Bacterioze de fasole

Sunt cunoscute peste 20 de specii și soiuri de bacterii aparținând diferitelor genuri care pot provoca boli ale rinichilor (Beltyukova 1961). Cele mai comune sunt

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

Datorită faptului că simptomele bolilor de fasole cauzate de aceste bacterii sunt foarte similare, le descriem împreună, indicând doar anumite caracteristici care nu sunt similare cu altele.

Biologia agenților cauzali ai bacteriozei de fasole

Boala bacteriilor Xanthomonas phaseoli, cunoscut din 1886 și din anii 90 ai secolului trecut în SUA, E. Smith a început cercetările asupra acestei bacterii, care a izolat și studiat patogenul în detaliu.

Xanthomonas phaseoli - bastoanele, cu capetele rotunjite, simple sau împerecheate, cu dimensiuni de 0,3-0,8 × 0,5-3 microni, conform datelor lui E. Smith și alți autori, nu se formează, deși S. Elliott descrie acest organism ca formant în capsule . Nu există nicio dispută, potrivit lui Gram, acestea nu sunt pătate, non-rezistente la acid, mobile, au un flagel polar. Coloniile de pe MPA sunt mici, rotunde, netede, galben pal, mai închise la culoare cu vârsta. Consistența coloniilor este vâscoasă, marginile sunt uniforme. Bulionul de carne din bacterii devine ușor tulbure, după 3-4 săptămâni apare un film, iar în partea de jos există un precipitat galben mucos. Gelatina și serul din sânge sunt lichefiate. Laptele este curmat datorită dezvoltării unei enzime de laborator și, în același timp, peptone și clarifică, în timp ce pe suprafață se formează un strat de lichid gălbui, iar în partea de jos apare un precipitat mai mult sau mai puțin greu. Când laptele este clarificat din cauza dizolvării cazeinei, apar cristale de tirozină.

Mediul devine alcalin, laptele litmus devine albastru și ușor redus. Cresc abundent pe cartofi, formând colonii galbene, cresc slab pe soluția lui Ushinsky, nu există o creștere pe Fermi și pe media Kohn. Se formează sulfură de hidrogen, precum și amoniacul, nu se formează indol. Se constată o dezvoltare puternică a activității diastatice pe mediile de amidon, nitrații nu sunt restabiliți. Acizii fără gaz sunt formați din dextroză, lactoză, zaharoză, glicerol, maltoză, levuloză și galactoză. Bacteriile sunt foarte rezistente la uscare, aerobe stricte, punct de deces termic - 48-50 ° С.

Conform lui J. Munsey (1917) și M.K. Patel (1929), bacteriile se pot transpune în sol, dar această circumstanță, potrivit lui W. Burkholder, nu are prea multă semnificație practică, deoarece fertilizarea apare de obicei după 3 ani, în timpul pe care microorganismul pare să moară. Autorul consideră principala sursă de răspândire a bacteriilor nu a solului, ci a semințelor plantelor bolnave.

Cercetarea 3. Krezel (1966) a arătat că în rizosfera de fasole există un număr mare de microorganisme - antagoniști Xanthomonas phaseoli. Filtratele de cultură ale acestor antagoniști au prevenit boala de fasole atunci când au tratat semințe, tulpini sau rădăcini. Pe de altă parte, substanțele biologice active care promovează supraviețuirea bacteriilor au fost găsite în cotiledoanele semințelor de fasole. Xanthomonas phaseoli v. fuscans în rizosfera de plante tinere (Vancoura și colab., 1969).

Potrivit lui F. Hijes, Xanthomonas phaseoli capabili să adsorbe cu ușurință agentul cauzal al mozaicului viral al boabelor și, în consecință, acestea pot transmite nu numai boala bacteriană, ci și virala. S-a remarcat faptul că virusul din afara plantelor este foarte instabil și, se pare, numai în prezența bacteriilor, oferă în mod fiabil infecția plantelor. Potrivit lui F. Hijes, Cultură Xanthomonas phaseoli din orice sursă se dau până la 75 de leziuni de virus.

