ГЛАВА 2. БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ

Бактерии, как известно, относятся к одноклеточным, бесхлорофильным растительным организмам размером до 5 мк, размножающимся простым делением на две клетки через каждые 20 мин. Многие из них являются сапрофитами, а некоторые обладают паразитическими свойствами, сохраняя в то же время способность к сапрофитному образу жизни. Ряд видов бактерий приспособлен к жизни в почве, например виды Azotobacter, использующие атмосферный азот и выделяющие в почву его растворимые соединения, клубеньковые бактерии (род Ruisobium) — симбионты бобовых растений, и т. д.

Бактерии способны выносить длительное высушивание, действие высокого давления и высокого вакуума, а некоторые из них — действие таких низких температур, как температура жидкого воздуха, и таких высоких, при которых свертывается белок крови и яйца.

Морфологически бактерии принято делить на следующие группы:

1) сферические, называемые кокками;

2) цилиндрические или палочковидные — бациллы;

3) извитые или спиральные, изгибающиеся и состоящие из нескольких витков спирали — спирохеты.

Анатомические данные позволяют делить бактерию на следующие структуры: жгутики, капсула и слизистый слой, клеточная оболочка и протопласт.

Жгутики имеют не все бактерии. По форме жгутиков различают монотрихи, амфитрихи, лофотрихи и перитрихи. Жгутики могут быть спиральными, волнистыми и изогнутыми. Капсула, т. е. наружная оболочка бактерий, имеет важное значение для их жизнедеятельности: она своей поверхностью приходит в контакт с факторами внешней среды. Клеточная оболочка обеспечивает прохождение внутрь питательных веществ и выделение наружу ненужных продуктов обмена, гидролитических ферментов и других веществ. Кроме того, она является вместилищем содержимого клетки бактерии. Протопласт представляет совокупность всех веществ, составляющих содержимое клетки без клеточной оболочки.

Бактерии способны образовывать покоящиеся тельца — споры. Они имеют толстую оболочку, что предохраняет их от воздействия химических дезинфицирующих веществ и температур. Споры погибают в сухом состоянии только при нагревании в течение 2 час. при 165°, а в перегретом паре — через 15 мин. при 121°.

К бактериям очень близко примыкают так называемые актиномицеты. Эти организмы отличаются от грибов существенными признаками: они имеют малый размер нитей до 15 мк в диаметре и не более нескольких миллиметров в длину, тогда как у грибов длина нитей достигает нескольких сантиметров при диаметре около 50 мк, «ядро» актиномицетов того же типа, что и у бактерий. Для них характерно отсутствие клетчатки или хитина в оболочке, деление, свойственное бактериям, и отсутствие пола. Часть актиномицетов образует конидии и споры, а другие не образуют ни тех, ни других. Однако их конидии лишь похожи на конидии грибов, а истинных эндоспор актиномицеты не образуют вообще. Все актиномицеты окрашиваются по Граму. Таким образом, актиномицеты имеют сходство с грибами, но по существу более близки к бактериям.

Некоторые бактерии похожи на водоросли, другие — на простейших. Учитывая изложенное, специалистами по систематике низших растений была создана группа, которая включает в себя актиномицеты, сходные с грибами, и выделены истинные бактерии, часть которых сходна с водорослями. Ниже приводится последняя система этой группы Красильникова (Определитель низших растений, т. V, 1960), включающая 4 следующих класса:

1. Actinomyces — лучистые грибки (имеют мицелий),

2. Eubacteriae — настоящие бактерии,

3. Myxobacteriae — напоминают простейших,

4. Spirochaetae — близки к простейшим.

Эта классификация принята специалистами-фитопатологами, используется в практике и в высших учебных заведениях и представляет интерес для интересующихся бактериальными болезнями растений. Имеются и другие классификации бактерий, основанные на их различных признаках и свойствах: подвижность, окрашенность и т. д.

Многие бактерии приносят человечеству большую пользу, участвуя в различных процессах, происходящих в природе (круговорот веществ, разложение растительных и животных остатков и др.). Однако имеются виды, вызывающие болезни у человека, животных и растений. Бактерии, вызывающие болезни у растений, называются фитопатогенными, а эти болезни — бактериозами. Заражение растений бактериальными болезнями может осуществляться через семена, клубнями, черенками и живыми растениями (вегетирующими), которые несут на своей поверхности бактерии или заражены ими.

