Роль бактерий в природе и в жизни человека

 

 

Бактерии - самые древние жители планеты Земля. Живут они повсюду - в воде, почве, под землёй, в воздухе, внутри других живых организмов. Их роль в жизни человека и в природе велика. 

 

Корневой рак плодовых культур / Зобоватость корней плодовых культур (Rhizobium radiobacter, =Agrobacterium tumefaciens)

 

Корневой рак яблони:

1 - наросты на корневой шейке и боковых корнях; 

2 - поражённый сеянец.

 

Возбудитель корневого рака плодовых культур / зобоватости корней плодовых культур — палочковидная бактерия Bacterium tumefaciens (=Agrobacterium tumefaciens, =Rhizobium radiobacter, =Agrobacterium radiobacter).

 

Этот вид бактериоза широ­ко распространён во всем мире, поражает 643 вида высших растений из 93 семейств. 

В ряде стран болезнь наносит значительный эко­номический ущерб плодовым насажде­ниям. 

 

Бактерии Agrobacterium tuinefaciens помимо семечковых и косточковых пород (яблоня, груша, вишня, абрикос, черешня) могут поражать иву, розы, хризантемы, свёклу, томат, подсолнечник, виноград и другие растения.

 

В России  корневой рак широко распространён во всех зонах развитого садоводства, но особен­но вредоносен в плодовых питомниках на юге страны.

 

Из плодовых пород семечковые куль­туры поражаются сильнее, чем косточко­вые, причём груша больше, чем яблоня. Подвои из культурных сортов поражают­ся сильнее, чем сеянцы лесных яблони и груши. 

 

Бактериальный ожог яблони и груши / Бактериальный ожог плодовых деревьев / "Эрвиния" (Erwinia amylovora)

 

 

 

Поражённые бактерией Erwinia amylovora побеги и плоды груши 

 

Бактериальный ожог яблони и груши / Бактериальный ожог плодовых деревьев - развивающееся очень быстро карантинное заболевание, вызываемое бактерией Erwinia amylovora из семейства Enterobacteriaceae (Энтеробактерии).

 

Англоязычные народные названия болезни - fire blight, fire blight of apple blossoms, fire blight of pear blossoms.

 

Болезнь рас­пространена в США, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Турции, Японии, Италии, Англии, Германии, Франции, Швейцарии, Дании, Румынии, Польше. 

В СССР болезнь являлась объектом внешнего ка­рантина.  

 

Сейчас на территории России деревья с признаками бактериального ожога можно встретить в любительских и промышленных садах.

 

В России бактериальный ожог выявлен в 11 европейских районах страны.

 

Наиболее поражается груша, мень­ше — яблоня, айва, слива, персик, абри­кос, вишня, черешня.

 

Кроме того, заболе­вание встречается на землянике, малине, кизильнике, боярышнике, рябине, минда­ле, грецком орехе, розе и многих других растениях. 

Бактериальный рак яблони и груши / Бактериальный некроз коры семечковых культур (Pseudomonas syringae)

 

Image - https://www.canr.msu.edu 

 

Возбудитель бактериального рака яблони и груши / бактериального некроза коры семечковых культур — бактерия Pseudomonas syringae (на территории России - патовар (штамм) Pseudomonas syringae pv. syringae).

 

Англоязычные народные названия болезни - bacterial blossom blast of pear, bacterial canker, bacterial blossom blast of apple, Pseudomonas blossom blast and dieback, bacterial blast.

 

Заболевание отмечено в России (европейская часть территории, некоторые районы Сибири и Дальнего Востока), Беларуси, Грузии, Таджикиста­не, Узбекистане, Армении, на Украине и в других странах.

 

В России бактериальный рак семечковых культур выявлен в Краснодарском, Алтайском и Приморском краях, Ленинградской, Мос­ковской, Тульской и других областях.

Наиболее вредоносна болезнь в Приморском крае и в предгорной зоне Краснодарского края. 

 

Бактерии Pseudomonas syringae pv. syringae по­ражают грушу, яблоню и айву, а также сирень, сливу, фасоль. 

 

Чёрная ножка картофеля / Мягкая гниль картофеля / Бактериальная гниль столонного конца клубней (Pectobacterium phytophthorum, =Erwinia carotovora var. atroseptica)

 

 

Бактериальное заболевание, бактериоз. 

 

 Чёрная ножка (Pectobacterium phytophthorum):
4 - поражённое растение; 5 - поражённый клубень в разрезе.

Чёрная ножка вызывается бактерией Erwinia carotovora var. atroseptica (=Erwinia phytophthora, =Erwinia carotovora subsp. atroseptica, =Erwinia atroseptica, =Bacillus atrosepticus, =Bacillus atrosepticum, =Bacillus carotovorum var. atrosepticum, =Pectobacterium phytophthorum, =Pectobacterium atrosepticum, =Pectobacterium  carotovorum var. atrosepticum).

 

Возбудитель поражает большое количество как культурных, так и дикорастущих видов растений разных семейств. 

 

Чёрная ножка приводит к преждевременной гибели растений, а также загниванию заражённых клубней в процессе хранения (потери могут достигать 30-50 %).  

