bolile cerealelor

Upload: bianca-moraru

Post on 30-Oct-2015

177 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Bolile cerealelor paioase

TRANSCRIPT

Micoze

Capitolul I

INTRODUCERE

1.1. Obiectul si legaturile fitopatologiei cu alte stiinte

Patologia vegetala sau Fitopatologia (phyton = planta; pathos = boala; logos = stiinta, discurs, vorbire) este stiinta care se ocupa cu studiul bolilor plantelor, al agentilor care le produc si cu elaborarea metodelor de prevenire si combatere a acestora. Ea constituie una dintre disciplinele cele mai interesante si mai utile care stau la baza productiei vegetale. 1.2. Legaturile cu alte stiinte

Fitopatologia s-a dezvoltat n strnsa legatura cu numeroase alte stiinte fundamentale si aplicative conturndu-si legi, masuri si metode proprii de studiu si de aplicare.

Astfel, pentru recunoasterea plantelor gazde sunt utilizate cunostinte de Botanica sistematica, iar pentru determinarea corecta a agentilor patogeni se folosesc cunostintele din domeniul microbiologiei generale si a virusologiei, bacteriologiei , micologiei si a altor discipline ce se ocupa cu morfologia, biologia si taxonomia grupelor respective.

Denaturarile constitutive produse de agentii patogeni plantelor gazda se studiaza cu ajutorul morfologiei normale si patologice, iar dereglarile proceselor biologice cu ajutorul disciplinei de fiziologie.

Urmarirea influentei factorilor climatici asupra gazdelor ct si a patogenilor se face cu ajutorul climatologiei iar elaborarea produselor si a metodelor de combatere chimica se realizeaza cu ajutorul biochimiei si fitofarmaciei; aplicarea tratamentelor se face pe baza cunostintelor de masini de protectia plantelor.

Prevenirea si combaterea bolilor se realizeaza n cadrul tehnologiilor de cultura asimilate la disciplinele de fitotehnie, legumicultura, floricultura, pomicultura, viticultura.

Rezultatele economice ale aplicarii metodelor si produselor de protectia plantelor se apreciaza prin disciplinele de management si de economie agrara.

Imbinarea tuturor cunostintelor de prevenire si combaterea agentilor patogeni se face prin conceptul de lupta integrata adaptat att pe plan mondial ct si n tara noastra.

1.3. Istoricul fitopatologiei

Fitopatologia ca stiinta de sine statatoare a aparut n a doua jumatate a secolului al XIX-lea si s-a dezvoltat n secolul XX. Primele semnalari despre unele boli ale culturilor agricole s-au facut mult mai de timpuriu, n unele scrieri religioase ale vechilor indieni sau n cele ebraice, spre exemplu despre arsura orezului sau malura.

In Grecia antica Aristotel nca din secolul III aminteste de rugina grului, iar Teophrast se refera la rugina, taciune si malura, boli ce produceau pierderi culturilor de cereale.

La vechii romani Paladiu mentioneaza pericolul reprezentat de rugini numindu-l maximasegetum pestris et frumenati.

PlinIus cel B|trn n lucrarea sa Historia naturalis (37 volume) descria ruginile si malura si recomanda ca masura de prevenire, rotatia culturilor. Chiar poetul Ovidiu n unele scrieri ale sale "Fastele" roaga pe Jupiter sa apere grnele de rugini si malura.

Varro mentioneaza semnificatia sarbatorii "Robigalia" dedicata unui zeu Robigo care avea rolul de a apara culturile de rugini. Aceasta sarbatoare pagna se regaseste si la crestini sub numele de Rusalii.

In evul mediu informatiile despre bolile plantelor sunt putin cunoscute si au circulat foarte greu din cauza farmitarii lumii feudale si a conceptiilor predominant mistice ce nu permiteau dezvoltarea stiintelor.

Odata cu Renasterea dupa secolul al XV-lea care a permis dezvoltarea artelor, literelor si stiintelor si notiunile despre bolile plantelor au devenit mai numeroase si mai cunoscute.

In secolul XVIII progresele sunt din ce n ce mai vizibile si mai numeroase si se ncearca acum o clasificare a bolilor plantelor dupa simptome, iar Piton de Tournefort (1705) separa n studiile sale bolile fiziologice de cele parazitare.

In lucrarile unor autori ca Fontana (1767), Zallinger (1773), Fabricius (1774) se mentioneaza prezenta n tesuturile plantelor atacate a unor microorganisme ce sunt considerate autonome si capabile sa produca boli la plante.

Tot n acest secol apar si primele preocupari de gasire a unor masuri de combatere a bolilor plantelor. Astfel, M. TILLET, foloseste metoda de saramurare a semintei de gru mpotriva malurii, B. PREVOST (1787) initiaza cercetari de laborator n acelasi scop, iar Forsythe (1791) recomanda sulful n combaterea fainarii.

In secolul XIX-lea cercetarile si rezultatele stiintifice ncep sa fie din ce n ce mai numeroase. Astfel, L. Pasteur (1822-1895) fundamenteaza conceptia patogenista supra naturii bolilor plantelor nlaturnd odata cu teoria generatiei spontane si conceptia autogenista din acest domeniu.

In secolul XX studiile asupra unor grupe de microorganisme s-au amplificat foarte mult.

Astfel, n domeniul micologiei s-au aprofundat aspectele sistematicii adoptndu-se noi sisteme de clasificare, s-au dezvoltat cunostintele asupra mecanismului intim al parazitismului si al rezistentei genetice, al ecologiei si epidemiologiei patogenilor.

1.4. Dezvoltarea fitopatologiei n Romnia

In tara noastra dezvoltarea fitopatologiei a cunoscut mai multe etape distincte ca:

Perioada empirica se refera la o epoca mai ndelungata n care taranul prin experienta mostenita de la stramosi a cunoscut unele boli ale culturilor agricole carora le-a dat denumiri adecvate ca malura, taciunele, fainarea, rapanul, mana, arsurile etc.

Impotriva unor asemenea boli se utilizau metode empirice ca: spalarea boabelor de gru nainte de semanat sau curatirea si arderea ramurilor uscate la pomi etc.

Perioada micologica se contureaza ncepnd din secolul XIX cnd apar primele comunicari stiintifice, n Transilvania, elaborate de autori ca: M. Fuss (1853), Simonkai (1859), Romer (1893), Schur (1859), Haszlinsky (1878), Bubak (1907) etc.

In Moldova preocuparile de sistematica micologica sunt abordate de I.C. Constantineanu care publica n 1920 lucrarea Les Uredines de la Roumanie ce cuprinde 273 specii parazite pe 592 specii de plante gazde.

In aceeasi perioada mai apar unele lucrari elaborate de micologi ca: Al. Popovici, M. BrnDz|, C. Petrescu etc.

Perioada fitopatologica ncepe dupa primul razboi mondial, mai ales dupa nfiintarea Institutului de Cercetari Agronomice din Romnia (1927) si a catedrei de Patologie vegetala la {coala superioara de agricultura de la Herastrau, astazi Universitatea Agronomica Bucuresti, cnd s-au initiat studii cu privire la biologia, ecologia si combaterea unor agenti patogeni importanti ai principalelor culturi ca cerealele paioase, porumbul, sfecla de zahar, cartoful, vita de vie, pomii fructiferi, legumele etc.

La aceasta scoala fitopatologica fondata de Acad. Prof. Traian S|vulescu s-au format cercetatori de renume C. Sandu-Ville, Vera Bontea, Ana Hulea, Alice S|vulescu, Olga S|vulescu, Al.V. Alexadri si s-au realizat opere de mare valoare stiintifica.

1.5. Importanta economica a fitopatologiei

Secolul XX este caracterizat prin realizari deosebite ale stiintelor agricole si biologice care contribuie n mare masura la rezolvarea sarcinei deosebite de a asigura hrana populatiei. Totusi, aceste realizari nu s-au introdus n practica dect pe o parte a suprafetei globului, n special Europa si America de Nord. Pe alte suprafete foarte mari, mai ales din zonele tropicale, productiile sunt foarte mici la hectar si acelea sunt dijmuite de o gama larga de agenti patogeni.

Dupa aprecierile F.A.O. 10-15 % din populatia globului sufera permanent de foame si 35-40 % are perioade de nfometare. Examinnd statistici mai vechi (Cramer, 1967) sau mai noi att n tara noastra ct si n lume, se constata ca se pierde anual n conditii normale 30-35 % din recolta posibila.

In diferite lucrari de specialitate ntlnim termeni ca: dauna, paguba, pierdere, fiecare cu semnificatie aparte. Astfel, dupa T. Baicu (1996) - dauna reprezinta distrugerea unui organ sau a unei parti din planta, sau o schimbare n procesele biochimice si fiziologice normale care duce n final la reducerea acumularii de substanta uscata si la scaderea cantitativa si calitativa a recoltei.

Paguba este un indicator tehnic care reflecta concret, n cifre o stricaciune a culturii respective, sau prin pierdere ntelegem diferenta concreta ntre recolta posibila si recolta obtinuta n urma atacului parazitilor.

Recolta potentiala reflecta productia optima ce o putem obtine n cazul n care toate conditiile sunt la optim (clima, sol, planta, soi, lipsa daunatorilor si agentilor patogeni).

In 1983, n literatura a aparut si termenul de recolta economica. Aceasta este recolta ce se obtine n conditiile aplicarii unor tehnologii economice de cultura, atunci cnd bolile, daunatorii, buruienile sunt sub pragul economic de daunare (P.E.D.).

Prin P.E.D. de regula se ntelege nivelul de atac sau densitatea numerica a agentului patogen de la care se aplica tratamentul.

P.E.D. este echivalentul a 3-5 % din recolta sau este egal cu valoarea costului tratamentului. In lupta integrata P.E.D. reprezinta si un element economic, nu numai ecologic sau tehnologic.

Capitolul II

NOIUNI GENERALE DESPRE BOLILE PLANTELOR

2.1. Definitia, etiologia si clasificarea bolilor plantelor

In viata plantelor pot surveni unele tulburari ce sunt determinate fie de factori abiotici ct si biotici care pot influenta starea lor de sanatate, producnd afectiuni partiale sau totale si periclitnd uneori viata acestora.

Starea de boala dupa Bateman (1976) este definita ca o alterare daunatoare a unora sau mai multor procese ordonate a unui sistem viu, cauzat de un factor primar. Cnd sistemul viu este alterat n afara limitelor sale normale de toleranta facila este bolnav si opus starii de sanatate.

Dupa natura agentului cauzal bolile plantelor se mpart n boli infectioase(parazitare) si boli neinfectioase(neparazitare).

Bolile parazitare sunt provocate de unii agenti patogeni ca: virusurile, bacteriile, micoplasmele, rickettsiile, ciupercile, algele, lichenii, unele organisme flagelate si chiar unele plante superioare.

Bolile neparazitare sunt cauzate de actiunea nefavorabila a unor factori externi ca temperatura, umiditatea, lumina, unele substante nocive etc. sau dereglari a unor factori interni de me tabolism.

Din punct de vedere al modului cum se desfasoara atacul, rapid sau lent, agentii patogeni produc boli ce se mpart n doua categorii:

- boli ce au un caracter acut, cu o evolutie rapida.

- boli ce au un caracter cronic, la care moartea gazdei survine dupa un timp mai ndelungat, uneori de mai multi ani.

Etiologia bolilor neparazitare

Fitopatologia, n conceptiile moderne, trebuie sa se preocupe pe lnga studiul patogenilor si de bolile neparazitare care apar datorita variatiilor factorilor abiotici, fluctuatii care influenteaza negativ dezvoltarea plantelor.

