Асоційовані з Enterobacter nimipressuralis бактерії у патології бактеріальної водянки Betula pendula Roth. Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ISSN 1994-7836 (print) М. В. ШвеЦЬ

ISSN 2519-2477 (online) тт . _ . .. . . . w ..

Нацюнальнии ушверситет оюресурав i природокористування Украши, м. Кшв, Украша

УДК 630*[44+17]:582.832.1

(477.42) АСОЦ1ИОВАН1 З ENTEROBACTER NIMIPRESSURALIS БАКТЕРН

Article info У ПАТОЛОГИ БАКТЕР1АЛЬНО1 ВОДЯНКИ BETULA PENDULA ROTH.

Received 31.03.2017 р.

Наведено експериментальш даш щодо етиологй' i патогенезу 6aKTepianbHO'i водянки берези повисло'!, збудником яко!' е фiтопaтогеннa бaктерiя Enterobacter nimipressuralis, у Житомирському Полiссi Укра'ши. Пaтогеннiсть E.nimipressuralis доведено пiд час штучно!' шокуляцй оргaнiв Betula pendula. Показано, що листки i пагони (гiлки) не чугливi до збудника. Акцентовaно увaгу, що у патолопчному процесi беруть участь aсоцiйовaнi з E.nimipressuralis бактерй родiв Bacillus, Xanthomonas, а також де-якi мкромщети. 1золювання (виIцiлення) бaктерiй проведено поавом на картопляний агар гомогешзо-вано!' маси дослiдних зрaзкiв та методом обростання шмaточкiв (тирси) з уражень. Не встановлено ю-тотних ввдмшностей пiд час iнокуляцiT берези повисло'' суспензiею бaктерiй та культуральною бакте-рiaльною масою. Виявлено рiзну штенсивнють патологи пiд час штучного заражения, це може бути пов'язане з шдивщуальною стшюстю, а можливо iз рiзновиIцaми дослвдних рослин. Наведено коротку характеристику видшених iзолятiв бaктерiй. Показано особливост збудника патогенезу бaктерiaльноT водянки упродовж 1,5 року пiсля шокуляцй. Опосередковано вказано на великого березового рогохвоста в шокуляцй берези повисло'1 збудником бaктерiaльно! водянки (у мюцях льотних отворiв комахи завжди утворюються бурi смужки бiльш темного забарвлення). Методом вiдтермiновaного штагошз-му в системi "бaктерiя - бaктерiя" виявлено aнтaгонiстичну aктивнiсть рiзноT штенсивносп бaктерiй роду Bacillus до E.nimipressuralis та зроблено висновок про перспективнють И використання в обгрун-туванш бiологiчного захисту B.pendula вiд збудника бaктерiaльнот водянки.

Ключовi слова: береза повисла; Житомирське Полiсся; юторичний аспект бaктерiaльнот патологй'; бaктерiaльнa водянка; асоцшоваш мiко- та мiкрооргaнiзми; етиолопя; симптоматика; пaтогеннiсть; колонй; великий березовий рогохвют; aнтaгонiстичнi взaемовiдносини.

Вступ. Етиолопя, симптоматика i патогенез бактерь оз1в лiсових деревних рослин pi3Hi. Навиъ у межах од-ше1 i пе'' ж бактеpiальноi патологй' можуть спостер^а-тись певнi вiдмiнностi, зокрема й етиолопчш в частинi видово'' належностi збудника. Так, у лiтеpатуpi наведено piзнi види i роди фiтопатогенних бактеpiй, що е збудниками поширеного i шкодочинного захворюван-ня - бактеpiальноi' водянки. 1зольовано значне видове i формове piзноманiття мiко- i мiкpофлоpи: Enterobacter nimipressuralis (Erwinia nimipressuralis), Enterobacter cloacae, Erwinia cancerogena, Erwinia multivora, Erwinia populina, Erwinia herbicola (Pantonea agglomerans); флюоресцентш, оксидазопозитивш бактерй' роду Pseudomonas; грамнегативш жовтошгментш бактерй' Xanthomonas spp.; грампозитивш, облiгатно анаеpобнi споpоноснi бактерй' pодiв Clostridium, Clavibacter, грампозитивш, споpоноснi, аеpобнi (факультативно ана-еробш) Bacillus spp. тощо, а також гриби. При цьому зазначено, що бшьшкть згаданих видiв i род1в мiко- та мiкpооpганiзмiв е невщ'емними складниками асоцшова-них зi збудником бактеpiальноl водянки лiсових деревних рослин. Зокрема, бактерй' pодiв Xanthomonas, Clavibacter, Bacillus, а також гриби iзольовано виключно з перифершно! частини уражено'' деревини, а з бшьш глибоких тканин iзольованi бактерй', вщнесеш до род1в Pseudomonas i Erwinia (Sagitov, Dzhaymurzina & Isin, 2005). А. Н. Евтушенков (Evtushenkov, 1997) з патологй' бактеpiальноl водянки берези iзолював штами, вщнесе-ш до род1в Erwinia, Bacillus, Pseudomonas та дшшов висновку, що збудником бактеpiальноi водянки у Бшо-рус е пектолiтичнi бактерй' E. populina (цю бактерго було iзольовано автором (Evtushenkov, 1997) як збуд-ник бактеpiальноl водянки тополi), акцентуючи при

