Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техника лабораторной работы с фитопатогенными микроорганизмами. Учебное пособие
.pdf
151
лаборатории бактериологии растений. Подробные характеристики
растительных патогенных бактерий каждого рода приведены в таблице 18.1.
Индуцированные болезни растений обычно известны как корончатая
желчь, волосатый корень и тростниковая желчь. Некоторые штаммы обладают
широким диапазоном хозяев, в то время как другие (например, изоляты
виноградной лозы) обладают очень ограниченным диапазоном хозяев.
Опухоли самопролиферируют и поддаются обработке. Индукция опухоли
Агробактериями коррелирует с наличием в бактериальных клетках большой
опухоль-индуцирующей плазмиды (Ti-плазмиды).
Агробактерии-это почвенные обитатели. Онкогенные штаммы
встречаются в основном в почвах, ранее загрязненных больным растительным
материалом. Некоторые неонкогенные штаммы Agrobacterium были выделены
из клинических образцов человека. Тип вида: Agrobacterium tumefaciens.
18.2. Pseudomonas
Бактериальные клетки представляют собой прямые или слегка изогнутые
стержни размером 0,5–1,0 × 1,5–5,0 мкм. Многие виды накапливают Поли-b-
гидроксибутират в качестве углеродного запасного материала, который
проявляется в виде суданофильных включений. Они не производят протезов и
не окружены оболочками. Клетки окрашивают Грамотрицательно.
Подвижность происходит за счет одного или нескольких полярных
жгутиков; они редко бывают немотивированными. У некоторых видов также
могут образовываться боковые жгутики более коротких длин волн. Они
аэробны, имеют строго дыхательный тип метаболизма с кислородом в качестве
конечного акцептора электронов; в некоторых случаях нитрат может
использоваться в качестве альтернативного акцептора электронов, позволяя
росту происходить анаэробно. Ксантомонадины не вырабатываются.
Большинство, если не все, видов не могут расти в кислых условиях (рН 4,5).
Большинство видов не нуждаются в органических факторах роста. Оксидаза
положительная или отрицательная. Каталаза положительна и
хемоорганотрофна; некоторые виды являются факультативными
152
хемолитотрофами, способными использовать Н2 или СО в качестве
источников энергии.
Широко распространен в природе. Некоторые виды являются
патогенными для человека, животных или растений. Вид: Pseudomonas
aeruginosa.
18.3. Ralstonia
Ralstonia - грамотрицательная бактерия с палочковидными клетками
длиной 0,5-1,5 мкм, с одиночным или пучком полярных жгутиков.
Положительная реакция окрашивания гранул поли-b-гидроксибутирата
суданским черным или нильским синим отличает R. solanacearum от многих
других (фитопатогенных) грамотрицательных видов бактерий. Колонии часто
вырабатывали нефлуоресцирующий, но способный к диффузии коричневый
пигмент. На общей питательной среде вирулентные изоляты R. У пасленовых
развиваются жемчужно-кремово-белые, плоские, неправильные и жидкие
колонии, часто с характерными завитками в центре, в то время как
авирулентные формы R. solancearum образуют маленькие, круглые, нежидкие,
маслянистые колонии, которые полностью кремово-белые. На средах Kelman's
tetrazolium и SMSA колонии вирулентных изолятов имеют кроваво-красный
цвет, в то время как авирулентный R. solanacearum полностью темно-красный.
Ралстония не вырабатывает флуоресцентный пигмент, как синегнойная
палочка. Наиболее важным растительным патогеном является Ralstonia
solanacearum, почвенная бактерия, колонизирующая сосуды ксилемы корня,
вызывающая увядание у очень широкого спектра потенциальных растенийхозяев.
Важными патогенными видами растений являются Ralstonia solancearum,
которые поражают картофель, помидоры, баклажаны, бананы, герань, имбирь,
табак, стручковый перец, розу и сою, в то время как вид Ralstonia syzgii
является патогенным для растений гвоздики в Индонезии. Другие виды рода не
являются патогенными для растений и, как сообщается, являются
клиническими патогенами.
