Коріновська О.М., студент, Черевач Н.В., к.б.н., доцент

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

БАКТЕРІАЛЬНІ ХВОРОБИ РОСЛИН

Відомо, що втрати врожаю від шкідників, хвороб та бурۥянів в Україні щороку становлять від 30 до 50%. Значна частина цих втрат спричинена бактеріальними хворобами рослин, до яких особливо чутливими є представники агроценозів, оскільки в агроценозах послаблена дія природних антагоністів збудників хвороб. Збудниками бактеріозів рослин є величезна кількість мікроорганізмів представників різних систематичних груп широко розповсюджених в природі. Тому вивчення особливостей їх біології, способів ураження рослини та методів запобігання хвороб є особливо актуальним. Виходячи з вищесказаного, метою даної роботи було охарактеризувати найбільш поширених збудників бактеріальних хвороб рослин та екологічно безпечні засоби захисту від них.

Бактеріоз – це складний патологічний процес, який виявляється в порушенні обміну речовин і фізіологічних функцій ураженої рослини. По впливу бактерій на рослину та ступінь ураження тканин бактеріози поділяють на дифузні (загальні) та місцеві (локальні).При загальних захворюваннях уражається вся рослина чи більша її частина. Збудник проникає в судинну систему, розповсюджується в провідних пучках та прилягаючих до них тканинах. При цьому погіршується нормальний процес надходження води в рослину і вона гине. Локальні бактеріози проявляються в ураженні паренхімних тканин окремих органів рослин – листків, пагонів. Але в даному випадку хвороба не поширюється по всій рослині [1,2].

По тривалості розвитку хвороби ділять на хронічні та гострі. Гострі розвиваються швидко і закінчуються в межах одного вегетаційного періоду. Хронічні розвиваються на багаторічних рослинах протягом декількох років, приводячи до загибелі, якщо не застосовуються засоби по знищенню збудника. Багато збудників є специфічними до певних видів культур [1-3].

Симптомами бактеріозів є гнилі, некрози, п’ятнистість, виразки, нальоти, пухлини, деформація. Діагностують хворобу в три етапи: 1 – точний аналіз симптомів; 2 - мікроскопічний аналіз рослинної тканини; 3 – виділення та ідентифікація збудника. Загальними ознаками всіх збудників є: патогенність – здатність викликати захворювання; вірулентність – спектр ураження; агресивність – швидкість та масовість ураження. Проникнення збудника можливо за допомогою гризучих комах, через механічні пошкодження, через природні ходи рослин. Для встановлення патогенності чистої культури збудника заражують дослідні рослини того ж виду, порівнюють симптоми, повторно виділяють чисту культуру з дослідних зразків, порівнюють реізольованого збудника з вихідним. Обидва збудники повинні бути ідентичними [1-3].

Фітопатогени представлені грампозитивними та грамнегативними бактеріями і мікоплазмами. Серед грамнегативних збудників найчастіше зустрічаються бактерії родів Pseudomonas, Xanthomonas, Рectobacterium, Agrobacterium та Erwiniа, серед грампозитивних – бактеріі родів Clavibacter, Carynebacterium, Streptomyces [2].

Бактерії роду Pseudomonas здатні викликати у рослин п’ятнистості, некрози, пухлини, гнилі, обумовлені зміною метаболізму в рослинних клітинах під впливом речовин, виділених патогеном (ферментів, гормонів, токсинів). Гнилі викликають, головним чином, нефлюоресціюючі псевдомонади (P.cepacia, P.caryophylli, P.gladioli), які синтезують пектолітичні ферменти та целюлази. Pseudomonas syrіngae, P.tabaci, P.tomato та інші продукують фітотоксини, що викликають хлороз [2-3].

Бактеріі роду Xanthomonas, викликають кілу (рак), гниль стебел, гомоз бавовни, п’ятнистість плодів томатів, абрикос, персиків, волоських горіхів, туберкульоз буряка, бактеріози моркви [1,2].

Представники роду Erwiniа надзвичайно небезпечні для рослин, часто стають причиною епіфітотій׳. Ці бактеріі викликають гнилі, увۥядання та опад листя, виразки, опіки, хвороби судин рослин тощо [1,2].

Патогенність бактерій роду Рectobacterium пов’язана зі здатністю продукувати пектолітичні ферменти, які спричиняють м’які гнилі. Вони також є збудниками туберкульозу яблунь [1,2].

Загальною властивістю бактерій вищеназваних родів є нездатність виживати в грунті при відсутності рослинних залишків. Навпаки, фітопатогенні бактерії роду Agrobacterium здатні виживати в грунті. По здатності вражати рослини агробактерії поділяють на бактерії, які утворюють пухлини по типу корончатих галів та ті, які викликають руйнування тканин у вигляді кореневого волоса. Найбільшої шкоди агробактерії завдають виноградникам [1-3].

Патогенні коринебактерії вражають судинну систему, викликаючи порушення водного обміну, викликають розщеплення хлорофілів в листках, деформацію надземних органів, знижують морозостійкість, спричинюють гниль картоплі тощо. Некрози, п’ятнистості не зафіксовано, не вражають коріння. Фітопатогенні актиноміцети належать до роду Streptomyces викликають паршу картоплі, буряка та інших рослин [1,2].

