Механизм воздействия фитоплазмозов
Фитоплазмы заселяют в основном флоэму растений и распространяются системно. Проникновение данной группы патогенов в клетки происходит редко, обычно они действуют с поверхности клеток.
Первая фаза фитоплазменной инфекции основана на способности фитоплазм адсорбироваться на клетках растения-хозяина. Это обусловлено родством рецепторного аппарата клеток хозяина и фитоплазм. Адсорбировавшиеся на мембранных элементах клеток фитоплазмы получают возможность извлекать из них питательные субстраты и влиять на генетический аппарат клеток растения-хозяина.
Конечный эффект взаимодействия фитоплазм и клеток выражается либо в развитии острой инфекции, сопровождающейся видимыми изменениями, разрушением пораженных клеток, либо скрытой формой – изменением метаболизма и функций пораженных клеток, нарушением нормального клеточного деления, хромосомными изменениями.
Основные факторы патогенности фитоплазм – токсины, перекись водорода, аммиак, ферменты. Кроме того, фактором патогенности считают конкуренцию патогена с клеткой-хозяином за субстраты энергетического и белкового обмена (аминокислоты, углеводы).
Симптомы фитоплазмозов
В пораженных растениях фитоплазмы часто встречаются в смешанных инфекциях с вирусами, вироидами, риккетсиеподобными организмами. В частности, в тканях томатов, пораженных столбуром, в клетках флоэмы наблюдаются частицы фитоплазмы и признаки присутствия вируса табачной мозаики. Это явление объясняется тем, что указанные заболевания имеют общие способы распространения, циркуляции и сходные приемы защиты.
Характерные внешние симптомы фитоплазмозов:
- деформация цветков, побегов, листьев;
- появление вместо одного множества цветков с неправильным развитием или большого количества побегов из спящих почек (полиферация цветков и побегов);
- изменение окраски пораженных органов (антоцианоз);
- превращение отдельных структур цветка в листовидные образования (филлодии);
- позеленение цветков (виресценция);
- «ведьмины метлы» – повышенная кустистость;
- карликовость – угнетение роста;
- вилт – увядание растений.
Все указанные симптомы могут присутствовать на одном растении одновременно. В процессе онтогенеза растений происходит изменение концентрации фитоплазм в тканях. Это может приводить к ложному выздоровлению, свойственному данной группе заболеваний.
Способы передачи инфекции
Фитоплазмы по способу распространения являются типичными трансмиссивными патогенами. Они не переносятся механически с соком пораженных растений и через семена. Механическая передача фитоплазмозов возможна только при использовании больного прививочного материала.
Для распространения фитоплазменной инфекции в природе необходим вектор (переносчик). Основную роль в распространении фитоплазмозов играют насекомые Семейства Цикадки (Cicadellidae). Насчитывается более 60 видов цикадок-векторов фитопатогенных микоплазм. Кроме того, переносчиками фитоплазм в естественных условиях являются насекомые – представители семейства Листоблошки (Psyllidae) и семейства Фонарницы(Fulgoridae), а также насекомые семейства Настоящие трипсы
Tripidaeи различные представители отряда Акариморфных клещей (Acariformes) – вредителей растений, в частности из семейства Клещи галловые четырехногие (Eriophyidae).
Некоторые виды фитоплазм способны размножаться в организме переносчиков. В этом случае вектор становится важным резерватором, способным вызывать вспышку фитоплазмоза.
Насекомое приобретает способность передавать инфекцию не сразу после питания на больном растении, а через определенное время. За это время фитоплазмы размножаются в организме вектора. Это подтверждается микроскопированием переносчиков, при котором в их организмах обнаруживаются тела фитоплазм.
В растениях фитоплазмы сохраняются только в живых тканях: корнях, корневищах, луковицах, клубнях, корнеплодах. В семенах фитоплазмы не обнаруживаются.
Методы диагностики фитоплазмозов
Поскольку фитоплазмозы не переносятся механически с соком пораженных растений и через семена, то для доказательства инфекционности используется метод прививки на восприимчивые виды здоровых растений или растения-индикаторы. В частности, чувствительными к фитоплазмам виды рода Барвинок (Vínca). Эти растения специфично реагируют на заражение фитоплазмами изменением окраски, формы цветка и общим хлорозом листьев.
В некоторых случаях для создания «биологического мостика» между анализируемым растением и растением-индикатором используют виды рода Повилика (Cuscuta).
В качестве косвенного теста для определения зараженности растений фитоплазмозами применяют опрыскивание растений или добавление в искусственную среду при их культивировании антибиотиков тетрациклинового ряда. Данная группа антибиотиков ингибирует репродукцию фитоплазм и у обработанных растений наблюдается маскировка признаков заболевания.
Наиболее точным методом диагностики фитоплазмозов является электронное микроскопирование ультратонких срезов растений. При этом обнаруживаются тела фитоплазм.
Вредоносность фитоплазмозов
Фитоплазмозы – вредоносные заболевания и наносят существенный вред. По вредоносности фитоплазмозы обычно относятся к катастрофическим заболеваниям. Растения, инфицированные фитопатогенными микоплазмами, вообще не дают урожай или резко снижают его количественные и качественные характеристики. Многие виды фитоплазм имеют широкую специализацию. В частности, возбудитель желтухи астр паразитирует также на томатах, моркови, сельдерее, землянике и многих других растениях. Столбур пасленовых поражает вьюнок, молочай, бодяк.
В настоящее время выявлено более 100 видов фитоплазм, которые являются возбудителями более 300 различных фитоплазмозов. Наибольший экономический ущерб наносят фитоплазмозы пшеницы, пасленовых, винограда и отдельных древесных культур (яблони, груши, шелковицы). Фитоплазмозы широко распространены в основных районах хлебопашества, овощеводства и плодоводства.