezni in lastnosti se nekoliko razlikujejo od Xanthomonas fazoli in druge bakterije. To so palice z enim zaokroženim flagelom z zaobljenimi konci, velikosti 0,75-1,5 × 1,5-3,75 mikronov. Oblikujejo verige, kapsule in spore so odsotne, ne obarvajo po Gramu, ne-kislinsko odporne, fakultativne anaerobe. Kolonije na agarju so bele, imajo počasno ali zmerno rast: na krompirju je rast redka, krompir pa sam postane siv. Po 24 urah juha postane motna s tvorbo filma, mleko lakmusa postane modro, vendar se ne strdi in peptone. Želatina ne tanjša ali tanko zelo šibko. Proteolitična aktivnost je neposredno odvisna od virulentnosti Pseudomonas fazaolicola. V dekstrozi nastane majhna količina kisline, saharoze in glicerina, laktoza in maltoza se ne pojavita. Na katerem izmed imenovanih sladkorjev se plin ne tvori, nitrati se ne reducirajo, škrob se ne hidrolizira, indoli in vodikov sulfid ne nastanejo. Na Ushinskemu sredstvu se širi s tvorbo filma, sledi rasti na Fermijevi raztopini in sploh ne raste na Kohnovi raztopini. Točka toplotne smrti je približno 49 ° C. Optimalna temperatura 25-30 ° C, najvišja 36-37 ° C, najmanj 0 ° C.

Bakterije, posejane iz rastlin na petrijevih posodah, kažejo razlikovanje na S- in R-oblike z vsemi lastnostmi, ki so lastne tem oblikam- S-oblika je občutljiva na bakteriofage teh bakterij, R-oblika je zanjo neobčutljiva (Adam, Pujeli, 1934). Po G. V. Chistoserdovi in ​​3. S. Artemyevi je bakteriofag aktiven na Pseudomonas ksantohlora, Pseudomonas fazaolicola in številne druge bakterije, patogene za fluorescenčni tip.

Za izolacijo Pseudomonas fazaolicola R. Wilson (1938) je uporabil poseben izbirni sintetični medij, ki je sestavljen predvsem iz mineralnih soli tauroholičnega natrija, glicerola in encijana. V naših raziskavah smo uporabili enostavnejši medij, primeren za izolacijo gram-negativnih bakterij - navadni mesni peptonski agar z dodatkom malahitnih zelenic (1: 100000).

Dinamika razvoja bakterioz fižola

Kot smo že ugotovili, bakterije Xanthomonas fazoli in Pseudomonas fazaolicola lahko prodrejo v rastline tako skozi poškodbe kot skozi želodce, kot za Korinebaktrij flaccumfaciens, takrat niso sposobni prodreti skozi stome, tudi ko je rastlina umetno okužena. Sicer pa so citološki in zunanji znaki bolezni, ki jih povzročajo ti povzročitelji, tako podobni, da jih je skoraj nemogoče razlikovati. Po prodiranju v rastlinsko tkivo se bakterije tam hitro razmnožujejo in zasedajo medcelične prostore. Kot posledica raztapljanja srednje plošče pod vplivom bakterij, maceracija celic.

Upoštevani mikroorganizmi lahko vplivajo tako na parenhimsko kot na žilno tkivo rastlin. Vendar pa so pokazale študije, Xanthomonas fazoli in Pseudomonas fazaolicola vplivajo predvsem na parenhim in Korinebaktrij flaccumfaciens posode. Bakterije lahko prodrejo v vse organe rastline iz ožilja. Zamašitev žil, opažena s hudo okužbo, vodi do hude bolezni rastlin in celo smrti. Mikroorganizmi, ki se kopičijo v velikih količinah, lahko povzročijo smrt protoplastov. Stene žil po vsej verjetnosti kažejo določeno odpornost, saj so bakterije zelo pogosto v posodah zelo dolgo, preden se lahko prebijejo skozi njih in se razširijo v okoliška parenhimatska tkiva. Včasih se bakterije tako razmnožijo v medceličnih prostorih rastlin, da jih lahko iztisnemo skozi želodce in pridejo na površino rastlin v obliki bakterijskih kapljic, ki so možen vir okužbe zdravih rastlin.