Intre factorii care pot fi cauza bolilor neparazitare sunt temperatura, umiditatea, nutritia, pH-ul, salinitate, regimul hidric al solului, poluarea solului, etc.Variatiile acestor factorilor pot afecta plantele daca depasesc limitele de toleranta a fiecarei specii n parte.

Etiologia bolilor parazitare

Bolile parazitare sau infectioase se clasifica dupa grupele de agenti patogeni n viroze, micoplasmoze, bacterioze, micoze si antofitoze.

Virozele - reprezinta bolile produse la plante de virusuri si de viroizi. Aceste boli au fost precis definite dupa ce prin cercetarile de microscopie electronica si alte investigatii de laborator si biologice s-a determinat morfologia, structura si functiile virusurilor si ale viroizilor.

Micoplasmozele sunt boli cauzate de micoplasme. Ele au fost un timp considerate ca boli virotice si abia n a doua jumatate a secolului XX-lea s-a putut demonstra existenta acestui nou grup de microorganisme.

Bacteriozele reprezinta bolile produse de organisme unicelulare, microscopice, bacteriile fitopatogene.

Micozele sunt boli produse de ciupercile parazite, organisme foarte divers constituite si ncadrate sistematic n Filum Mycophyta sau Regnul Fungi, ncr. Eumycota.

Antofitozele, sunt bolile produse la plantele de cultura de antofitele parazite sau semiparazite. 2.2. Fazele succesive ale bolilor infectioase

Procesul de patogeneza se deruleaza n mai multe etape succesive, relativ bine individualizate: contaminarea, infectia, incubatia si manifestarea bolii.

Contaminarea. Consta n intrarea n contact ntre planta gazda si agentul patogen. In mod natural, pe organele aeriene ale plantelor, ajung diferite particule si organisme n numar foarte mare: praf, pulberi, polen, diferite organe de nmultire ale microorganismelor.

Infectia. Aceasta presupune stabilirea unor relatii intime ntre agentul patogen si planta gazda, moment n care patogenul patrunde n planta pe care o infecteaza.

Patrunderea n interiorul plantelor se realizeaza:

- prin intermediul deschiderilor naturale: stomate, lenticele.

- prin intermediul unor vectori;

- prin contactul ntre plante;

- prin strapungere directa a barierelor naturale;

- prin deschideri accidentale cauzate de lovituri mecanice (grindina),

ntepaturi de insecte, atacul altor ciuperci (Monilinia fructigena);

- prin intermediul lemnului mortificat.

Incubatia. Aceasta dureaza din momentul realizarii infectiei pna la aparitia primelor simptome. In aceasta perioada ciuperca creste, se dezvolta, virusurile si bacteriile se multiplica fiind invadate portiuni noi.

Durata de incubatie este foarte variata n functie de natura agentului patogen, de la luni sau chiar ani la virusuri la cteva zile la majoritatea ciupercilor. La fiecare agent patogen aceasta durata este influentata de unii factori de mediu:

Manifestarea bolii. Dureaza de la sfrsitul incubatiei (aparitia primelor simptome) pna la disparitia organului parazitat sau chiar moartea plantelor.

Simptomele pot fi mpartite n trei categorii:

a. incipiente, sunt primele care apar de regula slabe, diagnoza este extrem de dificila;

b. tipice (principale), cnd sunt caracteristice bolii respective iar diagnoza poate fi usor facuta;

c. finale cnd tesutul atacat este necrozat.

2.3. Modificari suferite de planta n cursul patogenezei

In timpul procesului de mbolnavire, n plante au loc modificari functionale , fiziologice, anatomo-morfologice.

I. Modificari functionale

In cazul majoritatii bolilor au loc numeroase procese:

cresterea intensitatii, respiratiei si transpiratiei;

scaderea continutului n hidrati de carbon;

scaderea continutului n apa al tesuturilor;

cresterea concentratiei n unele elemente ca: K si P etc.;

micsorarea capacitatii de fotosinteza, prin scaderea numarului de cloroplaste;

cresterea proceselor fermentative, corelata cu o scadere a pH-ului;

aparitia unor substante specifice - fitoalexine.

II. Modificari anatomo-morfologice

In cursul patogenezei apar modificari structurale sesizabile cu ochiul liber:

- hipertrofiile (datorate actiunii unor substante de tip auxinic eliberate de agentii patogeni - cancerul bacterian al vitei de vie (Agrobacterium radiobacter pv. tumefaciens);

- atrofiile (sunt cauzate de agenti patogeni care pot distruge n ntregime un anumit organ al plantei sau aceasta ramne ntr-un stadiu incipient de dezvoltare (atrofia endocarpului lemnos la fructele de prun - Taphrina pruni);

- decolorarile (datorate scaderii numarului de cloroplaste sau disparitia lor (Plum pox virus - la prun);

- petele colorate (cauzate de ciuperci cu un miceliu pigmentat (patarea rosie a frunzelor de prun - Polystigma rubrum).

- necrozele (datorate modificarii tesutului atacat ntr-o faza finala (focul bacterian al rozaceelor - Erwinia amylovora);

- ciuruirile (datorate desprinderii tesutului parazitar sub actiunea plantei gazda (ciuruirea frunzelor la pomii smburosi - Stigmina carpophyla);

- putregaiurile umede (caracterizate organelor suculente fiind produse n principal de bacterii (putregaiul umed al tuberculilor de cartofi - Erwinia carotovora pv. carotovora);

- putregaiurile uscate (cauzate de ciuperci ce afecteaza organe suculente (putregaiul uscat al tuberculilor de cartof - Fusarium coeruleum);

- scaderea taliei plantelor (nanismul) (caracteristice bolilor sistemice sau generalizate, cazul virozelor, micoplasmozelor si unele micoze (malura pitica a grului - Tilletia controversa);

- ofiliri (cauzate de bacterii sau ciuperci ce invadeaza tesuturile conducatoare producnd traheobacterioze si traheomicoze (monilioza ciresului si visinului - Monilinia laxa);

- scuturarea unor organe ale plantelor (cazul moniliozei pomilor semintosi - Monilinia fructigena);

- nlocuirea unor organe ale plantelor cu organe ale ciupercilor (cornul secarei - Claviceps purpurea).

Capitolul III

NOIUNI GENERALE DESPRE AGENII PATOGENI

3.1. Originea si evolutia parazitismului

Parazitismul ca fenomen biologic reprezinta relatia antagonica ntre doua organisme, dintre care unul se hraneste cu substantele nutritive elaborate de celalalt si se dezvolta n detrimentul acestuia.

F.V. Kuprevici n lucrarile sale considera ca initial organismele heterotrofe au avut un mod de nutritie saprofit si apoi s-a ajuns la modul de nutritie parazit.

Evolutia parazitismului se produce pe baza variabilitatii sistemului de enzime si de adaptare la mediul nutritiv al organismelor heterotrofe.

Agentii patogeni au evoluat n timp de la organisme total saprofite, la organisme parazite facultative, apoi organisme saprofite facultative pentru ca cei mai evoluati sa prezinte modul de viata de paraziti obligati.

- Organismele saprofite obligate, traind exclusiv pe resturile organice moarte nu produc pagube plantelor de cultura dect n masura n care se grefeaza pe produse agricole perisabile ca, fructele, semintele, bulbii, rizomii etc.

- Organismele facultativ parazite traiesc saprofit n natura pe diferite substrate dar n anumite conditii pot deveni parazite. Numeroasele ciuperci ce apartin genului Fusarium, traiesc ca saprofite n sol dar n conditii de seceta excesiva devin parazite pe radacinile sau tulpinile gramineelor producnd boli grave. Grupa organismelor facultativ parazite este deosebit de importanta din punct de vedere fitopatologic caci dintre acestea, prin adaptare apar alti agenti patogeni saprofiti facultativ sau paraziti obligati, valoarea inoculului acestora fiind dificila n apreciere.

- Organismele facultativ saprofite traiesc ca parazite n cea mai mare parte a vietii lor iar n perioadele nefavorabile devin saprofite. Din aceasta grupa fac parte marea majoritate a agentilor fitopatogeni care paraziteaza n perioada de vegetatie a gazdelor iar n timpul repaosului vegetativ saprofiteaza resturile organice ramase pe sol (Venturia inaequalis, Pyrenophora graminea, Gaeumannomyces graminis etc.).

- Organismele parazite obligate traiesc ca parazite pe organismele vii fara a se putea acomoda vietii saprofite nici macar n conditii de laborator. Din aceasta grupa fac parte ciupercile din fam. Peronosporaceae, fam. Erysiphaceae si cele din ord. Uredinales care, au si o stricta specializare.

3.2. Factorii ce influenteaza parazitismul

Cercetarile lui Wood (1970) demonstreaza ca ciupercile saprofite au un sistem enzimatic mult mai bogat si mai variat dect ciupercile parazite obligate. Acesta se reduce la organismele parazite obligate la un echipament strict specializat pentru gazda pe care o ataca.

Simultan cu accentuarea specializarii unui agent patogen are loc si o diminuare a actiunii parazitare ajungndu-se n timp la o convietuire ntre planta gazda si parazit, fara ca acesta din urma sa produca moartea organismului parazitat.

Unele virusuri pot trai pe planta gazda fara a dauna n mod deosebit n timp ce altele sunt foarte virulente (Potato virus X comparativ cu Potato virus Y).

Analiznd procesul evolutiei parazitismului la bacterii se constata ca ele nu au ajuns la stadiile mai evoluate de parazite obligate, ci numai la treapta de saprofite facultative pastrndu-si capacitatea de a trai saprofit pe diferite medii artificiale.

3.3. Specializarea agentilor patogeni

Pe parcursul vietii lor, unii agenti patogeni se adapteaza la plantele gazda si prin aparitia de rase fiziologice noi. Acestea pot fi puse n evidenta prin testari succesive pe serii de soiuri standard care manifesta simptome de diagnostic diferentiat, de la foarte rezistente la foarte sensibile.

Specializarea agentilor patogeni prin aparitia de noi rase fiziologice se face prin mutatii genetice, hibridare, heterocarioza si parasexualitate (recombinare parasexuala). Ca exemplu, Puccinia recondita are 54 rase fiziologice, P. striiformis 15 rase fiziologice iar P. graminis 13 rase fiziologice.

Astfel Russel (1978) arata ca soiurile de cartof considerate ca foarte rezistente la Phytophthora infestans, n primii ani de cultura au devenit sensibile la mana datorita aparitiei unor noi rase fiziologice.

In Romnia, soiurile de gru Ponca si Harrach considerate ca rezistente initial la rugina galbena, au fost n scurt timp eliminate datorita aparitiei unei noi rase de rugina galbena - rasa 54. De asemenea, soiurile Aurora si Kaukaz care la introducerea lor n cultura (1970-1973) erau rezistente la rugina bruna si fainare, au fost mai trziu eliminate, datorita aparitiei unei noi rase de rugina bruna - rasa 77-73.

Rasele fiziologice noi care apar, sunt prezente initial ca mici populatii practic inofensive si apoi pe masura ce presiunea selectiei creste, cnd se introduc n cultura soiuri rezistente, ele ncep sa se nmulteasca si produc epidemii. In urma interactiunilor foarte variate ntre gazda si parazit apare specializarea fiziologica a patogenului care modifica rezistenta gazdei.

La unele ciuperci parazite obligate, saprofite facultativ sau parazite facultativ, exista forme specializate si varietati adaptate la o singura specie gazda (Erysiphe graminis, f. tritici, f.sp. hordei) si forme specializate sau varietati care pot ataca mai multe specii (Fusarium oxysporum f.sp. solani).

In cadrul luptei integrate, n vederea prevenirii sau a combaterii eficiente a agentilor patogeni trebuie cunoscute toate aceste specializari, rase fiziologice sau forme specializate.

