DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2023 str. 80 <-- 80 --> PDF |
Bakterioze biljaka Milan Glavaš U Šumarskom listu broj 9–10 (2022.) Pernek i suradnici napisali su članak o akutnom odumiranju hrasta crnike na Hvaru uzrokovanom s tri vrste bakterija. Upozoravaju da bi se te bakterije mogle prenijeti i u unutrašnjost na hrast lužnjak i kitnjak. Glede činjenice da se šumari malo bave proučavanjem bakterija, smatram da bi im bilo korisno spoznati osnovna svojstva bakterija. Zato sam o tme odlučio napisati ovaj članak. Opće karakteristike bakterija Bakterije su u prirodi najrasprostranjenija grupa mikroorganizama. One igraju vrlo važnu ulogu u gospodarstvu. Velika im je uloga u procesu obrazovanja tla. Najveće im je značenje u oboljenju čovjeka, životinja i biljaka. Unutarnja organizacija bakterijske stanice je složena kao i njihov kemijski sastav. U gram pozitivnih bakterija u sastav staničnih stjenki ulaze mukopeptidi, polisaharidi i kiseline. Gram negativne bakterije složenije su po kemijskom sastavu. U njih je znatna količina lipida. Stanična stjenka je propusna i kroz nju hranidbene tvari slobodno ulaze u stanicu. U centralnom dijelu stanica lokalizirano je jezgreno tkivo – dezoksiizobonukleinska kiselina (DNK). Po starijoj sistematici razred Eubacteriae obuhvaća 17 redova, 34 porodice i 156 rodova. Postoji oko 35 skupina bakterija. Oko 100 vrsta su patogeni čovjeka. Inače su bakterije paraziti čovjeka, životinja i biljaka. Često uzrokuju bolesti, pa se zato nazivaju patogenim bakterijama. One tvore samo mali dio bakterijskog carstva. Postoji više grupa bakterija. Fototropne bakterije su porpurne ili zelene. To su tipični vodeni organizmi. Njihov rast je moguć samo pri osvjetljenju. Kemoautotrofne su široko rasprostranjene u tlu. Vodikovim bakterijama pripadaju mnoge fototrofne bakterije, sumporne i tinove. Tu spadaju bezbojne bakterije, željezne bakterije – one zakiseljavaju organske tvari željeza, susreću se u vodama i u tlu. Gomoljaste bakterije su u simbiozi s višim biljkama koje obrazuju gomolj. Bakterije tla opskrbljuju mahunarke s dušikom. Prema načinu života postoji više grupa bakterija, a za nas su bitne fitopatogene bakterije. Izvori zaraze fitopatogenih bakterija Jedan od važnih izvora zaraze je sjeme. U sjemenu ili na njegovoj površini bakterije nalaze povoljno mjesto za prezimljavanje. Važni izvori zaraze su i ostaci bolesnih biljaka, posebice drvenasti dijelovi. Tlo kao izvor infekcije ne predstavlja veliku opasnost, jer bakterije u tlu brzo ugibaju. Neke vrste kukaca su vektori bakterija te nematode i životinje (ptice). Veliku opasnost predstavljaju kapljice kiše s ostacima bolesnih biljaka koji se vjetrom i zračnim tokovima raznose na velika rastojanja. Čovjek svojom djelatnošću također može prenositi bakterije na velika rastojanja. Stvaranje kemijskih spojeva bakterijama Mikroorganizmi (tu spadaju i bakterije) proizvode različite spojeve važne za rast biljaka, životinja i dr. Nazivaju se mikrobni metaboliti. Tu spadaju fermenti, vitamini, aminokiseline, antibiotici, hormoni, toksini i dr. Postoji oko 2000 antibiotika. Među tim spojevima giberelin stimulira rast biljaka i djeluje na cijeli niz drugih procesa. Toksini koče rast i razvoj biljaka. Vitamini su važni za medicinu i gospodarstvo. Crvene pigmente obrazuje nekoliko vrsta bakterija. Neke vrste obrazuju žute i plave pigmente, a bakterije tla proizvode crne i smeđe pigmente. Neki pigmenti imaju antibiotsko djelovanje – antibiotici. Aminokiseline su neophodne za sintezu fermenata, a značajne su i u medicini. Hormoni su složeni organski spojevi. Mnogi su cijenjeni kao ljekoviti preparati i široko se koriste u praksi liječenja. Alkaloidi pokazuju jako djelovanje na organizam. Mnogi su otrovni. Fermenti imaju veliko praktično značenje, nalaze primjenu u seoskom gospodarstvu, medicini i znanstvenim istraživanjima. BAKTERIJSKE BOLESTI BILJAKA