Fitoplazmy są to małe, pozbawione ściany komórkowej
advertisement
Nr wniosku: 156135, nr raportu: 2830. Kierownik (z rap.): mgr Agnieszka Eleonora Zwolińska Fitoplazmy są to małe, pozbawione ściany komórkowej, pasożytnicze bakterie, żyjące wewnątrzkomórkowo, zarówno w tkance roślinnej, jak i zwierzęcej. Fitoplazmy infekują wiele gatunków roślin, włączając rośliny gospodarczo ważne. Za przenoszenie się fitoplazm na nowych gospodarzy roślinnych odpowiedzialne są owady z rzędu piewików żywiące się sokiem roślin. Podczas żerowania, zainfekowany owad, wprowadza fitoplazmę do komórek sitowych łyka rośliny, skąd fitoplazma systemicznie rozprzestrzenia się po całym organizmie. W zasiedlonej roślinie, fitoplazmy ingerują w rozwój i modyfikują jej morfologię. Do najpopularniejszych objawów infekcji fitoplazmatycznej należą: proliferacja pędów (tzw. czarcie miotły), żółtaczki, zazielenienie się płatków korony kwiatów (wirescencja), a także tzw. fyllodia, czyli przekształcenia kwiatów w formy liściopodobne, gdzie z słupków kwiatowych wyrastają pędy drugorzędowe i liście (fot. 1). W warunkach polskich najbardziej rozpowszechnioną chorobą fitoplazmatyczną jest fyllodioza rzepaku, którą można spotykać niemal na każdym polu uprawy rzepaku. Choroba występuje ciągle w ograniczonym nasileniu i dotyczy pojedynczych przypadków zainfekowanych roślin, ale stanowi realne zagrożenie, gdyż przy sprzyjających warunkach biotyczno-klimatycznych, sytuacja ta może raptownie ulec zmianie. Ciekawym aspektem choroby jest fakt, że choć przenoszona jest przez owady, co zazwyczaj wiąże się z dużą skalą zjawiska, to jednak charakterystyczne objawy wykształcają pojedyncze rośliny rzepaku. Jak dotąd nie poznano gatunku owada zaangażowanego w przenoszenie fitoplazmy na rośliny rzepaku, a także nieznany był zakres gatunków alternatywnych roślin żywicielskich. W celu rozpoznania cyklu życiowego fitoplazmy wywołującej fyllodiozę rzepaku, odławiano 3, pospolicie występujące na polach, gatunki piewików (Macrosteles laevis, Psammotettix alienus, Hardya tenuis) i sprawdzano czy są one nosicielami patogena i w jakim stopniu. Okazało się, że wszystkie trzy gatunki miały pasożyta w swoim organizmie, a więc były w stanie nabyć patogena podczas żerowania na zainfekowanych roślinach. Macrosteles laevis, najbardziej rozpowszechniony gatunek piewika w Polsce, występujący w dużym nasileniu przez cały okres wegetacyjny (dwa pozostałe to gatunki dominujące wczesną jesienią), charakteryzował się najwyższym stopniem porażenia fitoplazmą. W celu potwierdzenia, że badane owady są faktycznym wektorem fitoplazmy w polu, przeprowadzono doświadczenia, w których na zainfekowanej roślinie rzepaku, hodowano „zdrowe” owady M. laevis i P. alienus, a następnie, po 10 dniach żeru nabywającego, przenoszono infekcyjne owady do izolatorów z młodymi roślinami rzepaku oraz innymi gatunkami roślin testowych, takimi jak: bób, barwinek różowy, czy jęczmień. Okazało się, że hodowane na rzepaku owady M. laevis były zdolne do nabycia fitoplazmy (infekcyjne), natomiast P. alienus, choć gdy odławiany na polu, wielokrotnie zawierał komórki fitoplazm w swoim organizmie, to jednak hodowany na rzepaku, nie nabywał fitoplazmy (owady nieinfekcyjne). W wielokrotnych powtórzeniach doświadczeń na przenoszenie pokazano, że Macrosteles laevis skutecznie przenosi fitoplazmę wywołująca fyllodiozę rzepaku na takie rośliny jak jęczmień, bób czy barwinek różowy, jednak niezdolny był do zakażenia młodych roślin rzepaku. Tym samym, nie uzyskano potwierdzenia, że gatunek ten jest wektorem badanej choroby. Możliwym wytłumaczeniem tego zjawiska, jest fakt że również w naturalnym środowisku chorują jedynie pojedyncze rośliny rzepaku, tak więc istnieje naturalny mechanizm obronny roślin, ograniczający przenoszenie się tej choroby i jej rozwój w roślinie. Potwierdzeniem tego faktu, zdaje się być zgromadzona w ramach badań, kolekcja gatunków roślin dziko rosnących, które okazały się być zasiedlone przez fitoplazmy bezobjawowo m.in.: chwastnica jednostronna, wiechlina roczna (trawy), rzepicha leśna, rdest ptasi, czy powój polny. Tym samym zidentyfikowano naturalne rezerwuary patogena w przyrodzie.
