Збудник базального бактеріозу в агрофітоценозі пшениці
DOI:
https://doi.org/10.31073/mvis201908-08Ключові слова:
P. syringae pv. atrofaciens, поширення, пшениця, бур’яниАнотація
Мета. Виявити збудника базального бактеріозу пшениці Рseudomonas syringae pv. atrofaciens на рослині-хазяїні та сегетальній рослинності в агрофітоценозі пшениці за інтенсивної і органічної систем її вирощування та визначити його шкідливість. Методи. Ізолювання P. syringae pv. atrofaciens (McCulloch 1920) Young, Dye & Wilkie 1978 із рослин пшениці та сегетальних рослин у її посівах проводили у 2012–2016 рр. у трьох областях України (Київській, Полтавській і Чернігівській). Для вивчення властивостей бактерій використовували морфолого-культуральні, фізіолого-біохімічні, серологічні і молекулярно-біологічні методи. Антигенні властивості штамів бактерій P. syringae вивчали за реакціями аглютинації і преципітації, патогенні властивості досліджували шляхом штучного зараження рослин пшениці у фазі трубкування. Для визначення гетерогенності популяції збудника базального бактеріозу та ідентифікації бактерій використовували RAPD-ПЛР і електрофорез білків зовнішньої мембрани бактерій. Результати. На всіх обстежених полях у Київській, Полтавській і Чернігівській областях виявили рослини пшениці із характерними для базального бактеріозу ураженнями. За патогенними, морфологічними, культуральними, фізіолого-біохімічними властивостями виділені із рослин пшениці ізоляти ідентифіковано як P. syringae pv. atrofaciens. Ізольовані із уражених рослин пшениці штами P. syringae pv. atrofaciens були вірулентними, 80 % ізолятів характеризувалися високою і середньою агресивністю щодо рослини-хазяїна. Із бур’янів, що росли в посівах пшениці, було ізольовано вірулентні для рослини-хазяїна і рослин пшениці бактерії, які за морфолого-фізіологічними і біохімічними ознаками належать до виду P. syringae. За даними серологічних властивостей, RAPD-ПЛР аналізу з праймером ОРА-13 і ДСН-ПААГ профілів білків можна стверджувати, що штами, виділені нами із уражених бактеріозами бур’янів у агрофітоценозі пшениці, належать до P. syringae pv. atrofaciens. Висновки. Домінуючим збудником базального бактеріозу пшениці в Україні є P. syringae pv. atrofaciens, який уражує цю культуру як за інтенсивної, так і за органічної технологій вирощування. Уперше із бур’янів, що росли в посівах пшениці, було ізольовано вірулентні для рослини-хазяїна і рослин пшениці бактерії P. syringae pv. atrofaciens.Посилання
Duveiller, E., Fucikovsky, L., & Rudolph, K. (Еds.). (1997).The Bacterial Diseases of Wheat: Concepts and Methods of Disease Management. Mexico, D.F.: CIMMYT.
Valencia-Botín, A. J., & Cisneros-López, M. E. (2012). A review of the sudies and interactions of Pseudomonas syringae pathovars on wheat. Int. J. Agron. Article ID 692350, 5 p. Retrieved from https://doi.org/10.1155/2012/692350
Abd-Allah, A. R. A. (2006). Alpha-lipoic acid counteracts the promoted oxidative DNA damage in the liver of septic rats. Saudi Pharm. J., 14(2), 89–99.
Maraite, H., Bragard, С., & Duveiller, Е. (2007). The status of resistance to bacterial diseases of wheat. In Wheat Production in Stressed Environments: proceedings of the 7th International Wheat Conference (pp. 37–50). November 27‒December 2, 2007, Mar del Plata, Argentina.
Pasichnyk, L. A., Patyka, V. P., Khodos, S. F., & Vinnichuk, T. S. (2012). Basal bacteriosis of wheat and influence of agrotechnical methods on its spread. Microbiological Journal, 74(4), 37–44. [in Russian]
Matveeva, Ye. V., Pekhtereva, E. Sh., Polityko, V. A., Ignatov, A. N., Nikolaeva, E. V., & Schaad, N. W. (2003). Distribution and virulence of Pseudomonas syringae pv. atrofaciens, causal agent of basal glume rot, in Russia. Pseudomonas syringae pathovars and related pathogens: Proc. 6th Int. Conf. (pp. 97–105). September 15–19, 2002, Maratea, Italy.
Vassilev, V., Kolev, K., Zaharieva, M., & Sevov, V. (1995). Resistance of Aegilops, maize and wheat genotypes to Pseudomonas syringae pathovars atrofaciens and syringae. Agronomie, 15(1), 25–29. doi: 10.1051/agro:19950103
Al-Sallami, F., Karov, S. P., Vassileva, P., Popova, R., & Vassilev, V. (1997) Pseudomonas syringae pv. atrofaciens associated with fungal black point of wheat (Triticum aestivum L.) grain. In K. Rudolph, T. J. Burr, J. W Mansfield, D. Stead, A. Vivian, & J von Kietzell. (Eds.). Developments in Plant Pathology (Vol. 9: Pseudomonas Syringae Pathovars and Related Pathogens) (pp. 505–509). Dordrecht: Springer.
Bazzi, C., Stead, D. E., Alexandrova, M., & Stefani, E. (1997). Identification and classification of fluorescent Pseudomonas species from cereals in Italy. In K. Rudolph, T. J. Burr, J. W Mansfield, D. Stead, A. Vivian, & J von Kietzell. (Eds.). Developments in Plant Pathology (Vol. 9: Pseudomonas Syringae Pathovars and Related Pathogens) (pp. 509–514). Dordrecht: Springer.