Poznato je više od 300 vrsta bakterija koje uzrokuju bolesti različitih biljaka. Nazivaju se fitopatogene bakterije. Postoje podaci da bakterije spadaju u carstvo Procariota, odjel gram negativnih bakterija obuhvaća nekoliko rodova, a odjel gram pozitivnih bakterija samo tri roda. Mogu zaraziti preko 1000 biljnih vrsta. Vrlo je značajna specifičnost fitopatogenih bakterija, njihova rasprostranjenost i vrijednosti. Među uzročnicima bakterioza razlikuju se visokospecijalizirani paraziti – monofagi koji zarazu šire na samo jednu biljnu vrstu ili biljke jedne porodice i polifagi – koji zarazu šire na mnoge vrste, rodove biljaka iz različitih porodica. Fitofagne bakterije su kozmopoliti, među njima postoje vrste specifične za određene gospodarske zone – endemi. Bakterijske bolesti biljaka nanose ogromne ekonomske štete. Postoje vrste koje zarazu šire na biljke na ogromnim površinama, npr. bakterijsko venuće kukuruza. Fitopatogene bakterije nanose velike štete i šumskim vrstama (hrast, topola, bukva, jasen, bor i dr.). Jedan od važnih izvora zaraze fitopatogenim bakterijama je sjeme. U sjemenu ili na njegovoj površini bakterije nalaze povoljno mjesto za prezimljavanje. Važni izvori zaraze su i ostaci bolesnih biljaka, posebice drvenasti dijelovi. Tlo kao |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2023 str. 81 <-- 81 --> PDF |
izvor infekcije ne predstavlja veliku opasnost, jer bakterije u tlu brzo ugibaju. Neke vrste kukaca su vektori bakterija, te nematode i životinje (ptice). Veliku opasnost predstavljaju kapljice kiše s ostacima bolesnih biljaka koji se vjetrom i zračnim tokovima raznose na velika rastojanja. Velika većina bakterija je osjetljiva na izravnu sunčevu svjetlost. Čovjek svojom djelatnošću također može prenositi bakterije na velika rastojanja. Bakterijske bolesti su na mnogim kultiviranim biljkama. Bakterije uzrokuju veliku štetu poljoprivrednim kulturama i šumskom bilju. Bakterije se sastoje od jedne stanice i lišene su klorofila. Razmnožavaju se dijeljenjem meristemske stanice na dva dijela. Hrane se osmotskim putem kroz membranu stanica. Po obliku sve fitopatogene bakterije su štapićaste. Među njima prevladavaju vrste s polarnim bičevima. Većina ih ne obrazuje spore. Sporonosne bakterije sposobne su zaraziti 25 vrsta biljaka. U fitopatogenih bakterija utvrđeni su slijedeći fermenti: proteaz – uzročnici su truleži biljnog tkiva i venuća biljaka, mliječni fermenti, citaze (celulaze), pektinaze, protopektinaze, klorofilaza, tirozinaza. Postoje tri grupe toksina koje obrazuju fitopatogene bakterije: toksini koji uzrokuju lokalne zaraze, toksini koji uzrokuju venuće biljaka i toksini koji uzrokuju hipertrofiju i hiperplaziju. U sistematskom pogledu navodi se pet porodica i 17 rodova fitopatogenih bakterija. To su Mycobacteriaceaea (Corinebacterium, Aplanobacterium), Pseudomonadaceae (Pseudomonas, Xanthomonas), Rhizobiaceaea (Rhizobium), Bacteriaceae (Erwinia, Pectobacterium, Chromobacterium), Bacillaceae (Bacillus, Clostridium). Pored toga navode se još i rodovi Bacterium, Aplanobacter, Agrobacterium, Pseudobacterium i Mycobacterium . Najvažniji rodovi fitopatogenih bakterija su Aerobacterium, Corynebacterium (Clavibacter), Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas i Streptomyces. Pri općem oboljenju bakterije zaraze korijen i provodne sudove, što za sobom može povući ugibanje cijele biljke ili određenih njenih dijelova. Kod umjerene zaraze – parenhimatoza, obolijevaju određeni dijelovi biljke. Tu nastaju truleži, nekroze i upale određenih organa biljke. U zaraženim biljkama nastaju fiziološke promjene: smanji se klorofil, fotosinteza i disanje biljaka, povisuje se sadržaj glukoze, dušika i kiselina. Jako se smanji transpiracija. Fitopatogene bakterije prodiru u biljku kroz prirodne otvore i tkiva (većina) i kroz mehaničke povrede. Po specijalizaciji na biljku domaćina postoje tri grupe bakterija. U