 

Чёрная ножка широко распространена везде, где выращивают картофель.

 

Смешанная внутренняя гниль клубней картофеля / Смешанная гниль картофеля

 

 

 

Преобладающие виды микроорганизмов, принимающих участие в смешанной внутренней гнили, — грибы рода Fusarium, Venticillium, Penicillium, Mucor и другие, гнилостные бактерии рода Erwinia, Pseudomonas, Bacillus.

 

Смешанная внутренняя гниль развивается обычно как вторичное явление на фоне механических повреждений, ушибов, поражения чёрной ножкой, кольцевой гнилью или другими болезнями.

 

Видовой состав возбудителей смешанной гнили в различных районах возделывания картофеля варьирует. 

Из числа изученных бактериальных возбудителей, вызывающих смешанные микозно-бактериальные гнили, к роду Pectobacterium отнесено 36,4 %, к роду Bacillus – 43,4 %, Agrobacter – 8,6 %.

 

В зависимости от вида (видов) грибов и / или бактерий, развивающихся на гниющей ткани, гниль (и её проявление на разрезе клубня) может быть различной — мокрой или сухой, с налётом бурого, серого или иного цвета. 

 

Псевдомонады (Pseudomonas) / Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa)

 

 

Image - https://www.biotekrx.com 

 

Псевдомонады (Pseudomonas) – род неферментирующих, палочковидных, аспорогенных, подвижных бактерий из семейства Pseudomonadaceae, которые негативно окрашиваются по Грамму и вызывают различные заболевания у человека, животных и растений. 

 

Название семейства Pseudomonadaceae происходит от двух греческих корней: «псевдо» — сходный и «монас» — название группы простейших (животных) с полярно расположенными жгутиками. Поэтому к псевдомонадам относят как палочковидные бактерии с полярно расположенным жгутиком, так и слабоизогнутые палочки, физиологически крайне специализированные автотрофные хемосинтезирующие бактерии (Hydrogenomonas, Nitrosomonas, Thiobacillus) и обычные гетеротрофные бактерии (Pseudomonas), то есть смешиваются представители питания — автотрофного и гетеротрофного.
Следовательно, в семейство Pseudomonadaceae входят грамотрицательные палочки, растущие в аэробных условиях или получающие энергию за счёт анаэробного дыхания либо за счёт связанного кислорода (денитрификация), но не брожения.  

 

Бактериальное увядание кукурузы / Вилт кукурузы (Erwinia stewartii, =Aplanobacterium stewartii, =Bacterium stewartii)

 

 

 

 

Бактериальное заболевание. 

 

 

Бактериальное увядание кукурузы (вилт кукурузы) вызывают бактерии Erwinia stewartii (=Aplanobacterium stewartii, =Bacterium stewartii). Развиваются они при температуре +8+39 °С, а погибают при +53 °С.

Наблюдается типичный трахеобактериоз: бактерии, накапливаясь в сосудистых пучках, закупоривают и разрушают их, вследствие чего транспирация растений резко уменьшается.

 

При сильном развитии болезни недобор урожая может достигать 20-25%. 

 

Бактериальное увядание кукурузы в России не обнаружено; является объектом внешнего карантина.

 

Впервые заболевание зарегистрировано в США и описано в 1897 году. 

В настоящее время болезнь зарегистрирована также в Канаде, Мексике, Аргентине, Боливии, Гвиане,  Коста-Рике, Перу, Пуэрто-Рико, Африке (Бенин, Того), Италии, Индии, Корее.

Препарат «Планриз»

 

«Планриз» – биологический препарат (в виде жидкости), фунгицид, который эффективен против гельминтоспориозной гнили, мучнистой росы, бурой ржавчины, пятнистостей, фитофтороза картофеля, серой и плодовой гнилей на плодовых культурах и ягодниках, чёрной ножки, слизистого и сосудистого бактериозов капусты, обладает биостимулирующим действием.

 

Бактериоз початков кукурузы / Вершинный и цветочный бактериоз кабачков и тыквы (Bacillus mesentericus vulgatus)

 

 

Бактериальное заболевание (бактериоз). 

 

1. 

Основным переносчиком возбудителя бактериоза початков кукурузы является хлебный клопик (Trygonotylus ruficornis), в организме которого живут бактерии Bacillus mesentericus var. vulgatus. 

Повреждая оболочку зерновки, клопик вносит в ранку бактерии. 

 

Бактериоз распространён во всех кукурузосеющих районах России. 

 

Описан впервые в 1932 году.

 

Картофельная палочка (Bacillus mesentericus) и «картофельная болезнь»

Image - http://www.microscopie.be 

 

Картофельная палочка (Bacillus mesentericus) - спороносная бактерия. Имеет вид тонкой палочки размером 0,5-0,6 х 3-10 мк, часто образующей длинные нити. 

Вегетативные клетки подвижны, грамположительны, образуют овальные споры, при этом клетки не раздуваются, а сохраняют свою цилиндрическую форму. Колонии жёлто-бурые, сухие, морщинистые. 

