Ateş yanıklığı - Fire blight
| ateş yanıklığı | |
|---|---|
|
|
bilimsel sınıflandırma 
|
|
| İhtisas: | bakteri |
| filum: | proteobakteriler |
| Sınıf: | Gamaproteobakteriler |
| Emir: | enterobakteriler |
| Aile: | Erwiniaceae |
| cins: | Erwinia |
| Türler: |
E. amilovora
|
| Binom adı | |
|
Erwinia amilovora (Burrill 1882) Winslow ve diğerleri. 1920
Tip soy = NCPPB 683 |
|
Ateş yanıklığı , ayrıca yazılı ateş küfünün , bir olan bulaşıcı bir hastalık etkileyen elma , armut , ve ailenin diğer bazı üyeleri Gülgiller . Elma ve armut üreticileri için ciddi bir endişe kaynağıdır. Optimal koşullar altında, tek bir büyüme mevsiminde bütün bir meyve bahçesini yok edebilir .
Nedensel patojen olan Envinia amylovora , bir Gram-negatif bakteri için Enterobacterales . Armutlar en hassas olanlardır, ancak elmalar , yenidünya , yengeçler , ayvalar , alıç , kotoneaster , Pyracantha , ahududu ve diğer bazı gül bitkileri de hassastır. Hastalığın, dünyanın geri kalanının çoğuna yayıldığı Kuzey Amerika'ya özgü olduğuna inanılıyor .
Ateş yanıklığının Avustralya'da var olduğuna inanılmıyor, ancak orada olabilir. Yeni Zelanda elmalarının Avustralya'ya ithalatına uzun süredir devam eden ambargonun önemli bir nedeni olmuştur. Japonya'nın da aynı şekilde hastalıksız olduğuna inanılıyordu, ancak kuzey Japonya'da yetişen armutlarda keşfedildi. Bununla birlikte, Japon yetkililer hala varlığını inkar ediyorlar ve onu keşfeden Japon bilim adamının, adının etkilenen çiftçilere sızdırılmasından sonra intihar ettiğine inanılıyor. Avrupa'da karantina hastalığı olarak listeleniyor ve demiryolları, otoyollar ve ana yolların yanına dikilmiş Alıç ( Crataegus ) çitleri boyunca yayılıyor .
Tarih
1800'lerin başında, E. amylovora , bitkilerde gerçekten hastalığa neden olduğunu göstermek için deneylerde kullanılabilecek ilk bakteriydi. Bu yıkıcı mahsul bakterisinin ilk olarak Kuzey Amerika kökenli olduğu kabul edilmektedir. Bugün, E. amylovora şu anda Kanada'nın tüm eyaletlerinde ve Amerika Birleşik Devletleri'nin bazı bölgelerinde bulunabilir; eyaletler Alabama , California , Colorado , Connecticut , Georgia , Illinois , Maine , Maryland , Massachusetts , Michigan , New York , Kuzey Karolina , Ohio , Oregon , Pennsylvania , Texas , Utah , Virginia , Washington , Batı Virginia ve Wisconsin'dir . Amerika'da, Meksika ve Bermuda dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere diğer ülkelerde de görülür . Afrika kıtasında, Mısır'da E. amylovora doğrulandı .
Patojenin Kuzey Avrupa'ya ilk kez 1950'lerde ABD'den ithal edilen meyve kaplarından bakteriyel sızıntı yoluyla bulaştığına inanılıyor . 1950'ler-1960'lar boyunca, E. amylovora , Kuzey Avrupa'nın çoğuna yayılmış, ancak Almanya ve Fransa'nın geniş bölgelerini, bakterilerin "ateş yanıklığı" olarak bilinen yıkıcı bir hastalığa neden olduğu hastalıktan etkilenmemiş gibi bırakmıştı. Hastalık ve E. amylovora 1990'ların sonlarında Almanya'da keşfedildiği için bu kısa sürdü . Yine de 1980'lerde E. amylovora bakterisi Doğu Akdeniz'de bulunmuştu, ancak bu bölgedeki görünümünün yerel bulaşmanın bir sonucu değil, izole bir görünüm olduğu düşünülüyor. Nihayet 1995-1996 yıllarından itibaren Macaristan , Romanya , Kuzey İtalya ve Kuzey İspanya gibi ülkelerde ateş yanıklığı vakaları rapor edilmeye başlandı .