3.4. Proprietatile agentilor patogeni

In cadrul studiilor ntreprinse asupra ecosistemelor naturale cercetatorul Robinson (1969) a definit "patosistemele" ca fiind sisteme ce apar ca rezultat a interrelatiilor ntre agentii patogeni si planta gazda. In timpul patogenezei are loc o competitie ntre nsusirile parazitare ale agentului patogen si rezistenta gazdelor parazitate. Aceasta lupta este influentata si de conditiile de mediu, care pot favoriza fie agentul patogen, fie planta gazda.

Capacitatea de atac a agentului patogen depinde de unele nsusiri specifice ale acestuia cum sunt: afinitatea, patogenitatea, virulenta, agresivitatea si proprietatea lui de a secreta enzime si toxine.

Afinitatea

Este capacitatea agentului patogen, ajuns n contact cu planta, de a patrunde n interiorul ei si de a stabili relatii parazitare. Afinitatea se bazeaza pe reactiile de "recunoastere" ntre agentul patogen si gazda, reactii ce depind de actiunea componentelor de suprafata ale organismelor ce vin n contact si de particularitatile biochimice ale gazdei si agentului patogen. Astfel, sporii unor agenti patogeni pot ajunge pe diferite gazde dar, neavnd afinitate, ei vor pieri fara a putea initia infectia.

Patogenitatea

Patogenitatea este capacitatea organismelor heterotrofe de a produce infectii la plante, de a le mbolnavi. In functie de acest caracter organismele fiind patogene sau nepatogene.

Virulenta

Este capacitatea agentului patogen de a mbolnavi planta fata de care are o afinitate, de o anumita intensitate. In timpul manifestarii bolii capacitatea de virulenta se manifesta prin gravitatea dereglarilor fiziologice si structurale asa nct un agent patogen cu virulenta mare va produce ntotdeauna efecte mai grave si pagube nsemnate. Aceasta nsusire a agentilor patogeni este aproximativ constanta la parazitii obligati din fam. Erysiphaceae, fam. Peronosporaceae si fam. Pucciniaceae si este mai labila la parazitii facultativi sau saprofitii facultativi.

Agresivitatea

Agresivitatea este capacitatea agentului patogen de a ataca una sau mai multe specii de plante. Valoarea agresivitatii agentilor patogeni se evalueaza prin analiza relatiilor gazda-parazit. In functie de agresivitate agentii patogeni pot fi clasificati n: agenti monofagi, agenti oligofagi si agenti polifagi.

Capacitatea de a secreta enzime si toxine

Virulenta si agresivitatea patogenilor sunt determinate de complexul lor enzimatic si de toxinele care rezulta n urma activitatii lor parazitare.

Enzimele degradeaza substantele organice complexe din tesuturi si le transforma n produsi simpli, usor asimilabili iar toxinele au actiune distructiva asupra tesuturilor vii. Enzimele produse de agentii patogeni pot fi de doua feluri si anume exoenzime si endoenzime.

Toxinele apar n urma activitatii metabolice a parazitilor si i ajuta la dezorganizarea continutului celular, la fragmentarea vacuolelor si cloroplastelor, la atrofierea sau hipertrofierea nucleului, la producerea de modificari biochimice, functionale si structurale ale gazdei.

Toxinele produse de agentii patogeni denumite si patotoxine pot fi de doua feluri: exotoxine ce sunt eliberate n timpul vietii parazitilor si endotoxine, ce vor fi puse n libertate dupa moartea patogenului care le-a creat.

Patotoxinele ca structura chimica pot fi acizi organici ca: citric, oxalic, succinic, gluconic, lactic, galic, alcool etilic; pigmenti ca: citrina, betacarotina sau alte substante ca: amoniacul, ureea, polizaharidele, alcaloizii, grasimile etc.

Toxinele sunt termostabile si specifice si sunt influentate de natura substratului, de mediul nutritiv si de alti factori.

3.5. Epidemiologia agentilor patogeni ai plantelor cultivate

Epidemiologia studiaza modul prin care inoculul infectios ajunge pe planta, contactul ntre agent si planta gazda, modul de penetrare, de infectie, de aparitie a unei noi generatii a inoculului ct si de dispersarea acestuia.

In cadrul unui studiu epidemiologic se disting mai multe etape obligatorii cum sunt studiul modului n care este conservat inoculul, studiul dispersiei inoculului si studiul factorilor de mediu ce influenteaza relatia dintre agentul patogen si planta gazda.

Conservarea inoculului infectios

Organismele patogene inferioare, virusuri, micoplasme si partial bacterii, sunt lipsite de forme speciale de conservare a inoculului, n timp ce ciupercile au mai multe structuri speciale de rezistenta fata de factorii climaterici nefavorabili.

Gemele, rizomorfele, stromele, sclerotii care apar n timpul unui ciclu infectios, sunt capabile sa reziste n perioadele critice si la revenirea conditiilor favorabile pot relua ciclul agentului patogen, pot invada noi plante gazda sau noi substraturi.

Organele ce rezulta n urma proceselor sexuale la ciuperci cum sunt akinetosporangii, sporii durabili, zigotii, oosporii si bazidiile sclerificate sunt n acelasi timp si organe de rezistenta prin care dupa depasirea conditiilor climatice

Plantele perene cultivate ct, din flora spontana, ca si insectele-vectori pot constitui de asemenea rezervoare de organisme patogene ca, virusuri, molicute sau ciuperci parazite.

Transmiterea inocului

Caile de transmitere a inoculului sunt multiple si ele asigura difuzarea n natura a numerosi agenti patogeni.

Transmiterea prin seminte si material saditor

Organele de nmultire vegetative cum sunt: bulbii, rizomii, altoii, drajonii, stolonii, tuberculii etc, constituie suportul prin care permanentizeaza numerosi agenti patogeni care pot produce unele boli n zone n care acestea nu au mai fost semnalate. Semintele constituie de asemenea, o cale de transmitere a agentilor patogeni care fie ca sunt aderenti la suprafata, fie ca se gasesc n interiorul lor n embrion, endosperm etc.

Transmiterea prin vnt

Curentii de aer pot transporta la distante uneori apreciabile sporii a numeroase specii de ciuperci, particule de sol contaminate sau vectori infectiosi si chiar bacterii. Cea mai mare parte a sporilor rezultati din nmultirea vegetativa, asexuata si chiar sexuata sunt vehiculati de catre vnt, dar pentru ca infectiile sa reuseasca acestia mai au nevoie si de apa, n care sa germineze si de higroscopicitatea aerului.

Transmiterea prin sol

Agentii patogeni pot fi prezenti n sol sub forma saprofita pe resturile organice ale plantelor parazitate anterior, sub forma de spori ai nmultirii vegetative, asexuate, sexuate sau sub forma de organe de rezistenta.

In timpul lucrarilor solului particulele de sol ce contin o cantitate variabila de inocul infectios pot fi deplasate la distante uneori apreciabile asa nct n anul urmator aria de raspndire a patogenului sa fie mai mare. Aria de raspndire a agentului patogen al carui inocul este n sol, depinde de viteza vntului din regiune, vnt ce poate antrena particulele pe care le deplaseaza la distante uneori apreciabile.

Transmiterea prin insecte, ciuperci de sol,

plante parazite si vectori animali

Virusurile, molicutele (micoplasmele), bacteriile si chiar sporii unor ciuperci pot fi usor vehiculati de catre insecte si vectori animali.

Insectele din grupa afidelor, cicadelor, tripsilor, acarienilor si nematozii, transmit n mod curent virusurile sau micoplasmele pentru ca ele se hranesc cu sucul plantelor posibil infectate, achizitioneaza agentul patogen apoi l retransmit. Din acest punct de vedere exista insecte n care virusul este nepersistent, fiind absorbit prin stiletul ce penetreaza frunza bolnava si este apoi retransmis la o noua ntepatura ntr-o frunza sanatoasa. A doua categorie o constituie insectele n care virusul este persistent sau se multiplica n corpul lor, acestea ramnnd infectioase n tot cursul vietii sau chiar transmitnd virusul la generatiile viitoare, oul lor fiind deja infectat.

Unele ciuperci de sol pot transmite prin zoosporii lor virusurile plantelor. Pasarile sunt agenti vectori ocazionali ai bacteriilor, ciupercilor si fanerogamelor parazite n masura n care inoculul infectios consumat odata cu parti din planta ramne viabil dupa trecerea prin tubul lor digestiv. Pasarile migratoare au adus n Franta agentul patogen al focului bacterian al Pomoideelor, la 10-15 km n afara zonelor cunoscute ca fiind contaminate din Anglia. Semintele de vsc sunt deplasate de catre pasari care consuma fructele si datorita viscinei semintele se lipesc de ciocul lor si vor fi duse la distante mari.

Plantele parazite (Cuscuta) pot fi vectori frecventi ai virusurilor din plantele gazda deoarece prin haustorii lor ele absorb paralel cu seva elaborata si virusurile existente, iar cnd ele vor parazita o planta sanatoasa virusul va trece tot prin haustori n noua gazda.

Transmiterea si raspndirea agentilor patogeni de catre om

In culturile intensive (sere,solarii, pepiniere viticole, pomicole, culturi intensive legumicole si pomicole) omul executa n cadrul tehnologiilor o serie de lucrari obligatorii prin care produce mici leziuni ce vor constitui porti de intrare pentru agentii patogeni vehiculati cu uneltele de lucru sau chiar pe minile si echipamentul lucratorilor.

In circuitele comerciale sunt facute numeroase transporturi internationale la distante lungi si odata cu acestea sunt vehiculati o serie de agenti patogeni ce se gasesc fie pe produsele comercializate, fie pe ambalajele prezente n aceste transporturi.

3.6. Epidemiile produse de agentii patogeni

Epidemiile n patologia vegetala pot fi de doua feluri: epidemii anuale si epidemii plurianuale.

Epidemiile anuale mai mult sau mai putin grave, se desfasoara ntr-un spatiu constant (o tarla cerealiera) iar intensitatea atacului depinde de conditiile climatice ale anului respectiv, de greselile tehnologice si de sensibilitatea soiului cultivat. Fiecare agent patogen poseda o curba epidemica a carui maxim depinde de ciclul evolutiv si de conditiile de mediu.

Epidemiile plurianuale sunt progresive, ele se desfasoara pe zone geografice ntinse si de-a lungul a mai multi ani.

In momentul declansarii unei astfel de epidemii ntr-o zona noua, ea se desfasoara cu rapiditate, produce pagube mari, pentru ca n timp, odata cu extinderea ei, pagubele sa se stabilizeze la o valoare aproximativ constanta.

Pentru declansarea unei epidemii sunt necesare cteva conditii prealabile cum sunt: existenta plantelor gazda ntr-o densitate mare pe unitate de suprafata, acestea sa aiba o sensibilitate mare la agentul patogen si sa existe gazde intermediare ale agentului. In ceea ce priveste agentul patogen pentru declansarea unei epidemii, trebuie ca el sa aiba o patogenitate ridicata, o putere mare de multiplicare si sa existe conditii climatice favorabile formarii si diseminarii sporilor agentului patogen si nefavorabile plantelor gazda, facndu-le pe acestea mult mai susceptibile mbolnavirilor.

Epidemiile vor fi cu att mai grave cu ct momentul de maxima sensibilitate al plantelor gazda va coincide cu momentul de maxima diseminare si cu existenta conditiilor climatice favorabile pentru agentul patogen.

Capitolul IV

CARACTERELE GENERALE ALE AGENILOR PATOGENI.

