Cap

FITOPATOLOGIE FORESTIER

CURS 6

Cap. 5. VIRUSURI FITOPATOGENE. VIROZE ALE SPECIILOR FORESTIERE5.1. Morfologia, structura, multiplicarea i transmiterea virusurilorVirusul infecios matur, numit i virion, poate avea urmtoarele forme: cilindric, sferic, elipsoidal, paralelipipedic i de cirea.

Ca mrime, virusurile variaz, n funcie de forma lor, ntre 10-1700 m (cele sferice sunt cele mai mici, avnd diametrul ntre 17-130 m).

Structura:

virusurile nu au organizare celular, ci sunt alctuite din dou componente de baz care formeaz nucleocapsida: genomul viral (o molecul de ADN sau de ARN) capsida este alctuit din capsomere care pot fi identice (dispuse ntr-un singur strat) sau diferite (aezate n mai multe straturi concentrice).

la unele virusuri (acoperite) mai exist un nveli numit peplos care acoper nucleopcapsida, alctuit din peplomere. Peplosul poate fi alctuit: numai din protein viral homopeplos poate conine i ali constitueni (lipide, proteine) derivai din membrana celulei-gazd heteropeplosVirusurile ptrund pasiv, prin rni, dar mai ales prin intermediul artropodelor sugtoare. Din acest motiv, pentru realizarea infeciei, este necesar un numr mare de particule virale, deoarece multe se pierd nainte de realizarea infeciei. n schimb, dup ce virusurile au ptruns n plante, are loc o multiplicare rapid, ajungndu-se uneori la mai multe milioane de particule virale/celul, ntr-un interval scurt (pn la 20 de ore).

Multiplicarea se petrece n mai multe etape succesive:

sinteza componenilor virali (mai nti se sintetizeaz acidul nucleic i apoi proteinele virale). Pentru aceste sinteze, ntreg materialul este furnizat de celula-gazd. n ce privete sediul sintezei componenilor virali, acesta este citoplasma - pentru majoritatea ribovirusurilor i nucleul - pentru dezoxiribovirusuri;

morfogeneza virusului (const n asamblarea celor dou componente eseniale, rezultnd particulele virale mature);

ieirea particulelor virale din celula-gazd (se face lent i controlat prin strbaterea pereilor celulari a cror permeabilitate este mrit).Virusurile pot fi transmise: experimental pe mai multe ci:

mecanic, prin inocularea artificial a unor plante sntoase cu suc infecios de la plante bolnave;

prin organe vegetative, folosindu-se butai de la plante bolnave sau prin altoire;

prin cuscut. n natur virusurile sunt transmise, de regul, de artropodele sugtoare (acarieni i mai ales insecte), care preiau din plantele bolnave odat cu sucul celular i particulele virale, pe care le transmit apoi la plante sntoase. Cercetrile au artat c ntre virus i animalele vectoare se stabilete o legtur biologic, virusurile putndu-se nmuli n corpul vectorilor.Virusurile se rspndesc n plant pe dou ci: prin parenchim, circulnd de la o celul la alta prin prelungirile citoplasmatice numite plasmodesme, cu o vitez mic de 0,1-0,3 mm/24 h i prin floem (rar prin xilem) n cazul virusurilor traheifile, cu o vitez de 0,6-1,5 mm/h, fiind antrenate pasiv, de curentul de sev i producnd boli cu caracter sistemic).

5.2. Simptome induse de virusuri i viroze ale speciilor forestiere

Simptome induse de virusuri: foliare: cloroze, mozaicuri, ptri clorotice inelare sau sub form de benzi, nglbenirea nervurilor, deformri pn la ngustarea limbului, ncreiri sau rsuciri ale acestuia, etc. n unele cazuri petele clorotice de pe frunze se necrozeaz. nanism, prin reducerea creterilor n lungime, pete pe petale sau pe fructe i chiar necroze ale sistemului radicelar (exteriorizate prin vetejirea plantelor). frunzele vtmate cad timpuriu, uneori se produc chiar defolieri totale, avnd ca urmare debilitarea fiziologic a exemplarelor bolnave, reducerea creterii n lungime i a acumulrii de mas lemnoas.Viroze ale speciilor forestiere:VMP XE "VMP" - viroza plopilor sau virusul mozaicului plopilor

