Clavibacter michiganensis
|
|
| Clavibacter michiganensis | |
|---|---|
| Symtom på Clavibacter michiganensis på tomat | |
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | Bakterie |
| Provins: | Actinomycetota |
| Klass: | Actinomycetia |
| Beställa: | Mikrokocker |
| Familj: | Microbacteriaceae |
| Släkte: | Clavibacter |
| Arter: |
C. michiganensis
|
| Binomialt namn | |
|
Clavibacter michiganensis |
|
| Underarter | |
|
|
| Synonymer | |
|
|
Clavibacter michiganensis är en aerob icke-sporulerande Gram-positiv växtpatogen aktinomycet av släktet Clavibacter . Clavibacter michiganensis har flera underarter. Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis orsakar betydande ekonomiska förluster över hela världen genom att skada tomater och potatis .
Sammanhang
Clavibacter michiganensis , även känd som ringröta, är ett ovanligt släkte av fytopatogena bakterier genom att det är grampositivt och inte har ett typ tre-sekretionssystem . Alla Clavibacter- arter och underarter har en cellvägg av typ B2γ tvärbunden vid en diaminobutyratrest. Clavibacter är en aerob bakterie med en coryneform morfologi. Det finns inget mycel och inga sporer produceras.
Clavibacter michiganensis infekterar den primära värden på ett av tre sätt: sår, hydatoder eller genom kontaminerat frö. Om bakterierna når ett lämpligt kvorum blir resultatet en systemisk vaskulär infektion. I de första stadierna av invasionen C. michiganensis som en biotrofisk patogen i xylemkärlen .
Clavibacter har en komplex historia av taxonomiska namn. Under lång tid fanns det bara en erkänd art inom släktet Clavibacter . Det finns nio underarter inom michiganensis -arten. Nyligen har vissa stammar omklassificerats till andra släkten. Denna komplexa historia härrör från svårigheten att karakterisera bakterier . Till skillnad från svampar är bakteriernas morfologi inte särskilt tillräcklig för taxonomiska ändamål. För detta ändamål särskiljs stammar av en fytopatogen bakterie, som kallas patovarer , av kulturella (selektiva medier), fysiologiska, biokemiska (t.ex. utsöndrade enzymer , växtens kemiska reaktioner), eller patologiska egenskaper (inklusive utbudet av mottagliga värdar).
Nyligen har två stammar av denna bakterie – subsp. sepidonicum och subsp. michiganensis – har fått sina genom sekvenserade och kommenterade. Det finns fortfarande mycket att upptäcka om denna interaktion mellan patogen och värd, men nu när genomet har sekvenserats kommer antalet upptäckter sannolikt att öka. Ett av huvudmålen för forskning av dessa bakteriegenom är att utveckla resistenta sorter. Tyvärr har inga resistenta sorter ännu hittats.
Genetik
Arten har en enda kromosom.
Centimeter. subsp. michiganensis
Centimeter. subsp. michiganensis är orsaken till bakteriell vissnesjuka och kräfta hos tomater ( Lycopersicon esculentum) .
Värdar och symtom
När infektionen inträffar i ett tidigt skede av tomatplantan kan det bli vissnande på bladen eftersom Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis kommer in i växten genom sår, inklusive rotsår, och om bakterien kommer till xylemet är det troligt att en systemisk infektion kan täppa till xylemkärlen. Vissningen kan bara visa sig på ena sidan av bladet och kan återhämta sig under kallare perioder. Hela systemet av xylem i växten tillåter bakterierna att bilda titrar på upp till 109 bakterier per gram växtvävnad. Vissning kan så småningom sprida sig till alla blad och dessa blad, tillsammans med deras bladskaft , kan också visa förvriden, krullad tillväxt. Ett sätt att diagnostisera en allvarlig kärlinfektion är att nypa skaftet. Om epidermis och det yttre lagret av cortex separerar från den inre stammen finns det en allvarlig vaskulär infektion. Dessa utsatta delar kommer att ha en tvålkänsla. Canker lesioner, även om de är sällsynta, kan utvecklas på stjälken. Dessa cankers är nekrotiska regioner där epidermis är borta. När bakterierna fortsätter sin kolonisering kommer kräftan att fördjupas och expandera. När det gäller fruktutveckling kan tomater misslyckas med att utvecklas helt eller kan se marmorerade ut eftersom de mognar ojämnt.
Om infektion inträffar i ett sent skede av växtutvecklingen kan växter överleva och generera frukt. Däremot kan växten verka stressad snarare än vissnad och kan utveckla vita intervenala områden som kommer att utvecklas till brun nekrotisk vävnad. Ofta är fröna också infekterade.
