Кіріспе

Кейбір Розасея тұқымдасына жататын ағаштардың (әсіресе алма мен алмұрт) Erwinia amylovora қоздырғышынан туындайтын ауруы.

Fire blight, сондай-ақ fireblight деп те жазылатын, алма, алмұрт және Розасея тұқымдасының басқа да кейбір мүшелеріне әсер ететін жұқпалы ауру. Бұл алма және алмұрт өндірушілер үшін маңызды мәселе. Қолайлы жағдайда ол бір өсімдік шаруашылық маусымында бүкіл бақты жоя алады. Аурудың қоздырғышы – Erwinia amylovora, Enterobacterales орденінің Erwinia туысына жататын грам-теріс бактерия. Бұл дөңгелек ұштары бар, көптеген перитрихоздық қамшылары бар қысқа таяқша. Алмұрт ең осал, бірақ алма, локват, крабаппл, квинс, долана, котонеастер, пираканта, раушан және басқа да кейбір роза тұқымдас өсімдіктер де сезімтал. Ауру Солтүстік Америкада пайда болған деп есептеледі, содан кейін ол әлемнің көп бөлігіне тарады. Fire blight Австралияда кездеспейді деп саналады, бірақ онда болуы мүмкін. Бұл Жаңа Зеландия алмаларын Австралияға импорттауға қатысты ұзақ мерзімді эмбаргоның басты себебі болды. Еуропада ол карантиндік ауру ретінде тізілген және теміржол, тас жолдар мен басты жолдардың бойында егілген долана (Crataegus) тікенді бұталары арқылы таралады.

Тарих

1800 жылдардың басындағы тәжірибелер E. amylovora өсімдіктерде ауру тудыратынын көрсетті, бұл осыны дәлелдеген алғашқы жағдай болды. E. amylovora 1910 жылы неміс ғалымы Фриц Клемент тапқан. Бұл зиянды егіс бактериясының бастапқыда Солтүстік Америкада пайда болғаны қабылданған. Бүгінде E. amylovora Канаданың барлық провинцияларында, сондай-ақ Америка Құрама Штаттарының кейбір штаттарында, оның ішінде Алабама, Калифорния, Колорадо, Коннектикут, Джорджия, Иллинойс, Мэн, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Нью-Йорк, Солтүстік Каролина, Огайо, Орегон, Пенсильвания, Техас, Юта, Виргиния, Вашингтон, Батыс Виргиния және Висконсин штаттарында кездеседі. Америка құрлығында ол Мексика және Бермуда аралдарымен шектелмейтін басқа да елдерде таралған. Африка құрлығында E. amylovora Мысырда анықталғаны расталды. 1950 жылдары бұл патогеннің АҚШ-тан бактериялық шырышпен зарарланған жеміс контейнерлері арқылы Солтүстік Еуропаға алғаш рет енгізілгені болжамдалады. 1950-1960 жылдары E. amylovora Солтүстік Еуропаның көп бөлігіне тарады. Бастапқыда Германия мен Францияның кең аумақтары өртке шалдыққан аурудан зардап шекпеген сияқты, бірақ ауру және E. amylovora 1990 жылдардың соңында Германияда табылды. 1980 жылдары бактерия Жерорта теңізінің шығыс бөлігіндегі шалғай аймақтарда табылды, ал 1995-1996 жылдары Венгрия, Румыния, Солтүстік Италия және Солтүстік Испания сияқты елдерде өртке шалдығу жағдайлары туралы хабарлар келе бастады.