цьому увагу, що види роду Erwinia потребують подаль-ших дослвджень у патологй' водянки.

Певною мipою видове i родове piзноманiття бакте-piй у патогенезi бактеpiальноi водянки може бути пов'язане з тим, що уражений стовбур е своервдною екологiчною нiшею для розвитку комплексу анаеробно'' сапротрофно'' мiко- та мкрофлори. Бактерй', iзольованi з обводнених шар1в деревини i ексудату, що витжае на-зовнi, беруть участь у масляно-кислому бpодiннi, проте безпосереднього вщношення до бактеpiальноi водянки можуть i не мати (Cherpakov, 2014). Зокрема, утворення ексудату та його штенсившсть деякi дослiдники (Charles, 2004) пов'язують iз грибами, зокрема з роду Torula (очевидно мають на увазi асоцiйованi зi збудником водянки гриби).

1снуе припущення, що саме ентеробактери, як1 е не-вiддiльними компонентами екосистеми та факультатив-ними симбютрофами, мають властивiсть переходити в паразитичну форму в pазi ослаблення рослини-господа-ря. Одним з фактор1в такого ослаблення може бути де-фолiацiя березових насаджень комахами-фiтофагами як первинними споживачами у харчових ланцюгах (Hall, 1952). Iншi вченi, акцентуючи увагу на Enterobacter cloacae, як збудника бактеpiальноl водянки, пов'язують ш-тенсившсть та шкодочиннiсть патологй' з еколопчними навантаженнями на лiсовi деревш рослини (Charles, 2004). При цьому вони дшшли висновку, що бактерь альна водянка piдко призводить до вщмирання дерев. Наpазi в Укршш збудником бактеpiальноl водянки лко-вих деревних рослин, зокрема i берези, вважають Erwinia (Enterobacter) nimipressuralis (Hvozdiak et al., 2011a; Shvets, 2015).

Мета роботи - з'ясувати причетшсть фиопатоген-

Цитування за ДСТУ: Швець М. В. Асоцiйованi з Enterobacter Nimipressuralis бактерй' у патологй' баю^ально'Т водянки Betula Pendula

Roth. / М. В. Швець // Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2017. - Вип. 27(3). - С. 66-70 Citation APA: Shvets, M. V. (2017). Associated with Enterobacter Nimipressuralis Bacteria in the Pathology of Bacterial Dropsy Betula Pendula Roth. Scientific Bulletin of UNFU, 27(3), 66-70. Retrieved from: http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/375

них бактерш до масового всихання березових наса-джень Житомирського Полiсся Украши та дослвдити наявнiсть антагонiзму мiж складниками мжо- та мшро-органiзмiв у патологи бактерiально! водянки.

Об'ект дослщження - штучно зараженi тест-росли-ни суспензiями бактерiй, якi асоцiюються з E.nimipres-suralis у патологи бактерiально! водянки берези повисло! в насадженнях Житомирського Полкся Украши.

Предмет дослщження - E. nimipressuralis як збуд-ник бактерiально! водянки B.pendula та асоцшоваш з нею мшо- та мiкроорганiзми.