În 1930, V. Burkholder a izolat o varietate de mostre elvețiene de fasole. Xanthomonas phaseoli v. fuscans. Spre deosebire de acest microorganism Xanthomonas phaseoli colora substanțele nutritive (agar, bulion, lapte) în maro și nu formează acizi atunci când sunt cultivate pe majoritatea carbohidraților. În caz contrar, diferă puțin de Xanthomonas phaseoli.

Boala cauzată de Xanthomonas phaseoli v. fuscans, găsită în Elveția, America de Sud și Statele Unite (New York, Montana, Colorado și Wisconsin).

În URSS, acest microorganism a fost izolat de multe probe de fasole în 1938. 3. S. Artemyeva și chiar tulpinile care nu formau pigment maro au fost izolate. După cum s-a dovedit, prezența unui astfel de pigment depinde puternic de conținutul de tirozină din media. Când se adaugă la mediu, tulpinile Xanthomonas phaseoli v. fuscans, nu a emis pigmenți în medii obișnuite, a format-o în cantități foarte mari.

După cum sa menționat deja, Xanthomonas phaseoli v. fuscans provoacă aproape aceleași simptome la plante ca și Xanthomonas phaseoli, numai în unele cazuri, această boală este însoțită de o ușoară hipertrofie a țesuturilor din jurul leziunilor, iar acest simptom, potrivit lui V. Burkholder (1930), este o diferență față de alte bacterii de același tip.

Mulți cercetători (Smith, Brooks, Nine, Rhodes etc.) includ Xanthomonas phaseoli și soiurile sale Xanthomonas phaseoli v. fuscans și Xanthomonas phaseoli v. sojense la un grup special de bacterii galbene, care includ Xanthomonas campestris. Într-adevăr, luând în considerare toate proprietățile acestor bacterii, ne putem asigura că acestea diferă unele de altele doar în ceea ce privește gradul de patogenitate pentru diferite culturi: Xanthomonas campestris nu infectează fasolea, dar Xanthomonas phaseoli nu infectează varza. E. Smith include, de asemenea, alte bacterii similare în proprietăți cu același grup. Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas citri, Xanthomonas transluscens și Xanthomonas malvacearum. În prezent, toate aceste bacterii sunt unite într-un gen special. Xanthomonas.

Agentul cauzal al unei alte bacterioze cu boabe - Corynebactrium flaccumfaciens complet diferit de bacteriile anterioare, dar simptomele bacteriozei cauzate de aceasta sunt foarte similare cu simptomele unei boli cauzate de bacterii Xanthomonas phaseoli.

Aceste bacterii sunt tije în mișcare de dimensiunea de 0,3-0,5 × 0,6-3,0 μm, cu un flagel polar. Sunt instabile în acizi, sporii și capsulele nu se formează, sunt colorate în funcție de Gram. Coloniile de agar sunt rotunde, netede, cu margini chiar galbene, ușor vâscoase. Nitratii nu reduc, dilueaza usor gelatina, activitate diastatica slaba. Laptele este cojit și peptonizat, reacția este acidă conform Stapp ( Xanthomonas phaseoli - alcalin), laptele litmus este redus, se formează amoniac, indol și hidrogen sulfurat nu. În mediile Ushinsky, Kona și Fermi nu cresc (conform W. Burkholder) sau nu cresc foarte slab (conform S. Elliott). Creștere optimă la 31 ° C, maximă la 36-40 ° C și minimă la 1,5 ° C. Punctul de deces termic la aproximativ 60 ° C.

În semințele infectate Corynebactrium flaccumfaciens, are loc o moarte mare de varză. Datorită naturii vasculare a leziunii, plantele devin pitice, își pierd frunzele, tulpinile se rup ușor.

Boala se răspândește în principal cu semințe infectate. Deteriorarea plantelor apare nu prin stomate, ci prin răni, iar boala se manifestă mai mult atunci când este infectată prin nodul cotiledonat decât prin frunze și rădăcini (Rickard Walker, 1965). Corynebactrium flaccumfaciens au supraviețuire mare la plante. Potrivit lui V. Burkholder (1945), aceste bacterii au rămas în semințe în condiții de încăpere timp de 24 de ani Xanthomonas phaseoli în 2-3 ani au murit.