Тарату

Erwinia amylovora өткен маусымда пайда болған қатерлі ісіктерде қыстайды. Көктемде температура жоғарылағанда даму жағдайлары туындайды және бактериялармен толған шырыш қатерлі ісіктерден шыға бастайды. Қатерлі ісіктердің белсенділігіне әсер ететін факторлар толыққанды белгілі емес, бірақ үлкен немесе ескі ағаш бұтақтарындағы қатерлі ісіктердің белсенді болу ықтималдығы жоғары деп саналады. Бал аралары және басқа да жәндіктер осы шырышқа тартылып, гүлдің мойыны сияқты сезімтал тіндерге бактерияларды таратуы мүмкін. Құстар, жаңбыр және жел де бактерияларды сезімтал тіндерге жеткізе алады, олардың отарлануы температурамен (21-27°C ең қолайлы) және жаңбыр немесе ауыр шықтан болатын ылғалмен анықталады. Бактериялардың гүлдің нектарийіне енуі "гүл шіруіне" әкеледі. Бір-үш күндік гүлдер бес-сегіз күндік гүлдерге қарағанда көбірек сезімтал. Бұл тақырып бойынша көбірек ақпарат алу үшін Curry 1987 жұмысына жүгініңіз. Гүлдер арқылы емес, жапырақтардың газ алмасу тесіктері арқылы да бактериялар өсімдікке енуі мүмкін. Өсімдіктерді соратын жәндіктердің салған тесіктері және түрлі себептермен, соның ішінде жұққан егу құралдарынан пайда болған жарақаттар да инфекцияға өте сезімтал. Бірнеше минуттық қатты ақжайын бүкіл жеміс бағына ауруды таратуы мүмкін, сондықтан өсірушілер көбінесе симптомдар пайда болғанша күтпейді, ал бірнеше сағаттан кейін бақылау шараларын қолданады. Бактерия өсімдіктің ксилемасына немесе қабықшалық паренхимасына енгеннен кейін, ол қараңғы, некроздық зақымдануларды тудырады, олар сондай-ақ қою шырыш бөлуі мүмкін. Бұл бактериялармен толған шырыш жаңбыр, құстар немесе жәндіктер арқылы бір өсімдіктің басқа бөліктеріне немесе басқа өсімдіктердің сезімтал жерлеріне таралып, қосымша инфекцияларды тудыруы мүмкін. Ауру ыстық, ылғалды ауа райында ең жылдам таралады және қыста температура төмендегенде тоқталады. Патоген өсімдіктің тамыр жүйесі арқылы инфекция алған жерден ағаш бойымен таралып, ақырында тамырларға және/немесе екпе орынға жетеді. Өсімдіктің тамырларына зақым келген кезде, көбінесе өлімге әкеледі. Ағашты тым көп кесу және тым көп тыңайтқыш (әсіресе азот) қолдану су бүршіктерінің және басқа да жаздың ортасындағы өсудің пайда болуына әкелуі мүмкін, бұл ағаштың сезімталдығын арттырады. Өкінішке орай, өртке қарсы белгілі бір ем жоқ; ең жақсысы – аурудың таралуын болдырмау, мысалы, жоғарыдан суару жүйелерін пайдаланудан аулақ болу, себебі төмен түсетін су ауруды таратуы мүмкін, және зақымданған сабақтар мен бұтақтарды мұқият кесу. Жұқпалы микроорганизмдерге ұшыраған бау-бақша құралдарын пайдалануға ерекше назар қажет. Бұл құралдарды үш бөлік денатурацияланған спирт пен бір бөлік судан тұратын спирт ерітіндісімен дезинфекциялау керек. Сонымен қатар, ағартқыш ерітіндісін (бір бөлік ағартқыш пен тоғыз бөлік су) де қолдануға болады. Әриде, құралдарды коррозияға ұшырамайтындай етіп кептіріп, майлау керек. Delia platura шыбығы өртке шалдыққан жараларды тамақтану үшін келіп, бұрын зақымдалған алма бұтақтарына өртке қарсы инфекцияны сәтті таратуы мүмкін. ЭПС бактериялық патогендерге өсімдіктің қорғаныс механизмдерін айналып өтуға, қожайынның тамыр жүйесін "бітеуге", бактерияларды құрғатудан қорғауға және екі бетке де, бір-біріне де жабысуға көмектеседі. Бір ЭПС – амиловоран, ол пентасахаридтердің қайталама бірліктерінен тұратын полимер. Егер E. amylovora штаммы амиловоранды өндіре алмаса, ол патогенді болмайды және өсімдіктерде тарала алмайды. Леван – тағы бір ЭПС, оның жетіспеуі симптомдардың дамуын баяулатады. III типті секреция жүйелері эффектші ақуыздарды экспорттау және қожайын өсімдіктердің цитозолына жеткізу үшін қолданылады. Бұл жүйе негізінен Hrc ақуыздарынан тұрады. Қозғалыс қабілеті – вируленттіліктің тағы бір маңызды факторы. E. amylovora міндетті биотроф емес болғандықтан, ол қожайыннан тыс жерде де тіршілік ете алады. Бұл факт организмнің осындай көптеген тәсілдермен таралуына мүмкіндік береді.