Матер1ал i методи дослщження. За загальноп-рийнятими фггопатолопчними i мiкробiологiчними методами проводили дослщження патогенних, анатомо-морфологiчних, культуральних та антагонiстичних властивостей E.nimipressuralis та асоцшованих з нею бактерiй у патологи бактерiально! водянки B.pendula. Дослвди з шокуляци спрямовано на штучне заражения стовбурiв дерев берези повисло! у польових та заражен-ня пагонiв i листкiв берези - у лабораторних умовах. Зважаючи на те, що не всi пектолиичш бактерй, як1 ви-користовували в дослщах, здатнi спричинювати бакте-рiальнi захворювання берези, !х умовно роздшено на 2 групи - патогенш i непатогеннi для живих тканин B.pendula.

Результата дослщження. Для встановлення ети-ологи бактерiально! водянки в природних умовах на те-ритор1ях державних дослiдних пiдприeмств (ДП "Gмiльчинське ЛГ", ДП " Коростенське ЛГ", ДП "Ов-руцьке ЛМГ", ДП "Народицьке ЛГ", ДП "Малинське ЛГ", ДП " Новоград-Волинське ЛГ, ДП "Олевське ЛГ") вiдiбрали зразки з уражених дерев берези повисло!.

Ураження зразкiв вiдбирали рiзно! iнтенсивностi, з рiзних вiкових груп (молодняки, середньовiковi та стиг-лi моделi) та з рiзних частин стовбура у поперечному та поздовжньому розрiзах - з кори уражено1 луб'яно1 час-тини, на межi здорово! та уражено1 деревини та вiзуаль-но здорово! тканини.

У лабораторних умовах 1нституту мжробюлоги i вь русологи 1м. Д. К. Заболотного НАН Украши гомогеш-зували i виавали на картопляному агарi (КА) шматочки уражених тканин. Бактерiальнi пос1ви вирощували у термостатi за температури 26 °С. Видiлено 46 iзолятiв, з яких для подальших дослiджень ввдбрано 19 штамiв. 1золяти за своши властивостями розд1лили на 3 типи колонш, якi типово вiдрiзиялись одна вщ одно! - блис-кучi кремово-сiрi, непрозорi кремовi та колони iз жов-тим вiдтiнком. Бактерiальну мiкрофлору умовно вщнес-ли до родiв Enterobacter, Bacillus, Xanthomonas.

До роду Bacillus увшшли iдентифiкованi спороносш бактерй' Bacillus sp., як1 на картопляному агарi утворю-вали ирувато-кремов^ маслянi з нерiвними краями колони, як не просвiчувались. У лiтературi е даиi щодо прояву агресивних властивостей цих бактерiй до дерев-них рослин тiльки в несприятливих умовах !х зростання (Sagitov, Dzhaymurzina & Isin, 2005). До роду Xanthomonas увшшли грамнегативш бактерй Xanthomonas cam-pestris, як на картопляному агарi утворювали блискуч^ кругло1 форми з р1вними краями жовп слизистi колони.

Основну увагу придщили блискучим, арувато-бь лим колошям, вiднесеним нами до роду Enterobacter. Кштини в мазках з агарово1 культури розташовуються

поодиноко, парами, спор i капсул не утворюють. На картопляному агарi колони кругло! форми дiаметром 35 мм iз слабохвилястим краем, сiрувато-бiлi з кремовим вiдтiнком, блискучi, напiвпрозорi. На свшш добре по-мiтно гофровану смужку по периферi! колонi! та радь альнi променi. 1золяти спричиняли м'яку гниль картоп-лi. Окрiм бактерш, з бактерiально! водянки iзольовано гриби з род1в Rhizopus, Mucor, PeniciШum.

Вщомо, що видiлення бактерiй з уражень ще не свiдчить про те, що вони е збудниками бактерюзу. Патогенш властивосп видшених у лабораторних умовах iзолятiв визначали шляхом штучного заражения мо-дельних дерев берези повисло!. Для експерименту змь шували 2 мл стерильно! води + 2 пехш чисто! культури бактерш, як впродовж чотирьох дiб вирощували на КА. Титр бактерiальних клiтин встановлювали за стандартом мутносп (титр 109 кл./мл у стерильнiй водi) (Chumaevskaya & Ма1уееуа, 1986).