Belirtiler
_of_pear.png)
Erwinia amylovora'nın semptomlarından etkilenen dokular arasında çiçekler, meyveler, sürgünler ve elma (Pomoideae), armut ve diğer birçok gül bitkisi bulunur. Tüm semptomlar yer üstündedir ve genellikle tanınması kolaydır. Çiçekler üzerindeki belirtiler, çiçek yuvasının, yumurtalığın ve çiçek saplarının suda ıslanmasını içerir. Bu, taç yaprağının düşmesinden 1-2 hafta sonra donuk, gri-yeşil bir görünümle sonuçlanır ve sonunda dokular büzülür ve siyaha döner. Çiçeğin tabanı ve genç meyve, enfeksiyon yayıldıkça benzer semptomlar gösterir. Ortamda yüksek nem olduğunda, enfekte olmuş doku üzerinde opak beyaz veya kehribar renkli bakteri sızıntısı damlacıkları görülebilir. Sürgünler benzer belirtiler gösterir ancak çok daha hızlı gelişir. Sürgün ucunun solması ve hastalıklı sürgün yapraklarının tipik olarak orta damar boyunca kararması ve ardından ölmesi durumunda “Shepherd's Crook” görülebilir. Sayı olarak, hastalıklı sürgünler ağaca yanık bir görünüm verir. Çiçeklerin ve sürgünlerin ilk enfeksiyonu daha büyük ağaç dallarına yayılabilir. Dallar kararacak ve su ıslanacak. Gelişmiş enfeksiyon, kabukta çatlaklar ve batık bir yüzey geliştirir. Kabuğun altındaki ahşap, siyah renk değişikliği ile çizgili hale gelecektir. Olgunlaşmamış meyve suda ıslanmış lezyonlar oluşturur ve daha sonra siyaha döner. Bu lezyonlarda bakteri sızıntısı bulunabilir. Şiddetli enfeksiyonlar meyvenin tamamen siyaha dönmesine ve büzülmesine neden olur.
yaygınlaştırma
Erwinia amylovora , önceki sezonda oluşan kanserlerde kışı geçirir ve birincil aşı görevi görür. İlkbaharda sıcaklıklar optimum gelişmeyi desteklediğinde bakteri sızıntıdan sızar. Kanserlerin aktif hale gelip gelmediğini belirleyen faktörler iyi bilinmemekle birlikte, daha büyük ağaç dallarında bulunan kanserlerin aktif hale gelme olasılığının daha yüksek olduğu düşünülmektedir. Yaşın da bir faktör olabileceği düşünülmektedir. Bal arıları ve diğer böcekler bakteriyel sızıntıya çekilir ve bakterileri çiçek stigmatası gibi hassas dokulara yayabilir. Kuşlar , yağmur ve rüzgar da bakteriyi duyarlı dokulara bulaştırabilir. Yaralı doku ayrıca , bitki emen veya ısıran böceklerin neden olduğu delikler ve yırtılmalar dahil olmak üzere enfeksiyona karşı oldukça hassastır . Dolu fırtınası birkaç dakika içinde bütün bir bahçeyi enfekte edebilir ve yetiştiriciler semptomların ortaya çıkmasını beklemezler, normalde birkaç saat içinde kontrol önlemlerine başlarlar.
Bir kez biriktiğinde, bakteri bitkiye açık stoma yoluyla girer ve ayrıca viskoz bir eksüda üretebilen kararmış, nekrotik lezyonlara neden olur . Bu bakteri yüklü eksüda, aynı bitkinin diğer kısımlarına veya farklı bitkilerin hassas bölgelerine yağmur, kuşlar veya böcekler tarafından dağıtılabilir ve ikincil enfeksiyonlara neden olabilir . Hastalık, sıcak ve yağışlı havalarda en hızlı şekilde yayılır ve sıcaklıkların düştüğü kış aylarında uykudadır. Bununla birlikte, enfekte bitki dokusu canlı bakteriler içerir ve bir sonraki baharda ılık havanın geri dönmesiyle eksüda üretimine devam edecektir. Bu eksüda daha sonra yeni birincil enfeksiyon turlarının kaynağıdır.
Patojen, bitkinin damar sistemi yoluyla enfeksiyon noktasından ağacın içinden yayılır ve sonunda bitkinin köklerine ve/veya aşı birleşimine ulaşır . Bitkinin kökleri bir kez etkilendiğinde, genellikle bitkinin ölümüyle sonuçlanır. Aşırı budama ve aşırı gübreleme (özellikle nitrojen ile ) , ağacın daha hassas olmasına neden olan su filizlerine ve diğer yaz ortası büyümelerine yol açabilir .