Boala este foarte rspndit la noi i periculoas, fiind uor transmisibil prin butai. De aceea acest virus constituie obiect de carantin fitosanitar. Evoluia bolii. n faza incipient apar pe frunze pete galben-portocalii, la nceput punctiforme apoi de 1-3 mm, vizibile pe ambele fee ale frunzelor. Cu timpul, aceste pete se pot extinde pe tot limbul, sub form de pete galben-verzui, att circulare, de 2-4 mm, cu contur neted sau coluros (aspect de stea) ct i alungite, n form de benzi de 12-15 x 13 mm. Ulterior, petele clorotice se nmulesc ca numr, ocup tot spaiul dintre nervuri i, alternnd cu poriuni de frunz sntoase, apare vizibil aspectul tipic de mozaic. Ultima faz este cea n care frunzele mozaicate i uneori i necrozate (la clonele foarte sensibile) se usuc, ncepnd de la marginea limbului i cad prematur, producnd defolieri n plin var (iulie) nsoite de procese de uscare parial a ramurilor. Mai rar apar i simptome de reducere i deformare a limbului frunzelor, de reducere a internodurilor i de piticire a tulpinilor. Boala se localizeaz n special n culturile din pepiniere i n culturile de plante-mam care au, n incinta sau n vecintatea lor, o serie de plante-gazd pentru acest virus (numeroase buruieni comune, precum i plante erbacee cultivate). De aceea, n afar de rspndirea prin butai recoltai de la plante-mam bolnave, acest virus se rspndete, n natur, i prin intermediul insectelor sugtoare care l preiau de la plantele erbacee i l inoculeaz n plopi. La puiei atacul se soldeaz prin reduceri substaniale ale creterii mai ales n lungime, iar la arbori, printr-o reducere a produciei de mas lemnoas, pn la 40% (uneori influeneaz i proprietile lemnului - reducerea rezistenei la compresiune).

Depistarea se face prin controlul, primvara i toamna, a culturilor de plopi din pepinier, al plopilor din aliniamentele vecine i al celor din culturile de plant-mam. Controlul se face n suprafee de prob, cte 3 pentru fiecare cultur, reprezentnd 3-5 % din suprafaa acesteia. Pe baza datelor culese din suprafeele de prob se determin frecvena i intensitatea atacului.

Prevenire i combatere. Ca msuri preventive se recomand: respectarea msurilor de carantin fitosanitar i a schemelor de cultur, aplicarea lucrrilor de ntreinere (pentru distrugerea buruienilor), recoltarea mldielor pentru butai de la plante-mam sntoase, precum i combaterea insectelor vectoare. Butaii i puieii atacai, cu o intensitate foarte slab i slab pot fi utilizai numai dup ce, n prealabil, au fost tratai chimic. O combatere chimic (un singur tratament dup depistarea de primvar) se aplic seara, pe timp rcoros, cu sulfat de zinc sau de magneziu 0,2 %, numai cnd intensitatea atacului nu este mai mare de mijlocie. La o intensitate puternic i foarte puternic tratamentele chimice nu mai sunt eficiente. n acest caz se recomand extragerea exemplarelor atacate, inclusiv a aparatului radicelar.

Cap. 6. MICOPLASME FITOPATOGENE I MICOPLASMOZE

6.1. Morfologia, structura, replicarea i transmiterea micoplasmelor

Prin cercetrile efectuate la noi n ar (Ploaie, 1971, 1973) s-au identificat ase tipuri morfologice de celule, n funcie de dimensiuni i de elementele structurale ale celulei, de la corpusculi elementari sferici (cu diametrul de 50-100 m) pn la celule mari sferice sau ovoide (cu diametrul de 400 m - 1), forme filamentoase de 1-2 lungime i chiar formaii neregulate alctuite din grupri de celule legate pe un suport comun