П1д час штучного зараження було механiчно пошко-джено стовбури 5 модельних дерев берези повисло! вь ком 35-40 роюв. На кожнiй рослинi робили по 2-3 пора-нення стовбура. Ватним тампоном, змоченим у спирт, протирали мкце поранення, де шляхом ш'екци вводили в стовбури суспензi! добово! культури мiкроорганiзмiв (8,6-9,9 млн КУО/мл) у кiлькостi 5 мл на кожну тест-рослину. Зараження також проводили шляхом внесення п1д кору у мкцях штучних пошкоджень чисто! культури бактерiально! маси (14,1-21,2 млн КУО) восени (жовтень) за температури +8 °С, вологосп 57 %, легкого вiтру - 2 м/с, о 18.00 год (з огляду на циркадш ритми стшкосп (Шо7ё1ак, ЫгеЬепшк & Volkova, 1973) рослин до збудникiв бактерiозiв) (рис. 1). Здiйснено позитив-ний та негативний контролi. Позитивний контроль - ко-лекцiйний штам E. nimipressuralis 8991. Негативний контроль - стерильна водопровщна вода. Бактерiальну масу вносили бактерiальною петлею з попередньою стерилiзацiею над полум'ям спиртiвки (сухий спирт) в мехашчне пошкодження дщянки стовбура (надрiз).

Взимку iнокульованi рослини за зовшшшми ознака-ми залишалися без змiн. Першi симптоми шфекцшного процесу спостерiгались через 4 мкящ пiсля штучного зараження берiз i характеризувались дуже повiльними патологiчними процесами. Як наслiдок, через п1вроку (квиень) пiсля iнокуляцi! динамiка iнфекцiйного процесу та кiнцевi симптоми були аналопчними з тими, з яких видшено iзоляти. Контролем слугували тест-рос-лини, якi мали на поверхш кори та пiд корою чиш озна-ки патологi!.

Знявши кору, встановлено овальш, продовгувато! форми некротичш дiлянки довжиною вiд 7 до 64 см (див. рис. 1). Тшьки через швтора року почали проявля-тись так1 процеси, як повне вщмирання камбiю пiд корою, початок процесу всихання верх1вки рослини, водя-нi пагони, незначне видшення ексудату. Зазначимо, що штучну iнокуляцiю проводили на здорових рослинах з високою енергiею росту. Деяк дослiдники (Stanevich, Yuzhik & Yarmolovich, 2006) вказують на бiльшу ефек-тивнiсть внаслiдок внесення бактерiально! маси в над-рiз пiд кору, порiвняно з внесенням бактерiально! сус-пензi! методом iн'екцi!. У нашому дослщженш також виявлено певнi вщмшносп в iнтенсивностi патологi! пiд час ш'екци i внесення бактерiально! маси, проте цi вiдмiнностi були незначними (рис. 2).

Рис. 1. Штучне зараження суспензieю бактерш стовбурiв берези повисло'1 (злiва); прояв патологй через 6 мiсяцiв (у центру та через 1,5 року (справа). Помггне iстотне збiльшення (справа) осередку ураження

Рис. 2. Штучне зараження Б.репёи1а культуральною масою стовбурiв берези повисло'1 (злiва); прояв патологи через 6 мюящв (у центрi) та через 1,5 року (справа)

Результати штучного зараження ощнювали за 5-бальною шкалою ^апеуюИ, УщЫк & Уагшо1оуюИ, 2006; Waпg, 2010). Виявлен певнi вiдмiнностi в штен-сивносп розвитку штучно! бактерiальноl патологи (бал ураження, шфекцшний клас) можуть бути пов'язан з iндивiдуальною стiйкiстю, а можливо, iз рiзновидами дослiдних рослин.

З шокульованих тест-рослин навеснi у перюд штен-сивного сокоруху було реiзольовано бактерп, як1 за сво-ши анатомо-морфологiчними властивостями виявились щентичними. Б1льш ранню патологда спостерiгали на тих модельних деревах, де було виявлено льотш отвори комах-переносникiв хвороби - великих березових ро-гохвоспв. Дiагностичною ознакою виявилось бiльш темне забарвлення некрозiв навколо цих отворiв. Кома-хи здеб1льшого мають ткний зв'язок iз збудниками бак-терюз1в. Як свiдчить лiтература, вони здатш поширюва-ти бактерiальну iнфекцiю впродовж усього вегетацшно-го перiоду. Найчастше вiдбуваeться механiчне перене-сення бактерш iз хворих частин рослин на здоровi (на покривах свого тша або на ротових органах) (СИегра-коу, 2014). На нашу думку, i це певною мiрою тдтвер-джують експериментальнi матерiали [3], деревш росли-ни, зважаючи на сезонш циркаднi ритми стiйкостi, найбiльш чутливi до бактерiальноl шфекцп навеснi - на початку лиа та восени, тому можливкть 1хнього шфь кування в лiтнiй перiод досить сумшвна. Нашi досль дження узгоджуються також iз iншими дослiдниками (Chaг1es, 2004). Зокрема, автори акцентують увагу на чутливосп деревних рослин до збудника бактерiальноl водянки весною.