Glede na opažanja V. Tsaumeyerja lahko barva takšnih izločkov služi kot zaščitni znak povzročitelja bolezni. Barva izcedka pri prizadetih rastlinah Xanthomonas fazoli inKorinebaktrij flaccumfaciens, običajno rumen, medtem ko Pseudomonas fazaolicola sega od sivkasto bele do smetane.

Po našem mnenju je zelo težko natančno določiti vrsto bolezni s tako tanko razliko v barvi izcedka. To je veliko lažje storiti na odsekih prizadetih delov rastlin ali bolje na izoliranih čistih kulturah, izoliranih iz njih, obarvati jih po Gramu (Korinebaktrij flaccumfaciens je naslikan, in Xanthomonas fazoli in Pseudomonas fazaolicola ne). Po 3. Clement in L. Lavrekovich (1962) se te bakterije dobro ločijo po občutljivosti na bakteriofage. Po drugi strani so fagi zelo specifični za povzročitelje bakterioze fižola in lahko služijo kot diagnostični znak bolezni. Na podlagi tega so avtorji razvili metodo za določanje bakterioz fižola. W. Wallen in M. Sutton (1965) sta primerjala metodo določanja Xanthomonas fazoli v. fušance občutljivost na bakteriofage z identifikacijo po kulturnih lastnostih (dodelitev rjavega pigmenta mediju) in ugotovili, da obe metodi dajeta dobre rezultate.

Zunanji znaki bakterioze fižola

Bolezen lahko prizadene vsa rastlinska tkiva, vendar se njegova najhujša oblika opazi s poškodbo vaskularnega sistema, saj v tem primeru celice in rastlinska tkiva najbolj uničijo.

Eden prvih simptomov bolezni v zgodnji fazi razvoja je tvorba vlažnih, nekoliko kotnih madežev na spodnji strani listov. Na poganjkih lahko opazimo videz pik med kotiledoni tudi v fazi njihovega nastanka. Pege so pogosto obdane s svetlo zeleno obrobo, na kateri so rastline, ko so okužene. Xanthomonas fazoli pravilnejša okrogla oblika kot pri drugih bakterijskih boleznih fižola. Poleg tega so piki ob okužbi s tem patogenom veliko večji kot pri okužbi z drugimi patogeni, ki po K. Stappu lahko služijo kot pomemben diagnostični znak.

Drugi značilen znak te bolezni se kaže že v poznejšem obdobju rastline, ko bakterije prodrejo v njihov žilni sistem. Rastline z prizadetim žilnim sistemom začnejo trpeti zaradi pomanjkanja vode: podnevi, zlasti v vročem vremenu, se njihovi listi vedejo in nekoliko padejo na peclje, ponoči pa z znižanjem temperature in postopkom izhlapevanja dobijo normalno obliko. Takšno stanje lahko traja več dni, nato pa se ob močnejšem razvoju bolezni posuši celotna rastlina ali le nekatere njene veje in bolj ko so prizadete žile rastlin, bolj so izraženi simptomi venenja. S hudimi poškodbami semen lahko bakterije odidejo v rastno točko rastline in povzročijo odmiranje. Z nadaljnjo rastjo se začnejo močno razvijati kotiledoni, ki jih vrtnarji imenujejo "kačja glava". Do podobnega pojava pa lahko pride tudi iz drugih razlogov, na primer, če se rastna točka slučajno pokvari ali jo žuželke požrejo, pa tudi pri nekaterih glivičnih boleznih. Glede na opažanja V. Zaumayerja (1929–1932) lahko bolezen poganjkov ugotovimo prej kot v 2-3 tednih po setvi, dokler ne dosežejo višine 22-30 cm.

Če rastlina ni umrla v zelo majhni starosti ali če se je okužba pojavila pozneje, torej s sekundarno okužbo (ne iz semen), se simptomi bolezni lahko pojavijo ločeno na listih, steblih in plodovih.

