Ugrás a tartalomhoz

Kertészeti növénykórtan

Glits Márton, Folk Győző

Mezőgazda Kiadó

Növényt megbetegítő fitoplazmák

Növényt megbetegítő fitoplazmák

A fitoplazma fogalma

A növényt megbetegítő fitoplazma (korábbi nevén mikoplazma) elektronmikroszkóppal látható kórokozó. Jellemzői:

• Fakultatív parazita, vagyis elhalt anyagon és élő gazdanövényben egyaránt képes élni.

• Teste egy sejtből áll, amelyet 2–3 rétegű citoplazmahártya határol, tehát szilárd sejtfallal nem rendelkezik. A sejtben maghártya nélküli sejtmag, azaz magállomány van.

• Kémiai összetételét tekintve nukleoprotein. Kétféle nukleinsavat, dezoxiribo-nukleinsavat (DNS-t) és ribonukleinsavat (RNS-t), valamint fehérjét tartalmaz.

• Ivartalanul szaporodik, osztódással és sarjadzással. Ivaros szaporodása nem ismert.

• A növényeken sárgulást vagy burjánzást idéz elő.

A fitoplazmák külön kórokozócsoportot alkotnak. Bár több tulajdonságuk a baktériumokra emlékeztet, számos jellemzőjük azonban eltérő.

A baktériumokhoz hasonlóan testük egy sejtből áll és a sejtben csak magállomány található. Kétféle nukleinsav, DNS és RNS található bennük, mint a baktériumokban.

A baktériumoktól abban különböznek, hogy nincs szilárd sejtfaluk, és az antibakteriális szerek (szulfonamidok, penicillin) hatástalanok ellenük. Fejlődésüket csupán a tetraciklinek gátolják. Átvitelük vektor állatokkal és növényekkel lehetséges.

A fitoplazma-kutatás főbb eredményei

1967: A fitoplazma első kimutatása elektronmikroszkóppal szeder, burgonya, őszirózsa és Paulownia növényből (Doi, Teranaka, Pora, Asuyama).

A fitoplazma kimutatása elektronmikroszkóppal rizsből és kabócavektorból (Ishiie, Doi, Yora, Asuyama).

1968–69: A növények kemoterápiás kezelése tetraciklin antibiotikummal (Ishiie, Doi, Yora, Asuyama).

1969: A fitoplazmák mesterséges táptalajon történő tenyésztésének kidolgozása (Hampton, Stevens, Allen).

A fitoplazmák morfológiájának (eltérő méret- és alakformáinak) megállapítása (Sinha, Paliwal, Worley). A Cuscuta vektorokkal történő fitoplazmaátvitel bizonyítása (Dalé, Kim), oltással történő fitoplazmaátvitel megállapítása (Alson, Rogers).

1970: A fitoplazmák szaporodásának megfigyelése a kabócában (Sinha és Paliwal).

1971: A Convolvulus vektorral történő fitoplazmaátvitel bizonyítása (Dimock, Geissinger, Horst).

1973: A helikális (spirál alakú) fitoplazmák, azaz a spiroplazmák kimutatása (Cole, Tully, Popkin, Boyé).

1995: Az apple proliferation phytoplasma kimutatása PCR eljárással (Lorenz, Schneider, Ahrens, Seemüller)

A fitoplazmák morfológiája

A fitoplazmák alakja és mérete

A növényt megbetegítő fitoplazmák alakja rendkívül változatos. Alakjuk polimorf vagy más szóval pleomorf. Ez azt jelenti, hogy kicsi, nagy, gömbölyű, hengeres és elágazó, valamint alaktalan sejtek egyaránt előfordulnak. Sokalakúságuk képlékeny sejthártyájuknak tudható be.

Méretükre jellemző, hogy legkisebb sejtjeik 60–100 nm (0,06–0,1 mikrométer) átmérőjűek, a nagyobb sejtek viszont az 1100 nm-t (1,1 mikrométert) is elérik.

A fitoplazmák szerkezete

A fitoplazmasejtet 3 rétegű, kb. 10 nm (0,01 mikrométer) vastagságú citoplazmahártya határolja. A sejt közepén sötét színű fonalas szerkezetű, DNS-ből álló magállomány helyezkedik el. A sejt szélén, a citoplazmahártyához közel az RNS tartalmú riboszómák találhatók (18. ábra).

18. ábra - A fitoplazma szerkezete

kepek/18abra.png


A fitoplazmák elnevezése

A növénypatogén fitoplazma neve a fő gazdanövény-nemzetség nevéből vagy angol nevéből, az azon lévő tünet angol nevéből, valamint a phytoplasma szó hozzáillesztéséből tevődik össze. A fitoplazma nevét kis kezdőbetűvel írják (pl. Aster yellows phytoplasma, apple proliferation phytoplasma). Esetenként a fitoplazma nevéből a fő gazdanövény neve hiányzik (pl. stolbur phytoplasma). A nevet angolul kell kiejteni. A kiejtés nehézségei miatt az angol helyett más nyelven is nevezik a kórokozót (pl. az Aster yellows phytoplasma német neve: Asternvergilbung Phytoplasma, magyar neve pedig: őszirózsa sárgaság fitoplazma).

A fitoplazmák rendszere

A növénypatogén fitoplazma kórokozók nevük alapján nem rendszertani kategóriák, ezért fajoknak nem tekinthetők.