4.1. Virusuri si viroizi

L. Pasteur stabileste natura infectioasa a bolilor bacteriene, dar totusi la acea data a ramas neelucidata originea unor boli produse de agenti ce nu se puteau identifica prin observatii la microscoapele obisnuite si nu erau retinute de filtrele bacteriene. Abia la sfrsitul sec. XIX, A. Mayer, reuseste sa transmita agentul infectios al mozaicului tutunului (V.M.T.) prin inoculare de la o planta la alta iar Ivanowski (1892) considera acest virus ca fiind o bacterie de dimensiuni foarte mici, deoarece trece prin porii filtrelor bacteriologice.

In anul 1898 Beijerinck emite ipoteza ca mozaicul tutunului este produs de o substanta vie, fluida si infectioasa ce se gaseste n sucul plantei (contagium vivum fluidum).

Natura virala a agentului VMT este definitiv stabilita n 1935 cnd Stanley obtine primele paracristale iar n 1936 Bawden analizeaza virusul prin metode chimice si constata ca este o nucleoproteida.

Odata cu introducerea microscopului electronic, cercetarile n virologie iau un deosebit avnt si se ajunge la concluzia ca virusurile sunt "entitati de dimensiuni submicroscopice, care produc boli la diferite vietuitoare si care sunt alcatuite dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) si din proteina, nu au un metabolism propriu, sunt capabile sa se nmulteasca numai n celula vie si sunt stabile si inerte n afara acesteia.

Primul tratat de virologie apare n 1937 (Smith) iar n prezent se cunosc aproximativ 500 virusuri patogene dintre care n Romnia au fost identificate mai mult de 200 (Pop I., 1975), dintre care 23 la graminee, 20 la leguminoase, 18 la cartof, 9 la sfecla, 14 la legume, 80 la pomii fructiferi, 12 la capsuni, 6 la vita de vie etc.

Caracterele si proprietatile virusurilor

Virusurile sunt entitati parazite obligate, desfasurnd activitatea lor numai n celulele vii. Se considera ca sunt parazite absolute ntruct procesul de dezorganizare si de sintetizare patologica este initiat doar de ele, oblignd celula parazitata sa realizeze acest proces.

Particula virala denumita si virion sau nucleocapsida este formata din genom si capsida la virusurile complete. Genomul este format dintr-un sir de patru nucleotide ntre care avem acizii adenilic, guanilic, citidilic si uridilic. Acest sir poate fi format dintr-o singura catena la virusurile monocatenare si din doua catene paralele unite prin legaturi de histone la cele bicatenare, dispuse n spirala.

Virusurile a caror genom este format din ARN se numesc ribovirusuri iar cele cu ADN se numesc dezoxivirusuri, n aceeasi particula nentlnindu-se niciodata ambii acizi nucleici.

Genomul poate fi format dintr-un singur segment sau din doua pna la patru fragmente fapt ce contribuie la clasificarea virusurilor.

Genomul este protejat de o teaca de natura proteica denumita "capsida" care confera particulei virale proprietati antigenice si imunogenice (fig. 1).

Capsida este formata din mai multe subunitati denumite "capsomere", a caror numar si dimensiuni sunt determinate genetic la fiecare virus. Unele virusuri prezinta la exteriorul capsidei un nvelis denumit peplos si acestea fac parte din grupa virusurilor "acoperite" spre deosebire de cele cu capsida care sunt virusuri "nude".

Forma si dimensiunile virusurilor sunt foarte variate, ele putndu-se prezenta ca:

- virusuri alungite sub forma de bastonas cilindric, cu dimensiuni de pna la 300 nm sau filamentoase cu dimensiuni de pna la 1750 nm (fig. 2).

- virusurile sferice sau poliedrice, au diametrul de 17-130 nm (fig. 3).

Bacteriofagii constituie o grupa speciala de virusuri care paraziteaza bacteriile si au o morfologie complexa. Daca luam ca exemplu fagul T2 acesta are urmatoarea structura. Capul hexagonal ce contine ADN, care se insera pe o portiune mediana, cilindrica numita teaca contractila. La baza tecii avem o placa bazala de forma hexagonala pe care se insera 6 fibrile ca niste tentacule de natura proteica cu care fagul se fixeaza de peretele celular bacterian.

Aceasta grupa de virusuri prin procesele de parazitare asupra bacteriilor sunt deosebit de interesante putnd reduce numarul bacteriilor fitopatogene sau putnd reduce numarul bacteriilor care intra n "simbioza" cu radacinile unor plante de cultura.

Proprietatile virusurilor

Aceste nsusiri cuprind pe de o parte proprietatile moleculelor componente si pe de alta pe cele patogene:

- virusurile au dimensiuni submicroscopice masurate n nm;- virusurile sunt ultrafiltrabile trecnd prin porii celulelor mai fine filtre;

- cristalinitatea este proprietatea virusurilor de a forma cristali adevarate "in vivo" iar "in vitro" formeaza paracristale aciculare cu simetrie bidimensionala. Spre exemplu virusul piticirii ardeiului are forma de cristale rombice, dodecaedrice

- compozitia chimica a fitovirusurilor este constanta fiind alcatuita din 63-95 % proteina si 5-37 % acid nucleic, iar ca elemente chimice au: carbon, oxigen, hidrogen, azot, fosfor, glucide si cenusa;

- greutatea moleculara a particulelor de proteina virala variaza ntre 8-50 milioane daltoni;

- biotropismul virusurilor este pozitiv, ele multiplicndu-se numai n celula vie;

- stabilitatea virusurilor n sucul extras din celulele vii variaza, de la cteva ore pna la mai multi ani, n functie de virus;

- dilutia limita respectiv dilutia pna la care sucul extras din planta si pastreaza capacitatea de infectie este foarte variata de la 1:100 la virusul Y al cartofului si 1: 1.000.000 la V.M.T.;

- virusurile sunt active n sucul celular cu pH = 8, dar sunt repede inactivate la pH = 10;

- temperatura de inactivare care reprezinta valoarea minima la care virusul si pierde capacitatea de infectie n 10 minute, variaza ntre 42oC si 93oC dar majoritatea virusurilor fitopatogene si pierd infectiozitatea la 55-57oC. Aceste temperaturi de inactivare au valori mai scazute cnd se aplica "in vivo" fapt ce sta la baza obtinerii de plante sanatoase din plante virotice prin termoterapie;

- virusurile rezista la presiuni foarte mari de pna la 8000 atmosfere;

- virusurile rezista la uscare si nghetare dar prin uscari si nghetari succesive si pierd partial infectiozitatea;

- inhibarea infectiozitatii virusurilor se poate face cu extracte de plante sau cu unele produse de origine animala ca laptele sau unele substante chimice ca tripsina sau ribonucleaza;

- sarcina electrica a virusurilor este n general negativa.

Infectia virala si nmultirea virusurilor

Virusurile nu pot patrunde n mod activ n planta ci ele trebuie sa fie ncorporate n mod pasiv prin rani. Urmeaza apoi faza de adsorbtie a virusului la elementele celulei dupa care are loc separarea mantiei proteice (capsida) de acidul nucleic.

In aceasta prima etapa virusurile trec printr-o "perioada de eclipsa" cnd puterea lor infectioasa nu este pusa n evidenta prin simptome vizibile.

Acidul nucleic liber patrunde n nucleu si ntr-o prima etapa are loc sinteza acidului nucleic viral la nivelul nucleului celular al gazdei. Acidul nucleic mesager ajunge n citoplasma, se acumuleaza n ribozomi iar aminoacizii celulei activati de acidul nucleic de transfer formeaza lantul proteinei virus dupa matricea acidului nucleic mesager.

Proteina virala se formeaza pe seama aminoacizilor din citoplasma fara a se folosi proteina care se gaseste n mod normal n celula gazda. Intr-un interval de 14-20 ore de la infectie se realizeaza n celula o concentratie maxima de particule virale aparute prin asamblarea proteinei virus cu lantul de acid nucleic.

Raspndirea virusurilor n planta si transmiterea lor

In planta raspndirea virusurilor se face prin parenchim, floem si mai rar prin xilem cu o viteza mica de 0,1-0,3 mm n 24 ore n parenchim si cu o viteza de 10 ori mai mare n nervurile secundare. In tesuturile gazdei, virusurile circula prin porii din membranele celulare fiind antrenate de curentii citoplasmatici nsa numai sub forma de acid nucleic liber fara capsida (fig. 4).

Transmiterea virusurilor are loc pe mai multe cai: mecanic prin leziuni provocate natural sau experimental cnd virusul trece de la planta la planta prin contactul direct sau prin unelte; organe vegetative obtinute la nmultirea vegetativa a plantelor virotice ca, bulbi, rizomi, tuberculi, stoloni, drajoni, butasi sau altoi; prin cuscuta, care preia virusul cnd paraziteaza o planta atacata si apoi l transmite la alte plante neinfectate nca; prin samnta, n cazul n care planta virotica a produs seminte, virusul fiind localizat n embrion sau n tegument (transmiterea pe aceasta cale este de mai mica nsemnatate); prin artropode care achizitioneaza virusul n timpul hranirii lor si l pot retransmite. Dupa ce cicadele achizitioneaza virusul, acesta poate deveni persistent n corpul lor, se poate nmulti si generatiile urmatoare pot raspndi la rndul lor infectia virotica. Afidele, plosnitele, tripsii, unele coleoptere si acarieni sunt de asemenea, vectorii cei mai frecventi ai fitovirusurilor; prin nematozi transmiterea este destul de frecventa, acestia pastrnd capacitatea de a retransmite virusul cel putin 30 de zile ca n cazul speciilor Xyphinema index si X. italiae ce ataca vita de vie; prin ciupercile parazite cum ar fi: Olpidium brassicae ce transmite virusul necrozei tutunului, Synchytrium endobioticum ce transmite unele virusuri la cartof si Polymixa betae transmite virusul ce produce rizomania la sfecla de zahar.

Modificari citologice, anatomice si fiziologice induse de virusuri la plante

Celulele parazitate de virus au cloroplaste mult mai mici, mai putine si mai slab colorate, ceea ce induce simptomul de ngalbenire.

O parte din virusuri produc deformari din care cauza pe frunze apar gofrari sau basicari iar n tesuturi pot apare necroze si degenerarea floemului.

Unii arbori si pomi fructiferi infectati virotic pot prezenta scurgeri de gome si lignificari defectuoase sau se constata acumularea hidratilor de carbon n frunze.

In interiorul celulelor parazitate pot sa apara incluziuni amorfe sau cristaline de 5-30 (m.

In ceea ce priveste modificarile fiziologice ale plantelor virotice se constata o crestere a activitatii enzimatice, sucul extras din planta oxidndu-se foarte rapid; scade fotosinteza cu 50-60 %, respiratia plantelor scade de asemenea, se dezechilibreaza substantele hormonale: scade auxina ceea ce duce la piticire sau nanism; scade continutul n glucide; creste concentratia n azot (la virusurile ce produc mozaicari) sau aceasta scade (la virusurile ce dau ngalbeniri).

Prin inocularea antigenului extras din planta virotica n animalele cu snge cald, se induce formarea anticorpilor la aceste animale imunizate. Din sngele acestora se obtine antiserul specific ce se utilizeaza n reactiile serologice de diagnosticare a infectiilor virotice. Aceste reactii care pot fi de aglutinare, de precipitare sau de fixarea complementului sunt deosebit de utile n munca cercetatorilor care urmaresc producerea de material semincer sau de plantat, liber de virusuri. In prezent se foloseste n diagnosticarea virozelor prin testul ELISA.