153
18.4. Xanthomonas
Бактериальные клетки представляют собой прямые палочки, обычно
размером 0,4–0,7 × 0,7–1,8 мкм, преимущественно одиночные. Не образуйте
включений Поли-b-гидроксибутирата. Не имеют ножен или протезов. Стадии
покоя не известны. Клетки окрашивают Грамотрицательно. Подвижность
происходит за счет одного полярного жгутика (за исключением X. maltophilia,
у которой имеются многотриховые жгутики). Они аэробны, имеют строго
дыхательный тип метаболизма с кислородом в качестве конечного акцептора
электронов. Никакой денитрификации или восстановления нитратов не
происходит (за исключением X. maltophilia, которая уменьшает нитрат до
нитрита). Оптимальная температура-25-30°C. Колонии обычно желтые,
гладкие, маслянистые или вязкие. Пигменты очень характерны для
бромированных ранних полиенов, или “Ксантомонадинов” (за исключением X.
maltophilia, которая не производит ксантомонадины). Оксидаза отрицательная
или слабо положительная. Каталаза положительная. Хемоорганотрофные,
способные использовать различные углеводы и соли органических кислот в
качестве единственных источников углерода. Из многих углеводов образуется
небольшое количество кислоты. Кислота не производится в пурпурном молоке
или лакмусовом молоке. Растут на лактате кальция, но не на глутамине.
Аспарагин не используется в качестве единственного источника углерода и
азота. Рост ингибируется 0,1% (и обычно 0,02%) хлорида трифенилтетразолия.
Обычно необходимые факторы роста включают метионин, глутаминовую
кислоту, никотиновую кислоту или их комбинацию. Растительные патогены
встречаются в ассоциации с растениями, за исключением X. maltophilia
(которая является условно-патогенным возбудителем человека). Тип вида:
Xanthomonas campestris.
18.5. Xylella
Род был создан в 1987 году Уэллсом и др. Она включает только один вид,
X. fastidiosa. Бактериальные клетки представляют собой одиночные прямые
палочки размером 0,25–0,35 × 0,9–3,5 мкм с длинными нитевидными нитями в
154
некоторых культуральных условиях. Колонии бывают двух типов: выпуклые
до пульвинатных, гладкие, опалесцирующие с целыми краями и умбонатные,
шероховатые с мелко волнистыми краями. Клетки окрашивают
Грамотрицательно.
Немотивированный. Оксидаза отрицательная и каталаза положительная.
Строго аэробный, неферментативный, негалофильный, непигментированный.
Питательно привередливый, требующий специальной среды, такой как BCYE,
содержащая древесный уголь, или глутамин—пептонная среда (PW),
содержащая сывороточный альбумин. Оптимальная температура для роста-2628°С. Оптимальный рН составляет 6,5–6,9. среда обитания - ксилема
растительной ткани. Тип (и только) вид: Xylella fastidiosa.
Характеристика вида: гидролизует желатин и утилизирует гиппурат.
Большинство штаммов продуцируют блактамазу. Глюкоза не ферментируется.
Отрицательный результат в тестах на индол, H2S, b-галактозидазу, липазу,
амилазу, коагулазу и фосфатазу. Этот вид был выделен в качестве
фитопатогена из тканей ряда растений-хозяев. Штамм типа был выделен из
виноградной лозы с болезнью Пирса.
18.6. Xylophilus
Род был создан в 1987 году Виллемсом и др. Он включает только один
вид, X. ampelinus (ранее Xanthomonas ampelina).
Бактериальные клетки прямые до слегка изогнутых стержней, размером
0,4–0,8 × 0,6–3,3 мкм. Нитевидные клетки (длина: 30 мкм и более) могут
встречаться в более старых культурах. Клетки встречаются поодиночке,
парами или короткими цепочками. Подвижность происходит за счет одного
полярного жгутика. Клетки окрашивают Грамотрицательно. Оксидаза
отрицательная, каталаза положительная. Аэробный, хемоорганотрофный.
Окислительного метаболизма углеводов. Даже при оптимальной температуре
24°C рост, как правило, очень медленный и слабый. Рост происходит на Lглютамине, но не на лактате кальция (в отличие от штаммов Xanthomonas).
155
Возбудители болезней растений, вызывающие бактериальный некроз и язвы.
Тип (и только) вид: Xylophilus ampelinus.
Характеристика вида: на питательном агаре колонии округлые,
полупрозрачные, слегка приподнятые, блестящие, бледно-желтые с целыми
краями. Через 6 дней колонии достигают 0,2–0,3 мм в диаметре, через 15 дней0,6–0,8 мм. Лучший рост получен на среде GYAC (Williams et al., 1987), а
лучший рост получен на среде, содержащей 1% дрожжевого экстракта, 2% Dгалактозы, 2% CaCO3 и 2% агара при 24°C. На этой среде колонии желтеют, и
образуется коричневый диффузионный пигмент. Некоторые штаммы могут
продуцировать два типа колоний на среде GYCA. Средние диаметры колоний
1,4 × 0,6 и 0,6 × 0,3 мм достигаются через 15 дней при 24°С у быстрорастущих
и медленно растущих видов соответственно. Минимальная и максимальная
температуры роста составляют 6 и 30°C соответственно. Максимальная
переносимая концентрация NaCl составляет 1 процент.