Мікоплазми порушують метаболізм рослинних гормонів, призводячи до всіляких дефектів росту та розвитку рослин (утворення ниткоподібних пагонів, філлодіїв, потемніння квіток, дрібнолисткість, карликовість, некрози, хлорози, зів’ядання тощо). Мікоплазми заселяють флоему, поширюються по рослині системно, можуть зберігатись тільки в живих тканинах рослин [1-3].

В умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва проблема боротьби з фітопатогенними мікроорганізмами стоїть особливо гостро. Провідне місце в захисті рослин сьогодні займає хімічний метод, який, з одного боку, дозволяє швидко та ефективно подавляти розвиток збудника хвороби, з іншого – призводить до забруднення оточуючого середовища та сільськогосподарської продукції. Одним із найбільш перспективних шляхів скорочення об’ємів застосування небезпечних хімічних препаратів є розробка біологічних методів боротьби. Особливо це важливо для культур, продукція яких застосовується у свіжому вигляді та при виготовленні дитячого і дієтичного харчування [4].

До біологічних засобів захисту рослин належать бактеріофаги та антибіотики. Застосування бактеріофагів виявилося не ефективним. Їх використовують, головним чином для виявлення та ідентифікації фітопатогенних бактерій в хворих тканинах рослин.

Ефективність антибіотиків полягає в їх комплексній дії на збудника хвороби та на рослину – хазяїна. Перспективність антибіотиків, також пов’язана з тим, що вони можуть бути використані не тільки на вегетуючих рослинах, а й на насінні, що є профілактичним засобом. Більшість досліджених антибіотичних речовин не токсична для рослин, теплокровних тварин, людини. Правильне їх використання стимулює рослину, посилює активність окислювальних процесів, підвищує хворобостійкість. Неправильне застосування може викликати порушення метаболізму та спричинити загибель рослини [4,5].

В таблиці 1 наведено найбільш застосовувані антибіотики актиноміцетного походження та збудники хвороб рослин, які вони пригнічують.

Таблиця 1

Антибіотики актиноміцетного походження, які застосовуються проти фітопатогенних бактерій.

Антибіотик	Продуцент	Фітопатогенні бактерії, які пригнічуються
Стрептоміцин	Streptomyces griseus	роди Pseudomonas, Bacillus, Bacterium
Бластицидин	Actinomyces griseochoneogenus	збудники хвороб злаків
Гербецидин	Actinomyces saganonensis	рід Xanthomonas
Метаміцин	Streptоmyces sp.	широкий спектр дії
Тетрациклін	Streptomyces aureofaciens	мікоплазми
Фітобактеріоміцин	Actinomyces lavenlulae	збудники бактеріальної гнилі

В таблиці 2 наведені антибіотики бактеріального походження, які застосовуються для боротьби з фітопатогенними бактеріями.

Таблиця 2

Антибіотики бактеріального походження для боротьби зі

збудниками хвороб рослин

Антибіотик	Продуцент	Фітопатогенні бактерії, які пригнічуються
Поліміксин (Поліміксин Д).	Bacillus polimixa	вибірково активні проти грампозитивних бактерій
Коліцини	E.coli, Shigella	грамнегативні бактерії
Аероспорин (Поліміксин А)	Bacillus polimyxa(aerospous)	Pseudomonas aeruginosa (pyocyanea)
Піоцианін	Pseudomonas aeruginosa	широкий спектр
Токсиміцин	Bacillus subtilis	роди Pseudomonas та Xanthomonas
Ітурин	Bacillus subtilis	грампозитивні та грамнегативні бактерії+
Поліпептин	Bacillus circulans	широкий спектр дії
Бацитрацин	Bacillus subtilis	вибірково грампозитивні бактерії
Біоцерин	Bacillus cereus	роди Corynebacterium та Bacillus
Бациллін	Bacillus subtilis	рід Corynebacterium
Бревін	Bacillus brevis	рід Corynebacterium
Субтеколін	Bacillus subtilis	стрептоміцети
Низин	Streptomyces lactis	грампозитивні бактерії

Таким чином, біологічний захист рослин від бактеріальних хвороб на сьогоднішній день обмежується застосуванням антибіотиків і майже не включає використання природних бактерій-антагоністів збудників бактеріозів рослин. Крім того, використання існуючих антибіотичних речовин на практиці вкрай обмежене. Кризовий стан забруднення навколишнього середовища вимагає перейти на застосування екологічно безпечних засобів захисту рослин, якими є біопрепарати на основі природних штамів мікроорганізмів.

Література:

1. «Микроорганизмы – возбудители болезней растений» (спаравочник).- К.: Наукова думка, 1998.- 552 с.

2. И. В. Воронкевич. Выживаемость фитопатогенных бактерий в природе – М.: «Наука», 1974. – 270с.

3. В. И. Кефели Физиология растений с основами микробиологии.- М.: Агропромиздат, -1991.- с. 333-335

4. Інтегрований захист рослин на початку ХХ століття. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. К.: Колобіг, - 2004. – 771с.

5. Y.A. Yousser, K.A, El-Tarabily, A.M. Hussen «Pletosporium tabacium root rot disease of white lupiand its biological control by Streptomyces spicies» // J. Phytopathol. – 2001. – 149, №1. - с. 29-33.