Ксантомонады — это группа бактерий, вызывающих болезни растений и представляющих серьезную угрозу мировому сельскохозяйственному производству. Согласно новым исследованиям, существует по меньшей мере 27 видов Xanthomonas, родственных растениям, способных заразить более 400 видов растений. Эти бактерии имеют специфические хозяева и диапазоны тканей для разных растений, а также разные стратегии колонизации, особенно с точки зрения адаптивности и инфекционности, что затрудняет их искоренение в сельскохозяйственном сообществе.
Xanthomonas spp. действует как патоген растений, поражая самые разные растения, от овощей до зерновых, вызывая серьезные экономические потери.
Классификация рода Xanthomonas претерпела множество исследований и корректировок. Впервые он был описан как Bacterium vesicatorium в 1921 году, а затем был реклассифицирован как Xanthomonas Campestris. Благодаря таким исследовательским методам, как гибридизация ДНК-ДНК, ученые могут более четко понять систему классификации.
Бактерии Xanthomonas имеют прямую палочковидную форму, шириной примерно от 0,4 до 1,0 микрона и длиной от 1,2 до 3,0 микрона. Бактерии выглядят как липкие, приподнятые желтые колонии на питательной среде, а их желтый пигмент происходит от соединения под названием ксантомонадин. Эти бактерии хорошо адаптируются к температурным диапазонам и могут выживать в среде от 4 до 37°C, при этом наиболее подходящая температура для роста составляет от 25 до 30°C.
Ксантомонады способны образовывать биопленки, что не только является их стратегией выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды, но и заставляет их бороться с иммунной системой растения, что делает их абсолютной угрозой в сельскохозяйственном производстве.
Виды Xanthomonas вызывают различные заболевания растений, особенно риса и цитрусовых. Если взять в качестве примера Xanthomonas citri subsp citri, вызываемая ею болезнь цитрусовых оказывает глубокое воздействие на экономику. В районах выращивания риса фитофтороз риса, вызываемый Xanthomonas oryzae pv. oryzae, является распространенным и разрушительным заболеванием растений.
Ключом к борьбе с ксантомонадой является предотвращение проникновения бактерий, особенно через семена, сорняки и зараженные растительные остатки. Эффективные методы борьбы включают использование устойчивых сортов и химический контроль. По данным Министерства сельского хозяйства США, профилактическое опрыскивание медьсодержащими продуктами и некоторыми антибиотиками может уменьшить рост бактерий.
Использование биологического контроля и использование эффективных микроорганизмов для конкуренции с Xanthomonas за жизненное пространство является возможным долгосрочным решением.
Кроме того, что виды Xanthomonas являются патогенами, они производят съедобный полисахарид ксантановую камедь, который широко используется в продуктах питания, нефтепродуктах и косметике. Примечательно, что это вещество играет важную роль в патогенном цикле Xanthomonas, помогая им образовывать биопленки, способные противостоять внешним стрессам окружающей среды.
С учетом вышеизложенных данных нетрудно увидеть, что ксантомонада — это не просто простой возбудитель, а комплексный фактор, охватывающий всю сельскохозяйственную экосистему. Учитывая глобальное изменение климата и проблемы устойчивости сельского хозяйства, как фермеры могут более эффективно бороться с угрозой, исходящей от этих бактерий?