Patologia vegetale

Batteri

I procarioti sono dei microorganismi unicellulari avvolti o no da parete con materiale genetico non circondato da membrana, i protobattteri sono dei procarioti. Il materiale genetico è libero, anche se organizzato nel nucleoide, e non è circondato da membrana. Sono organismi unicellulari, non presentano reticolo endoplasmico e vacuoli. Presentano ribosomi 70S costituiti da due subunità la 30 S (costituita da 16S RNA importante per la classificazione di questi organismi unicellulari) e la 50S (23SrRNA e 5SrRNA).

Sulla Terra esistono 1 milione di specie di procarioti di cui solo l'1% è coltivabile in vitro quindi solo 12.000 sono classificati. Per quanto riguarda i Fitopatogeni esistono 211 specie di cui 167 coltivabili in vitro e appartengono a 4 Phyla: protocbacteria (Rhizobium, pseudomonas, xantomonas, ecc.), Tenericutes (Mollicutes, spiroplasmi), Actinobacteria (clavibacter) e Firmicutes (Clostridium e Bacillus).

I batteri sono degli organismi che...

I batteri sono organismi che possono causare malattie nelle piante. Queste malattie possono colpire qualsiasi specie di pianta e sono particolarmente distruttive quando le condizioni ambientali sono favorevoli alla loro crescita e moltiplicazione.

I batteri sono presenti ovunque e possono infettare tutte le parti delle piante, sia nella zona delle radici dove la flora batterica è molto ricca, sia nella parte aerea. Tuttavia, la capacità dei batteri di causare danni dipende dalle condizioni ambientali. Sono dannosi solo quando le condizioni sono favorevoli alla loro moltiplicazione.

Esistono pochi generi di batteri che causano malattie nelle piante, ma queste malattie sono molto importanti perché possono portare alla distruzione della pianta. I batteri sono termofili, il che significa che amano temperature comprese tra i 30 e i 37 gradi. Inoltre, preferiscono ambienti umidi e hanno bisogno di aperture naturali o ferite per penetrare all'interno della pianta. Possono anche essere veicolati da animali.

Amano ambienti alcalini. La diffusione a distanza è ostacolata in quanto creano mucillagini sulla pianta e le loro strutture di movimento permette loro di muoversi solo in acqua. Le forme fitopatogene non hanno delle forme di resistenza (es. spore). Se le condizioni sono favorevoli si riproducono velocemente.

La cellula batterica: la forma dei batteri fitopatogeni è quella del bastoncino con dimensioni di 1-5 micron. Alcuni presentano una capsula, un contorno costituito da polimeri extracellulari che gli isolano dall'esterno: spesso è costituito da esopolipeptidi ed esopolisaccaridi e protegge la cellula batterica dalla disidratazione e hanno una azione chelante sui metalli, immobilizza gli antibiotici, favorisce l'ancoramento. La cellula è costituita da DNA, il nucleoide che non è separato da membrana, con un DNA di 10 o 10 base pairs. All'interno della cellula possono essere presenti plasmidi, ossia acido nucleico (DNA double strand).

importanti per la patogenicità o la competitività). I generi importanti di fitopatogeni comprende gli agrobacteriom, clavibacter, Erwinia, pseudomonas, xanthomonas, streptomyces.

Pathovar: Pathovar variety – entità tassonomica non ufficiale. In alcuni generi esistono batteri non distinguibili con saggi biochimici, ma in base alla specificità dell'ospite. È un modo per dividere i batteri della stessa specie in base alla specificità dell'ospite.

Ciclo di infezione: Nel ciclo di infezione dei batteri è importante la fase epifitica in cui si è in contatto con la pianta su organi epigei o ipogei. In questa fase epifitica (trovano la possibilità di moltiplicarsi nel terreno maggiore rispetto a quella aerea) se riescono a trovare le condizioni ideali di nutrimento e acqua comincia la moltiplicazione dei batteri. Nella fase di penetrazione, che segue quella epifitica, che non avviene in maniera autonoma ma avviene con

Aperture naturali, ferite o animali e quindi comincia la colonizzazione endofitica. I batteri si trovano tendenzialmente negli spazi intercellulari o nei vasi (non all'interno delle cellule) e si ha la fase di ancoramento: il batterio nel momento in cui è vicino alla cellula prima si ha una fase di adsorbimento e si pone in modo che ci sia repulsione minima da parte degli apici, questa fase è ancorareversibile. A questo punto avviene l'adesione: una interazione fra la cellula bersaglio o i vasi e il batterio. I batteri comunicano fra di loro attraverso segnali chimici: questo metodo è detto quorum sensing e riescono a percepire la densità di popolazione mediante sintesi e percezione di molecole al fine di un risparmio energetico così da attaccare insieme. L'interazione fra endofiti favorisce la patogenicità. Dall'inoculo c'è un periodo di incubazione in cui i batteri si dividono attivamente.

