OSOBINE FITOPATOGENIH

BAKTERIJA

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA

Citoplazma

Hromozom

Plazmidi

Endospore

Rezervne materije

17.3.2015 2

Bakterioze bilja

CITOPLAZMA

Sadrži ribozome i različite vrste enzima,

koenzima, proizvode metabolizma i

neorganske materije. To je mesto sinteze

proteina i aktivnog metabolizma.

17.3.2015 3

Bakterioze bilja

HROMOZOM

U prokariota genetski materijal unutar ćelije

nije odvojen membranom kao kod

eukariotskih ćelija. Uglavnom se sreće

jedan hromozom po ćeliji, pa se termini

nukleus, genom ili hromozom mogu koristiti

ravnopravno. Bakterijski hromozom je u

vidu prstena dvostruke DNK veličine 900 –

9000 kilobaznih parova (kb). Veličina

genoma fitopatogenih bakterija je bliža

gornjoj granici (5447 kb – R. solanacearum;

5500 kb – P. tolaasii)

17.3.2015 4

Bakterioze bilja

PLAZMIDI

Bakterije često sadrže samoumnožavajuće

kružne molekule DNK veličine 4 – 200 kb –

PLAZMIDE. Ako poseduju sposobnost da se

integrišu i umnožavaju zajedno sa genomom

domaćina nazivaju se epizomi. Oni određuju

neka svojstva kao sto su stvaranje

bakteriocina, razgradnja pojedinih supstrata,

otpornost prema antibioticima,

bakteriofagima, UV zracima, itd.

17.3.2015 5

Bakterioze bilja

ENDOSPORE

Predstavnici rodova Bacillus i Clostridium imaju

sposobnost da tokom svog životnog ciklusa formiraju

endospore. Endospore su uspavane ćelije tj. oblici za

preživljavanje sa izraženom otpornošću prema

ekstremnim uslovima spoljne sredine (temperatura,

zračenje, isušivanje, toksične materije). Oblik i lokacija

endospora unutar ćelije su značajne taksonomske odlike

sporoformnih štapićastih bakterija.

17.3.2015 6

Bakterioze bilja

REZERVNE MATERIJE

U rezervne materije prokariota ubrajaju se

polibetahidroksibutirat, bolutin (polimeri

neorganskog fosfata), skrob i glikogen.

17.3.2015 7

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA PIGMENTI

Fluorescentni pigment koga proizvode predstavnici roda Pseudomonas zove se fluorescin. Međutim, termin PIOVERDIN je postao uobičajeni termin kako bi se izbegla konfuzija sa hemijski sintetisanim fluorescinom (rezorcinolftalein).

17.3.2015 8

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA PIGMENTI

Slika 1. Stvaranje zelenog

fluorescentnog pigmenta na

Kingovoj podlozi B. Levo: KFB130,

negativna; desno: P. cichorii,

pozitivna.

Stvaranje fluorescentnog pigmenta predstavlja jednu od diferencijalnih karakteristika Pseudomonas spp. i uočava se gajenjem bakterija na specifičnim podlogama (Kingova podloga B).

17.3.2015 9

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA PIGMENTI

PIGMENTI Erwinia spp.

Erwinia chrysanthemi proizvodi

vodorastvorljivi plavi pigment indigoidin.

E. herbicola, E. uredovora i još neke vrste

žutih kolonija, stvaraju karotinoidne

pigmente koji ih štite od UV zračenja koje

može oštetiti DNK ili ćelijsku membranu.

17.3.2015 10

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA PIGMENTI

PIGMENTI Xanthomonas spp.

Vrste roda Xanthomonas stvaraju žuti pigment,

nerastvorljiv u vodi, smešten isključivo u spoljnoj

membrani ćelijskog zida. Ovi pigmenti nazivaju se

XANTOMONADINI.

Ovi pigmenti imaju veliki taksonomski značaj jer

pružaju jednostavan i pouzdan način

diferencijacije Xanthomonas spp. od drugih G-

bakterija žute boje kolonija.

17.3.2015 11

Bakterioze bilja

UNUTRAŠNJA GRAĐA PIGMENTI

PIGMENTI Clavibacter i Curtobacterium vrsta

Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis

stvara u vodi nerastvorljive žute pigmente tipa

karotinoida povezanih sa proteinima ćelijske

membrane.

17.3.2015 12

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Biohemijska svojstva fitopatogenih bakterija

ogledaju se u sposobnosti ovih organizama

da sintetišu ili razgrađuju razna organska

jedinjenja, što je uslovljeno aktivnošću

enzima koje poseduju.

17.3.2015 13

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Ekstracelularni enzimi

Stvaranje i sekrecija enzima koji razgrađuju

ćelijske zidove viših biljaka i druge ćelijske

sastojke važna je odlika bakterija koje prouzrokuju

vlažnu trulež, nekrozu tkiva ili uvelost biljaka.