Simptomele produse de virusuri la plante

In functie de organul atacat simptomele se pot clasifica n mai multe grupe:

- simptome foliare sub forma de decolorari, necroze, deformari sau reduceri ale limbului foliar (fig. 5, 6);

- simptome tulpinale ca nanismul, prin scurtarea internodurilor, striatia necrotica, deformari ale ramurilor etc.;

- simptome florale sub forma de patari ale perigonului sau ca benzi de decolorare a petalelor;

- simptome pe fructe ca petele inelare, petele rugoase, pietrificari ale pulpei, negeiri etc.;

- simptome ale sistemului radicular prin scurtarea, ndesirea si necroza radacinilor.

In cazul virusurilor latente pe plantele atacate nu apar simptome evidente, plantele fiind tolerante fata de virusul respectiv. Sub influenta cresterii valorilor de temperatura n vara, uneori simptomele sunt mascate, pentru ca la scaderea temperaturii catre toamna acestea sa reapara evidente.

Simptomatologia virozelor este numai un prim indiciu al bolii fara sa poata fi un criteriu unic de diagnosticare si de clasificare a virusului.

Diagnosticarea precisa a bolilor virotice se face prin mai multe metode si anume:

- examinarea plantelor si evidentierea simptomelor;

- testarea serologica care poate stabili apartenenta la un anumit grup prin reactia dintre virus ca antigen si un ser extras din unele animale inoculate n prealabil care contine anticorpi specifici;

- testarea biologica pe plante indicator cu suc infectios extras mecanic, verificarea prin altoire sau prin transmitere prin cuscuta;

- examinarea la microscopul electronic a extractelor de suc din plantele atacate si punerea n evidenta a particulelor virale.

Nomenclatura si clasificarea virusurilor

Virusurile fitopatogene au fost initial denumite n functie de simptomul cel mai evident pe care l produc si de planta gazda (mozaicul tutunului). Acest sistem de nomenclatura a creat uneori confuzii ntruct cercul de plante gazda al unui virus poate fi foarte larg, creindu-se n mod eronat ipoteza ca exista mai multe boli virotice, n realitate fiind vorba doar de un singur agent patogen.

Johnson (1927), Elze (1931), Storey (1935), Chester (1935), Smith (1937), Bennett (1939), Holmes (1939), Bawden (1941), Brades si Wetter (1959) si Lwoff (1962), propun succesiv diferite clasificari n functie de simptome, planta gazda, vectori, reactii antigenice etc.

Gibbs (1966) propune folosirea n continuare a denumirilor englezesti spre exemplu, Tobacco mosaic virus, la care se alatura "criptograma" formata din perechi de caractere, dispuse sub forma de fractie, unanim acceptate ce sintetizeaza cunostintele despre proprietatile virusului prezentat.

4.2. Micoplasme - micoplasmoze

Molicute (micoplasme)

La nceputul acestui secol, n 1902 a fost descrisa prima micoplasmoza vegetala - ngalbenirea asterului (Aster yellows disease) dar aceasta a fost considerata atunci ca o boala virala, ntruct simptomele produse seamana foarte mult cu cele date de virusurile patogene.

Descoperirea molicutelor ca microorganisme patogene, a avut loc la sfrsitul secolului trecut n timpul cercetarilor asupra naturii infectioase a pleuropneumoniei taurinelor. Atunci a fost pusa n evidenta existenta unui nou agent patogen filtrabil si pleomorf, denumit organism de tip PPLO (Pleuro-Pneumonia - Like - Organism). In 1967 s-a descoperit prezenta acestor organisme si la plante, fiind cunoscute azi ca organisme de tip MLO (Mycoplasma - Like - Organism), denumire adoptata din cauza ca nmultirea acestor microorganisme prezinta o asemanare cu nmultirea ciupercilor.

Caracterele si morfologia molicutelor

Molicutele sunt parazite facultative putnd trai n mod saprofit dar si n mod parazit. Corpul lor este alcatuit dintr-o celula lipsita de o membrana celulara propriu-zisa prezentnd doar o membrana citoplasmatica. Compozitia chimica este de natura nucleoproteica, avnd att ADN, ARN ct si proteine. Faptul ca poseda enzime induce proprietatea de a avea metabolism propriu.

In ceea ce priveste morfologia micoplasmelor, se constata ca ele sunt organisme pleomorfe (au forme variate): sferice, alungite sau ramificate, din cauza ca nu au perete celular care sa le confere o forma proprie; ca urmare ele si modifica forma n functie de mediu (fig. 9).

Celula molicutelor este alcatuita dintr-un nucleu difuz, alcatuit din filamente de acid nucleic ADN, citoplasma, ribozomi care contin ARN si o membrana citoplasmatica alcatuita din 3 straturi.

P. Ploaie clasifica micoplasmele dupa forma n: corpusculi elementari sferici cu diametrul de 50-100 (m, celule sferice, cu diametrul de 100-300 (m, celule sferice sau ovoide cu diametrul de 400-100 (m, forme filamentoase de 1-2 (m lungime si 0,02-0,3 (m grosime, formatiuni neuniforme cu aspect de cilindri ramificati sau grupari de celule legate de un suport comun si celule mari.

Intruct molicutele au echipament enzimatic, ele pot realiza o serie de sinteze elementare, pot fi deci cultivate n laborator pe medii artificiale speciale unde formeaza colonii tipice "oua ochiuri" de forma circulara, cu marginea plata si cu centrul bombat.

Raspndirea micoplasmelor

Transmiterea micoplasmelor de la o planta la alta se realizeaza pe mai multe cai:

- transmitere prin organe vegetative de nmultire (butasi, rizomi, drajoni, bulbi, tuberculi) care, provenind de la plantele bolnave, contin agentul patogen si l vor transmite la urmatoarele generatii de plante;

- transmiterea prin altoire, este foarte rapida, micoplasma trecnd din altoiul bolnav sau portaltoiul bolnav n partenerul sanatos;

- transmiterea prin vectori se realizeaza n majoritatea cazurilor prin cicade care n momentul hranirii achizitioneaza micoplasma care apoi o vor retransmite la plantele pe care le vor ataca. In unele cazuri dupa achizitionarea micoplasmei aceasta se nmulteste n corpul cicadei dupa o incubatie de 8-58 zile si apoi propaga agentul patogen. Dintre vectorii micoplasmelor mai fac parte afidele, acarienii si chiar plantele parazite (cuscuta) care absorb micoplasma prin haustorii si tot prin haustori o trec n organismele sanatoase parazitate mai trziu.

Raspndirea molicutelor n planta se face dupa ce ele, se multiplica n vasele floemice. Multiplicarea prin nmugurire sau prin fragmentarea formelor filamentoase este cu att mai rapida cu ct celula parazitata este mai bogata n glucide, vitamine, hormoni care vor constitui un substrat nutritiv pentru parazit.

Circulatia micoplasmelor de la celula la celula se realizeaza prin porii existenti n peretele celular.

Simptomele si determinarea micoplasmelor

Molicutele - micoplasmele produc la plante boli grave cu evolutie sistemica ntruct multiplicarea lor rapida n floem duce la blocarea circulatiei substantelor nutritive spre radacini provocnd acestora ofiliri si necroze.

Simptomele cele mai evidente la plante sunt: cloroze (Aster yellows), hipertrofii (Tomato big bud), nanism (Clover dwarf), filodii (Clover phyllody), proliferari si aspermii (Onion proliferation), elasticitatea lemnului (Apple rubbery wood), atrofia fructelor (Applechat fruit) (fig. 10).

In vederea determinarii exacte a micoplasmelor pe lnga indicii furnizati de tabloul simptomatologic sunt necesare studii la microscopul electronic pentru a preciza caracterele morfologice, culturi n laborator, testul serologic si testul biologic pe plante indicatoare.

Nomenclatura si clasificarea micoplasmelor

In ceea ce priveste nomenclatura micoplasmelor se pastreaza criteriile de la nomenclatura engleza virusurilor, numele lor fiind compus din denumirea genului plantei parazitate, simptomul principal de atac si cuvntul mycoplasma; Clover phyllody mycoplasma.

Edward si Freundt (1970) situeaza micoplasmele n clasa Mollicutes, ordinul Mycoplasmatales, cu familiile: Mycoplasmataceae cu genul Mycoplasma la care organismele au greutatea moleculara a ADN = 5 x 108 daltoni, organisme sensibile la digitonina si cu necesar de steroli n mediu de cultura pentru dezvoltare si Acholeplasmataceae cu genul Acholeplasma la care greutatea moleculara a ADN = 109 daltoni, nu necesita steroli n mediu si este rezistent la digitonina si Spiroplasmataceae cu genul Spiroplasma la care greutatea moleculara a ADN = 109 daltoni, au nevoie de steroli n mediu nutritiv si sunt mobile.

4.3. Rickettsiile fitopatogene

Rickettsiile fitopatogene constituie un grup de organisme, separat din grupul bacteriilor n 1909 de catre cercetatorul H.T. Ricketts, datorita unor caractere clar distinctive.

Prin asemanarea pe care o prezinta fata de rickettsiile patogene la om si animale au fost numite Rickettsia Like Organism (RLO).

Aceste organisme sunt parazite obligate, au aparatul vegetativ constituit dintr-o celula tipica dar cu nucleu difuz, sunt Gram negative si contin ADN, ARN si proteine.

Forma celulei rickettsiilor este de bastonas, cu pereti ondulati, de dimensiuni ntre 1-4 x 0,3-0,7 (m (fig. 12). Membrana celulara are trei straturi din care cel exterior este mai gros iar n citoplasma se gasesc ribozomi ce contin ARN, diferiti componenti chimici (enzime) si nucleu difuz cu filamente duble de ADN.

Inmultirea acestor rickettsii are loc prin sciziparitate, n xilem (la vita de vie, piersic, migdal) sau n floem (la lucerna si trifoi).

Transmiterea lor se face prin organe vegetative de nmultire si prin vectori (cicadele) care se hranesc cu seva plantei bolnave mai multe ore, apoi sunt capabile sa transmita microorganismul la alte plante.

Simptomatologia bolilor produse de rickettsii este asemanatoare cu cea a virusurilor si bacteriilor: ngalbeniri, nanism, necroze, deformari de organe.

Lucrarile lui N. Minoiu si col. (1987) si I. Pop (1988) scot n evidenta faptul ca aceste organisme pot fi distruse prin aplicarea termoterapiei la organele vegetative infectate (scufundare n apa calda la 45-49oC timp de 2-3 ore sau mentinere n aer cald la 50-55oC timp de cteva ore).

Rickettsiile sunt ncadrate sistematic n clasa Rickettsias, ordinele Rickettsiales si Chlamydiales.

4.4. Bacteriile fitopatogene

Aceasta grupa de organisme fitopatogene a nceput a fi cercetata din secolul trecut cnd BURRILL (1881) a studiat arsura merilor, iar E.P. Smith a pus bazele fitobacteriologiei.

Bacteriile sunt organisme heterotrofe, facultativ parazite. Stainier da definitia unanim acceptata a bacteriei care "este o celula procariota fara nucleu organizat, fara forme evoluate de nmultire (meioza, mitoza) cu material genetic ce se gaseste n citoplasma si se numeste nucleoid". Corpul bacteriilor este un dermatoplast alcatuit dintr-o celula prevazuta cu membrana; nucleul nsa nu are o membrana proprie.

Morfologia, fiziologia si nmultirea bacteriilor

Bacteriile fitopatogene au, n majoritatea lor forma de bastonas denumite (bacili), fata de celelalte grupe ce pot avea forme sferice de coci, semispirale (vibrioni) sau spiralate (spirili) (fig. 13).Bacilii au dimensiuni ntre 0,6-4 x 0,3-1,2 (m si pot prezenta cili: cele cu un cil la un pol sunt monotriche monopolar; cu cte un cil la ambele capete sunt monotriche bipolar; cu grupuri de cili la un capat sunt lophotriche monopolar, iar la ambele capete sunt lophotriche bipolar; cu mai multi cili dispusi pe ntregul bacilului sunt peritriche.