(intercellulari o intravasali)e quindi tendenzialmente si avrà una serie di repressione delle vie metaboliche. Esiste in questa situazione il Quorum sensing ossia un meccanismo coordinato tra i batteri mediante piccole molecole segnale:

• N-cil-Lomoserinalattoni (AHL) per i gram-negativi;
• Oligopeptidi per i gram-positivi;

Quando AHL raggiunge la soglia si lega ad una proteina che funge da attivatore trascrizionale e attiva oreprime geni di vie metaboliche (antibiotici, trasferimento di plasmidi, fattori di patogenicità). Questi fattori/effettori sono immessi nella cellula ospite.

Batteriosi parenchimatiche:

Riguardano i parenchimi e le sintomologie più comuni sono le necrosi e i marciumi. I batteri hanno dei meccanismi per agire sugli scambi delle membrana delle cellule attraverso moltiplicazione all'interno degli spazi intercellulari. Il batterio aumenta la permeabilità delle cellule con il meccanismo dell'Arpina: rilasciano K e assumono H, pH da

5,5 a 7,5; escono saccarosio e amminoacidi e c'è richiamo d'acqua: sia hanno quindi sintomi idropici, le maculature necrotiche.

Ci sono macchie necrotiche che hanno come caratteristica specifica la forma poligonale che deriva dalle delimitazioni imposte dalle nervature. Queste macchie vengono definite macchie idropiche perché sono umide causato dal richiamo d'acqua.

C'è anche produzione di tossine che possono avere azione necrogena, alterazione della permeabilità, inattivazione dei processi metabolici, causare senescenza e inibire le reazioni di difesa.

Per quanto riguarda le batteriosi vascolari hanno habitat xilematico con diffusione che può essere anche parenchimatica, portano a sintomi detti cancro. La penetrazione avviene a causa di ferite o persfondamento. I batteri si ancorano alle pareti dei vasi e assumono i nutrienti delle cellule del parenchima perivasale. Si ha quindi una perdita di turgore delle cellule a causa della

colonizzazione dei vasi. Il sintomo finale è l'avvizzimento. Sopravvivenza e disseminazione: Come epifiti in fillosfera e rizosfera, nelle lesioni di piante perenni, sui e nei semi, su e nel materiale vegetativo, nel suolo Ralstonia e Rhizobium, nei residui di coltivazione, nell'acqua superficiale. La sopravvivenza dipende dalle condizioni ambientali. Nei cancri possono superare sotto essudati anche condizioni non favorevoli. L'evasione è fondamentale per malattie infettive. Non è molto appariscente se si esclude il caso dei cancri. La diffusione può avvenire in acqua, tramite animali (insetti) o a causa dell'uomo. Gli essudati li proteggono e con le bagnature riprendono l'attività. Fitoplasmi e spiroplasmi: I fitoplasmi e gli spiroplasmi appartengono ai procarioti nella classe dei Mollicutes: i primi fanno parte dell'ordine degli Acheoleplasmataceae mentre i secondi all'ordine degli Entomoplasmatales (solo tre.

Sonopatogeni di piante). Esistono anche i micoplasmi che sono agenti di malattie animali e umane: sono le più piccole cellule capaci di vita autonoma (con un diametro di 0,2 – 0,3 micron) ma non sono dotati di parete cellulare; la loro membrana cellulare è lipoproteica trilaminare e ricca di steroli, caso unico fra le cellule batteriche.

I fitoplasmi fanno parte del Genere Candidatus Phytoplasma (pur essendo tutti certi che siano la causa della malattia in quanto non rispecchiano i postulati di Koch e sono quindi detti Candidatus). Non hanno parete cellulare e questo comporta dal punto di vista morfologico che siano definito pleomorfi, non hanno forma definita. A livello di dimensioni oscillano fra gli 0.2 e gli 0.8 micron e possono essere quindi più piccoli delle cellule batteriche e quindi i filtri 0.45 possono non bloccare il passaggio dei fitoplasmi.

Gli spiroplasmi hanno forma a spirale e possono anche essere visibili al microscopio ottico.

I micoplasmi sono noti