bakterioze bilja - univerzitet u beogradu 1 istorijat... · poreklo i evolucija fitopatogenih...

21
UNIVERZITET U BEOGRADU POLJOPRIVREDNI FAKULTET Odsek za fitomedicinu BAKTERIOZE BILJA Predavač: Aleksa Obradović Godina IV, Semestar VIII Fond časova: 30 + 30 2 predavanja + 2 vežbi nedeljno

Upload: vuongnhu

Post on 15-May-2018

233 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

UNIVERZITET U BEOGRADU POLJOPRIVREDNI FAKULTET

Odsek za fitomedicinu

BAKTERIOZE BILJA Predavač: Aleksa Obradović

Godina IV, Semestar VIII Fond časova: 30 + 30 2 predavanja + 2 vežbi nedeljno

Page 2: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Cilj predmeta Upoznavanje sa osnovama fitobakteriologije, uključujući:

karakteristike najznačajnijih predstavnika osnovnih

rodova fitopatogenih bakterija,

metode identifikacije fitopatogenih bakterija,

faktore koji utiču na interakciju “patogen - biljka

domaćin”,

simptomatologiju bakterioza,

najznačajnije bolesti prouzrokovane fitopatogenim

bakterijama u nas,

kao i strategiju zaštite bilja od fitopatogenih bakterija.

16.3.2015 2 Bakterioze bilja

Page 3: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Važniji momenti u razvoju opšte fitopatologije i fitobakteriologije

1674. god. A. van Leeuvenhoek pomoću sočiva posmatrao bakterije i druge mikroorganizme.

1860. god. Louis Pasteur odbacio teoriju samozačeća, uveo termine: sterilizacija, gajenje, mikrobi.

1878. god. T. J. Burrill dokazao da plamenjaču jabuke i kruške prouzrokuje bakterija.

1882. god. R. Koch uveo metod razlivene podloge sa želatinom i termine: čista kultura i kolonije. Identifikovao je B. antracis 1876. a uveo postulate dijagnoze 1887.

1883. god. Lina Hesse uvela agar u upotrebu. Erwin F. Smith započinje istraživanja.

16.3.2015 3 Bakterioze bilja

Page 4: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Važniji momenti u razvoju opšte fitopatologije i fitobakteriologije

1901., 1911., 1914. god.

E. F. Smith publikuje svoje rezultate dokazujući patogenost raznih bakterija, način prodiranja i promene koje izazivaju. Rezultatima odneo pobedu nad tumačenjima A. Fischer-a o jedino mogućem saprofitskom svojstvu bakterija, i postao osnivač nauke o fitopatogenim bakterijama.

1907. god. Smith i Townsend identifikovali prouzrokovača bakterioznog raka.

1927. god. Opisan veliki broj fitopatogenih bakterija.

1954. god. R. M. Klein objasnio osnove transformacije kod bakterioznog raka.

1955. god. A. C. Braun objasnio ulogu nekih toksina.

16.3.2015 4 Bakterioze bilja

Page 5: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Važniji momenti u razvoju opšte fitopatologije i fitobakteriologije

1972. god. A. K. Chatterjee i M. P. Starr objasnili prenos gena konjugacijom fitopatogenih bakterija.

1974. god. Zaenen i sar. objasnili postojanje Ti plazmida u Agrobacterium tumefaciens.

1984. god. Staskawicz i sar. klonirali prvi gen avirulentnosti iz Pseudomonas syringae pv. phaseolicola.

1986. god. Lindgren i sar. klonirali i identifikovali gene koji odredjuju hipersenzitivnu reakciju i patogenost (hrp).

16.3.2015 5 Bakterioze bilja

Page 6: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Razvoj Fitobakteriologije u našoj zemlji Arsenijević, M. (1998): Istorijat razvoja nauke o fitopatogenim bakterijama. Zaštita bilja, 224:101-119.

1927., 1933. V. Škorić, P. Đorđević

Pred II sv. rat Ž. Tešić

Posle II sv. rata Ž. Tešić, D. Šutić, Poljoprivredni fakultet, Zemun

1962. god. “Bakterioze biljaka” po prvi put kao predmet, Poljoprivredni fakultet, Novi Sad

16.3.2015 6 Bakterioze bilja

Page 7: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Prokariote ne poseduju organele obavijene membranom: jedro mitohondrije hloroplast Goldžijev aparat

PROKARIOTE vs. EUKARIOTE

16.3.2015 7 Bakterioze bilja

Page 8: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Mesto bakterija u živom svetu

Najčešće korišćena šema

trenutno prikazuje sve žive

organizme podeljene u pet

carstava: Plantae, Fungi,

Animalia, Protista i Monera.

Ovo je u saglasnosti sa

podelom živog sveta na:

Prokariote (bakterije, itd.) i

Eukariote (životinje, biljke, gljive

i protisti).

16.3.2015 8 Bakterioze bilja

Page 9: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Mesto bakterija u živom svetu

16.3.2015 9 Bakterioze bilja

Page 10: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Mesto bakterija u živom svetu

Najnovija istraživanja pokazala su da ono što smo nekad nazivali »Prokariote« mnogo je složenije nego što je bilo ko očekivao. Na osnovu sekvence nukleotida ribozomske RNK, Prokariote su sada podeljene u dve oblasti Bakterije i Arhee različite međusobno, kao i od Eukariota.

16.3.2015 10 Bakterioze bilja

Page 11: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Mesto bakterija u živom svetu

16.3.2015 11 Bakterioze bilja

Page 12: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Prokariote

Prokariote (pre jedra) – raznolika grupa mikroorganizama koja se sastoji od pravih bakterija (eubakterije) i arhebakterija.