Симптомдары

Erwinia amylovora симптомдарының әсеріне алма (Pomoideae), алмұрт және көптеген роза тұқымдас өсімдіктердің гүлдері, жемістері, жас өркендері және бұтақтары түседі. Барлық симптомдар жер үстінде көрінеді және көбінесе анықтау оңай. Гүлдердегі симптомдар гүл төсегінің, жұмыртқалықтың және гүл сабақтарының суға толуын қамтиды. Бұл гүл жапырақтары түскеннен кейін 1-2 аптадан соң күңгірт, сұрғылт-жасыл түске өтеді, содан кейін тіндер кеуіп, қара түске айналады. Гүлдің түбі және жас жемістерде инфекция тарағанда ұқсас симптомдар пайда болады. Жоғары ылғалдылықта инфекцияланған тіндерде ақ немесе янтарь түсті бактериялық шырыш тамшыларын көруге болады. Жаңа өркендерде де ұқсас симптомдар байқалады, бірақ олар тезірек дамиды. Өркеннің ұшы солып, "Шепардтың иісі" пайда болуы мүмкін, ал ауру өркендердің жапырақтары ортаңғы тамыр бойымен қарарып, содан кейін өледі. Көптеген ауру өркендері ағашқа зақымдалған көрініс береді. Гүлдер мен өркендердегі инфекция ағаштың ірі бұтақтарына таралуы мүмкін. Бұтақтар қарарып, суға толады, содан кейін қабығында жарықтар пайда болады. Қабықтың астындағы ағашқа қара жолақтар түседі. Піспеген жемістерде суға толумен зақымданулар пайда болады, кейін қара түске айналады. Осы зақымдануларда бактериялық шырыш табылады. Ауыр инфекциялар жемістердің толығымен қарауына және кеуіп қалуына әкеледі.

Менеджмент

Жаңа инфекциялардың алдын алу үшін әлемнің кейбір аймақтарында, мысалы АҚШ-та, өсімдіктер стрептомицинмен, мыс сульфатымен немесе екеуімен бірге шашырылған, бірақ олардың тиімділігі тек қана ауруға шалдыққан өсімдіктердің өсуін баяулатуға немесе уақытша тоқтатуға ғана жеткілікті екені анықталды. Стрептомициннің кең қолданылуы Калифорния және Вашингтон сияқты аймақтарда антибиотиктерге төзімділікке алып келді. Пайдалы бактериялар мен дрожжилардан тұратын кейбір биологиялық бақылау шаралары жас ағаштардың өртке шалдығуын болдырмауға көмектеседі. Өсімдіктердегі ауруды емдеудің жалғыз тиімді тәсілі – зақымдалған бұтақтарды кесіп алып, оларды аймақтан шығарып тастау. Емдеу жоқ, алдын алу – басты шарт. Бақылау шараларын тиімді қолдану үшін аурудың пайда болу мүмкіндігін болжау әдістері 1980 жылдары Ұлыбританиядағы Ист-Маллинг зерттеу станциясында Ив Биллингстің жұмысынан кейін енгізілді. Бұл әдістер температура мен жауын-шашынға негізделген және Биллингс пен басқалар одан әрі дамытты. E. amylovora әдетте өсімдік тіндеріне енуден бұрын сырттан жойылмаса, патогендік процестің эндофиттік фазасында таралады. Осылай болған жағдайда сыртқы бақылау шаралары тиімсіз болады. Өсімдікке сырттан мыс пен антибиотиктерді қолдану – алдын алудың ең тиімді тәсілі. Қазіргі уақытта E. amylovora бактериясы стрептомицинге төзімділік танытып, түрден түрге гендерді ауыстыруға қабілетті екені анықталды. Мичиган мемлекеттік университетінің профессоры Джон С. Уайз жүргізген жаңа зерттеулер E. amylovora-ны ағаш діңгегіне стрептомицин, калий фосфиттері (PH) немесе ацибензоляр S метил (ASM) инъекциясы арқылы салыстырмалы тиімділікпен бақылауға болатынын көрсетті. PH және ASM жапырақты материалдағы PR 1, PR 2 және PR 8 гендерін стимуляциялау арқылы әрекет етеді. Окситетрациклин гидрохлориді (OTC) де сынақтан өтті және бактериялардың ағаштағы белсенділігін айтарлықтай төмендеткені анықталды. Бұл жаңа бақылау әдістері әлі зерттелуде және EPA жеміс егу үшін мақұлдамаған. E. amylovora-ның таралуына қарсы ең тиімді санитарлық шара – фитосанитарлық шаралар. Жоғары тәуекелді елдерге патогенге сезімтал өсімдіктерді әкелмеу ұсынылады, себебі бактериялар бір аймақта орналасқаннан кейін ауруды жою өте қиын. Мұндай аймақтардағы питомниктер мен жеміс бақшалары қатаң фитосанитарлық бақылауда болады. Импортталған және жұқтырылған өнімдер бактериялардың жылдам таралуына және жою шараларының қымбаттылығына байланысты анықталғаннан кейін жойылды. Қазіргі уақыттағы өртке қарсы стратегиялар плантацияда инфекция көзінің мөлшерін азайту үшін фитосанитарлық шараларға және гүлдердегі инфекцияны болдырмау үшін жапырақшаға шашыратылатын препараттарды қолдануға негізделген. Қысқы кесу кезінде қалған инфекция ошақтарын жою арқылы плантациядағы инфекция көзінің мөлшерін азайту – өртке қарсы күрестің негізгі әдісі. Ауыр зардап шеккен плантацияларда ағаштардың өсу қарқынын баяулату арқылы рак даму қарқынын да баяулатуға болады. Бұл суаруды шектеу, азотты тыңайтқыштарды және агротехникалық шараларды қамтиды. Сонымен қатар, ағаштарға зиян келтіретін және бактериялардың дамуын ынталандыратын факторларды азайту арқылы қосымша инфекцияны азайтуға болады. Бұл өсімдіктердегі жәндіктерді, мысалы, өсімдіктердегі шырың және псиллаларды бақылау, жас плантациялардағы өсімдіктерді таратушыларды пайдалануды шектеу және жоғарыдан суарудан аулақ болуды қамтиды. Прохексадион кальций (АҚШ-та BASF брендінің атауы Apogee) – өсімдіктердің өсуін тежейтін препарат, ол өскіндерге қарсы қолданылады. Өртке шалдығу өсімдіктердің өмірлік циклының көп бөлігінде гибберелинге тәуелді өсуге байланысты болғандықтан, прохексадионның гибберелин синтезін тежеуі өскіндерге қарсы да тиімді. Гүлдердегі өскіндерге қарсы тиімді емес.