Toben, H., Mavridis, A., & Rudolph K. W. E. (1989). Basal glume rot (Pseudomonas syringae pv. atrofaciens) on wheat and barley in FRG and resistance screening of wheat. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin, 19(1), 119–125. doi: 10.1111/j.1365-2338.1989.tb00137.x
Wilkie, J. P. (1973). Basal glume rot of wheat in New Zealand. N. Z. J. Agric. Res., 16(1), 155–160. doi: 10.1080/00288233.1973.10421176
Kazempour, M. N., Kheyrgoo, M., Pedramfar, H., & Rahimian, H. (2010). Isolation and identification of bacterial glum blotch and leaf blight on wheat (Triticum aestivum L.) in Iran. Afr. J. Biotechnol., 9(20), 2866–2871. doi: 10.5897/AJB2010.000-3113
Otta, J. D. (1974). Pseudomonas syringae incites a leaf necrosis on spring and winter wheats in South Dakota. Plant Dis. Rep., 58(12), 1061–1064.
Mavridis, A., Meyer, D., Mielke, H., & Steinkampf, G. (1991). Zum Auftreten und zur Schadwirkung der basalen Spelzenfäule beim Sommerweizen. Kali-Briefe (Büntehof), 20, 469–473.
Kotlyarov, V. V. (2008). Bacterial Diseases of Cultivated Plants. Krasnodar: KubGAU. [in Russian]
Lazarev, A. M. (2008). Pseudomonas syringae pv. atrofaciens (McCulloch) Young, Dye & Wilkie – Basal bacteriosis of wheat. In: Afonin, A. N., Grin, S. L., Dzyubenko, N. I., & Frolov, A. N. (Eds). Agroecological Atlas of Russia and Neighboring Countries: Economically Significant Plants, Their Pests, Diseases and Weeds. Retrieved from http://www.agroatlas.ru/en/content/related/Lonicera_edulis/ [in Russian]
Tarkowski, P., & Vereecke, D. (2014). Threats and opportunities of plant pathogenic bacteria. Biotechnol. Adv., 32, 215–229. doi: 10.1016/j.biotechadv.2013.11.001
Hirano, S. S., & Upper, C. D. (2000). Bacteria in the leaf ecosystem with emphasis on Pseudomonas syringae – a pathogen, ice nucleus, and epiphyte. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 64(3), 624–653. doi: 10.1128/MMBR.64.3.624-653.2000
Klement, Z., Rudolf, K., & Sands, D. (Eds.). (1990). Methods in Phytobacteriology. Budapest: Academiai Kiado.
Patyka, V. P., Pasichnyk, L. A., Dankevych, L. A., Moroz, S. M., Butsenko, L. M., Zhytkevych, N. V. et al. (2014). Diagnosis of Pathogenic Bacteria: Methodical Recommendations. V. P. Patyka (Ed.). Kyiv: N.p. [in Ukrainian]
Pastushenko, L. T., & Simonovich, I. D. (1979). Serological groups of phytopathogenic bacteria of the genus Pseudomonas. I. Antigenic affinity within species. Microbiological Journal, 41(3), 222–228. [in Russian]
Pastushenko, L. T., & Simonovich, I. D. (1979). Serological groups of phytopathogenic bacteria of the genus Pseudomonas. II. Antigenic affinity of different species. Microbiological Journal, 41(4), 330–339. [in Russian]
Vancanneyt, M., Torck, U., Dewettinck, D., Vaerewijck, M., & Kersters, K. (1996) Grouping of Pseudomonads by SDS-PAGE of whole-cell proteins. Syst. Appl. Microbiol., 19(4), 556–568. doi: https://doi.org/10.1016/S0723-2020(96)80027-0" target="_blank">10.1016/S0723-2020(96)80027-0
Olive, D. M., & Bean, P. (1999). Principles and applications of methods for DNA-based typing of microbial organisms. J. Clin. Microbiol., 37(6), 1661–1669.
Welsh, J., & McClelland, M. (1990). Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. Nucl. Acids Res., 18(24), 7213–7218. doi: 10.1093/nar/18.24.7213
Momol, M. T., Momol, E. A., Lamboy, W. F., Norelli, J. L., Beer, S. V., & Aldwinckle, H. S. (1997). Characterization of Erwinia amylovora strains using random amplified polymorphic DNA fragments (RAPDs). J. Appl. Microbiol., 82(3), 389–398. doi: 10.1046/j.1365-2672.1997.00377.x
Shane, W. W., & Baumer, J. S. (1987). Population dynamic of Pseudomonas syringae pv. syringae on spring wheat. Phytopathology, 77(10), 1399–1405.
Taghavi, S. M., & Keshavarz, K. (2003). Identification of the causal agent of bacterial wheat blight in Fars and Kohgiluyeh & Boyrahmad provinces and the reaction of certain wheat cultivars to them. J. Sci. Tech. Agr. Nat. Res., 6, 171–180.
Gvozdyak, R. I., Yakovleva, L. M., Pasichnik, L. A., Shcherbina, T. M., & Ogorodnik, L. E. (2005). Bacteria of the genus Pseudomonas on weeds. Microbiological Journal, 67(2), 63–69. [in Russian]
Gvozdyak, R. I., & Yakovleva, L. M. (2007). Pantoea agglomerans – causative agent of wheatgrass (Elytrigia repens) and ryegrass (Arrhenatherum elatius). Microbiological Journal, 69(1), 61–67. [in Russian]
