باکتری Xylella fastidiosa

باکتری Xylella fastidiosa

باکتری Xylella fastidiosa یک باکتری هوازی، گرم منفی ، منوتیپیک Monotypic taxon از جنس Xylella است. این باکتری از طرف سازمان فائو FAO یا همان سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد به عنوان یکی از مخرب ترین باکتری های بیماری زای گیاهی در جهان معرفی شده است، چرا که این باکتری قادر است به بیش از ۵۰۰ نوع از گیاهان مختلف و محصولات کشاورزی مهم از جمله مرکبات، انگور، میوه های هسته دار، زیتون و … حمله کند.

انتقال این باکتری از طریق حشرات و آفاتی که از شیره گیاهی تغذیه می کنند به درختان منتقل می شود. بیماری های مهمی از جمله، تاول باکتریایی برگ BLS، تاول برگ خرزهره ، سوختگی برگ قهوه CLS ، کوتولگی یونجه، بیماری برگ هلو و همچنین بیماری های بسیار خطرناک سوختگی برگ انگور PD و کلروز چندگانه مرکبات CVC که خسارت های جبران ناپذیری وارد می کنند از جمله بیماری های هستند که توسط باکتری Xylella fastidiosa ایجاد می شود.

در اروپا این باکتری اغلب به درختان زیتون حمله می کند برای مثال در ناحیه سالنتو Salento در جنوب ایتالیا بیماری سندروم کاهش سریع زیتون OQDS سبب خسارت های بسار زیادی به محصول زیتون ایتالیا شد.

آناتومی باکتری Xylella fastidiosa

باکتری Xylella fastidiosa میله ای شکل است و یک زیر گونه آن دارای دو پیلی در یک قطب باکتری است. این باکتری از پیلی نوع چهارم فقط برای حرکت استفاده کرده اما از پیلی نوع اول برای تشکیل بیوفیلم در میزبان استفاده می کند.

این باکتری با بهره بردن از نوعی حرکتی پیچشی می تواند  حتی بر خلاف جهت جریان های سنگین شیره گیاهی حرکت کند که نمونه حرکت این باکتری در آوندهای چوبی به وضوح دیده شده است.

این باکتری توسط حشرات ناقلی که از آوند چوبی درختان تغذیه می کنند، منتقل می شود. تکثیر رویشی گیاهان آلوده مانند پیوند یا قلمه زدن سبب تولید گیاهانی را می کند که در دوران بلوغ ، آلوده به باکتری X.fastidiosa هستند. اما این باکتری از طریق بذر قابل انتقال نمی باشد.

در طبیعت و حیات وحش، آلودگی توسط این باکتری در فصول گرم سال یعنی زمانی که جمعیت حشرات ناقل به حداکثر خود می رسد، رخ می دهد.

 باکتری X.fastidiosa را می توان به چهار گونه زیر تقسیم کرد که گیاهان مختلف را تحت تاثیر قرار داده و منشا خای جداگانه ای نیز دارند:

• زیرگونه fastidiosa که خاستگاه اصلی آن جنوب آمریکای مرکزی است و عامل بیماری سوختگی برگ انگور است . تاکنون بیشترین مطالعه در مورد جنس باکتری Xylella در مورد این زیرگونه بوده است.
• زیرگونه multiplex بسیاری از درختان هسته دار مانند هلو و آلو را آلوده می کند. خاستگاه این زیرگونه باکتری در مناطق معتدل بخش جنوبی آمریکای شمالی می باشد.
• زیرگونه pauca عامل ایجاد بیماری های کلروز چندگانه مرکبات و سوختگی برگ قهوه به خصوص در برزیل است. خاستگاه اصلی این باکتری، آمریکای جنوبی اعلام شده است.
• زیرگونه sandyi عامل ایجاد بیماری هایی مانند تاول برگ خرزهره است. خاستگاه این باکتری در قسمتی جنوبی ایالات متحده آمریکا شناسایی شده است.

چرخه زندگی

این باکتری دارای دو چرخه زندگی است که یکی در حشره ناقل و دیگری در گیاهان میزبان اتفاق می افتد. باکتری X.fastidiosa  تنها یک بار به سطح سیستمیکی می رسد که علائم و نشان های حضور خود را بروز می دهد. در گیاهان میزبان، این باکتری با ایجاد لایه ای بیوفیلم مانند در سلول های آوندی و عناصر عروقی، سبب انسداد آوندهای آلوده و آسیب دیده شده و از نقل و انتقال آب در گیاه جلوگیری می کند.