Маңыздылық

Өсімдік патогені ретінде дәлелденген алғашқы бактерияның тарихи маңызынан басқа, өртке қарсы ауру экономикалық тұрғыдан да өте маңызды. Мамыр айындағы жылы, ылғалды және жаңбырлы ауа райы осы эпидемияның туындауына себеп болды. Вашингтон және Орегонның солтүстігінде шамамен 68 миллион долларлық шығынға ұшырады. E. amylovora АҚШ-тың және әлемнің көп бөлігінде таралып, ауыр зиян келтірді, бірақ ол әзірге Солтүстік Еуропада елеулі зардаптарға әкеп соқпады. Ал, Е. amylovora жабайы алма ағаштары өсетін Орталық Азияға енгізілмегенше, ол кез келген экожүйені өзгерте алмайды. Бұл патогеннің салдарынан жойылу қаупі төніп тұрған өсімдік түрлері болмағандықтан, биоәртүрлілікке де әсер етпейді. Италияның Эмилия-Романья аймағында алмұрт өсіру – кейбір отбасылар үшін дәстүрлі қызмет болып табылады және өрт бұл дәстүрге, ұрпақтан-ұрпаққа жеткен мұраға қауіп төндіреді. Германияның оңтүстігінде алма және алмұрт ағаштары ұзақ жылдар бойы ландшафттың бөлігі болды және оларды қорғау қиын. Алма мен алмұрт ағаштарының ландшафттан жоғалуы ауыстыруға қымбатқа түсуі мүмкін және туризмге кері әсер етуі мүмкін. Ұзақ мерзімді перспективада өрт экономика мен қоғамның маңызды факторы болып табылады. Алманың салыстырмалы түрде аз сорттары жылдық алма өндірісінің үлкен бөлігіне жауап береді. Азық-түлік сатушылар мен сатып алушылар осы сорттарды сыртқы түрі, сапасы, дәмі және сақталу қабілеті үшін бағалайды, ал өсірушілер олардың бақтағы қасиеттерін және осы танымалдылықтың нәтижесінде кепілдік берілген нарығын жоғары бағалайды. Алманың гетерозигоздығы, өзіне-өзі үйлеспеуі және ұзақ өсу кезеңіне байланысты, оның ауруға төзімділігін дәстүрлі селекциялық әдістермен өзгерту және қажетті қасиеттерін сақтау іс жүзінде мүмкін емес. Гендік инженерия тартымды балама ұсынады, өйткені ол жылдамдатылуы мүмкін, төзімділік қасиеттерін көптеген көздерден алуға болады, жергілікті алманың қасиеттерін өзгертуге болады және өзгертілген сорттың немесе тамырдың тартымды сипаттамаларын сақтауға болады. Генетикалық сынақтар Азия алмұртының өртке қарсы ауруының Erwinia pyrifoliae түрінің бір түрі екенін, ол өртке қарсы аурудан мүлдем өзгеше екенін көрсетті.