Erwinia amylovora tipik olarak konakçı ksilemine veya kortikal parankime girişini yapar . Ayrıca stoma , mercimek ve hidatodlardan da girebilir . Yağmur ve/veya böcekler tarafından doğal olarak dağılır, ancak bu yayılma şekli çok etkisizdir ve sadece patojenin lokal bulaşması için etkili olabilir. Akdeniz bölgelerinde E. amylovora'nın saptanması nedeniyle, bulaşmasında aerosollerin de rol oynadığından şüphelenilmektedir . Bileşiminde patojen, birçok peritrik kamçı tarafından hareket ettirilen yuvarlak uçlu kısa çubuklardan oluşur . E. amylovara (yukarıda belirtildiği gibi) gram negatif bir bakteridir.
Ateş yanıklığı mikroorganizmaları, örneğin sağanak veya yağmurlama, böcekler ve kanatlı hayvanlar, diğer kusurlu bitkiler ve kirli yetiştirme aletleri gibi farklı etkili yollarla yayılır. Bu bakteriye en aşırı maruz kalma tehlikesi, yaz öncesi veya uyku durumundan çıktığı için ilkbahar sonudur. Şaşırtıcı bir şekilde, ateş yanıklığı için bir çözüm yoktur; bu şekilde, en iyi ateş yanıklığı tedavileri, standart budama ve kusurlu gövde veya dalların çıkarılmasıdır. Su serpme, hastalığı yaymak için en iyi bilinen yaklaşımlardan biri olduğu için, üstten su sisteminden uzak durmaya da yardımcı olabilir. Kazma aletlerine, özellikle de mikroskobik organizmalara maruz kalmış olanlara karşı dikkatli olunmalıdır. Aletler, bir kısım suya üç kısım denatüre alkol içeren bir alkol solüsyonunda dezenfekte edilmelidir . Seyreltilmiş ev tipi çamaşır suyu (bir kısım çamaşır suyuna dokuz kısım su) da aynı şekilde kullanılabilir. Korozyonu önlemek için aletleri sürekli olarak tamamen kurutun. Ayrıca onları yağlamak için yardımcı olabilir.
Sinek Delia platura'nın beslenmek için ateş yanıklığı yaralarını ziyaret ettiği gözlemlendi, ancak etkili bir vektör olduğu doğrulanmadı. Sonunda, D. platura'nın zaten zarar görmüş elma sürgünlerine ateş yanıklığını başarıyla ilettiği gösterildi . Ateş yanıklığı ekzopolisakkarit ayrıca, yayılan hücreleri D. platura'ya tutturmak için yapıştırıcı görevi gördü . D. platura en az beş gün boyunca ateş yanıklığını sabit bir oranda döktü - ve bundan zarar görmedi -.
Yönetmek
Bitkilere streptomisin , bakır sülfat veya her ikisini birden püskürtmek , ABD gibi dünyanın bazı bölgelerinde yeni enfeksiyonları önlemek amacıyla kullanılmıştır, ancak yalnızca zaten hastalıklı bitkilerde büyümeyi yavaşlatma veya geçici olarak durdurmada etkilidir. Streptomisin spreyinin yaygın kullanımı, California ve Washington gibi bazı bölgelerde antibiyotik direncine yol açmıştır . Yararlı bakteri veya mayadan oluşan bazı biyolojik kontroller , yangın yanıklığının yeni ağaçlara bulaşmasını da önleyebilir. Halihazırda enfekte olmuş bitkiler için tek etkili tedavi, etkilenen dalları budamak ve onları alandan uzaklaştırmaktır. Bitkiler veya ağaçlar, yeni enfeksiyonların ortaya çıkması için rutin olarak incelenmelidir. Enfeksiyon köklere yayılmadan önce yanık odun çıkarılırsa bitkinin geri kalanı kurtarılabilir . Bilinen bir tedavisi yoktur; önleme anahtardır.
Kontrol önlemlerinin en iyi şekilde hedeflenebilmesi için bir salgın olasılığını tahmin etme yöntemleri, Eve Billings'in İngiltere'deki East Malling Araştırma İstasyonu'ndaki çalışmasının ardından 1980'lerden itibaren tanıtıldı . Bunlar sıcaklık ve yağışa dayalıydı ve Billings ve diğerleri tarafından daha da geliştirildi.
