Fytoplazmy (Candidatus): definícia, prenos a význam pre rastliny
Fytoplazmy (Candidatus): definícia, prenos hmyzom, príznaky a dopad na plodiny. Praktické tipy na diagnostiku a ochranu rastlín pred týmito nebezpečnými patogénmi.
Fytoplazmy sú druh parazitických baktérií. Sú to patogény hospodársky dôležitých rastlín vrátane kokosového orecha, cukrovej trstiny a santalového dreva.
Sú to obligátni paraziti rastlinného floému. Ich prenášačom je hmyz, ktorý ich vpravuje do rastlinných buniek. Vedci ich objavili v roku 1967 a nazvali ich mykoplazmám podobné organizmy alebo MLO. Nedajú sa pestovať in vitro (v laboratórnych podmienkach), čo obmedzuje informácie o nich. Opisujú sa špeciálnym termínom "Candidatus", ktorý je vyhradený pre takéto náročné organizmy.
Biológia a taxonómia
Fytoplazmy patria medzi Mollicutes — skupinu baktérií bez bunkovej steny, drobných rozmerov a často pleomorfných (meniacich tvar). Majú malý genóm a žijú výlučne v živých pletivách hostiteľských rastlín (predovšetkým vo floéme) alebo vo vnútornostiach svojich hmyzích vektorov. Pretože sa nedajú kultivovať na bežných živných pôdach, mnoho druhov je pomenovaných ako Candidatus (provízny taxonomický status založený na molekulárnych údajoch, najmä sekvencii 16S rRNA).
Prenos a vektorové organizmy
Hlavný spôsob šírenia fytoplaziemi je prostredníctvom cicavcov a iného rastlinou sa živiaceho hmyzu, ktorý odoberá floémovú šťavu. Najčastejšími vektormi sú:
- cicadélky (Cicadellidae, tzv. leafhoppers),
- skokavky (Fulgoromorpha, planthoppers),
- psyly (Psylloidea).
Fytoplazmy sú tiež prenosné vegetatívnym množiteľským materiálom (odrezky, štepenie) alebo mechanicky pri práci s infikovanými rastlinami. Naopak, prenos semenom je zriedkavý alebo nepreukázaný u väčšiny druhov.
Príznaky chorôb u rastlín
Fytoplazmové infekcie vyvolávajú široké spektrum príznakov, ktoré závisia od hostiteľa a konkrétnej fytoplazmy. Medzi typické príznaky patria:
- žltnutie listov alebo mozaikovité sfarbenie,
- zakrpatenie alebo spomalený rast (stunt),
- „witches'-broom“ — nadmerné rozvetvenie a tvorba dlhých, tenkých výhonkov,
- phyllody a virescence — premeny kvetov na listovité štruktúry alebo zelenanie kvetov,
- necrotické zmeny, opadávanie plodov, celkové oslabenie a úhyn rastlín.
Príznaky sú často podobné tým spôsobeným vírusmi alebo inými patogénmi, preto je potrebná presná diagnostika.
Diagnostika
Pre potvrdenie prítomnosti fytoplazmy sa používajú molekulárne metódy, pretože kultivácia nie je možná:
- PCR a nested PCR (amplifikácia génu 16S rRNA),
- qPCR (kvantitatívna PCR) pre presné stanovenie nálože patogéna,
- sekvenovanie amplicónov a fylogenetická analýza pre identifikáciu Candidatus druhov,
- hybridizačné techniky a imunologické testy v špecifických prípadoch,
- mikroskopia floémových pletív môže odhaliť prítomnosť MLO v niektorých prípadoch, ale nie je dostatočne citlivá.
Prevencia a manažment
Účinné opatrenia kombinujú viaceré prístupy, pretože priame liečenie infikovanej rastliny je zložité:
- Prevencia vstupu: používať certifikovaný, zdravotne vyhovujúci sadivový materiál a dodržiavať karanténne opatrenia,
- Kontrola vektorov: monitorovanie a regulácia populácií cicadiel, psyllidov a planthopperov (feromónové pasce, insekticídy tam, kde je to vhodné),
- Sanitačné opatrenia: odstránenie a zlikvidovanie silne infikovaných rastlín, dezinfekcia nástrojov,
- Agrotechnika: odstraňovanie plevelov hosťujúcich vektorov, plánovanie sadenia mimo obdobia najvyššej aktivity prenášačov,
- Odolné odrody: tam, kde sú dostupné, použiť odrody s vyššou toleranciou alebo odolnosťou,
- Vzdelávanie a monitorovanie: pravidelná kontrola porastov a včasná detekcia príznakov, rýchla reakcia znižuje šírenie.
Význam pre poľnohospodárstvo a výskum
Fytoplazmy majú veľký hospodársky dopad na mnoho plodín — spôsobujú straty na úrode, znižujú kvalitu plodov a často vedú k nutnosti odstránenia porastov. Niektoré choroby, napr. flavescence dorée viniča alebo citrus greening‑podobné syndrómy (odlišné patogény, ale podobné následky), sú predmetom intenzívneho výskumu.
Hlavné výzvy vo výskume sú spojené s nemožnosťou kultivácie, čo komplikuje štúdium biochemických mechanizmov patogenézy, interakcií s hostiteľom a vývoja účinných opatrení. Molekulárna biológia, sekvenovanie a štúdie vektorov sú preto kľúčové pre porozumenie a kontrolu týchto patogénov.
Zhrnutie
Fytoplazmy sú obligátne intracelulárne baktérie obmedzené na floém rastlín a vektory hmyzov. Ich diagnostika sa opiera predovšetkým na molekulárnych metódach a manažment zahŕňa kombináciu preventívnych a kontrolných opatrení zameraných najmä na vektory a zdravý sadivový materiál. Označenie Candidatus reflektuje špecifickú taxonomickú situáciu orgazmov, ktoré nie je možné kultivovať in vitro.
Prehľadať