У лабораторних умовах (травень) заражали суспен-зieю бактерiй (титром 109 кл/мл стерильно1 води) зрiзанi молодi пагони з листками методом нанесенням уколу (рис. 3). Повторювашсть дослiдiв - 5-разова. З нижньо1 та верхньо1 сторiн листка в рiзних мiсцях вносили шприцом суспензи бактерiй, потрапляючи при цьому в черешок i центральну жилку листово1 пластини. Плоч-ки кололи в мiжвузля та по всiй довжиш. За шокульова-ними зразками, як знаходились за к1мнатно1 температу-ри, спостеркали впродовж 14 дiб. В експерименп листки i пагони виявились нечутливими до збудника водянки - залишились т1льки слвди вiд укол1в. Iнокуляцiя листкiв i пагонiв iзолятами у природних умовах (травень - червень) не призвела до видимо1 бактерiальноl патологи.

Одним iз перспективних шляхiв бюлопчного контролю фiтопатогенних бактерiй е використання споро-утворювальних бактерiй роду BasШus, як продукують бiологiчно активш речовини з антимiкробною та енто-мопатогенною дiею. З цiею метою визначили антагошс-тичну активнiсть бацил до бактерш виду E.nimipressu-ralis методом вщтермшованого антагонiзму.

На чашках Петрi зас1яли смужкою пiдiбраного анта-гонiста BasШш sp. посерединi пластинки живильного середовища. Повторюванiсть дослiдiв - 3-разова. Через 3 доби шдаяли тест-культури бактерiй петлею з водно1 суспензи клiтин титром 106, шдготовлено1 iз розведен-ня 108 кл/мл (за стандартом мутносп). Результат отри-мали тсля трьох дiб. Стушнь антагошстично1 актив-ностi до фггопатогенних бактерiй враховували за величиною радiуса зони вiдсутностi росту бактерш: високо-активнi штами - зона радiусом 15-30 мм, середньоак-

тивнг - 8-15 мм, слабоактивнг - 3-7 мм (Hvozdiak et al.,

Рис. 3. Штучне заражения листкiв ^iBa) i пагошв (справа), за якого не виявлено видимо'1 бaктерiaльиo'í патологи

У системi мбактерiя - бактерiя" Basillus sp. на тест-культурах виявляе часткову токсичну дiю на E.nimipres-suralis (рис. 4).

Рис. 4. Взаемовщносини мiж кoлекцiйиим штамом E. nimipressuralis 1893, iзoлятaми E.nimipressuralis з Betula pendula та Bacillus sp. у №creMi "бaктерiя - бактерш"

У перехреснiй реакцп "основна культура - тестова культура" встановлено певну варiабельнiсть шпбуючо! Д11 Bacillus sp. на Enterobacter nimipressuralis -стерильна зона в експериментг становила 7 мм (для колекцгйно-го штаму), 3 мм (для штаму, iзольованого з рогохвоста) i 27 мм (для iзольованого нами з бактергально! патологи на стовбурi берези). Не встановлено шггбуючо! дг! до штаму E.nimipressuralis 9 (див. рис. 4).

Отже, незважаючи на варгабельнг гнггбуючг власти-востг щодо збудника бактергально! водянки бактерш роду Bacillus sp., ix потргбно вважати перспективними для бгологгчних методгв (окремо чи у поеднаннг з пестицидами) обмеження (чи регулювання) патогенно! мгкробг-оти (Hoichuk & Hvozdiak, 1988). Висновки:

1. Збудником 6aKTepianbHoi" водянки берези повисло'1 у Житомирському Полiссi УкраТни е E. nimipressuralis.

2. З патолопТ 6aKTepianbHoi" водянки iзольовaно aсоцiйовa-ш з нею бaктерil родiв Xanthomonas, Bacillus, a тaкож мiкромiцети podie Rhizopus, Mucor, Penicillium.

3. Листки i гагони B.pendula не чутливi до E.nimipressuralis.

