Fütoplasmad (Candidatus) — taimeparasiitbakterid, vektorid ja mõju

Fütoplasmad (Candidatus) — taimeparasiitbakterid, nende vektorid, levik ja mõju majanduslikele kultuuridele; avastused, diagnoos ja kontrollimeetodid.

Fütoplasmad on parasiitbakterite rühm, mis ründab peamiselt taimede flömi kudesid ja on tuntud kui oluline taimede patogeen. Nad põhjustavad haigusi mitmetes majanduslikult tähtsates kultuurides, näiteks kookospähkli, suhkruroo ja sandlipuu patogeenid.

Bioloogia ja taksonoomia

Fütoplasmad kuuluvad paljude taksonoomiliste muutuste alla olnud rühma Mollicutes sarnaste organismide hulka; varasemalt nimetati neid mükoplasmalaadseteks organismideks ehk MLO-deks. Need bakterid on rakuseina puudumise tõttu väga väikesed ja venivad, elavad peamiselt taimerakkude siseselt ning on kohustuslikud parasiidid — ilma peremehata ei säilita nad elu. Paljudest fütoplasmadest ei ole võimalik saada kasvukultuure laboris, mistõttu kasutatakse nende tähistamiseks spetsiaalset terminit "Candidatus".

Vektorid ja levik

Fütoplasmade leviku peamised vahendajad on vektorid — eelkõige neelavad putukad, kes toituvad taimeflöemist, näiteks plaadi- ja lehe- ehk lehviklased (leafhoppers), planthopperid ja psülliidid. Need putukad süstivad infektsiooni ajal fütoplasma taimerakkudesse. Lisaks võivad fütoplasmad levida taime vegetatiivse paljundamise (juurevõrsed, pistikud) ja haigete taimede läheduses kasvavate taimede kaudu; mõned liigid kanduvad edasi ka sööstmise või graftimise teel.

Sümptomid ja majanduslik mõju

Fütoplasmade infektsioonide tunnused sõltuvad taime liigist, infektsiooni tugevusest ja keskkonnatingimustest. Levinud sümptomid on:

• lehtede kollasus või klorootia, ebanormaalne lehtede kuju;
• witches' broom ehk hargnemise ja tihedate võrsete teke;
• fülloodia ehk õite või lehtede muutumine lehtedeks (phyllody) ja virescence (õite rohekaks muutumine);
• taimemahendi kahanemine, kasvu pidurdumine ja saagikuse vähenemine;
• surnud või halvatud taimeosad suuremast infektsioonikoormusest.

Sellised haigused võivad põhjustada olulisi majanduslikke kahjusid, eriti vihmavabas või monokultuursetes kasvandustes, kus korduvad infektsioonid vähendavad saaki ja puude/viljeluste elujõulisust.

Diagnoos ja uurimismeetodid

Sest põhimõtteliselt ei saa paljusid fütoplasmasid tavapäraselt in vitro kasvatada, tugineb kaasaegne diagnostika peamiselt molekulaarsetele meetoditele. Levinumad tehnikad on:

• 16S rRNA geeni PCR-analüüs ja järjestamine — määrab fütoplasma olemasolu ja taksonoomilise kuuluvuse;
• RFLP-analüüs ja spetsiifilised geeni-amplifikatsioonid patsientidest pärinevast materjalist;
• metagenoomika ja genoomi-iga eraldamine patsiendist — võimaldab mõnel juhul ka uncultured-tüüpi fütoplasmade genoomi uurida;
• elektronmikroskoopia — näitab rakulisi vorme otseselt, kuid on töömahukas ja nõuab spetsiifilist materjali.

Tõrje ja ennetus

Tõhus haldamine kombineerib mitu lähenemist:

• vektorite kontroll: insektitsiidid, feromoonpüünised, kultuuritehnilised meetmed ja looduslike vaenlaste kasutamine;
• haigete taimede eemaldamine ja hävitamine, et vähendada infektsiooniallikaid;
• kasutades sertifitseeritud haiguse-vaba seemne- või istutusmaterjali ning takistades taimede haiguslevikut graftimisega;
• aretus- ja biotehnoloogilised meetmed: resistentsete sortide väljatöötamine;
• integreeritud taimekaitse (IPM): monitorimine, integreeritud meetodid ja koolitus, et vähendada haigusriske ja minimeerida keemilise ravi kasutust.

Uurimistõkked ja tulevikusuundumused

Peamised teaduslikud väljakutsed on seotud nende organismide kasvatamatusega, mis piirab klassikaliste biokeemiliste ja patogeneesiuuringute võimalusi. Samas on arengud molekulaarbioloogias — sh PCR, genoomijärjestamine ja metagenoomika — avanud uusi võimalusi fütoplasmade tuvastamiseks, dünaamika jälgimiseks ja kontrollimeetodite arendamiseks. Termin "Candidatus" peegeldab seda, et paljud fütoplasmad on kirjeldatud taksonoomiliselt peamiselt molekulaarsete andmete põhjal, mitte kultuuriliste omaduste järgi.

Märkus: Fütoplasmad on mõjuv ja kompleksselt leviv patogeenide rühm; kohaliku põllumajanduse ja aianduse kaitseks on oluline kombineeritud jälgimine, vektori kontroll ja haigusvabade paljundusmaterjalide kasutamine.

Otsing