Рост очень медленный в присутствии 0,01–0,02% 2,3,5трифенилтертразолийхлорида; L-глутамат (0,1%) необходим для роста, в то
время как L-метионин не требуется. Кислота производится из L-арабинозы и
D-галактозы, но не из D-ксилозы, D-рибозы, L-рамнозы, D-глюкозы, Dманнозы, D-фруктозы, сахарозы, трегалозы, целлобиозы, лактозы, мальтозы,
D-мелибиозы, рафинозы, гликогена, инсулина, декстрина, адонитола,
дульцита, D-маннита, D-сорбита, l-сорбозы, салицина, а-метилгликозид,
арбутин и мезо-инозит. Растет на ацетате (0,2%, но не 0,5%), цитрате, DLМалате, сукцинате, DL-тартрате и фумарате, но не растет на формиате,
пропионате, малонате, малеате, оксалате, бензоате или глюконате кальция.
Растет на спаржевой среде красителя. Отсутствие гидролиза желатина,
эскулина, крахмала, казеина, арбутина и гиппурата натрия; липолиз Твина 80.
Тест на мягкую гниль картофеля отрицательный. H2S образуется из цистеина
и слабо из тиосульфата. Уреаза положительная. Во всех исследованных
штаммах отсутствуют следующие признаки: Нитратредукция, образование
156
индола и аммиака, Фогес–Проскауэра, аргининд-дигидролазы, лизин-и
орнитинд-декарбоксилазы, лецитиназы и кислоты из глюкозы.
Бактерия была выделена из Vitis vinifera, на котором она вызывает
бактериальный некроз и язвы, главным образом древесных частей, в
Средиземноморском регионе и Южной Африке. Подобные симптомы были
зарегистрированы в Швейцарии, Австрии, Болгарии, на Канарских островах и
в Аргентине.
18.7. Pectobacterium
Бактериальные клетки представляют собой прямые палочки размером
0,5–1,0 × 1-3 мкм, встречаются поодиночке, парами, а иногда и короткими
цепочками. Грамотрицательный. Подвижные за счет перитрихиальных
жгутиков. Факультативно анаэробный. Хемоорганотрофный, имеющий как
дыхательный, так и ферментативный тип обмена веществ.
Оптимальная температура составляет 27-30°C. D-Глюкоза и другие
углеводы катаболизируются с образованием кислоты; большинство видов не
производят газа. Оксидаза отрицательная и каталаза положительная; это
лизиндекарбоксилаза, аргининдигидролаза и орнитиндекарбоксилаза
отрицательные. Нитраты не уменьшаются многими видами. Ферментируйте
фруктозу, галактозу, b-метилгликозид и сахарозу (обычно D-маннит, Dманноза, рибоза и D-сорбит), но редко адонитол, декстрин, дульцит и
мелеитозу. Используйте ацетат, фумарат, глюконат, малат и сукцинат, но не
бензоат, оксалат или пропионат в качестве источников углерода и энергии.
Ассоциируется с растениями как патогены, сапрофиты или составляющие
эпифитной флоры. Очень редко изолирован от людей. Тип вида:Erwinia
amylovora.
18.8. Pantoea
Род был создан в 1989 году Гавини и др. Она включает в себя два вида,
Pantoea agglomerans (синонимы: Энтеробактер agglomerans, бактерий Erwinia
herbicola, бактерий Erwinia milletiae) и Pantoea dispersa. Бактериальные клетки
представляют собой прямые стержни размером 0,5–1,0 × 1-3 мкм.
157
Грамотрицательный. Подвижные за счет перитрихиальных жгутиков.
Большинство штаммов продуцируют желтый пигмент. Факультативно
анаэробный. Хемоорганотрофный, имеющий как дыхательный, так и
ферментативный тип обмена веществ. Оптимальная температура-30°C. Dглюкоза и другие углеводы катаболизируются с образованием кислоты, но не
Газа. Оксидаза отрицательная, каталаза положительная, индол отрицательный,
цитрат Фогеса–Проскауэра и Симмонса положительный, а метиловый красный
переменный. Отрицательно для лизина и орнитиндекарбоксилазы, а также для
аргининдигидролазы (Gavini et al., 1989; установлено, что 30% P. agglomerans
являются орнитин-положительными; предыдущие исследования показали, что
все штаммы отрицательны). Нет производства H2S; мочевина не
гидролизуется. Большинство штаммов, выращенных на цианистого калия.
Использование малоната варьируется в зависимости от вида. Уменьшите
количество нитратов. Углеводы, ферментируемые всеми или большинством
штаммов, включают L-арабинозу, D-галактозу, мальтозу, D-маннит, D-манозу,
L-рамнозу, сахарозу, трегалозу и D-ксилозу. Изолирован от поверхности
растений, семян, почвы и воды, а также от ран животных и людей, крови и
мочи. Условно - патогенный микроорганизм человека. Тип вида: Pantoea
agglomerans.