Structura:

la exterior, o membran elementar alctuit din dou lamele, ntre care exist un spaiu transparent, care d impresia unui al treilea strat; n interiorul celulei se gsesc numeroase formaiuni sferice asemntoare ribozomilor, o reea de filamente de ADN, precum i incluziuni dense.

n plante, micoplasmele triesc n esutul floemic, format din vase liberiene, celule anexe i parenchim floemic, unde exist un mediu special, caracterizat printr-un coninut ridicat de hidrai de carbon, vitamine, hormoni, enzime i alte substane i cu o presiune osmotic ridicat (peste 10 atmosfere).n ciclu de replicare elementul esenial l constituie corpusculii elementari care apar din celulele mari (sferice sau ovoide) prin diviziune binar, nmugurire sau prin fragmentarea coninutului celular, ct i prin strangularea i apoi fragmentarea formelor filamentoase. La rndul lor, corpusculii elementari reprezint o faz n ciclul de cretere a micoplasmelor, transformndu-se n celule mari, sferice sau ovoide sau n forme filamentoase.Ca urmare a unei multiplicri masive a micoplasmelor n vasele floemice are loc blocarea circulaiei sevei elaborate din frunze spre diferite organe ale plantei, n special a glucidelor ctre rdcini nfometarea rdcinilor perturbarea proceselor de nutriie ofilirea i apoi uscarea plantelor.

n ceea ce privete rspndirea micoplasmelor n plante, n general, aceasta se face descendent, prin fluxul sevei elaborate. n unele cazuri s-au identificat micoplasme, n timpul nfloritului i n petale, ceea ce presupune i o micare ascendent a micoplasmelor prin pedunculul floral.Transmiterea:

experimental: transmiterea mecanic se face prin extragerea sucului din plantele bolnave i inocularea n plante sntoase. transmiterea prin altoire. n natur, rspndirea micoplasmelor se realizeaz prin intermediul unor artropode, mai ales insecte sugtoare, n special cicade (Homoptera), care se hrnesc prin sugerea sevei din vasele floemice. Cercetrile au artat c micoplasmele se multiplic i n aceste insecte vectoare, producndu-le mutaii cu efect de scurtare a duratei de via sau chiar letal.

ncadrarea sistematic a micoplasmelor

Micoplasmele sunt ncadrate sistematic ntre virusuri i bacterii. Aceast poziionare a micoplasmelor nu presupune o relaie filogenetic, ci are n vedere gradul de complexitate structural i biochimic a lor fa de virusuri i bacterii.

Micoplasmele se aseamn cu virusurile prin:

dimensiunile foarte mici, de unde i capacitatea lor de traversare a filtrelor care rein bacteriile;

lungimea genomului, la virusuri maxim 100 , la micoplasme minim 200 , pe cnd la bacterii depete 1400 , ceea ce nseamn numr asemntor de gene i, respectiv, posibiliti de codificare asemntoare;

caracterul sistemic al bolilor produse.

Pe de alt parte, micoplasmele se deosebesc de virusuri prin:

- organizarea celular (virusurile nu au organizare celular);

- prezena ambilor acizi nucleici (virusurile au ARN sau ADN);

- prezena unui echipament enzimatic propriu care le permite s realizeze, autonom, o serie de sinteze elementare (pe cnd virusurile sunt dependente n replicare de sistemul enzimatic al celulelor gazd).

Asemnri cu bacteriile: prezena ambilor acizi nucleici, a unui aparat enzimatic propriu i a ribozomilor, fiind deci capabile de sinteze proteice.

Deosebiri fa de bacterii:

lipsa unui perete celular rigid care s le confere o form stabil prin ADN-ul mult mai omogen.

Micoplasmele au ns o serie de asemnri cu formele L ale bacteriilor (forme de cretere ale unor bacterii) i anume:

dimensiuni (formele L sunt mai mici dect bacteriile mature), membrane elementare (de aceea sunt pleiomorfe), sensibilitate la ocuri osmotice i formarea coloniilor pe medii solide.