Ytliga infektioner ökar risken för epidemier. De uppstår när bakterierna förökar sig på värdens epidermis, kommer in genom stomata eller kommer in genom ett mycket grunt sår som inte tillåter patogenen att nå xylemvävnaden. Värden kan se ut som om den gnuggats med majsmjöl eller grovt mjöl men det är faktiskt en serie blåsor som jag höjs eller sjunker ner och ser vita till blekt orange ut. Det vanligaste bladsymptomet är en mörkbrun fläck omgiven av ett slags orangeliknande område på bladets kant. Frukter kan utveckla "fågelöga" fläckar, som är ljusgröna till vita upphöjda pustler som har ett brunt centrum och klorotisk halo. Bilder på dessa symtom finns tillgängliga på referensen.
Men latenta infektioner är vanliga.
Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis vildtypsstam NCPPB382 bär två plasmider associerade med virulens: pCM1 och pCM2. Den avirulenta stammen, CMM100, innehåller inte dessa plasmider. Stammar som bar en av de två plasmiderna visade sig vara virulenta men vissnande symptom försenades. De virulenta och avirulenta stammarna producerade samma mängd exopolysackarider , vilket tyder på att EPS inte spelar någon signifikant roll i patogeniciteten.
Sjukdomscykel
Orsaksmedlet för bakterievissning och kräfta hos tomater överlever i eller på frön i upp till 8 månader men ibland även i växtavfall i jorden. Patogenen kan spridas långa avstånd på grund av dess association med frön. Risken för att bakterierna sprids till friska tomatplantor är störst under transplantation , bindning och sugning eller när värden kan bli skadad. När bakterierna väl kommer in i växten genom ett sår kommer den att röra sig och föröka sig främst i xylemkärlen. När de väl är etablerade kan bakterierna flytta in i floem , märg och cortex. Infektion kan resultera i antingen systemisk eller ytlig sjukdom. Systemiska infektioner uppstår efter 3–6 veckor och risken för sekundär infektion ökar med vattenstänk. Den vanliga förekomsten av latenta infektioner – närvaron av patogenen i värden men värden visar inga symtom – gör denna patogen särskilt farlig.
Antagandet att C. michiganensis inte övervintrar i jorden är dock inte utan kontroverser. Genomet av C. michiganesis har nyligen sekvenserats och nya teorier kommer säkert att dyka upp när ytterligare arbete har slutförts. Vad som är känt är att Cmm kan använda hydrolysprodukter som kol- och energikällor med hjälp av ett antal ATP-bindande kassetttransportörer och α- och β-glukosidaser . Detta tyder på att Cmm kan överleva i jorden så länge det finns ruttnande värdmaterial närvarande. Det har också fastställts att genomet av subsp. michiganensis har inga gener som kodar för nitrat- och nitratreduktaser . Det betyder att bakterierna är beroende av tidigare reducerade kväveföreningar eller aminosyror för sin kvävekälla. Också i Cmm -genomet saknas gener för assimilatorisk sulfatreduktion , som är associerad med en auxotrofi för metionin – en av två aminosyror som innehåller svavel .
Cmm har en patogenicitetsö (PI) som är kodad i kromosomen och troligen är associerad med kolonisering och växtförsvarsflykt eller undertryckande. Denna ö har delats in i två underregioner: chp och tomA . Serinproteaser av familjerna S1A, Ppa och PpA-E kodas i chp- subregionen såväl som subtilas SbtA.
Miljö
Varm temperatur i intervallet 23–28 °C (73–82 °F) och den höga relativa luftfuktigheten (>80 %) är optimala miljöer för Clavibacter michiganesis subsp. michiganes , en tomatbakterieutveckling av cancersymptom. I fuktigt eller vått väder sipprar slemmiga massor av bakterier ut genom sprickorna till stjälkens yta, varifrån de sprids till löv och frukter och orsakar sekundära infektioner Infekterade värdväxter kommer att visa allvarliga symtom under varma dagar när det är hög transpiration. eftersom bakterierna kan täppa till xylemkärlen. [ citat behövs ]
Förvaltning
Det bästa sättet att kontrollera en sjukdom är att använda friska frön som redan har extraherats med syra. Dessutom kan användning av kemiska behandlingar som kopparhydroxid eller streptomycin i fröbädden, avlägsna eller isolera sjuka grödor vara till hjälp för att minska infektionshastigheten.