Na prizadetih listih, kot že omenjeno, zlasti na spodnji strani, se pojavijo lise, pogosto z vlažnim eksudatom. Z nadaljnjim razvojem bolezni pike postanejo rjave in krhke, okoli njih se oblikuje široka zelena obroba. Rastoče in se združijo med seboj, lise lahko pokrijejo celotno površino listnega rezila.

V primeru poraza Pseudomonas fazaolicola na listih listov se pojavijo lise s halo, ki so še posebej opazne, če jih gledamo proti svetlobi. Tkanina, ki obdaja lise, postane bledo rumena. Vendar so takšni halosi na listih, steblih in strokih jasno vidni šele v zgodnjih fazah njihovega razvoja, pozneje se rjavijo, izsušijo in se malo razlikujejo ali se popolnoma ne razlikujejo od madežev z drugimi bakteriozami.

R. Goss (1940), ki je preučeval vpliv temperaturnih dejavnikov na razvoj halosov na listih, je ugotovil, da so halo bolj jasno označeni pri temperaturi 20 ° C ali nižje, pri 32 ° C so lise bolj obilne, vendar majhne in subtilne z bakterijskim eksudatom na spodnjem stran lista. Pojav simptomov na listih je odvisen od njihove starosti: na starejših listih so se simptomi pojavili hitreje kot pri mladih (Omer Wood, 1969).

Na starih steblih se ponavadi pojavijo poškodbe v obliki trakov, podolgovatih po dolžini stebla, redkeje v obliki mokrih lis. Včasih na steblu, zlasti z lezijami Xanthomonas fazoli, bakterije iz žilnega sistema se prebijejo na površino, kar ima za posledico nastanek pasovnih madežev, ki se, podobno kot vzdolžne črte, obarvajo rdeče-rjavo. Takšne rastline hitro umrejo.

Na fižolu se bolezen najprej pojavi v obliki mokrih madežev, ki se izsušijo in prevzamejo enako barvo kot na steblu. To bolezen zlahka zamenjamo z antraknozo fižola, ki jo povzročajo glive. Cloosporium lindemuthianum, če je prizadet, so lise globlje in imajo temnejšo barvo. Včasih skozi te pege bakterije iztekajo iz žilnega sistema v obliki rumenkastih vključkov na ozadju splošne rdeče-rjave barve.

Zelo pogosto s porazom fižola bolezen preide na semena. Bolezen semen je še posebej nevarna, saj v tem primeru bakterije prodrejo v tkiva in niso podvržene delovanju razkužil. Na belih semenih med okužbo tvorijo rumene lise različnih velikosti. V primeru hude škode se celotna površina semen obarva rumeno in tako postane lakirana. Semena so pogosto nagubana, še posebej, če se je okužba pojavila, preden dozorijo. Na semenih z običajno pobarvano površino je vse te znake zelo težko določiti, skoraj nemogoče, še posebej, ker lahko nezrela semena dajejo enako gubanje nebakterijske narave.

Prizadete rastline in širjenje bakterioze

Gostiteljske rastline za vse te bakterije so izključno stročnice. Xanthomonas fazoli okuži labirb Dolichos, Phaseolus acontifolius, Ph latifolius Ph. angularis, Ph. aureus, Ph. lunatus macrocarpus, Ph. coccineus, Ph. mungo, Ph. vulgaris in soja mais (zelo šibka in le z umetno okužbo), Stizolobium Betweenianum, strofostylis hewola, Vigna sinensis.

Xanthomonas fazoli v. fušance le Ph. vulgaris, Ph. lunatus in šibko Ph. coccineus, okužba z njim vseh drugih sort fižola, pa tudi drugih stročnic, je dala negativne rezultate.

Korinebaktrij flaccumfaciens okuži Ph. lunatus macrocarpus, Ph. vulgaris in umetno Soja mais. Po besedah ​​E. Wellhausena (1938) lahko med umetno inokulacijo v rastlinjaku v pogojih visoke vlažnosti in temperature (26-32 ° C) ta patogen okuži koruzo. Vendar pa je ta izjava zelo dvomljiva, saj po istem avtorju tako specifične patogene kot Corynebactrium michiganense in Corynebactrium insidiosum, tudi okužena koruza pod enakimi pogoji. Možno je, da je simptome bolezni v tem primeru povzročil B. stewarti, ki zadenejo koruzna semena.