Újabban olyan fitoplazmarendszer kialakítására törekednek, mely a növények, az állatok és az ember kórokozóit magában foglalja és latin nyelvű elnevezésre épül. Eszerint:

Törzs: Protophyta

IV. Osztály: Mollicutes

Rend: Phytoplasmatales

Család: Phytoplasmataceae

Nemzetség: Phytoplasma

Nemzetség: Spiroplasma

A fitoplazmák átvitele

A fitoplazmák oltással, vegetatív úton szaporított növényrészekkel és vektorokkal vihetők át. A maggal történő átvitel nem bizonyított.

Átvitel oltással

Oltással elvileg minden fitoplazma átvihető. A gyakorlatban az oltással szaporított fás növények esetében van nagy jelentősége. Az oltással történő fitoplazmaátvitel előfeltétele, hogy a fitoplazmás és az egészséges növény kompatibilis legyen, vagyis szöveteik összeforrjanak.

Átvitel vegetatív úton szaporított növényrészekkel

A fitoplazmás növényről származó növényrészek (szemzőhajtás, dugvány, sarj stb.) nagy szerepet játszanak a fitoplazmák átvitelében.

Átvitel vektorokkal

A fitoplazmák átvitele állatokkal vagy növényekkel lehetséges.

Átvitel állatokkal

Az állatok közül a legfontosabb vektorok a kabócák. Átvivők még az atkák, a földibolhák és a levélbolhák.

Kabócák. A kabócafajok közül főleg az Euscelis, a Macrosteles fajok és a sárgalábú recéskabóca (Hyalestes obsoletus) jelentősek. A kabócákkal átvihető fitoplazmákat cikadofil fitoplazmáknak nevezzük. Az átvitel módja propagatív, mert az állat a fitoplazmákat a növény floémjéből veszi föl, amelyek az állat testüregébe kerülnek és a vektor állatot is megbetegítik. Inkubációs idejük a vektor állatban 8–58 nap között mozog.

Atkák. Az atkák közül elsősorban a fekete ribiszke jelentős kártevője, a ribiszkerügy gubacsatka (Eryophyes ribis) a currant reversion phytoplasma átvivője. Az atkákkal átvihető fitoplazmát akarinofil fitoplazmának nevezzük.

Átvitel növényekkel

A növények közül csak a Cuscuta fajoknak van jelentősége.

Cuscuta. Néhány fitoplazmafaj a Cuscuta fajokkal vihető át. A fitoplazmás növényeken élősködő Cuscuta fajok szívókái a floémbe hatolnak, felveszik a kórokozót és az egészséges növényen élősködve leadják azokat.

A Cuscuta fajok a stolbur phytoplasma fontos vektorai. Jelentősebb Cuscuta fajok:

Cuscuta campestris – nagy aranka,

C. epilinum – lenfojtó aranka,

C. trifolii – kis aranka.

A fitoplazmák meghatározása

A fitoplazmák meghatározása több tulajdonság alapján lehetséges.

A morfológiai bélyegek, vagyis a fitoplazmák alakja és mérete elektronmikroszkóppal mutathatók ki.

A növényteszthez lágy és fás szárú tesztnövényeket használnak.

A szerológiai tesztet a fitoplazmák antigén tulajdonságának és más kórokozókkal való rokonságának megállapítására, és nem a kórokozók elkülönítésére használják elsősorban.

A PCR (polymerase chain reaction) eljárást, mint DNS izolálást a fitoplazmák meghatározására, illetve a növényfertőzöttség kimutatására alkalmazzák. Lényege az, hogy a növényből a szövetnedvet kivonják. A vizsgálatokhoz a szövetnedvben levő fitoplazma DNS tartalmát használják fel, amelyet PCR-készüléken megsokszoroznak. E felszaporított DNS-részecskéket gél-elektroforézissel mutatják ki.

A fitoplazmák elleni védekezés

A fitoplazma-rezisztens fajták előállításával a nemesítők foglalkoznak, jelenleg a gyakorlatban ilyen fajtákat még nem forgalmaznak.

A karantén, vagyis a zárlati intézkedések célja a fitoplazmák behurcolásának megakadályozása.

A termesztési eljárások közül a védekezés egyik fontos módja a fitoplazmamentes szaporítóanyag előállítása. Az ilyen szaporítóanyag előállításának menete megegyezik a vírusmentes szaporítóanyag előállításával. A fitoplazmaátvitel kiküszöbölése a védekezés másik fontos módja. Az állatokkal – elsősorban a kabócákkal – történő átvitel vegyi védekezéssel jelentősen csökkenthető. A kabócák áttelelésének megakadályozására az évelő gyomnövényeket, elsősorban a Convolvulus arvensis fajt rendszeresen irtani kell. Az időbeli és térbeli izoláció a fitoplazmák propagatív átvitele miatt nem jöhet számításba. A növényekkel, így a Cuscuta fajokkal történő átvitel azok irtásával akadályozható meg.

A fizikai eljárások közül a hőterápia a legjelentősebb. A hőkezelést meleg vízzel vagy meleg levegővel hajtják végre. A fitoplazmáktól és a növényfajoktól függően a növényeket 50–55 °C-on kezelik, minimum 6 percig, maximum 8 órán át. Alacsonyabb, 36–39 °C-on a kezelés időtartama 60 nap is lehet.

A kémiai eljárások a fitoplazmák esetében csak laboratóriumi jellegűek. Az antibiotikumok közül a tetraciklin vegyületek használhatók a növényben lévő fitoplazmák leküzdésére. E szerek azonban fitoplazma-sztatikusak, vagyis a fitoplazmák fehérjeszintézisét gátolják, így csak többszöri kezelés vezet eredményre.