Pseudomonas phaseolicola în funcție de simptomele bolii cauzate și proprietățile sunt ușor diferite de Xanthomonas phaseoli și alte bacterii. Este vorba de tije cu un flagel rotunjit, cu capete rotunjite, cu dimensiunea de 0,75-1,5 × 1,5-3,75 microni. Acestea formează lanțuri, capsule și spori sunt absenți, nu colorați în funcție de anaerobi facultativ, nerezistenți și Gram. Coloniile de agar sunt albe, au o creștere lentă sau moderată: creșterea este slabă pe cartofi, în timp ce cartoful în sine devine cenușiu. După 24 de ore, bulionul devine tulbure odată cu formarea unui film, laptele de litmus devine albastru, dar nu cojeste și peptone. Gelatina nu se subțire sau subțire foarte slab. Activitatea proteolitică depinde direct de virulență Pseudomonas phaseolicola. Într-o cantitate mică de acid se formează pe dextroză, zaharoză și glicerină, nu apar lactoză și maltoză. Gazul nu se formează pe niciunul dintre zaharurile numite, nitrații nu se reduc, amidonul nu este hidrolizat, indolul și hidrogenul sulfurat. Pe mediul lui Ushinsky, crește slab odată cu formarea unui film, urme de creștere pe o soluție Fermi și nu crește deloc pe soluția lui Kohn. Punctul de deces termic este de aproximativ 49 ° C. Temperatură optimă 25-30 ° C, maximă 36-37 ° C, minimă aproximativ 0 ° C.

Bacteriile însămânțate din plante de pe vasele Petri prezintă diferențiere pe S- și R-formulare cu toate proprietățile inerente acestor forme- S-forma este sensibilă la bacteriofagul acestor bacterii, R-forma este insensibilă la ea (Adam, Pujeli, 1934). Conform lui G. V. Chistoserdova și 3. S. Artemyeva, bacteriofagul este activ la Pseudomonas xanthochlora, Pseudomonas phaseolicola și multe alte bacterii patogene la tipul fluorescent.

Pentru izolare Pseudomonas phaseolicola R. Wilson (1938) a folosit un mediu sintetic electiv special, constând în principal din sărurile minerale de sodiu taurocholic, glicerol și violet de gențian. În studiile noastre, am folosit un mediu mai simplu potrivit pentru izolarea bacteriilor gram-negative - agar peptone obișnuite de carne cu adăugarea de verzi de malacit (1: 100000).

Dinamica dezvoltării bacteriozelor de fasole

După cum sa menționat deja, bacteriile Xanthomonas phaseoli și Pseudomonas phaseolicola poate pătrunde în plante atât prin deteriorare cât și prin stomate, ca pentru Corynebactrium flaccumfaciens, atunci nu sunt capabili să pătrundă stomatele chiar și atunci când planta este infectată artificial. În caz contrar, semnele citologice și externe ale bolii cauzate de acești agenți patogeni sunt atât de similare încât sunt aproape imposibil de distins. După ce au pătruns în țesutul vegetal, bacteriile se înmulțesc rapid acolo, ocupând spațiile intercelulare. Ca rezultat al dizolvării plăcii medii sub influența bacteriilor, macerarea celulelor.

Microorganismele considerate pot afecta atât țesutul parenchimatic, cât și cel vascular al plantelor. Cu toate acestea, studiile au arătat, Xanthomonas phaseoli și Pseudomonas phaseolicola afectează în principal parenchimul și Corynebactrium flaccumfaciens nave. Bacteriile pot pătrunde în toate organele plantei din sistemul vascular. Blocajul vascular remarcat cu infecții severe duce la boli grave ale plantelor și chiar la moarte. Acumulând în cantități mari, microorganismele pot provoca moartea protoplastului. Pereții vaselor, după toate probabilitățile, prezintă o oarecare rezistență, deoarece bacteriile sunt foarte des în vase pentru o perioadă foarte lungă de timp înainte de a se putea sparge prin ele și de a se răspândi în țesuturile parenchimatoase din jur. Uneori, bacteriile se înmulțesc atât de mult în spațiile intercelulare ale plantelor, încât pot fi împinse prin stomate și ies la suprafața plantelor sub formă de picături bacteriene, care sunt o posibilă sursă de infecție a plantelor sănătoase..