Pseudomonas phaseolicola okuži Ph. vulgaris, Ph. coccineus in Ph. lunatus macrocarpus. W. Burkholder (1930) ugotavlja, da je ta mikroorganizem za rastline manj patogen kot Xanthomonas phaseoli inCorynebactrium flaccumfaciensin to spominja Xanthomonas phaseoli v. fušance.

Raziskava bakterioz fižola je pokazala, da so njihovi povzročitelji precej razširjeni in jih najdemo v številnih državah sveta: Korinebaktrij flaccumfaciens- v ZDA, Kanadi, Franciji, Vzhodni Nemčiji in Nemčiji, Belgiji, Bolgariji, Avstriji- Pseudomonas fazaolicola v mnogih zveznih državah ZDA v NDR ZSSR in Nemčiji, Švici Holandiji, Španiji, Italiji, Angliji Češkoslovaški- Xanthomonas fazoli- v ZDA, Kanadi, ZSSR (južne regije), Avstriji, Franciji, na Norveškem, v Nemški demokratični republiki in Zvezni republiki Kitajski, na Japonskem, Filipinih, v Južni Afriki in drugih državah.

Škodljivost bakterioze, katere povzročitelj je Xanthomonas fazoli, malo se ve. Nekoč je V.K.Zazhurilo (1936) preučeval to vprašanje. Zaradi širokega širjenja te bolezni je avtor za nadzor vzel ne zdrave rastline, temveč rastline z minimalno škodo. Po njegovih besedah ​​je vsota vseh izgub pridelka na različnih stopnjah škode 12,9. Upoštevajoč, da kontrola ni bila zdrave rastline, vendar z minimalno stopnjo škode (0,1 točke), avtor ne ocenjuje, da je ta odstotek pretiran. Poleg tega, če upoštevamo izgube zaradi začetne škode sadik z okuženih semen (približno 2,5), potem skupne izgube iz Xanthomonas fazoli bo veliko višja. V Moldaviji Xanthomonas fazoli letno prizadene od 30 do 46 rastlin fižola (Balashova, 1968).

Odporne sorte

Številni raziskovalci so sodelovali pri izboljšanju sortne odpornosti fižola na bakterioze. Veliko dela v tej smeri sta opravila R. Rends in W. Broserton (1925). Preučevali so 170 ameriških in 493 tujih sort fižola iz 23 držav. Izkazalo se je, da je bilo 5 sort imunih na antracnozo in Xanthomonas fazoli, 27 sort - samo za antracnozo in 33 sort - samo za Xanthomonas fazoli. Drugi avtorji poročajo o različnih dovzetnosti sort fižola na bakterioze (Kunnigem, 1940-Jensen, Goss 1942). R. Klaus (1967) na primer opazi 7 sort fižola, ki so odporni tudi na najbolj škodljivo raso Pseudomonas fazaolicola.

Preučevanje stabilnosti različnih sort v pogojih ZSSR so opravili V. B. Yenken, R. M. Galachyan in drugi, ki prav tako kažejo na prisotnost stabilnih in dovzetnih sort. Vzhodne sorte V. B. Yenken menijo, da je bolj stabilna.

L. X. Shpiler (1973) je razvil lestvico za določanje odpornosti polja na Xanthomonas fazoli, kar je nedvomno zanimivo za rejsko prakso, poleg tega je avtor ugotovil odvisnost poljske odpornosti sort fižola od dolžine rastne sezone, morfološke strukture grma in tudi barve cvetov in semen.

Nadzorni ukrepi

Zbiranje semena iz zdravih rastlin - dezinfekcija semen - vnos odpornih sort - pozna setva - odstranjevanje ostankov pridelkov s polja, vključno z odpadki po mlati fižol.