Prave bakterije (Eubacteria) obuhvataju tri kategorije: 1. Gram-negativne sa ćelijskim zidom (G -)

2. Gram-pozitivne sa ćelijskim zidom (G +)

3. Molikute - eubakterije koje ne poseduju ćelijski zid

16.3.2015 12 Bakterioze bilja

Page 13: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Prokariote Arhebakterije (Archaebacteria) predstavljaju četvrtu

kategoriju.

Arhebakterije su većinom zemljišni i akvatični mikrobi i

obuhvataju stanovnike nekih od najekstremnijih životnih

sredina na planeti (anaerobna ili hiperslana ili

hidrotermički ili geotermički zagrejana sredina). Neke žive

u dubini mora, u izvorima vrele vode, jako alkalnoj, jako

kiseloj ili zaslanjenoj vodi.

16.3.2015 13 Bakterioze bilja

Page 14: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA

Bakterije se obično smatraju prouzrokovačima bolesti ljudi, životinja i biljaka. Međutim, mnoge od njih imaju korisnu ulogu u svakodnevnom životu.

Bakterije (aktinomicete) proizvode antibiotike (streptomicin, nokardicin), neke žive simbiotski u crevima životinja (uključujući i ljude) ili u drugim delovima tela, na korenu nekih biljaka transformišući azot u za biljke upotrebljiv oblik.

16.3.2015 14 Bakterioze bilja

Page 15: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA

Bakterije daju ukus jogurtu i kiselom testu;

pomažu razlaganje organske materije; bakterije

čine osnovu mreže ishrane u mnogim životnim

sredinama.

Bakterije su od nemerljive važnosti zbog njihove

ekstremne prilagodljivosti, sposobnosti brzog

razvoja i reprodukcije, velike starosti (to su

najstariji poznati fosili - oko 3,5 milijarde godina).

16.3.2015 15 Bakterioze bilja

Page 16: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA

Nastanak parazitizma u fitopatogenih bakterija

Fitopatogene bakterije nemaju jednog zajedničkog pretka. Otuda je njihovo poreklo polifiletičko: •Saprofitne bakterije zemljišne i rizosferne mikroflore •Bakterije epifitne mikroflore zelenih biljnih delova i semena Prelaz je bio postepen, vremenski veoma dug, u nekoliko faza: autotrofne bakterije – saprofiti – simbionti – paraziti.

16.3.2015 16 Bakterioze bilja

Page 17: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA

Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana živim biljnim tkivom, menjajući fermentni sistem i način korišćenja hrane, kao i spontane mutacije, hibridizacija, itd. Nema oštrih granica izmedju saprofita i parazita. Pseudomonas fluorescens - P. marginalis Agrobacterium tumefaciens – Rhizobium Bacillus polymyxa

16.3.2015 17 Bakterioze bilja

Page 18: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA

Parazitizam različitog stepena - jako patogene bakterije prodiru kroz prirodne otvore

malog broja domaćina izvan kojih brzo izumiru - slabije patogene vrste prodiru kroz rane i povrede tkiva

šireg kruga domaćina van kojih se mogu održati duže vreme

- uslovni paraziti Rodonačelnici pojedinih rodova fitopatogenih bakterija: • Pseudomonas – P. fluorescens • Xanthomonas – epifitna mikroflora X. heterocea • Erwinia – Escherichia coli • Agrobacterium – Rhizobium

16.3.2015 18 Bakterioze bilja

Page 19: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Specijalizacija fitopatogenih bakterija

Izmedju biljke i bakterije uspostavlja se određeni odnos ili afinitet nastao tokom evolucije kako parazitnih bakterija tako i biljaka.

Mnofagne bakterije – parazitiraju jednu biljnu vrstu ili vrste jednog roda biljaka Pseudomonas syringae pv. mori – Morus Xanthomonas campestris pv. juglandis – Juglans Polifagne bakterije – parazitiraju biljne vrste pripadnike većeg broja porodica ili redova dosta udaljenih u botaničkom smislu

16.3.2015 19 Bakterioze bilja

Page 20: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

Plurivore – parazitiraju domaćine samo u okviru jedne porodice Xanthomonas campestris pv. campestris – Brassicaceae Pseudomonas syringae pv. lachrymans – Cucurbitaceae Clavibacter michiganensis subsp. insidiosus – Fabaceae

Multivore – parazitiraju biljne vrste pripadnike većeg broja porodica Omnivore – polifagne bakterije Pseudomonas syringae pv. syringae – pegavost, rak rane Agrobacterium tumefaciens – 66 rodova i 39 porodica zeljastih i drvenastih biljaka Ralstonia solanacearum – uvelost biljaka iz 27 porodica Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum – vlažna trulež

Specijalizacija fitopatogenih bakterija

16.3.2015 20 Bakterioze bilja

Page 21: BAKTERIOZE BILJA - Univerzitet u Beogradu 1 Istorijat... · POREKLO I EVOLUCIJA FITOPATOGENIH BAKTERIJA . Evoluciju parazitnih svojstava saprofitnih bakterija uslovila je ishrana

specijalizovana forma (f. sp.), fiziološka rasa, biotip, patotip, serotip f. sp. = varijetet = patovar – diferencijacija na osnovu razlika u patogenosti fiziološka rasa = biotip – diferencijacija na osnovu nejednake virulentnosti prema pojedinim sortama domaćina Soj, serološki tipovi, bakteriofagni tipovi

Specijalizacija fitopatogenih bakterija

16.3.2015 21 Bakterioze bilja