Conform observațiilor lui V. Tsaumeyer, culoarea unor astfel de secreții poate servi ca un semn distinctiv al agentului cauzal al bolii. Culoarea evacuării în plantele afectate Xanthomonas phaseoli șiCorynebactrium flaccumfaciens, de obicei galben în timp ce Pseudomonas phaseolicola variază de la alb cenușiu la crem.

În opinia noastră, este foarte dificil să determinăm cu exactitate tipul de boală printr-o diferență atât de subtilă în culoarea externării. Este mult mai ușor să faceți acest lucru pe secțiuni ale părților afectate ale plantelor sau mai bine pe culturi pure izolate izolate de ele, pătându-le în funcție de Gram (Corynebactrium flaccumfaciens este pictat și Xanthomonas phaseoli și Pseudomonas phaseolicola nr). Conform lui 3. Clement și L. Lavrekovici (1962), aceste bacterii sunt bine separate prin sensibilitate la bacteriofage. La rândul său, fagii sunt foarte specifici agenților cauzali ai bacteriozei de fasole și pot servi ca semn de diagnostic al bolii. Pe baza acestui fapt, autorii au dezvoltat o metodă pentru determinarea bacteriozelor de fasole. W. Wallen și M. Sutton (1965) au comparat metoda de determinare Xanthomonas phaseoli v. fuscans sensibilitate la bacteriofag cu identificarea prin proprietăți culturale (alocarea pigmentului brun mediului) și a constatat că ambele metode au dat rezultate bune.

Semne externe de bacterioză de fasole

Boala poate afecta toate țesuturile plantelor, dar forma sa cea mai severă este observată cu deteriorarea sistemului vascular, deoarece în acest caz celulele și țesuturile plantelor sunt cele mai distruse.

Unul dintre primele simptome ale bolii într-un stadiu incipient de dezvoltare este formarea unor pete umede, oarecum unghiulare, pe partea inferioară a frunzelor. Pe varza, se poate observa apariția petelor între cotiledoane chiar și în faza formării lor. Petele sunt adesea înconjurate de un chenar verde strălucitor, care are plante atunci când sunt infectate. Xanthomonas phaseoli o formă rotundă mai regulată decât în ​​cazul altor boli bacteriene ale boabelor. În plus, atunci când sunt infectate cu acest agent patogen, petele sunt mult mai mari decât atunci când sunt infectate cu alți agenți patogeni, care, potrivit lui K. Stapp, pot servi drept semn important de diagnostic.

Al doilea semn caracteristic al acestei boli se manifestă deja într-o perioadă ulterioară de dezvoltare a plantelor, când bacteriile pătrund în sistemul lor vascular. Plantele cu un sistem vascular afectat încep să sufere de lipsa apei: în timpul zilei, mai ales pe vreme caldă, frunzele lor se ofilesc și cad oarecum pe petiol, dar noaptea, cu o scădere a temperaturii și a proceselor de evaporare, frunzele își recapătă aspectul normal. Această situație poate dura câteva zile, după care, odată cu o dezvoltare mai severă a bolii, întreaga plantă se uscă sau doar unele dintre ramurile ei se ofilesc, și cu cât sunt afectate mai mult vasele plantelor, cu atât simptomele uterării sunt mai pronunțate. Cu daune severe ale semințelor, bacteriile pot merge la punctul de creștere al plantei și îl pot provoca să moară. Odată cu creșterea ulterioară, cotiledoanele încep să se dezvolte puternic, ceea ce grădinarii numesc „capul șarpelui”. Cu toate acestea, un fenomen similar poate apărea din alte motive, de exemplu, dacă punctul de creștere este rupt accidental sau insectele îl mănâncă, precum și cu unele boli fungice. Conform observațiilor lui V. Zaumayer (1929-1932), boala varza poate fi stabilită nu mai devreme decât în ​​2-3 săptămâni după însămânțare, până când ajung la o înălțime de 22-30 cm.