Bacteriile care nu prezinta ciliatie se numesc atriche. La unele bacterii, la exterior, se gaseste o capsula ca un nvelis mucilaginos, uneori foarte gros (de 10-100 ori marimea bacteriei) care se numeste zooglee.

La exteriorul celulei bacteriene se mai afla si pilii, organe ce au rol n aderarea la substrat sau n procesul de parasexualitate.

In vederea studierii formelor si morfologiei bacteriilor sunt necesare observatii la microscopul cu imersie, observatii care se executa pe frotiuri colorate cu violet de gentiana, fuchsina fenicata si mordansante cu solutie Lugol, sau la microscopul electronic pentru cercetari mai aprofundate.

Constitutia chimica a celulei bacteriene este alcatuita din apa 75- 80 %, substante minerale 2-30 %, acizi nucleici, proteine 50 % (din greutatea uscata), glucide 12-28 % (din greutatea uscata), lipide 10 % (din greutatea uscata), pigmenti (majoritatea carotenoizi) si bacteriocine, ce sunt proteine nereplicative cu un rol deosebit n distrugerea unor tulpini patogene ale aceleeasi bacterii sau a unor bacterii nrudite. Astfel, agrocina 84 distruge bacteria Agrobacterium radiobacter, siringocina distruge bacteria Pseudomonas syringae, carotovoricina distruge diferite varietati patogene ale bacteriei Erwinia carotovora.

Epidemiologia bacteriilor

In ciclul de viata al bacteriilor fitopatogene se disting doua faze care alterneaza si anume: o faza patogena cu activitate biologica intensa n sezonul de vegetatie si faza nepatogena saprofita care are loc n timpul iernii cnd populatia bacteriana pereneaza si va constitui inoculul primar pentru declansarea bolilor bacteriene din anul urmator.

Transmiterea bacteriilor patogene se face pe mai multe cai si anume: prin seminte (transmitere generativa), la care bacteriile pot fi aderente la suprafata sau n interiorul semintelor; prin material vegetativ de nmultire (altoi, bulbi, rizomi, tuberculi); prin sol, n cazul n care aici ramn resturi ale plantelor parazitate; prin plantele perene infectate; prin insecte, animale, pasari, nematozi; prin masini, unelte si ambalaje; prin apa sau prin aer.

In planta bacteriile patrund prin deschiderile naturale (stomate, hidatode, lenticele) sau prin leziuni provocate mecanic sau de catre insecte. Dupa stabilirea relatiilor de parazitism cu gazda ncepe multiplicarea bacteriilor. Bacteriile care sunt localizate n vasele conducatoare pot fi antrenate de catre seva plantei si n acest caz, simptomele parazitare nu vor mai fi strict localizate ci vor avea un efect generalizat, sistemic.

Simptome produse de bacterii

Bacteriile fitopatogene actioneaza asupra tesuturilor gazdelor prin enzimele si toxinele produse, determinnd reactii fiziologice, biochimice si modificari anatomo-morfologice variate cum sunt:

- schimbarea coloritului organelor atacate sub forma de pete de decolorare, pete cu aspect hidrozat, pete sau zone translucide, pete rosiatice datorita acumularii de antocian, pete negre datorita acumularii de melanina;

- necrozarea tesuturilor ca stadiu final al distrugerii tesuturilor, urmata de desprinderea zonelor afectate sub forma de ciuruiri;

- uscarea lastarilor atacati (fig. 15);

- deformari sau tumori ce apar pe diferite organe (fig. 14);

- ofiliri datorate putrezirii sistemului radicular sau obstruarii vaselor conducatoare de catre coloniile bacteriene;

- putreziri umede la organele suculente cnd bacteriile distrug peretii celulari, dezorganizeaza tesuturile si apare n zona atacata un exudat mucilaginos (fig. 18).

Bacteriile glasogene

Pe lnga bacteriile fitopatogene comune, mai recent, s-au descoperit unele, bacterii care pot dauna prin formarea n sucul celular al plantelor afectate de temperaturi sub 0oC, a unor nuclee care produc nghetarea organelor cum sunt: frunzele, florile sau fructele, mai repede dect n absenta acestor microorganisme. Susele bacteriene glasogene apartin speciilor Erwinia herbicola si Pseudomonas syringae. Nomenclatura si clasificarea bacteriilor

In cadrul nomenclaturii bacteriilor se aplica sistemul binar, genul reprezentnd primul termen si specia pe cel de al doilea, urmat de prescurtarea cuvntului "patovar" - pv. care precizeaza caracterul de patogenitate pe anumite plante gazda.

In decursul timpurilor au existat mai multe sisteme de clasificare a bacteriilor concepute de A. FISHER (1895), E.F. SMITH (1924), KRASILNICOV (1949), TR. S|VULESCU (1947) etc. Actualmente pentru bacteriile fitopatogene este unanim acceptat sistemul descris de MURRAY n Bergey's Manual (1974).

4.5. Ciupercile

Ciupercile apartin regnului Fungi, ncr. Eumycota si sunt organisme eucaryote. Ele constituie un grup de organisme heterotrofe, ubiquiste, extrem de bogat n specii ce prezinta structuri si caractere biologice foarte diverse, adaptate modurilor de viata saprofite, parazite sau simbiotice, fiind lipsite de pigmenti asimilatori.

Aparatul vegetativ al ciupercilor

Aparatul vegetativ al diferitelor grupe taxonomice de ciuperci este divers constituit. Astfel, la cele mai primitive ciuperci din cl. Chytridiomycetes corpul vegetativ este unicelular, sub forma unei celule nude format numai din citoplasma si nucleu si poarta numele de gimnoplast.

La un alt grup de ciuperci inferioare din cl. Plasmodiophoromycetes, corpul vegetativ este constituit dintr-o masa citoplasmatica mai dezvoltata n care se gasesc numerosi nuclei neindividualizati n celule ce poarta numele de plasmodiu.

Un al tip de aparat vegetativ mai evoluat denumit sifonoplast se ntlneste la ciupercile din cl. Zygomycetes si Oomycetes la care acesta se prezinta sub forma de tuburi simple sau ramificate continui, fara pereti transversali, care contin o masa de citoplasma si numerosi nuclei, nediferentiati n celule denumit si sifonoplast cenocitic.

La ciupercile superioare din subncr. Ascomycotina, Basidiomycotina si Deuteromycotina, aparatul vegetativ poate fi unicelular ca la fam. Saccharomycetaceae si poarta numele de dermatoplast iar la marea majoritate se prezinta sub forma de filamente simple sau ramificate cu pereti transversali sau septe care separa celulele ntre ele. Filamentele acestea se numesc taluri filamentoase sau li se mai da denumirea de micelii, iar ramificatiilor, aceea de hife miceliene. Ca timp de organizare aparatul vegetativ al ciupercilor nu depaseste niciodata nivelul de tal masiv rezultat prin mpletirea talurilor filamentoase.

Septele sau peretii transversali ce despart celulele talului filamentos sunt prevazute cu un por central prin care se face comunicarea ntre celulele vecine, prin masa de citoplasma.

Organele de fixare si de absorbtie ale ciupercilor

Ciupercile parazite patrund n tesuturile gazdei dar miceliul ramne n spatiile intercelulare, trimitnd n celule haustorii, care au rolul de a extrage din celule substantele hranitoare.

Unele ciuperci parazite ce se dezvolta la suprafata organelor atacate ale plantei gazda, poarta numele de ectoparazite iar miceliul lor este epifit. Asa este cazul ciupercilor din fam. Erysiphaceae la care miceliul se fixeaza de substrat cu ajutorul unor formatiuni ca niste ventuze numite apresorii din care se dezvolta mai departe micelii fine ce strabat membrana celulara a gazdei si formeaza apoi haustori n interiorul celulei parazitate.

Formele de rezistenta ale ciupercilor

In situatia cnd conditiile de viata nceteaza sa mai fie favorabile ciupercile au posibilitatea de a supravietui trecnd n forme de rezistenta, la care miceliul prezinta membrana celulara ngrosata, continutul citoplasmei mai bogat n substante de rezerva, iar cel al apei este mai redus.

In acest fel ritmul metabolismului devine mai lent si permite supravietuirea pna la revenirea conditiilor favorabile. Uneori apar si unele forme de rezistenta cu o structura anumita cum sunt: gemele, stromele, sclerotii, rizomorfele sau clamidosporii.

Gemele sunt forme de rezistenta ce apar mai ales la ciupercile din cl. Oomycetes, la care portiuni de sifonoplast se nconjoara cu o membrana ngrosata, continutul n apa se reduce si n acelasi timp cel al substantelor de rezerva sporeste. Privite la microscop gemele apar mai stralucitoare, mai refringente dect miceliul vegetativ.

Clamidosporii sunt asemanatori cu gemele dar se formeaza la ciupercile superioare ca de exemplu la genul Fusarium.

Stromele reprezinta formatiuni uneori de dimensiuni mai mari, rezultate din mpletirea miceliilor vegetative, lund aspectul de crusta ce se formeaza pe organele atacate ale plantelor. Stromele adapostesc adesea forme asexuate sau sexuate de nmultire si sunt colorate viu sau n brun ntunecat.

Sclerotii sunt organe de rezistenta ce reprezinta o mpletire de filamente miceliene diferentiata, n stratul extern mai dens paraplectenchim si mai laxa n interior ce reprezinta prozoplectenchimul. Sclerotii se formeaza fie n locul ovarelor florilor, la exteriorul sau n interiorul altor organe ale plantelor atacate.

Din germinarea sclerotilor pot rezulta micelii vegetative, forme conidiene sau la unele specii apotecii cu asce si ascospori.

Rizomorfele sunt formatiuni ce rezulta din nmanuncherea a mai multor filamente miceliene strns asociate ce se formeaza pe partile subterane ale plantelor atacate.

Inmultirea ciupercilor

Formele de reproducere sunt denumite cu un termen generic spori, iar procesul de nmultire se poate realiza pe cale vegetativa, asexuata si sexuata.

Inmultirea vegetativa este o forma nespecializata ce se realizeaza prin fragmente de miceliu ce se disemineaza fie pe cale naturala, fie n mod artificial de catre om si prin nmugurire.

Inmultirea asexuata. Acest mod de nmultire se realizeaza prin organe diferentiate ce se formeaza n strnsa dependenta de conditiile de nutritie si de clima dintr-un moment determinant din dezvoltarea ciclului biologic al ciupercii.

Organele de nmultire asexuata sunt denumite n termeni generici spori.

Acestia au rol de nmultire si de propagare si reproduc faza asexuata, putnd uneori sa ia si rolul de gameti si sa contribuie la nmultirea sexuata.

Dupa posibilitatile de miscare sporii ciupercilor pot fi de doua feluri:

- spori imobili sau aplanospori ce sunt lipsiti de flageli sau cili si sunt dispersati n natura n mod pasiv;

- spori mobili sau planospori ce sunt prevazuti cu 1-2 flageli care asigura dispersarea n mediul acvatic.

Din punct de vedere al modului cum se formeaza, sporii pot fi de doua feluri:

- spori endogeni sau endospori care se gasesc n interiorul unor organe speciale. Astfel, ciupercile din subncr. Zygomycotina formeaza spori imobili n interiorul unor sporangi iar ciupercile din subncr. Mastigomycotina formeaza spori mobili (zoospori) n zoosporangi.

La ciupercile din cl. Oomycetes sporii sunt mobili si se formeaza n zoosporangi caduci denumiti n mod curent si false conidii.

- spori exogeni sau exosporii se formeaza la exteriorul unor organe speciale diferentiate n functie de faza n care se gasesc ciupercile respective.