Datorit acestor asemnri, micoplasmele au fost considerate forme L ale bacteriilor. Cercetrile de genetic molecular au infirmat aceast ipotez deoarece hibridrile ntre acizi nucleici de la micoplasme i de la bacterii (sau forme L ale acestora) nu au reuit.

O alt ipotez n legtur cu originea micoplasmelor este aceea c ar proveni din bacteriile care sporuleaz i anume din unele specii de Clostridium (Bacillaceae), printr-un proces de evoluie regresiv.

6.2. Simptome induse de micoplasme i micoplasmoze ale speciilor forestiereMicoplasmele produc boli cu caracter sistemic.Simptomele morfologice externe, dup care aceste boli pot fi depistate, sunt:

ofilire lent sau rapid ca urmare a multiplicrii masive a micoplasmelor i blocarea sevei elaborate, spre rdcini;

modificri de culoare, mai ales cloroz, parial sau total, cnd frunzele se nglbenesc datorit reducerii cantitii de clorofil.

nanism - modificri de cretere, mai ales n lungime, malformarea unor organe la frunze aceste malformaii constau n reducerea puternic a dimensiunilor (uneori frunzele sunt transformate n epi), rsucirea spre partea superioar, ntrirea lor i n final nglbenirea i cderea prematur. la organele de reproducere virescen (sau nverzirea florilor), filodie, adic transformarea organelor florale n frunze i proliferarea florilor. la ramuri mtura de vrjitoare, alctuit din lstari anormali provenii din muguri dorminzi, pe care frunzele sunt modificate ca dimensiuni, culoare i cad foarte repede.

Micoplasmoze ale speciilor forestiereNecroza floemului la ulm

Boala se manifest iniial prin simptome foliare, din iulie pn la sfritul lunii septembrie. Frunzele se ofilesc, devin clorotice i marginea lor se curbeaz spre faa superioar. Ulterior au loc defolierea i uscarea, uneori n doar cteva sptmni. Faptul c nglbenirea coroanei are loc brusc, n toat coroana i persistena n coroan a unor frunze uscate, brunificate ne permit s deosebim aceast boal de Ophiostoma ulmi (moartea ulmilor). La arborii care supravieuiesc atacului, n primvara urmtoare apar puine frunze i acestea sunt mici. Pentru mai mult siguran n identificarea corect a agentului patogen se recomand cioplaje ale scoarei: dac cilindrul central are o coloraie galben atunci este necroza floemului la ulm, dac este vorba de o coloraie brun, atunci este Ophiostoma ulmi. Pentru identificarea sigur a agentului patogen sunt necesare analize de laborator. n ceea ce privete vectorii acestei boli, este vorba n principal de artropode sugtoare cicade (spre deosebire de Ophiostoma ulmi care este vehiculat de gndacii de scoar).

Exist foarte puine date n legtur cu prevenirea i combaterea fitomicoplasmozelor. Pentru prevenirea acestor boli exist dou posibiliti: combaterea artropodelor vectoare (mai ales a cicadelor) i identificarea i rspndirea, n culturi, a speciilor de arbori sau a varietilor acestora, rezistente sau tolerante la micoplasme. Combaterea insectelor vectoare ar putea reprezenta o cale eficient dar, deocamdat, exist foarte puine cercetri privind sensibilitatea cicadelor la insecticide. n privina celei de-a doua modaliti s-au identificat deja specii rezistente (inclusiv din genul Ulmus), sau tolerante (Alnus glutinosa i Alnus incana). Este posibil ca n viitor s se utilizeze o metod genetic, constnd n identificarea i apoi transferul unor gene care s confere plantelor rezisten la aceste boli.

Pentru combaterea acestor maladii se pot utiliza (deocamdat numai experimental) att chimioterapia, ct i termoterapia. n primul caz s-au dovedit eficiente tratamentele cu antibiotice din grupa tetraciclinelor, utilizate n America, dar neadmise n Europa. n ce privete termoterapia, aceasta poate constitui, n viitor, o metod eficient de combatere deoarece s-a constatat c micoplasmele sunt sensibile in vivo, la temperaturi apropiate de 40 C, temperaturi care nu afecteaz plantele-gazd.

5