P. agglomerans часто называют его синонимами, особенно Enterobacter
agglomerans.
18.9. Clavibacter (коринебактерии)
В "руководстве по систематической бактериологии" Бергея отмечалось,
что традиционный род Corynebacterium был гетерогенен и что предлагалось
разделить его на несколько родов. Ряд таких предложений в настоящее время
получил общее одобрение, и в частности аэробные патогены растений,
содержащие 2,4-диаминомасляную кислоту в клеточной стенке,
рассматриваются под новым родом Clavibacter.
Бактериальные клетки прямые или слегка изогнутые, тонкие стержни
имеют конические или иногда клубчатые концы и имеют размер 0,3–0,8 × 1,5–
158
8,0 мкм. Один вид (C. Matruchotii) имеет форму рукояти хлыста. Клетки обычно
располагаются поодиночке или парами, часто в V-образном строении или в
палисадах из нескольких параллельных клеток. Грамположительные, хотя
некоторые клетки окрашиваются неравномерно, придавая им бисерный вид.
Внутри клеток обычно образуются метахроматические гранулы
полиметафосфата. Немотивированный, не пористый, не кислотостойкий.
Факультативные анаэробы, обычно требующие питательных питательных
сред, таких как сыворотка или кровь, на которых колонии обычно выпуклые и
полупрозрачные, с матовой поверхностью. Хемоорганотрофы с
ферментативным метаболизмом, большинство видов продуцируют кислоту без
газа из глюкозы и некоторых других углеводов. Каталаза положительная, часто
восстанавливают нитраты и теллурит. Редко подкисляют лактозу или рафинозу
или разжижают желатин. Преимущественно облигатные паразиты слизистых
оболочек или кожи млекопитающих, но иногда они встречаются и в других
источниках; некоторые виды являются патогенными для млекопитающих.
Типовой вид: Коринебактерия дифтерии.
18.10. Curtobacterium
Бактериальные клетки представляют собой небольшие, короткие,
неправильные палочки в молодых культурах, размером 0,4–0,6 × 0,6–3,0 мкм,
становятся коккоидными в старых культурах. Расположены поодиночке или
иногда парами, часто в виде буквы V; ветвления не обнаружено.
Грамположительные, но клетки из старых культур легко обесцвечиваются. Как
правило, подвижные за счет перитрихиальных жгутиков. Непористый,
некислотный-быстрый. Метахроматические гранулы отсутствуют. Облигатно
аэробные, они дают гладкие, выпуклые колонии на питательном агаре; колонии
обычно желтые или оранжевые.
Хемоорганотрофный, не особенно требовательный к питанию.
Метаболизм является дыхательным, выделяя небольшое количество кислоты
из глюкозы и некоторых других углеводов. Каталаза положительная.
Оптимальная температура роста-25-30°C. Встречаются на растениях, в почве и
159
в масляном рассоле; C. flaccumfaciens-возбудитель болезней растений. Тип
вида: Curtobacterium citreum.
160
19. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО РОДА В
ГРУППУ
Разделение рода бактерий на группы основано на различных
биохимических тестах и утилизации углеводов. Дифференциация рода на
группы необходима, поскольку бактерии каждой группы имеют определенный
диапазон хозяев и не заражают растения, зараженные другой группой
бактерий.
20. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ГРУППЫ НА
ВИДЫ
Бактериальные патогены растений каждого рода специфичны в своем
диапазоне хозяев и на этой основе дополнительно подразделяются на группы
или виды. Среди групп или видов они дополнительно подразделяются на
патогенные микроорганизмы в зависимости от вида растений, у которых они
вызывают заболевание и вызывают симптомы, например, Xanthomonas,
поражающий растение земляники, специфичен для своего хозяина и
классифицируется как X. fragariae. Аналогичным образом, X. albilineans
специфичны для сахарного тростника. Xanthomonas, атакующий хозяина
семейства крестоцветных, классифицируется как X. campestris и далее в
патоген/расу на основе хозяина, которого они заражают в семействе cruciferae.
Xanthomonas из группы axonopodis имеет широкий спектр хозяев и далее
подразделяется на патогенные микроорганизмы в зависимости от хозяина,
которого они заражают, например, X. a. pv. punicae, заражающий гранат, X. a.
pv. malvacearum, заражающий хлопок, X. a. pv. sesame, заражающий кунжут и
так далее.
Род Xanthomonas подразделяется на восемь групп/видов на основе
различных биохимических тестов / характеристик, и каждый вид
дополнительно подразделяется на патогенные микроорганизмы на основе
хозяина, которого они заражают. Род Pseudomonas подразделяется на восемь
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]