La ciupercile din subncr. Ascomycotina sporii imobili se formeaza pe suporturi speciale numite conidiofori care pot fi aerieni sau protejati n organe speciale numite picnidii si lagare (acervuli).

Dupa aspectul morfologic, se deosebesc trei tipuri de conidii: hifal melanconial si sferopsidal.

Conidiile care apartin tipului hifal se formeaza pe conidiofori aerieni si sunt de diferite forme si dimensiuni.

Toate conidiile de tip hifal se formeaza pe conidiofori simpli sau ramificati. Uneori, acestia alcatuiesc manunchiuri care poarta numele de coremii, ca la genurile Graphium si Isariopsis.

Conidiile de tip melanconial se formeaza pe niste conidiofori foarte scurti, masa de conidii lund aspectul unor lagare dispuse la suprafata substratului parazitat sau saprofitat, asa cum se observa la speciile genului Colletotrichum, Gloeosporium, Melanconium, Marssonia, Coryneum s.a.

Conidiile de tip sferopsidal se formeaza n picnidii cu pereti alcatuiti din mpletirea filamentelor ciupercii, iar sporii din interior sunt numiti picnospori.

Inmultirea sexuata.Ca si la organismele mai evoluate si n ciclul de viata al ciupercilor exista doua faze si anume, o faza haploidala sau haplofaza, reprezentata prin celule cu n cromozomi si faza diploida sau diplofaza cu celule cu 2 n cromozomi. Trecerea de la faza haploidala la cea diploida se face prin procesul de fecundatie (F), iar prin meioza - diviziunea reducatoare (R), se face trecerea de la diplofaza din nou la haplofaza.

In procesul de fecundatie ntlnim doua etape si anume, plasmogamia (P) care consta n contopirea citoplasmelor gametilor si kariogamia (K) care consta n fuzionarea nucleilor.

La ciupercile mai evoluate din subncr. Ascomycotina si Basidiomycotina plasmogamia este separata de kariogamie n timp si spatiu, ntre ele intercalndu-se o faza intermediara denumita dikariofaza ce este reprezentata prin miceliu secundar cu celule cu cte doi nuclei.

Sistematica ciupercilor

Ciupercile cunoscute si descrise pna acum pe plan mondial depasesc cifra de 100.000 de specii si mereu apar contributii micologice noi care sporesc acest numar.

Unitatile sistematice carora apartin ciupercile ncep de la regnul Fungi, ncr. Eumycota si continua cu subncrengatura, clasa, ordinul, familia, genul si specia. In afara de acestea la ciupercile parazite mai sunt formele specializate, rasele fiziologice sau biotipurile, acestea din urma deosebindu-se numai prin unele caractere biologice n legatura strnsa cu specia, cultivarul sau liniile plantelor gazde obtinute n procesul de ameliorare.

In decursul timpului au fost eleborate mai multe sisteme de clasificare ale unor autori dintre care mentionam: GREIS (1943), MOREAU (1953), GUMANN (1964), GOIDANICH (1963-1964), ALEXOPOULOS (1966), ROBERT si BOUTHROYD (1972).

In prezenta lucrare se foloseste sistemul de clasificare elaborat de AINSWORTH, SPAROW si SUSSMAN (1973) dupa care ciupercile se ncadreaza n ncr. Eumycota si subncr. Mastigomycotina, Zigomycotina, Ascomycotina, Basidiomycotina si Deuteromycotina.

4. 6. Fanerogame parazite

Plantele superioare cu flori (fanerogamele) care paraziteaza plantele din culturi se numesc antofite iar bolile produse de ele se numesc antofitoze.

In lume exista mai mult de 2500 specii de fanerogame parazite care apartin la 15 familii botanice. Fanerogamele parazite din tara noastra sunt mai putin numeroase si ele apartin fam. Loranthaceae, Cuscutaceae, Scrophulariaceae si Orobanchaceae.

Clasificarea fanerogamelor parazite se face n functie de prezenta sau absenta clorofilei n organele lor vegetative si sub acest raport distingem:

Plantele semiparazite (hemiparazite) ce fac parte din fam. Loranthaceae sau Scrophulariaceae. Aceste plante preiau de la plantele parazitate seva bruta si o transforma n substanta organica, ntruct au pigmentul clorofilian propriu.

Plantele total parazite (holoparazite) ce fac parte din fam. Cuscutaceae si Orobanchaceae, preiau de la plantele parazitate seva elaborata ntruct nu au pigment clorofilian si nu pot sintetiza singure substanta organica necesara cresterii.

In cadrul plantelor semiparazite se pot distinge doua grupe:

- semiparazitele facultative, sunt plante ce au radacini proprii si duc n mod obisnuit o viata independenta. Radacinile acestor plante au proprietatea de a putea forma haustori cnd se afla n contact cu radacinile altor plante devenind astfel semiparazite. Din aceasta grupa fac parte reprezentanti ai genurilor Melampyrum si Alectorolophus din fam. Scrophulariaceae si Thesium din fam. Santalaceae;

- semiparazitele obligate sunt plante ce prezinta radacini modificate sub forma de sugatori (haustori). Din aceasta grupa fac parte plante din fam. Loranthaceae.

Dintre plantele hemiparazite vom descrie vscul care este destul de raspndit mai ales n paduri si parcuri dar si n livezi.

Vscul de brad - Viscum album. Planta este parazita pe arbori unde formeaza arbusti cu talie mica (30-60 cm), erecti sau atrnnd n jos, cu tulpini scurte si di-polichotomic ramificate, glabre, de culoare galben-verzuie (fig. 42).

Frunzele sunt opuse, galben-verzui, groase, pieloase, alungit-ovate, glabre, cu margini ntregi, de 2-4 cm lungime si 1-1,5 cm latime. Florile sunt mici unisexuate dioice. Fructele sunt bace false, de culoare alb-galbuie, cu 1-2 seminte ovale si contin o substanta cleioasa numita viscina.

Viscum album este citat n flora tarii ca parazitnd pe 25 genuri din diferite familii botanice. Din aceasta cauza morfologia plantei are o mare variabilitate, ceea ce a condus la separarea a patru forme: ssp. mali, ssp. abies, ssp. pini si ssp. polycoccum.

Vscul de stejar - Loranthus europaeus formeaza pe plantele gazda tufe mici, de 20-50 cm naltime, cu tulpini foarte fragile, dichotomic ramificate, de culoare cenusie. Frunzele au 2-4 cm lungime, 1,5-2,5 cm latime, sunt opuse sau alterne, petiolate, eliptice, cu margini ntregi, subtiri, pieloase, glabre si de culoare verde-nchis. Florile sunt mici unisexuate iar fructul este o baca de 10 mm n diametru. Loranthus europaeus paraziteaza pe specii de Quercus, Castanea, Tilia, Fagus si Betula.

Plantele total parazite se clasifica n doua grupe:

a. plante holoparazite cu haustori pe radacinile plantelor gazda, de aici facnd parte reprezentanti ai fam. Orobanchaceae si Scrophulariaceae (fig. 43).

Lupoaia - Orobanche sp., sunt plante anuale sau perene, parazite, cu o tulpina simpla sau ramificata, cu frunze scvaviforme si inflorescente terminale n forma de racem, spic sau corimb. Florile zigomorfe, au petale unite ca un tub si formeaza ca fruct o capsula uniloculara cu foarte multe seminte mici.

In tara noastra se gasesc 20 de specii de lupoaie sau verigel, toate parazite pe diferite plante gazda. Dintre acestea cele mai raspndite specii sunt: Orobanche cumana parazita pe specii de Helianthus, Nicotiana si O. ramosa frecvent ntlnita n culturi de cnepa, tutun sau pe diferite legume.

Muma padurii - Lathraea squamaria, are n sol un rizom acoperit cu solzi grosi, ramificat care nconjura radacina plantei gazda. Tulpinile au 10-25 cm naltime, sunt flexuoase sau erecte, cu flori grupate n raceme. Plantele de muma padurii paraziteaza specii de Alnus, Fagus sau Corylus.

b. plante holoparazite cu haustori pe partile aeriene.

Din aceasta grupa fac parte reprezentanti din fam. Cuscutaceae.

Tortelul - Cuscuta sp., cunoscuta sub numele de cuscuta, are n flora tarii 16 specii, toate anuale, parazite pe tulpini filiforme, galbene, rasucite pe plantele gazda. La locul de contact parazitul formeaza haustori prin care absoarbe seva elaborata. Pe tulpini se gasesc frunze reduse sub forma de solzi si inflorescente cu mai multe flori (cima glomerulara) ce produc fructe-capsule cu 2-4 seminte rugoase.

Capitolul V

REZISTENA PLANTELOR FA|

DE AGENII PATOGENI

5.1. Notiuni generale

In natura plantele gazda din flora spontana si din cea cultivata vin permanent n contact cu un numar imens de microorganisme, dar ele sunt atacate de un numar mai redus, care sunt specifice. Astfel, Plasmopara viticola nu ataca dect vita de vie dupa cum Plasmopara helianthi este parazit specific pentru floarea soarelui.

Capacitatea de aparare a plantelor fata de patogeni este considerata tot att de veche ca si fenomenul de parazitism (GUMANN, 1951). Rezistenta plantelor fata de boli se defineste ca o proprietate a populatiilor de gazde de a reduce sau a anihila efectele distructive ale parazitului (CEAPOIU si NEGULESCU, 1983).

Sub presiunea selectiei naturale ntre gazde si paraziti s-au creat relatii de coexistenta relativ stabile n care nici parazitul nu distruge gazda n totalitate pentru a nu-si periclita existenta proprie, nici gazda nu poate prin mecanismele de rezistenta distruge complet parazitul. Intre plante si paraziti se stabilesc unele relatii de echilibru care sunt influentate si de conditiile de mediu si alcatuiesc sistemele planta gadza-parazit. Rezistenta la boli a fost definita de L. PASTEUR ca "un fenomen biologic al carei forme pot fi cunoscute si folosite spre binele omenirii".

Plantele se pot apara prin intermediul caracteristicilor structurale (mecanisme structurale), care actioneaza ca bariere mecanice si opresc patrunderea si dezvoltarea agentilor patogeni si prin relatii biochimice (mecanisme fiziologice sau functionale) care au loc n celulele tesuturilor si care determina producerea unor substante toxice sau creeaza conditii nefavorabile cresterii patogenilor. In functie de momentul intrarii n functiune a rezistentei, acesta poate fi preinfectionala (preexistenta) sau postinfectionala (indusa). Reactia diferitelor specii de plante fata de agentii patogeni se produce prin intermediul a o serie de mecanisme, de multe ori n corelatie unele cu altele, influentate de o multitudine de factori si toate controlate genetic.

5.2. Rezistenta structurala

Rezistenta structurala preinfectionala (preexistenta)Asa cum s-a aratat, planta este supusa la o multitudine de agenti infectiosi potentiali, dar boala ramne o exceptie si nu o regula.

In anumite situatii planta-gazda mentine invadatorii potentiali n afara posibilitatilor de atac, la o oarecare distanta. Aceasta se realizeaza prin eliminarea unor substante cu miros dezagreabil sau a unei culori neatractive care ndeparteaza insectele vectoare ale agentilor patogeni. In alte situatii, ncarcatura electro-negativa a suprafetelor plantelor respinge elementele infectioase cu ncarcatura similara. Unii dintre trihomi (apendicii de pe suprafata plantelor) sunt conectati la glande care secreta substante ce mpiedica contaminarea. De exemplu, soiurile de naut rezistente fata de Mycosphaerella rabiei au pe frunze mai multi peri glandulari producatori ai acidului malic, care inhiba germinarea sporilor si cresterea patogenului (GOODMAN si col., 1967).