Весьма значительную роль в распространении бактериозов играют насекомые, грызуны и птицы. Распространителем может быть и человек, если он, например, производя обрезку ветвей у растений, пораженных болезнью и у здоровых деревьев, кустарников и цветочных культур, не стерилизует инструменты, не дезинфицирует почву и стеллажи, не уничтожает зараженные остатки растений.

Большой запас фитопатогенных бактерий содержит почва. Выживание бактерий в почве зависит от многих факторов: температуры, наличия в ней простейших организмов, уничтожающих бактерии, выделений корней, которые специфичны для того или иного растения, и т. д. Обычно фитопатогенные бактерии погибают быстро, но наличие в почве мертвых остатков растений обеспечивает им длительное сохранение.

Различают два типа бактериозов: общий и местный. Общий — это поражение корней или сосудистой системы, ведущее к гибели растения. Местный — это поражение, ограниченное отдельными частями или органами растения. При этом поражаются паренхимные ткани, вследствие чего данный тип поражения называется паренхиматозным. Возможен смешанный тип поражения — сосудисто-паренхиматозный. Особняком стоят болезни, связанные с появлением на растениях опухолей.

В случае поражения сосудистой системы увядает все растение или его отдельные части (ветви, листья или дольки листа). Возможно увядание сразу всего растения или постепенная его гибель, начиная с отдельных листьев, а затем стеблей. Увядание может быть вызвано двумя причинами: а) задержкой водного тока в растении вследствие механической закупорки водопроводящей системы образующимися там тиллами, зооглеями и камедями; б) токсическим действием бактерии на ткани растения.

При паренхиматозных поражениях наблюдаются следующие патологические изменения у растений: загнивание тканей, которое может быть локальным (связанное с поражением отдельных участков) или общим, когда загнивает растение целиком; некрозы, которые могут быть двух типов: пятнистости и ожоги. Первые характеризуются изменением окраски пораженных тканей в бурый или черный цвет с одновременным частичным их отмиранием. Для ожогов типично быстрое почернение и отмирание отдельных органов или частей растения: цветочных и листовых почек, молодых листьев, цветков, коры и др.

Для смешанного поражения характерно, помимо закупорки сосудистой системы, разрушение прилегающих к ней паренхимы, коры и сердцевины.

В отношении опухолей следует отметить, что они могут возникать на различных органах растений, как на надземных, так и на подземных. Различают раковые и туберкулезные опухоли. Первые образуются вследствие усиленного деления клеток (гиперплазия) и представляют разросшуюся ткань, внутри которой нет полостей. Примером может служить корневой рак, вызываемый бактерией Psetidomonas tumefaciens. (Имеет много синонимев: Bacterium tumefaciens Smith, et Towns, Agrobstsierium tumefaciens (Smith, et Towns) Conn, и др.) Туберкулезные опухоли отличаются от раковых наличием полостей (каверн) внутри разросшихся тканей. Каверны образуются в результате выгнивания отдельных участков опухоли.

Некоторые фитопатогенные бактерии при поражении одного и того же вида растения вызывают не один, а несколько типов поражения. Иногда у разных хозяев-растений один и тот же вид бактерий вызывает различные симптомы заболеваний. Так, например, при бактериальном ожоге плодовых пород бактерией Bacterium amylovorutn наблюдается отмирание почек, увядание цветков и образование язв на коре и на плодах.

Проникновение бактерий внутрь растения осуществляется двумя основными путями: а) через естественные отверстия, имеющиеся у растительных тканей, например через устьица, водяные поры, нектарники и т. д.; б) через механические повреждения растительных тканей, вызываемые градом, трением ветвей о ветви, колючками при сильном ветре и т. д., и, конечно, через различные повреждения коры и порезы при обрезке ветвей и листьев или при заготовке черенков.

Фитопатогенные бактерии могут быть специализированы в различной степени: 1) паразитирующие на растениях, относящихся к одному роду или виду растений (например, бактерия Pseudomonas mori поражает только виды рода Morus (шелковица)); 2) поражающие целый ряд видов и родов в пределах одного семейства (например, бактерия Bacterium amylovorum поражает многие виды и роды семейства розоцветных); 3) поражающие растения из различных семейств (бактерии Pseudomonas tumefaciens, Ps. syringe и др.).