Language
Country/Area
No result found
От древних времен до наших дней: как Xanthomonas превратился в патоген, известный нам сегодня?
Xanthomonas, название которого происходит от греческих слов «xanthos» (желтый) и «monas» (вещество), — род бактерий, многие представители которого вызывают заболевания растений. Этот род содержит не менее 27 видов Xanthomonas, связанных с растениями, которые в общей сложности заражают более 400 видов растений. Каждый вид обычно обладает определенным диапазоном хозяев и/или тканей, а также стратегией колонизации, и эти характеристики тканей тесно связаны с эволюцией патогена.
Изменения в таксономии трав
Развитие рода Xanthomonas подверглось многочисленным таксономическим и филогенетическим исследованиям. Bacterium vesicatorium был впервые описан в 1921 году как патоген перца и томатов. Позднее Доусон переклассифицировал его как Xanthomonas campestris и официально предложил род Xanthomonas. С развитием геномики Xanthomonas стали изучать более глубоко, и таксономический профиль этих видов стал более четким на основе результатов ДНК:ДНК гибридизации.
Xanthomonas spp. эволюционно связаны с условно-патогенным человеческим патогеном Stenotrophomonas maltophilia, который ранее был известен как Xanthomonas maltophilia.
Среди взаимосвязей между этими видами новое исследование предполагает, что патотипы банана и кукурузы/кукурузы следует реорганизовать на основе последних филогенетических данных, что дополнительно прояснит эволюционную историю и классификацию Xanthomonas.
Морфология и характеристики роста
Бактерии Xanthomonas представляют собой прямые палочковидные клетки шириной от 0,4 до 1,0 мкм и длиной от 1,2 до 3,0 мкм с монополярными жгутиками для подвижности. Что касается характеристик роста, то он часто образует липкие, приподнятые и желтые колонии, причем этот желтый цвет обусловлен пигментом, называемым ксантомонадином. Различные виды Xanthomonas демонстрируют адаптацию к температуре окружающей среды, оптимальная температура роста составляет 25–30 °C, а способность расти — от 4 до 37 °C.
Фитопатогенез Xanthomonas
Виды Xanthomonas могут вызывать бактериальные пятнистости и увядание листьев, стеблей и плодов многих растений. Отдельные патогенные виды демонстрируют высокую степень специфичности, а некоторые виды подразделяются на несколько патогенных вариантов. Возьмем в качестве примера Xanthomonas citri subsp. citri. Эта бактерия является важной причиной заболеваний цитрусовых растений, вызывая значительные потери товарных культур. Между тем, бактериальное увядание риса, вызываемое Xanthomonas или yzae pv. oryzae, особенно разрушительно в основных рисоводческих регионах Азии.
Патогенный процесс начинается с того, что бактерии прикрепляются к поверхности растения-хозяина, затем проникают в ткани хозяина и колонизируют раны или естественные отверстия, а затем снова появляются на поверхности и распространяются.
Ключом к контролю этих заболеваний является ограничение проникновения патогенов. Многие виды растений выработали устойчивость к болезням, что может быть наиболее экономичной мерой борьбы.
Патологический механизм и стратегии профилактики и лечения
Xanthomonas прикрепляется с помощью поверхностных полисахаридов, белков прикрепления и жгутиков типа IV и может образовывать биопленки для сопротивления воздействию окружающей среды. Ксантомонадины, вырабатываемые этими бактериями, эффективны против УФ-излучения. Патогенность часто затрагивает систему секреции III типа (T3SS), которая вводит до 30 эффекторных белков, которые воздействуют на иммунную систему растения. Для предотвращения заражения, помимо выведения устойчивых к болезням сортов, следует выбирать соответствующие меры химического контроля.
Промышленное применение
Виды Xanthomonas также производят съедобный полисахарид, называемый ксантановой камедью, который широко используется в пищевой и других промышленных отраслях. Этот продукт также играет важную роль в матрице биопленки в цикле заболевания Xanthomonas.
Исследование ресурсов Xanthomonas
Изоляты большинства видов Xanthomonas доступны в Национальной коллекции фитопатогенных бактерий в Соединенном Королевстве, а также существует множество коллекций культур на международном уровне, например, ICMP в Новой Зеландии и CFBP во Франции. Геномы нескольких представителей рода Xanthomonas были секвенированы, и соответствующие данные доступны в различных наборах данных.По мере углубления исследований видов Xanthomonas наше понимание этой группы фитопатогенов становится яснее. Рассматривая эволюцию этого патогена, мы не можем не задаться вопросом: могут ли будущие стратегии защиты растений стать более эффективными против этих патогенов, угрожающих росту растений?