prvoj su visokospecijalizirane bakterije, parazitiraju na biljkama, odnose se k jednom rodu ili čak jednoj vrsti. Takve se bakterije nazivaju monofagi. Drugoj grupi pripadaju bakterije koje zaražavaju cijeli niz rodova i vrsta, no u okvirima samo jedne porodice. Treća grupa su polifagi. One zarazu šire na biljke iz različitih porodica. Kod bakterija postoji i unutarvrsna specijalizacija. U odnosu s vanjskom sredinom, većina fitopatogenih bakterija se razvija pri temperaturama od 18 do 25 0C, minimaalne temperature su 0 do 2 oC, maksimalne od 35 do 37 oC, a latentne od 45 do 47 oC. Visoka vlažnost zraka važna je u početnom stadiju infekcije. Infekcije gotovo nema bez kapi vode. Odumrle stanice, zbog smanjenog vodnog režima, napadaju neke bakterije koje se ne mogu razvijati na živim tkivima biljaka. One iz odumrlih stanica prelaze na zdrava tkiva. Za infekciju i daljnji razvoj bakterija važna je aeracija tla, ishrana biljaka i tlo. Od biotičkih faktora važni su uzajamni odnosi s kukcima, nematodama, gljivama tla i virusima. Izvori zaraze biljaka bakterijama Sjeme je važan izvor zaraze fitopatogenim bakterijama. U sjemenu bakterije prezimljavaju i sjemenkama mogu biti prenesene na velike udaljenosti. Žive biljke mogu biti spremišta bakterija i sredstvo širenja na velike udaljenosti. Mrtvi ostaci oboljelih biljaka su jedan od osnovnih izvora zaraze biljaka bakterijama. Kukci su mjesta prezimljavanja bakterija i izvor zaraze. Rizosfera korijena je mjesto lokalizacije fitopatogenih bakterija. U tlu većina fitopatogenih bakterija brzo ugiba. Neke vrste su sposobne živjeti u sterilnom tlu, a u nesterilnom ugibaju. Neke bakterije ostaju u tlu duže ili kraće vrijeme, neke pri izvjesnim uvjetima gube patogenost, a neke se u tlu razmnožavaju. Putovi rasprostranjenja U većini slučajeva fitopatogene bakterije se ne mogu po zraku daleko rasprostranjivati, jer brzo ugibaju u suhom zraku. U vlažnom zraku šire se kapljicama kiše. Kapljicama kiše raznose se mnoge fitopatogene bakterije. Ako je kiša s vjetrom, bakterije se prenose na daleka rastojanja. Vjetar može ozlijediti biljke i time se otvara put za infekcije. Kukci su u nizu slučajeva tijesno povezani s uzročnicima bakterioza. Najčešći je mehanički prijenos. Prenose ih i druge životinje. Čovjek ih širi svojom djelatnošću. Ostale značajke fitopatogenih bakterija Fitopatogene bakterije su rasprostranjene posvuda po zemlji. Neke vrste mijenjaju areal rasprostranjanja. Dijagnostika bakterioza ima veliko značenje za pravilne mjere borbe. Na jednoj biljci mogu biti znakovi različitih oboljenja. Da bi se utvrdilo koje je oboljenje potrebna su različita istraživanja. Postoji nekoliko metoda istraživanja zaraženog sjemena. Mjere borbe Za pravilne mjere borbe neophodno je znati karakter njihovog razvoja u prirodnim uvjetima. Dezinfekcija sjemena jedna je od važnih mjera borbe s njima. Za borbu s mnogim bakteriozama moguće je primijeniti prskanje listova antibioticima. Za uništavanje patogenih bakterija u tlu mogu se |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2023 str. 82 <-- 82 --> PDF |
primijeniti antagonisti koji ih uništavaju. Korisno je uništavati ostatke bolesnih biljaka, orezivanje zaraženih dijelova i uklanjanje bolesnih biljaka. Veliko značenje ima i uništavanje kukaca, vektora, koji napadaju biljke. Bakterije na nekim šumskim biljkama Na određenim šumskim biljkama bakterije mogu uzrokovati velike, nesagledive štete. Ovdje se navodi nekoliko vrsta. Simptomi bolesti su pjegavost (najčešća), nekroza, plamenjača, rak rane, tumori, vlažna trulež, izrasline i venuće. Bukva Vodenastu bolest bukve i mnogih šumskih vrsta uzrokuju vrste iz roda Erwinia. E. minipressuralis uzrokuje bolest hrasta, graba, topole i lipe. E. horticola uzrokuje crnu bakteriozu bukve. Na listovima hrasta obrazuje nekrotične zone, a dolazi i na grabu i lipi. E. rhapontici izaziva na bukvi zaraze velikih