Choroby powodowane przez patogeniczne bakterie

Słownik niezrozumiałych pojęć tutaj

Wprowadzenie

Bakterie są prokariotami. Są one mikroorganizmami jednokomórkowymi z cytoplazmą otoczoną błoną komórkową i ścianą komórkową. Cytoplazma zawiera rybosomy i materiał genetyczny (DNA, nukleotyd) nie otoczony błoną. Bakterie są zatem mikroorganizmami nie posiadającymi jądra, którego obecność wyróżnia organizmy eukariotyczne nadkrólestwa Eukaryota.

Bakterie są mikroorganizmami stosunkowo małymi. Wymiary typowej komórki bakterii pałeczkowatej wynoszą około 1 x 3 µm.

Ze względu na kształt bakterie dzieli się na kuliste, pałeczkowate i spiralne. Różnorodność bakterii wyraża się również różnym składem chemicznym ich ściany komórkowej i cytoplazmy. Różnica ta ujawnia się w wyniku barwienia komórek bakterii metodą Grama. Według tej metody bakterie najpierw poddaje się działaniu fioletu krystalicznego, następnie roztworu jodu w jodku potasu (płyn Lugola) i w końcu alkoholu. Zadaniem alkoholu jest wypłukanie z cytoplazmy i ściany komórkowej zastosowanych wcześniej barwników. Rodzaj reakcji po takim barwieniu bakterii dzieli je na Gram-dodatnie i Gram-ujemne. U bakterii Gram-dodatnich barwnik tworzy nierozpuszczalne związki z pewnymi komponentami cytoplazmy i ściany komórkowej. Bakterie Gram-ujemne nie reagują z zastosowanymi barwnikami, które przez to łatwo zostają wypłukane alkoholem. Jednak spośród bakterii pałeczkowatych tylko gatunki z rodzaju Clavibacter są Gram-dodatnie. Przedstawiciele rodzajów Agrobacterium, Erwinia, Pseudomonas i Xanthomonas są Gram-ujemne. Z tego powodu innymi kryteriami używanymi przy klasyfikowaniu bakterii do taksonów rangi rodzaju i niższych od rodzaju są cechy morfologiczne ich kolonii rozwiniętych na wyspecjalizowanych podłożach agarowych, ich własności fizjologiczne i biochemiczne oraz wyniki testów serologicznych i badań molekularnych. Wśród bakterii wyróżnia się również bakterie zdolne do przemieszczania się i bakterie nieruchliwe. Na podłożach agarowych większość bakterii tworzy kolonie śluzowate. Tylko przedstawiciele grupy Actinomycetes formują rozgałęzione strzępki przypominające strzępki grzybów.

Obecnie stosowane kryteria dzielą bakterie patogeniczne następująco:

Większość bakterii patogenicznych rozwija się głównie pasożytniczo wewnątrz rośliny gospodarza, posiadając niewielką zdolność utrzymania się jako saprotrofy w martwych resztkach roślin lub w glebie. Do bakterii rozwijających się pasożytniczo wewnątrz rośliny należy np. Erwinia amylovora, sprawca zarazy ogniowej wielu gatunków roślin z rodziny Rosaceae. Inne bakterie rozwijają się głównie poza żywą rośliną. Do nich należą np. Agrobacterium tumefaciens, sprawca guzowatości korzeni, i Streptomyces scabies, wywołujące parcha zwykłego ziemniaka, które są typowymi organizmami glebowymi. Bakterie mogą również przeżywać w nasionach, innych częściach roślin lub owadach glebowych. Bakterie związane z roślinami mogą utrzymywać się epifitycznie (na powierzchni roślin), w kwiatach, ranach i ich wydzielinach lub endofitycznie (wewnątrz porażonych komórek lub tkanek).

Bakterie powodują głównie mokre zgnilizny, zgorzele i guzowatości zaatakowanych organów. Streptomyces scabies jest sprawcą parcha bulw ziemniaka, powodując suchą zgnilizne i wykruszanie się tkanki bulw.

Bakterie rozprzestrzeniają się głównie przy udziale wody, porażonych organów roślin, owadów, innych zwierząt i ludzi.

Ochrona roślin przed bakteryjnymi przyczynami chorób na ogół jest bardzo trudna. Obejmuje ona zespół różnych przedsięwzięć, w tym: (1) używanie wolnych od bakterii nasion, bulw i sadzonek, (2) niszczenie części lub całych porażonych roślin, (3) stosowanie optymalnego nawożenia i nawadniania, (4) wykorzystywanie roli zmianowania w przerywaniu ciągłości roślin gospodarzy, (5) odkażanie podłoża, (6) używanie środków chemicznych - spośród preparatów chemicznych zalecanych do stosowania przeciw sprawcom chorób bakteryjnych wymienia się przede wszystkim preparaty miedziowe, (7) stosowanie preparatu o nazwie Polagrocyna zawierającego komórki bakterii Agrobacterium radiobacter szczepu K-84 w celu ochrony korzeni roślin z rodziny Rosaceae przed Agrobacterium tumefaciens, sprawcą guzowatości korzeni.

Cel ćwiczenia

Materiał

Atlas chorób ziemniaka i buraka. Preparaty mikroskopowe z komórkami bakterii z rodzajów Pseudomonas i Erwinia oraz strzępkami i zarodnikami Streptomyces scabies. Bulwy i rośliny ziemniaka z objawami odpowiednio mokrej zgnilizny i czarnej nóżki ziemniaka. Pędy topoli z objawami raka bakteryjnego topoli. Materiał zielnikowy z objawami guzowatości korzeni i bakteryjnej plamistość liści winorośli.

Ćwiczenie

Pytania i zadania