E. amylovora genellikle hücreye girmeden önce dışarıdan yok edilmesi gerekir. Bunun nedeni, konağa girdikten sonra, patogenezin endofitik fazı sırasında yayılmasıdır . Bu olduğunda, harici kontrol yöntemleri etkisiz hale gelir. İdeal kontrol yöntemi bakır ve antibiyotiklerin bitkiye dışarıdan uygulanmasıdır. Bu tek etkili yöntemdir ve gerçekten önleyicidir. Halihazırda, E. amylovora'nın antibiyotik streptomisine karşı bir direnç geliştirdiği ve çoğu bakterinin antibiyotiklere direnci teşvik eden tercihli genleri türden türe yatay olarak transfer etme esnek yeteneklerinden dolayı olduğu kaydedilmiştir.
Michigan Eyalet Üniversitesi'nden John C. Wise tarafından yürütülen yeni araştırma, E. amylovora'nın ağaç gövdesine streptomisin, potasyum fosfit (PH) veya asibenzolar-S-metil (ASM) enjeksiyonu yoluyla nispi etkinlikle kontrol edilebileceğini gösteriyor. PH ve ASM'nin her ikisi de yapraklı materyalde PR-1, PR-2 ve PR-8 gen indüksiyonları yoluyla çalışır. Oksitetrasiklin Hidroklorür (OTC) de test edildi ve ağaçtaki bakterilerin aktivitesini büyük ölçüde azalttığı bulundu. Bu yeni kontrol yöntemleri hala araştırılmaktadır ve EPA tarafından meyve mahsulü üretimi için onaylanmamıştır.
E. amylovora yayılmasına karşı en iyi sağlık önlemleri olarak bitki sağlığı önlemleri kullanılmıştır . Yüksek riskli ülkeler, patojene duyarlı bitkileri kendi bölgelerine ithal etmemeye teşvik edilir, çünkü bakteriler bir bölgeye yerleştikten sonra hastalığı yok etmek neredeyse imkansızdır. Bu tür bölgelerdeki fidanlıklar ve meyve bahçeleri, sıkı bitki sağlığı gözetim önlemlerine tabi tutulur ve iyi izlenir. Bakteriler çok hızlı yayıldığından ve eradikasyon yöntemleri genellikle maliyetli ve verimsiz olduğundan, ithal edilen ve enfekte olan ürünler fark edilir edilmez yok edilir.
Mevcut ateş yanıklığı stratejileri, plantasyondaki inokulumu azaltmak için bitki sağlığı önlemlerine ve kontaminasyonu, özellikle çiçek enfeksiyonlarını önlemek için sıçrama ilaçlarının kullanımına bağlıdır. Kış budaması sırasında kalan kalıntı kanserleri kaldırarak plantasyondaki esansiyel aşıyı azaltmak, ateş yanıklığı hastalığını kontrol etmenin temel bir yöntemi olarak kurulmuştur.
Ciddi şekilde etkilenen plantasyonlarda, ağacın gelişme hızını azaltan sosyal uygulamalar, aynı şekilde, pamukçuk gelişiminin hızını da yavaşlatacaktır. Bu, sulama suyunun, azotlu gübrenin ve tarımın tutulmasını içerir. Ayrıca, ağaç yaralanmasını ve bakteri gelişimini azaltan uygulamalar yardımcı hastalıkları da azaltabilir. Bu, örneğin bitki böcekleri ve psylla gibi böcekleri kontrol etmeyi, genç plantasyonlarda ek yayıcıların kullanımını kısıtlamayı ve baş üstü sprinkler kullanımından kaçınmayı içerir.
Kültürel kontrol seçenekleri, dayanıklı çeşitlerin seçilmesini içerir, ancak ticari olarak başarılı elma çeşitlerinin çoğu, ateş yanıklığı direncinden yoksundur. Yetiştiriciler, ateş yanıklığına dayanıklı anaçlar geliştirmiştir, ancak direnç aşılı filizlere verilmemiştir.
Prohexadione kalsiyum ( ABD'de BASF markası Apogee), sürgün yanıklığı için önerilen bir bitki büyüme inhibitörüdür. Ateş yanıklığı , kendi yaşam döngüsünün çoğu için giberelline bağlı büyümeye dayandığından , prohexadione'nin giberellin sentezi inhibisyonu etkisi de yanıklığı bastırır. Çiçek yanıklığında etkili değildir.