razmjera. Ta bakterija može zaraziti niz drvenastih i poljoprivrednih biljaka. Poznato je da dolazi na bukvi, hrastu, lipi i grabu. Rak bukve, brijesta i topola uzrokuje Agrobacterium tumefaciens. Inače rak uzrokuje više vrsta bakterija. Gnojna oboljenja na bukvi, hrastu, ružama i glogu uzrokuju Pseudomonas spp. Na bukvi je utvrđeno 12 bolesti raka uzrokovanih bakterijama iz rodova Erwinia i Pseudomonas. Hrast Vodenu bolest uzrokuje Erwinia multivora. Ona uzrokuje bolest i mnogih drugih drvenastih biljaka. E. minipresslaris, E. valachia i E. quercola uzrokuju analognu bolest hrasta. E. lignifilla uzrokuje rakasta oboljenja hrasta. E. lignifilla uzrokuje rakasta oboljenja hrasta. E.multivora, E. quercina sp. nova zarazuju žir. E. amylovora i E. cartovora uzrokuju nastajanje sluzi. Na hrastu dolazi i E. rhapontici. Gnojna oboljenja uzrokuju Pseudomonas spp. E. nimi zarazuje listove. Na hrastu crniki utvrđene su Brenneria godwinni, Gibbsiellaquercinecans i Lonsdalea britanica. Grab Trulež graba uzrokuju Esherichia coli, E. amilovora i Clostridium butyricum i druge. Clostridium sp. je izoloirana iz stabla ive. Trulež graba uzrokuju bakterije iz rodova Erwinia. Pseudomonas, Xsanthomonas i Bacillus. Grab napadaju anaerobne bakterije. One napadaju i hrast, topolu, lipu, brezu, jabuku, krušku, šljivu, paradajz i krastavac. Breza Masovno vodenasto sušenje breze uzrokuje Erwinia multivora. Mokre nekroze uzrokuju Pseudomonas syringae i bakterije bliske k Erwinia cencerogena. Mokre nekroze se pripisuju mnogim drvenastim vrstama. Uzročnik bakterijskog venuća je E. salicis. Ona se prenosi kukcima, vjetrom i kišom. Topola Topola se zarazuje bakterijama češće nego vrste drugih rodova. Vodenastu bolest uzrokuju Erwinia multivora i E. nimipressurus. E. multivora zarazuje gotovo sve vrste drveća i grmnlja, npr. bor. Jelu, tisu, bukvu, grab, klen, orah, kesten i dr. E. nimi zarazuje listove hrasta, bukve i graba. Među uzročnicima raka topola prevladavaju bakterije rodova Pseudomonas, Ervinia i Bacillus. Rak uzrokuju i vrste rodova Corynebacterium, Xsanthomonas, Chromobacterium i Bergonizini. Nekroze kore uzrokuju Micrococcus populi, Corynebacterium, Ervinia i Pseudomonas vrste. Uzročnici bakterijskih opekotina su Pseudomonas syringae, Ps. cerasi i E. herbicola. Uzročnici tuberkuloze su Agrobacterium tomefaciens i Bacillus populi. B. populi izaziva zarazu na listovima mnogih vrsta, npr. na topoli, ivi i crvenom hrastu. Brijest Vodenu bolest uzrokuje Micrococus ulni i Erwinia spp. Listove napada pseudomonas ulmi. Jasen Bakterijski rak uzrokuje Bacterium savastanoi (napada i maslinu i oleander) i Pseudomonas savastanoi var. fraxini. Pseudomonas savastanoi zarazuje predstavnike porodice Oleaceae i drugih porodica. Četinjače Na četinjačama dolaze Erwinia multiflora i E. cancerogena. Te su bakterije polifagi, zarazuju različite vrste drveća. Bakterije iz smreke zarazuju topole i brze. Sigurno je da bakterije dolaze i na drugim šumskim vrstama drveća što bi trebalo istražiti. Veoma je važno utvrditi ispravne mjere zaštite od bakterija. Bilo bi vrlo korisno da se pojedini šumari specijaliziraju za proučavanje bakterija. Literatura Gorlenko, M. V., 1956: Bakterijakne bolezni rastenij. Viša škola Moskva. Grupa autora., 1074: Žiznj rastenij, knjiga 1. Bakterije i aktinomiceti. Prosvješćenie Moskva Gvozdjak, R. I., Jakovljeva, L. M., 1979: Bakterijalne bolezni lesnih dervesnih porod. „Naukova dumka“, Kiev. https:/ Wikipedija. org.“viki“ Bakterije https://bs. Wikipedija. org. „viki“ Bakterija https. //www. enciklopedija. Hr, Bakterije Hrvatska enciklopedija https://euditprij-shole.hr. Bakterije – Biologija 2, – Euditorij – e – Škole https:/www, pharmounzig.hr. Ekonomsko-biokemijski fakultet, Stjepan Pepenjak. Sistematika bakterija https://www.Biont.skola.com. Klasifikacija bakterija, Tanja Berić, 2009. https.://www.prof.ues.rs.ba. „Ostald“ Fitopatogene bakterije |