علائم و نشانه ها

در علائم بیماری های ایجاد شده در گیاهان مختلف توسط این باکتری، تفاوت های چشمگیری وجود دارد. در مقیاس ماکروسکپی یعنی در مقیاسی که قابل بدون هیچ وسیله ای قابل مشاهده باشد، علائم کمبود آب، سوختن برگها، لکه دار شدن میوه ها و کوتولگی گیاه ظاهر می شوند.

از آنجایی که باکتری به تدریج تکثیر شده و بافت های زایلم و آوندهای چوبی را تحت تاثیر قرار می دهد، گیاهان آسیب دیده آوندهای آلوده را که سبب انتقال این پاتوژن می شوند، مسدود می کنند. این مسدود کردن می تواند به شکل ژل های غنی از پلی ساکارید  یا زایلم (سلول های پارانشیم آوند چوبی) و یا هر دو شکل بروز کند.

علی رغم تمام این تلاش ها و سدهای دفاعی طبیعی گیاه، بنظر نمی رشد که این فرآیندها بتواند سدی برای گسترش این باکتری در گیاه باشد. انسداد بافت عروقی که یک پاسخ طبیعی گیاه در برابر حمله پاتوژن است، علائم را به طرز چشمگیری بدتر می کند، زیرا همین باکتری نیز سبب انسداد عروق گیاه می شود، در نتیجه کارایی سیستم آوندی گیاه می تواند تا ۹۰ درصد کاهش پیدا کند، این اتفاق برای انگورهای مدیترانه ای پس از آلودگی به باکتری X.fastidiosa رخ می دهد.

این باکتری به ندرت بافت عروقی گیاه را بطور کامل مسدود می کند، بنابراین کلونی های کوچک این باکتری معمولا تعداد زیادی از عروق آوندی گیاه را بدون علامت و نشانه خاصی آلوده می کنند.

علائم و نشانه های بیماری سوختگی برگ انگور

در زمان آلودگی حاد، میوه ها چروک خورده، برگها علائم سوختگی و سوراخ شدگی نشان داده و همچنین زمانی که هنوز گلبرگ ها روی درخت هستند، برگ ها شروع به ریزش می کنند.

علائم و نشانه های بیماری کلروز چندگانه مرکبات

ایجاد لکه های کلروزه و تیره در قسمت بالای برگها، میوه ها نیز کوچک و بسیار سفت و سخت می شوند.

علائم و نشانه های بیماری سوختگی برگ قهوه

در قهوه بیشترین مشکل و نشانه ها ناشی از ریزش برگ و میوه است

علائم و نشانه های آلودگی باکتریایی X.fastidiosa در طول دوره گرم و خشک تابستان شدت پیدا می کند، کمبود آب و گسترش تاج گیاه و فشار مضاعفی که روی برگها وارد می شود، می تواند گیاه را تا مرز نابودی کامل ببرد.

محیط و مناطق تحت آلودگی

در ابتدا پراکندگی این باکتری محدود به قاره آمریکا و سپس منطقه مدیترانه بود، اما اکنون گزارش های زیادی در مورد ابتلا کشورهایی مانند اسلواکی و تایوان نیز به این باکتری مخابره می شود. ایران نیز جزو کشورهایی است که ابتلا به باکتری X.fastidiosa را گزارش کرده اند. این باکتری تقریبا در همه مناطق دنیا گزارش شده است. اما اغلب بیماری ها و آلودگی ها در سواحلی جنوب شرقی ایالات متحده، کالیفرنیا و آمریکای جنوبی مشاهده شده است. زمستان های سرد عامل محدود کننده گسترش این باکتری است مانند زمستانی که در کالیفرنیا اتفاق می افتد و مانع از گسترش بیماری سوختگی برگ های انگور می شود، اما زمستانهای برزیل به دلیل اینکه به اندازه کافی سرد نیستند، عامل محدود کننده ای برای گسترش باکتری نیست.

هر شرایطی که سبب طغیان حشرات ناقل شود مانند بارندگی های فصلی، درصد گسترش و آلودگی باکتریایی X.fastidiosa را افزایش می دهد. شرایط دیگری نیز مانند مجاورت مزارع و باغات با جنگلها نیز سبب می شود تا حشرات ناقل مانند زنجرک ها از محصولات کشاورزی به عنوان منابع غذایی جایگزین و مکانی برای زمستان گذاری استفاده کنند.

پیشگیری و مبارزه

هنوز مبارزه و درمان مشخصی برای این باکتری شناسایی نشده است. اجتناب از نزدیکی باغات به جنگل ها و عرصه های طبیعی و مبارزه موثر با آفات، تنها راه های پیشگیری موثر از ابتلا است. درختان آلوده و همچنین درختان و گیاهان اطراف منطقه آلوده باید از ریشه از خاک دراورده و سوزانده شوند تا اطمینان از عدم گسترش این باکتری حاصل شود.