 

Мокрая бактериальная гниль картофеля / Мокрая гниль / Бактериальная гниль / Мокрая мягкая гниль / Мокрая вязкая гниль / Бактериальная водянистая гниль / Твёрдая чёрная гниль

 

 

 

 

 

Бактериальное заболевание (бактериоз). 

 

Вызывается комплексом фитопатогенных бактерий с сапрофитными и полусапрофитными свойствами, в частности картофельной палочкой (Bacillus mesentericus), Bacillus mycoides, Erwinia phytophthora (=Pectobacterium phytophthorum), Erwinia carotovora var. atroseptica (=Pectobacterium carotovorum var. atrosepticum), Pectobacterium aroideae, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas xanthochlora.

 

Возбудители мокрой гнили проникают в клубни через повреждения, а также поселяются на участках, поражённых фитофторозом, паршой и другими болезнями.

 

Кольцевая гниль картофеля (Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus)

 

Бактериальное заболевание.

Возбудитель кольцевой гнили картофеля - бактерия Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (=Corynebacterium sepedonicum).

Это широко распространённое и вирулентное заболевание картофеля.

Кольцевая гниль картофеля встречается в США, Канаде, Венесуэле, Германии, Финляндии, Швеции, Норвегии, Дании, Франции, Австрии, Англии, Польше, Бельгии, Чехии, Словакии, Болгарии, Греции, Румынии, Латвии, Литве, Эстонии, Беларуси, Алжире, Турции, Пакистане,  Казахстане, Узбекистане, Японии, Китае, Корее, Камбодже, Вьетнаме, Непале, на Украине.

В России распространена практически на всех территориях, где выращивается картофель. 

Вершинная гниль томатов

Вершинная гниль томатов может проявляться в двух формах.

Бактериальная водянка хвойных пород / Бактериальный мокрый рак / Мокрый бактериоз

Возбудитель - бактерия Erwinia multivora.

Названия болезней в фитопатологии не унифицированы, поэтому нередко одни и те же болезни называют по-разному.

Это относится не только к грибным, ко и к бактериальным заболеваниям растений. Очевидно, в названии болезни должны найти отражение как причина, так и наиболее характерные симптомы. Новые болезни, естественно, требуют новых названий, что не всегда легко сделать, имея в виду их большую специфичность.

В частности, это касается и той бактериальной болезни лесных пород, которая, в сущности, оставалась неизвестной и не имела своего названия. 

Бактериальный мокрый рак, мокрый бактериоз или просто водянка хвойных пород — так, по-видимому, можно назвать эту болезнь, имея в виду её происхождение и самый характерный её симптом — мокрый луб и исключительно влажную древесину. В зарубежной литературе встречаются такие названия, как «водяная древесина» или «водянка», а в отечественной — «водослой».

Сравнительная характеристика эукариотических клеток различных типов

Признаки	Клетки
	протист	грибов	растений	животных
Клеточная стенка Крупная вакуоль Хлоропласты Способ питания Центриоли Резервный питательный углевод	У многих имеется Бывает редко Бывают часто Авто- и гетеротрофное Бывают часто Крахмал, гликоген, парамилон, хризоламинарин	В основном из хитина Есть Нет Гетеротрофное Бывают редко Гликоген	Из целлюлозы Есть Есть Автотрофное Только у некоторых мхов и папоротников Крахмал	Нет Нет Нет Гетеротрофное Есть Гликоген

Общая характеристика бактерий

Форма клеток и размеры	Особенности клеточного строения	Питание и дыхание	Размножение и спорообразование	Представители и их значение
Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г.	Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения)	Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических): а) фотосинтезирующие синезелёные и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества): а) сапротрофы питаются мёртвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения); б) симбионты органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии); в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы – используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма)	Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др.	Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь)

Анаэробный фотосинтез (биологические термины)

Анаэробный фотосинтез - образование органических веществ при помощи света без выделения молекулярного кислорода. Источником водорода является не вода, а другие вещества, например, сероводород, сера, тиосульфат, органические соединения или молекулярный водород. 

Фотосинтезирующим пигментом у них является бактериохлорофилл.

Автотрофы (биологические термины)

Автотрофы - фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы, питающиеся неорга­ническими минеральными веществами, способные самостоятельно производить для себя питание - органические вещества, используя энергию солнца (фототрофы) или окислительно-восстановительных химических реакций (хемотрофы).

Это главным образом растения, а также некоторые бактерии. 

Автотрофные организмы - первичные производители органического вещества в биосфере.

Лишайники

Происхождение лишайников впервые открыл в 1867 году немецкий учёный Симон Швендер (1829-1919гг). Лишайники – сложные организмы, состоящие из двух равноправных членов – гриба и водоросли или гриба и цианобактерии. Они в процессе эволюции образовали в результате симбиоза единый организм.  В этом симбиозе зелёные, жёлто-зелёные или бурые водоросли поставляют органические питательные вещества, а грибы защищают водоросли от неблагоприятных условий и впитывают из почвы воду с растворёнными минеральными (неорганическими) веществами.