Tri najvažnije grupe enzima su:

Pektinaze (razlažu pektin)

Celulaze (razlažu celulozu i hemicelulozu)

Proteaze (razlažu proteine) 17.3.2015 14

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Pektolitički enzimi razlažu pektinske

supstance koje su glavni sastojci srednje

lamele.

Ove supstance su više izložene razarajućem

dejstvu bakterija u međućelijskom prostoru

nego drugi delovi ćeliskog zida.

17.3.2015 15

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Pektolitički enzimi se dele na:

Hidrolaze – poligalakturonaze

Liaze – pektatne liaze

Esteraze

Pektatne liaze spadaju među najvažnije

pektolitičke enzime sa odlučujućom ulogom

u nastanku simptoma tipa vlažne truleži

(Pectobacterium carotovorum)

17.3.2015 16

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Celulaze razlažu celulozu ćelijskih opni

biljaka.

Nedostatak ovog enzima onemogućuje

mnogim vrstama bakterija direktno

prodiranje kroz zdravo biljno tkivo, već

samo kroz povrede i prirodne otvore.

17.3.2015 17

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Proteaze izlučuju vrste Pectobacterium

carotovorum, E. chrysanthemi,

Pseudomonas syringae pv. syringae i

Xanthomonas campestris.

Amilaze su enzimi koji razlažu skrob.

Neke fitopatogene bakterije, naročito vrste

roda Xanthomonas, aktivni su razlagači

skroba

17.3.2015 18

Bakterioze bilja

BIOHEMIJSKE ODLIKE

Osim navedenih postoje još brojni enzimi kojima

fitopatogene bakterije razlažu organske materije.

Jedan od njih je i oksidativni ferment

TIROZINAZA odgovoran za pojavu crne boje na

zaraženim delovima biljnog tkiva. Crna boja

klasova pšenice nastaje usled infekcije vrstom

X. c. pv. translucens koja poseduje ovaj enzim.

Ovaj ferment stvara i P. c. ssp. atrosepticum

prouzrokovač crne noge krompira.

17.3.2015 19

Bakterioze bilja

FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE ISHRANA

Potrebe u ishrani i karkateristike metabolizma fitopatogenih

bakterija su veoma kompleksni. Neke fitopatogene bakterije

mogu se razvijati saprofitski na ostacima biljaka ili u zemljištu,

dok pojedine vrste mogu se razvijati isključivo u određenoj

vrsti biljnog tkiva i telu insekta-vektora i teško se mogu gajiti

na veštačkoj podlozi. Stoga je poznavanje metabolizma i

potreba u hranljivim materijama od važnosti ne samo za

gajenje bakterija nego i za razumevanje interakcije domaćin-

parazit i ponašanja bakterija u prirodnoj sredini.

17.3.2015 20

Bakterioze bilja

FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE

PORAST

Kriva rasta pokazuje promene u populaciji bakterija

na osnovu logaritma broja živih ćelija u jedinici

vremena. Ona zavisi od vrste bakterija, hranljivosti

podloge, temperature i pH vrednosti, ali uglavnom

ima identičan oblik pri identičnim uslovima gajenja.

Mogu se razlikovati četiri osnovne faze porasta

bakterija: lag faza, faza eksponencijalnog rasta,

stacionarna faza i faza izumiranja. 17.3.2015 21

Bakterioze bilja

FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE

PORAST

Lag faza je faza

privikavanja novoj

sredini. Na dužinu lag

faze utiču:

početna koncentracija

bakterija

starost bakterija

vrsta i koncentracija

hranljivih elemenata

17.3.2015 22

Bakterioze bilja

FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE

PORAST

Eksponencijalna faza

traje sve dok se broj ćelija

duplira po jedinici

vremena

Stacionarna faza je kada

broj bakterija dostigne

maksimum

Faza izumiranja nastaje

usled iscrpljivanja izvora

energije i aktivnosti

autolitičkih enzima

17.3.2015 23

Bakterioze bilja

FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE

PORAST

Fizičkohemijski faktori porasta

1. pH (neutrofili, alkalofili, acidofili)

2. Temperatura (mezofili, termofili, psihrofili)

3. Kiseonik

obligatni aerobi (neophodan kiseonik – većina fitopatogenih bakterija)

fakultativni aerobi (koriste kiseonik ali mogu i bez njega – Erwinia,

Pectobacterium, Pantoea)

anaerobi (ne koriste kiseonik ali mogu da se razvijaju u njegovom prisustvu)

obligatni anaerobi (kiseonik ima letalni efekat – Clostridium)

4. Osmotski pritisak

17.3.2015 24