Физиолого-биохимическая характеристика вида Pseudomonas corrugata
Курсовой проект - Сельское хозяйство
Другие курсовые по предмету Сельское хозяйство
?е в центре и светло-коричневые по периферии. Иногда от внешнего кольца отходят короткие (4-6 мм) лучи, в зоне которых возникают трещины. В ряде случаев на плодах отмечают характерные "сетки" светло-серых жилок (характерно для зелёных плодов). Встряхивание растений приводит к опадению плодов.
На симптоматику заболевания оказывают большое влияние условия внешней среды и физиологическое состояние растений. Течение инфекционного процесса бактериоза усиливает высокая температура, которая, как правило, значительно повышается в условиях теплицы в дневное время (с 11 до 15 часов). В этом случае нередко фиксируют быструю гибель растений. Интенсивному проявлению болезни способствуют также перепады дневной и ночной температур, в результате чего образуется конденсационная влага на растениях, а также внесение избыточных норм азотных удобрений. Если для развития болезни складываются неблагоприятные условия, то слабо поражённые растения (с незначительными изменениями сердцевины стебля) могут завершить вегетацию и дать небольшой урожай плодов.
В ряде случаев фиксируют совместное поражение томата некрозом сердцевины стебля и бактериального рака, что значительно ускоряет гибель растений. При визуальной диагностике и сравнении внешних признаков этих бактериозов используют срез поражённого растения: при некрозе сердцевины стебля наблюдают некроз ткани, при бактериальном раке - потемнение сосудов с выделением бактериальной слизи. Инкубационный период заболевания составляет не менее 18 дней. Инфекция сохраняется на растительных остатках до 5 месяцев (Прищепа, Вабищевич, 2008).
Рисунок 2. Поражённый стебель (photoshelter.com).
Рисунок 3. Поражённые стебель и плод (erec. ifas. ufl.edu).
Рисунок 4. Поражённые плоды (hort. cornell.edu).
pseudomonas corrugata фитопатоген томат
Рисунок 5. Придаточные корни на стебле (hort. cornell.edu).
Рисунок 6. Хлороз и увядание листьев (hort. cornell.edu).
Резервуаром инфекции служит почва и ризосферы растений (не только поражаемых). Бактерии сохраняются в песчаных суглинках лучше, чем в песчаных почвах. В пустой почве численность бактерий за 10 недель падает (хотя их всё ещё можно выделить), по сравнению с почвой, в которую были высажены томаты, где численность сохраняется постоянной (Bella et al., 2003). Также распространяется с семенами и водой, что позволяет заболеванию распространяться в безгрунтовых агросистемах.
Возбудители проникают в ткани растения через повреждения стебля и корней. Бактерии, в первую очередь, колонизируют паренхиму. По мере развития заболевания поражается ксилема и эпидермис, в виде жидких бактериальных выделений.
Бактерии адгезируются на клеточных стенках растения с помощью экзополисахаридов - альгиновых кислот, представляющих собой ацетилированные полимеры маннуроновой кислоты с очень низким содержанием мономеров гулуроновой кислоты (рис.7) (Fett et al., 1996).
Рисунок 7. Экзополисахаридный матрикс. A - отдельные клетки, 4 часа после заражения; В - волокнистое межклеточное вещество, 12 часов; С - клетки в экзополисахаридном матриксе, 24 часа; D - 96 часов (Catara, 2007).
Бактерии имеют N-ацилгомосеринлактоновую систему quorum sensing, как фактор вирулентности (Grazia et al., 2007).
В целом молекулярные и генетические аспекты вирулентности и патогенности малоизученны.
1.4 Антагонизм по отношению к другим микроорганизмам
Ps. corrugata рассматривается как потенциальный агент биологического контроля заболеваний. Сообщалось об антогонизме против оомицетов рода Pythium, возбудителей мягкой гнили семян томата, при проращивании в минеральной вате (Gravel et al., 2005), и саженцев кукурузы. (Pandey et al., 2001) При исследовании методов биоконтроля Botrytis cinerea, возбудителя серой гнили томатов, был выявлен широкий спектр антифунгальной и антибактериальной активности непатогенного штамма P94.
Таблица 3
Фунгицидные свойства штамма P94 (Guo et al., 2007)
Фитопатогенный грибОтносительный рост (%), по сравнению с культурой, инкубировавшейся без контакта с Р944 дня6 днейBotrytis cinerea6540Ceratocystis fimbriata5132Monilinia laxa5335Magnaporthe grisea6457Pythium aphanidermatum7757Phytophthora capsici6860Alternaria solani--Rhizoctonia cerealis--Fusarium oxysporum--
Таблица 4
Антибактериальная активность штамма P94 (Guo et al., 2007)
Фитопатогенная бактерияЗона подавления роста (мм) Pseudomonas corrugata ICMP 581923Ps. syringae25Acidovorax avenae28Ralstonia solanacearum22Xanthomonas oryzae-X. campestris-Agrobacterium tumefaciens-A. rhizogenes-A. vitis-
Антипатогенную активность связывают с выделением ферментов: протеаз, целлюлаз, хитиназ, и антибиотиков (Guo et al., 2007).
Рисунок 8. Подавление роста Xanthomonas campestris pv. campestris и Rhodotorula pilimanae (Catara, 2007).
1.4.1 Биологически активные соединения
Кормицин А.
Данное вещество является липодепсипептидом: состоит из замкнутой в кольцо пептидной части и остатков 3,4-дигидроксиизодекановой кислоты (рис. и9). Вызывает лизис клеток бактерий, животных и растений. В экспериментах проявлял активность против Bacillus megaterium и Rhodotorula pilimanae. При инъекции в лист табака вызывал некротические повреждения за 24 часа. Также вызывает лизис эритроцитов. Механизм действия основан на встраивании в мембраны, образовании пор и резком повышении пропускной способности мембран. Ведутся исследования, направленные на получение фунгицидов на основе кормицина (Scaloni et al., 2004).
Рисунок 9. Структурная формула кормицина А (Scaloni et al., 2004).
Корпептины А и Б.