Önem
Bitki patojeni olduğu kanıtlanmış ilk bakteri olmasının tarihi önemi yanında ekonomik olarak da son derece önemlidir. Kontrol ve kayıp maliyetlerinin ABD'de yılda yaklaşık 100 milyon dolar olduğu tahmin edilmektedir. Spesifik olarak, 2000 yılında Michigan'da, yaklaşık 400.000 elma ağacının kaldırılması nedeniyle 42 milyon dolarlık zarar tahmin edilmektedir. Mayıs ayındaki sıcak, nemli ve yağışlı hava bu salgına neden oldu. Washington ve kuzey Oregon'da yaklaşık 68 milyon dolar kayıp olduğu tahmin ediliyor. E. amylovora , Kuzey Avrupa'da ciddi hasara yol açması pek olası olmasa da, ABD'nin her yerine ve dünya çapında yayılarak ciddi hasara neden olmaktadır. E. amylovora , yabani elma ağaçlarının hala yetiştiği Orta Asya'ya tanıtılmadığı sürece, herhangi bir ekosistemi değiştirmeyecektir. Bu patojen nedeniyle hiçbir bitki türü yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olmadığı için biyoçeşitlilik de etkilenmez. İtalya'da Emilia-Romagna'da armut yetiştirmek bazı aileler için geleneksel bir faaliyettir ve ateş yanıklığı birkaç nesildir aktarılan bu geleneği tehdit etmektedir. Güney Almanya'da elma ve armut ağaçları uzun süredir peyzajın bir parçası olmuştur ve korunmaları zordur. Elma ve armut ağaçlarının peyzajlarından azalması, değiştirilmesi pahalı olabilir ve turizm üzerinde olumsuz bir etkisi olabilir. Uzun vadede, ateş yanıklığı ekonomi ve toplum için çok önemli bir faktördür.
Önceden belirlenmiş sayıda elma çeşidi, çok büyük bir yıllık üretimden sorumludur. Alışveriş yapanlar ve genel mağazalar bu çeşitleri görünümleri, kaliteleri, lezzetleri ve depolanabilirlikleri için ödüllendirirken, yetiştiriciler ek olarak ekim özelliklerine ve alıcı talebi nedeniyle ortaya çıkan hazır pazara değer verirler. Elmanın heterozigotluğu, uzun yaş süresi ve kendi kendine uyumsuzluğu nedeniyle, sıradan üreme teknikleri yoluyla hastalıklı muhalefet nitelikleri sunarken meyve veren bir çeşidin arzu edilen niteliklerini korumak, tüm niyet ve amaçlar için düşünülemez. Kalıtsal tasarım, daha hızlı sonuçlar verebildiğinden, çok sayıda kaynaktan dayanıklılık özellikleri elde edilebildiğinden, yerel elma niteliklerinin ifadesi değiştirilebildiğinden ve değiştirilen çeşidin veya anacın çekici özellikleri korunabildiğinden çekici bir seçenek sunar.
patogenez
Patojenite, siderofor desferrioksamin, metaloproteazlar, plazmitler ve histon benzeri proteinlerin üretimi gibi birçok farklı faktöre bağlıdır. Bununla birlikte, bazı temel patojenite faktörleri, hücre dışı polisakkaritlerin (EPS) sentezindeki varyasyonlar ve tip III salgılama sisteminin mekanizması ve bununla ilişkili proteinlerdir. EPS, bakteriyel patojenlerin bitki savunmasından kaçınmasına, konağın damar sistemini "tıkamasına", bakterileri kurumaya karşı korumasına ve her iki yüzeye ve birbirine yapışmasına yardımcı olur. Bir EPS, pentasakarit tekrarlayan birimlerin bir polimeri olan amilovorandır. E. amylovora'nın bir suşu amilovoran üretemiyorsa patojenik değildir ve bitkilerde yayılamaz. Levan başka bir EPS'dir ve eksikliği semptomların gelişimini yavaşlatacaktır. Tip III salgılama sistemleri, efektör proteinlerin konukçu bitkilerin sitozolüne aktarılması ve iletilmesi için kullanılır. Bu sistem esas olarak Hrc proteinlerinden oluşur. Motilite bir başka önemli virülans faktörüdür. Yana E. amylovora mecbur bir biotroph'dur değil, yağmur gibi birçok yönden yayılmasına izin veriyorsa konak dışındaki hayatta kalabildiğini.