Dacă planta nu a murit la o vârstă foarte mică sau dacă infecția a apărut mai târziu, adică cu o infecție secundară (nu din semințe), atunci simptomele bolii pot apărea separat pe frunze, tulpini și fructe.

Pe frunzele afectate, așa cum am menționat deja, în special pe partea inferioară a acestora, apar pete, deseori cu exudat umed. Odată cu dezvoltarea ulterioară a bolii, petele devin brune și fragile, în jurul lor se formează o graniță verde largă. Crescând și contopindu-se între ele, petele pot acoperi întreaga suprafață a lamei frunzelor.

În caz de înfrângere Pseudomonas phaseolicola petele cu halos se dezvoltă pe lama frunzelor, care sunt vizibile mai ales atunci când sunt privite împotriva luminii. Materialul din jurul petelor devine galben pal. Totuși, astfel de halos pe frunze, tulpini și păstăi sunt clar vizibile numai în stadiile incipiente ale dezvoltării lor, ulterior se înroșesc, se usucă și diferă puțin sau nu diferă complet de petele cu alte bacterioze.

R. Goss (1940), studiind influența factorilor de temperatură asupra dezvoltării halosului pe frunze, a constatat că halosul era mai clar marcat la o temperatură de 20 ° C și mai mică, la 32 ° C petele erau mai abundente, dar mici și subtile cu exsudat bacterian pe partea inferioară partea foii. Apariția simptomelor pe frunze depinde de vârsta lor: de frunzele mai în vârstă, simptomele au apărut mai repede decât de cele tinere (Omer Wood, 1969).

Pe tulpinile vechi, deteriorarea apare de obicei sub formă de benzi alungite de-a lungul lungimii tulpinii, mai rar sub formă de pete umede. Uneori pe tulpină, în special cu leziuni Xanthomonas phaseoli, bacteriile din sistemul vascular se desprind la suprafață, rezultând formarea unor pete de brâu, care, la fel ca dungi longitudinale, se înroșesc. Astfel de plante mor repede.

La fasole, boala apare mai întâi sub formă de pete umede care se usucă și iau aceeași culoare ca și pe tulpină. Această boală este ușor confundată cu antracnoza fasolea cauzată de ciupercă. Cloeosporium lindemuthianum, dacă este afectată, petele sunt mai adânci și au o culoare mai închisă. Uneori, prin aceste pete, bacteriile se scurg din sistemul vascular sub formă de incluziuni gălbui pe fundalul unei culori generale roșu-maro.

Foarte des cu înfrângerea boabelor, boala trece la semințe. Boala semințelor este deosebit de periculoasă, deoarece în acest caz bacteriile pătrund în țesuturi și nu sunt susceptibile acțiunii dezinfectanților. Pe semințele albe, în timpul infecției, se formează pete galbene de diferite dimensiuni. În caz de daune severe, întreaga suprafață a semințelor devine galbenă și, așa cum era, devine lăcuită. Semințele sunt adesea încrețite, mai ales dacă infecția a avut loc înainte de maturare. Pe semințele cu o suprafață vopsită în mod normal, toate aceste semne sunt foarte dificil de determinat, aproape imposibil, mai ales că semințele imature pot oferi aceeași încrețire de natură non-bacteriană.

Plantele afectate și răspândirea bacteriozei

Plantele gazdă pentru toate aceste bacterii sunt leguminoase exclusiv. Xanthomonas phaseoli infectează Dolichos lablab, Phaseolus acontifolius, Ph latifolius Ph. angularis, Ph. aureus, Ph. lunatus macrocarpus, Ph. coccineu, Ph. mungo, Ph. vulgaris și Soja mais (foarte slab și numai cu infecție artificială), Stizolobium duranteianum, Strofostylis hewola, Vigna sinensis.

Xanthomonas phaseoli v. fuscans numai Ph. vulgaris, Ph. lunatus, și slab Ph. coccineus, infecția cu toate celelalte soiuri de fasole, precum și alte plante leguminoase au dat rezultate negative.