Cuticula, prin structura sa multistratificata (pectica, cutinizata si ceroasa), cnd este integra, constituie un obstacol pentru patogeni. Ea constituie o suprafata hidrorepelenta. S-a demonstrat (TISHER si CORKE, 1971) ca merele verzi cu stratul de cuticula mai gros si suprafata ceroasa mai mare, sunt mai rezistente la rapan dect cele rosii. Datorita acizilor grasi, merele au o ncarcatura electrica negativa care respinge sporii cu ncarcatura de acelasi fel (GREGORY, 1972). Cuticula este o bariera mecanica pentru invazia unor ciuperci. Asa de pilda, frunzele de orz, avnd grosimea cuticulei de 0,4-1,5 (m, sunt mult mai sensibile fata de Erysiphe graminis, n comparatie cu cele care au 2,5-5,0 (m.

Epiderma este stratul extern de celule care acopera toate organele plantelor, n ea fiind incluse cuticula si apendicii al caror rol a fost prezentat. Duritatea epidermei este conferita de prezenta celulozei si hemicelulozei, iar rezistenta la degradarea enzimatica este o functie a gradului de metilare si calcifiere a substantelor pectice constitutive. Plantele de tomate cu cantitati mai mari de pectat de calciu sunt mai rezistente la ofilirea fusariana dect cele cu cantitati mai mici (EDGINGTON si col., 1961). Importanta deosebita are integritatea epidermei, ranile fiind porti de intrare pentru numerosi patogeni.

Incrustarea peretilor celulari cu diferite substante. Celulele epidermale pot fi ncrustate cu compusi organici nalt polimerizati (lignina, cutina, ceruri, suberina) sau cu substante minerale, care constituie straturi impermeabile. Exista o corelatie pozitiva ntre rezistenta orezului la Piricularia oryzae si cantitatea de acid salicic din frunze (AKAI, 1959).

Pentru efectuarea schimbului de energie si gaze, peretii protectori sunt prevazuti cu deschideri naturale: stomate, lenticele, hidatode, nectarii. Structura si functionarea acestora constituie, n unele cazuri, bariere n fata invaziei fitopatogenilor. Stomatele, prin numar, aranjament spatial, structura, concordanta dintre deschiderea acestora si germinarea sporilor agentilor fitopatogeni, influenteaza rezistenta. S-a evidentiat ca numarul stomatelor este invers proportional cu gravitatea infectarii hameiului cu Pseudoperonospora humuli si a sfeclei de zahar cu Cercospora beticola.

Grosimea si rezistenta peretilor celulari din interiorul tesuturilor constituie, uneori, o bariera eficienta. Asa este cazul rezistentei la proliferarea agentului patogen al ruginii negre a grului. De asemenea, xilemul si celulele sclerenchimatice ale nervurilor foliare blocheaza eficient extinderea unor agenti patogeni de natura fungica sau bacteriana care produc patari unghiulare pe frunze, prin limitarea dezvoltarii acestora numai n zonele dintre nervuri, dar nu si dincolo de ele.

Rezistenta structurala postinfectionala

Chiar daca agentii patogeni au reusit sa nvinga 'barierele structurale", superficiale sau interne, plantele pot sa manifeste diferite grade de rezistenta, raspunznd prin formarea uneia sau mai multor tipuri de structuri care se opun, mai mult sau mai putin eficace invaziei patogenilor. In aceasta categorie este inclusa generarea unor structuri histologice si reactia necrotica. Barierele interne postinfectionale constau n suberizarea si lignificarea tesuturilor, ngrosarea peretilor celulozici si cutinizati.

Formarea stratului de suber la periferia punctului de infectie, ca rezultat al stimularii celulelor gazde de catre activitatile metabolice ale patogenului, nu numai ca blocheaza raspndirea ulteriora a acestuia dincolo de leziunea initiala, dar mpiedica si raspndirea substantelor toxice pe care le-ar putea secreta patogenul; de asemenea, suberificarile opresc circulatia apei si a substantelor nutritive dinspre tesuturile sanatoase spre cele infectate, privnd agentul patogen de hrana.

Lignina, una dintre cele mai importante substante ale peretelui celular, este un polimer al diferitilor derivati ai fenilpropanului. esutul fungistatic, ca bariera lignificata, este gasit mai ales la speciile de cereale. Hifele ciupercii Fusarium nivale se raspndesc adesea numai prin cortexul primar si sunt oprite de endoderm, astfel ca nu ating si tesuturile vasculare.

Pe frunze tinere, active ale pomilor din Prunoideae (smburosi), pot sa se produca straturi de abscizie ca n cazul unor plante de piersic infectate cu Xanthomonas campestris pv. pruni sau Stigmina carpophyla. Un strat de abscizie consta dintr-un spatiu gol ntre doua straturi circulare de celule care nconjoara leziunea foliara. Dupa infectie, lamela mediana a acestor doua straturi de celule este dizolvata pe toata grosimea frunzei, separnd complet arealul central care, treptat, se ofileste, moare si este mpins nafara odata cu patogenul pe care l contine.

Depunerea de gome este realizata de multe plante din jurul leziunilor produse att de patogeni, ct si de alti factori. Rolul lor defensiv consta n faptul ca, fiind depuse rapid n spatiile intercelulare si n celulele care nconjoara locul de infectie, formeaza o bariera impenetrabila pentru patogeni si toxinele acestora.

Tilozele se formeaza n vasele xilemice ale majoritatii plantelor, n conditii de stres sau infectie cu paraziti vasculari. Ele sunt evaginari ale protoplastului celulelor parenchimatoase cu pereti celulozici care patrund n vasele xilemului si pot, prin numar si marime, sa le obtureze, blocnd astfel calea agentului patogen.

5.3. Rezistenta functionala

Desi barierele structurale ofera un oarecare grad de protectie fata de atacul si invazia agentilor patogeni, rezistenta plantelor depinde mai mult de substantele produse n celulele vegetal, nainte sau ca urmare a infectiei. Mecanismele apararii functionale constau din prezenta sau absenta unei anumite substante sau grup de substante ntr-o planta gazda, care interfereaza cu cresterea si multiplicarea patogenilor (AGRIOS, 1978). Modul de exprimare a rezistentei fiziologice este rezultatul potentelor genetice ale celulelor plantei gazda.

Rezistenta functionala preinfectionalaUnele substante chimice cu rol de aparare, cunoscute n literatura sub diferite denumiri printre care si "prohibitine", exista n plante independent de prezenta patogenilor. Dintre acestea, unele sunt eliminate la suprafata organelor sau n mediu, altele ramn localizate n diferite tesuturi.

Astfel de substante pot actiona n doua moduri: repelente sau toxice pentru patogeni: stimulatoare pentru flora antagonista. Substantele toxice eliminate au fost identificate la diferite organe (seminte, frunze, radacini), cele mai studiate dintre acestea fiind de natura fenolica. Astfel, WALKER si STAKHMANN (1955) au semnalat actiunea inhibitoare a catecholului si a acidului protocatechinic, care difuzeaza din catafilele bulbilor de ceapa rezistenta fata de atacul ciupercii Colletotrichum circinans.

Chimiotropismul. ZENTMEYER (1961) a aratat ca radacinile vii de avocado atrag zoosporii de Phytophthora cinnamomi, pe cnd cele moarte sau ale altor plante nu i atrag. La fel si n cazul ciupercii Phytophthora citrophthora patogena la citrusi.

Antigeni comuni. Prezenta unei nrudiri serologice ntre antigenii de la rasele virulente ale ciupercii Melampsora lini numai cu antigenii de la soiurile sensibile de in, i-a condus pe DOUBLEY, FLOR si CLAGGET (1960) la concluzia ca prezenta unor proteine antigenice comune poate fi un factor critic pentru declansarea bolii.

Rezistenta functionala postinfectionala

Cnd unii compusi straini vin n contact cu tesuturile plantelor, acestia sunt supusi alterarii chimice. In acest scop sunt mobilizate mecanisme cu actiune mai mult sau mai putin specifica al caror rol este de a recunoaste, neutraliza, imobiliza sau degrada stimulul daunator. Deoarece agentii fitopatogeni sunt recunoscuti de plante drept compusi "neproprii", straini, ei suporta acelasi regim.

Fitoalexinele sunt compusi cu greutate moleculara mica, antimicrobieni, att sintetizati ct si acumulati n plante dupa expunere la stres (termenul a fost propus de MLLER, 1956, cu etimologie greaca: phyton = planta; alexein = substanta de aparare).

Sinteza si acumularea fitoalexinelor, ca raspuns la infectie, nu este limitata la plantele rezistente si nu este specifica pentru un anumit infectant. Activitatea fitoalexinelor pare sa rezide n viteza si nivelul acumularii lor (KUC, 1976).

Fitoalexinele cercetate mai mult sunt: la fasole - faseolina, faseolidina; la soia - un pterocarpan; la bob - acid wyeronic, wyerona; la mazare - pisatina; la lucerna - medicarpin, sativan; la cartof - rishitina, fituberina; la tomate - rishitina; la ardei - capsidiol; la tutun - capsidiol, glutinosona; la bumbac - hemigosipol; la batat - ipomeamarona; la orhidee - orchinol, hircinol. Unele substante care initial au fost incluse n grupa fitoalexinelor, s-au dovedit a nu apartine acestui grup, precum izocumarina din morcov si benzoxazolinona (DINBOA) din frunzele de graminee.

Reactia de hipersensibilitate este unul dintre cele mai importante mecanisme de aparare ale plantelor, care apar numai n sistemele incompatibile planta-gazda-patogen. WARD a evidentiat fenomenul pentru prima data n 1902, iar STAKMAN a introdus termenul de "hipersensibilitate" n 1915. Primele cercetari sistematice au fost efectuate de catre HOLMES (1929), cu paraziti obligati. Mult mai trziu s-a demonstrat ca hipersensibilitatea apare si n cazul ciupercilor facultativ parazite, ca si n cazul bacteriilor si virusurilor. In soiurile rezistente, ca urmare a penetrarii agentului patogen, se produce o pierdere rapida a turgescentei, brunificarea si moartea celulelor infectate. Att n celulele infectate, ct si n cele imediat nconjuratoare, apar o serie de modificari fiziologice ca: pierderea permeabilitatii membranei, respiratie mult crescuta, acumularea si oxidarea compusilor fenolici, producerea de fitoalexine - stadii intermediare care se finalizeaza cu colapsul acestor celule. La soiurile sensibile, astfel de modificari apar mult mai lent sau nu apar deloc; deci hipersensibilitatea implica necroze, nu ntotdeauna vizibile cu ochiul liber, care se dezvolta n jurul locului de infectii. HEATH (1976), lucrnd la ruginile cerealelor, a gasit diferite relatii de incompatibilitate, cu represarea ciupercilor ca n cazul reactiei de hipersensibilitate, dar fara necroza. Acest tip de reactie nu este nca lamurit. Reactia cauza - efect ntre hipersensibilitate si rezistenta pare sa fie evidenta, planta "sacrificnd" cteva celule pentru ca restul sa poata supravietui.

5.4.Genetica rezistentei

Din punct de vedere genetic rezistenta plantelor cultivate fata de agentii patogeni permite explicarea si ntelegerea acestui complex fenomen si deschide calea crearii prin metode de ameliorare a unor soiuri si linii cu proprietati deosebite. Se disting doua categorii de rezistenta si anume: rezistenta verticala si rezistenta orizontala.

Rezistenta verticala

In anul 1976 M. SMITH enunta teoria "Red Lucen" potrivit careia "orice progres evolutiv al unei specii din cadrul unui ecosistem reprezinta