4. Перспективними для боротьби з бaктерiaльною водянкою е бaктерil роду Bacillus, ям в експеримент до E.nimipressuralis aнтaгонiстичнi влaстивостi рiзноl штен-сивность

Перелiк використаних джерел

Charles, H. H. (2004). Bacterial wetwood disease of trees. The University of Tennessee Agricultural Extension Service, 9, 68-70. Cherpakov, V. V. (2014). Bakterialnyie bolezni lesnyih porod v pato-logii lesa [Bacterial diseases of forest trees in forest pathology]. SPb GLTU, 200, 292-303. [in Russian]. Chumaevskaya, M. A., & Matveeva, E. V. (1986). Metodicheskie ukazaniya po izolyatsii i identifikatsii fitopatogennyih bakteriy [Guidelines for the isolation and identification of pathogenic bacteria]. Moscow: VASHNIL. [in Russian]. Evtushenkov, A. N. (1997). Vnekletochnyie pektatliazyi bakteriy roda Erwinia [The extracellular pectatelyase bacteria of the genus Erwi-nia]. Republic of Belarus Academy of Sciences, Institute of Microbiology, 12, 83-86. [in Russian]. Hall, J. W. (1952). The comparative anatomy and phylogeny of the

Betulaceae. Bot. Gaz, 113, 235-270. Hoichuk, A. F., & Hvozdiak, R. I. (1988). Metody perevirky pato-hennykh vlastyvostei bakterii [Methods of checking properties of pathogenic bacteria]. Forest, paper and wood industry, 3, 16-17. [in Ukrainian].

Hvozdiak, R. I., Hoichuk, A. F., Rozenfeld, V. V., & Pasichnyk, L. A. (2011b). Bakterialni khvoroby sosny zvychainoi (Pinus sylvestris L.) ta mikroflora yii nasinnia [Bacterial diseases of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and microflora in the seed]. Zhytomyr: Polissia. [in Ukrainian].

Hvozdiak, R. I., Hrebeniuk, M. V., & Volkova, V. P. (1973). Tsyrkad-ni rytmy stiikostii roslyn do fitopatohennykh bakterii [Circadian rhythms of plant resistance to pathogenic bacteria]. AN URSR, 7, 662-665. [in Ukrainian]. Hvozdiak, R. I., Pasichnyk, L. A., Yakovleva, L. M., Moroz, S. M., & Patyka, V. P. (2011a). Fitopatohenni bakterii. Bakterialni khvoroby roslyn [Phytopathogenic bacteria. Bacterial diseases of plants]. Kyiv: NVP Interservis. [in Ukrainian]. Sagitov, A. O., Dzhaymurzina, A. A., & Isin, M. M. (2005). Bakterial-naya vodyanka berezy v severnom Kazakhstane [Bacterial dropsy birch in Northern Kazakhstan]. State Agriculture and Ecology university, 8, 79-83. [in Russian]. Shvets, M. V. (2015). Pro sytuatsiiu berezovykh nasadzhen v lisakh Zhytomyrskoho Polissia Ukrainy [On the situation of birch plantati-

ons in the forests of Zhytomyr Polissia of Ukraine]. Materials intern. Scientific-practicalconf. KhNAU, 8, 193-196. [in Ukrainian]. Stanevich, A. A., Yuzhik, N. V., & Yarmolovich, V. A. (2006). Is-kusstvennoe zarazhenie berezyi shtammami patogennyih bakteriy

[Artificial infestation of birch plantings of pathogenic bacteria]. Be-larusian State Agricultural Academy, 1, 34-36. [in Russian].

Wang, G. (2010). Identification and characterization of the Enterobacter complex causing mulberry wilt disease in China. Plant Pathology, 126, 465-468.

М. В. Швец

АССОЦИИРОВАННЫЕ С ENTEROBACTER NIMIPRESSURALIS БАКТЕРИИ В ПАТОЛОГИИ

БАКТЕРИАЛЬНОЙ ВОДЯНКИ BETULA PENDULA ROTH.