Corynebactrium flaccumfaciens infectează Ph. lunatus macrocarpus, Ph. vulgaris și artificial Soja mais. Conform lui E. Wellhausen (1938), în timpul inoculării artificiale într-o seră în condiții de umiditate ridicată și temperatură (26-32 ° C), acest agent patogen poate infecta porumbul. Totuși, această afirmație este foarte îndoielnică, întrucât, potrivit aceluiași autor, există astfel de agenți patogeni specifici Corynebactrium michiganense și Corynebactrium insidiosum, de asemenea, porumb infectat în aceleași condiții. Este posibil ca simptomele bolii în acest caz să fie cauzate de B. stewarti, care a lovit semințele de porumb.

Pseudomonas phaseolicola infectează Ph. vulgaris, Ph. coccineu și Ph. lunatus macrocarpus. W. Burkholder (1930) observă că acest microorganism este mai puțin patogen pentru plante decât Xanthomonas phaseoli șiCorynebactrium flaccumfaciensiar acest lucru amintește Xanthomonas phaseoli v. fuscans.

Un studiu asupra bacteriozelor de fasole a arătat că agenții patogeni sunt destul de răspândiți și se găsesc în multe țări ale lumii: Corynebactrium flaccumfaciens- în SUA, Canada, Franța, Germania de Est și Germania, Belgia, Bulgaria, Austria- Pseudomonas phaseolicola în multe state ale SUA din URSS RDG și Germania, Elveția Olanda, Spania, Italia, Anglia Cehoslovacia- Xanthomonas phaseoli- în SUA, Canada, URSS (regiunile sudice), Austria, Franța, Norvegia, Republica Democrată Germană și Republica Federală Chineză, Japonia, Filipine, Africa de Sud și alte țări.

Nocivitatea bacteriozei, al cărui agent cauzator este Xanthomonas phaseoli, se știe puțin. La un moment dat, V.K.Zazhurilo (1936) studia această întrebare. Datorită răspândirii largi a acestei boli, autorul nu a luat plante sănătoase pentru control, ci plante cu daune minime. Potrivit acestuia, suma tuturor pierderilor de cultură la diferite grade de daune este de 12,9. Ținând cont că controlul nu a fost plantele sănătoase, dar cu un grad minim de daune (0,1 puncte), autorul nu consideră că acest procent este exagerat. În plus, dacă luăm în considerare pierderile din cauza daunelor inițiale aduse plantelor din semințele infectate (aproximativ 2,5), atunci pierderile totale din Xanthomonas phaseoli va fi mult mai mare. În Moldova Xanthomonas phaseoli afectează anual între 30 și 46 de plante de fasole (Balashova, 1968).

Soiuri de rezistență

Mulți cercetători au fost implicați în îmbunătățirea rezistenței soiurilor la boabe. Multe lucrări în această direcție au fost efectuate de R. Rends și W. Broserton (1925). Au studiat 170 de soiuri americane și 493 de soiuri străine din 23 de țări. S-a dovedit că 5 soiuri erau imune la antracnoză și Xanthomonas phaseoli, 27 soiuri - numai pentru antracnoză și 33 soiuri - numai pentru Xanthomonas phaseoli. Alți autori raportează susceptibilități diferite ale soiurilor de fasole față de bacteriose (Kunnigem, 1940-Jensen, Goss 1942). R. Klaus (1967), de exemplu, notează 7 soiuri de fasole rezistente chiar și la cea mai dăunătoare rasă Pseudomonas phaseolicola.

Studiul stabilității diverselor soiuri în condițiile URSS a fost realizat de V. B. Yenken, R. M. Galachyan și alții, care indică, de asemenea, prezența soiurilor stabile și sensibile. Soiurile de est V. B. Yenken consideră mai stabil.

L. X. Shpiler (1973) a dezvoltat o scală pentru determinarea rezistenței la câmp Xanthomonas phaseoli, ceea ce prezintă un interes indubitabil pentru practica de reproducție, în plus, autorul a stabilit dependența rezistenței în câmp a soiurilor de fasole de lungimea sezonului de creștere, de structura morfologică a tufei, precum și de culoarea florilor și semințelor..

Măsuri de control

Recoltarea semințelor din plante sănătoase - dezinfectarea semințelor - introducerea soiurilor rezistente - însămânțarea târzie - îndepărtarea de pe teren a reziduurilor de culturi, inclusiv deșeuri după măcinare.