Приведены экспериментальные данные относительно этиологии и патогенеза бактериальной водянки березы повислой, возбудителем которой является фитопатогенная бактерия Enterobacter nimipressuralis, в Житомирском Полесье Украины. Патоген-ность E.nimipressuralis доказана при проведении искусственной инокуляции органов Betula pendula. Показано, что листья и побеги (ветви) не чувствительны к возбудителю. Акцентировано внимание, что в патологическом процессе участвуют ассоциированные с E.nimipressuralis бактерии родов Bacillus, Xanthomonas, а также некоторые микромицеты. Изолирование (выделение) бактерий проводили посевом на картофельный агар гомогенизированной массы с опытных образцов и методом обрастания кусочков (опилок) с поражений. Не установлено существенных различий при инокуляции березы повислой суспензией бактерий и культуральной бактериальной массой. Выявлена различная интенсивность патологии при искусственном заражении, что может быть связано с индивидуальной устойчивостью, а возможно с разновидностями исследуемых растений. Приведена краткая характеристика выделенных изолятов бактерий. Показаны особенности возбудителя патогенеза бактериальной водянки в течение 1,5 года после инокуляции. Косвенно указано на большого березового рогохвоста в инокуляции березы повислой возбудителем бактериальной водянки (в местах летных отверстий насекомых всегда образуются бурые полосы более темного цвета). Методом отсроченного антагонизма в системе "бактерия - бактерия" выявлена антагонистическая активность различной интенсивности бактерий рода Bacillus к E.nimipressuralis и сделан вывод о перспективности ее использования в обосновании биологической защиты B.pendula от возбудителя бактериальной водянки.

Ключевые слова: береза повислая; Житомирское Полесье; исторический аспект бактериальной патологии; бактериальная водянка; ассоциированные мико- и микроорганизмы; этиология; симптоматика; патогенность; колонии; большой березовый рогохвост; антагонистические взаимоотношения.

M. V. Shvets

ASSOCIATED WITH ENTEROBACTER NIMIPRESSURALIS BACTERIA IN THE PATHOLOGY

OF BACTERIAL DROPSY BETULA PENDULA ROTH

Etiology, symptomatology and pathogenesis of bacterial diseases of forest woody plants are different. Even within the same bacterial disease a certain distinction can be observed particularly in the etiological part of the agent species. Being a very common pathogen and dangerous diseases bacterial dropsy is currently marked not only as different species but also genera of phytopathogenic bacteria. For our study we have applied conventional phytopathological and microbiological methods to research pathogenic, anatomic and morfology, cultural and antagonistic properties of E. nimipressuralis and associated bacteria in the pathology of bacterial dropsy of B. pendula. Experiments on the inoculation were aimed at artificial infection of birch trees in the field and infecting birch shoots and leaves in vitro. Despite the fact that not all pectolytic bacteria that were used in experiments can cause bacterial diseases of birch, they conventionally divided into 2 groups of pathogenic and non-pathogenic to living tissues B. pendula. In course of the research we carried artificial infection of mechanically damaged trunks of 5 test birch trees in the age of 35-40 years. On each plant we did 2-3 wounds of the trunk where the injection was injected into the trunks of the suspension of the daily culture of microorganisms (8,6 9.9 million CFU/ml) 5 ml on each test plant. Infection was also performed by introducing, under bark, pure cultures of bacterial mass (14,1-21.2 million CFU) in the field of artificial damage. The authors then performed negative and positive controls. Consequently, in winter the appearance of the inoculated plants remained unchanged. The first symptoms of infection was observed 4 months after the artificial infection of birch trees and was characterized by a very slow pathological processes. In the end, after six months in April after inoculation, the dynamics of infectious process and the symptoms were similar to those from which the selected isolates. Control revealed that test-plants had clear signs of pathology on the surface of the cortex and under the cortex. In the process of researches it is established that the causative agent of bacterial dropsy birch in the Zhytomyr Polissya of Ukraine is E. nimipressuralis. From the pathology of bacterial dropsy, the associated bacteria of the genera Xanthomonas, Bacillus and micromycetes of the genera Rhizopus, Mucor, Penicillium are isolated. Moreover the leaves and shoots of B. pendula are not sensitive to E. nimipressuralis. Thus we shoud conclude that promising to control bacterial dropsy should be considered bacteria of the genus Bacillus, which in the experiment showed antagonistic properties of E. nimipressuralis of varying intensity.

Keywords: betula pendula; Zhytomyr Polissya; bacterial pathology; bacterial dropsy; associated mico- and microorganisms; etiology; symptomatology; pathogenesis.

1нформащя про автора:

Швець Марина BacuniBHa, асистент, Нацюнальний ушверситет бюресурав i природокористування Укра'ни, м. Кив, Укра'на.

Email: [email protected]