Бактериальный рак – заболевание поражающее более чем двести видов двудольных растений, включая виноград. Встречается, практически во всем мире, но наиболее актуальна болезнь в прохладных регионах. Бактериальный рак вызывается бактерией Agrobacterium tumefaciens и имеет 3 биовариации, третью классифицируют как отдельный подвид - Agrobacterium vitis.
Бактериальный рак
Среди видов винограда vitis vinifera – самый восприимчивый, но может серьезно поражать некоторые межвидовые гибриды и подвои. На винограднике бактериальный рак снижает рост лозы и урожайность, затрудняя движение воды и питательных веществ, кольцевое поражение приводит к гибели растения, в школке потери от бактериального рака, также, могут быть существенны. Зараженные кусты винограда менее морозо- и засухоустойчивы.
Признаки болезни
Agrobacterium tumefaciens поражает различные части виноградной лозы, чаще ближе к уровню почвы, рак на корнях нетипичен, но бактерия может вызывать на них ограниченные некрозы. Рак состоит из от белой до коричневой мясистой опухоли. Бактериальный рак становится виден на кусте где-то в середине вегетации, при этом быстро увеличивается в размерах, иногда разрастаясь до 15 см и более в диаметре.
Цикл болезни
Бактерия обнаружена во всех частях пораженного виноградного куста, т.е. является системной и может распространяться с посадочным материалом (черенки, саженцы), внешне кажущимся здоровым. На месте раскорчеванных больных кустов Agrobacterium tumefaciens может сохраняться в остатках корней и лозы до двух лет, инфицируя посадочный материал.
Болезнетворный микроорганизм может находиться в растении в течение нескольких лет, не вызывая опухолей, пока не появятся условия, способствующие поражению. Бактериальный рак развивается на многолетней и однолетней древесине виноградного куста в местах поранений (механических, морозобоины).
Поврежденная клетка винограда, выделяет аттрактанты, привлекающие Agrobacterium vitis к клетке. Бактерия передает часть кода ДНК (названный T-ДНК) в ДНК клетки растения. T-ДНК активизирует клетку вырабатывать огромное количество гормонов роста (ауксинов и цитокининов), которые приводят к неуправляемому делению и росту зараженных клеток растения, из которых образуется ракообразный нарост.
Цикл болезни
Борьба с болезнью
Эффективных химических препаратов против бактериального рака нет. Обработки бактерицидами убивают бактерию на внешних участках, но они не уничтожают бактерии, которые выживают системно в виноградной лозе. Биологические методы борьбы с помощью препарата Agrobacterium radiobacter K84 (Галлтрол) с успехом применяются на некоторых растениях, но не эффективны на винограде. В настоящее время в мире проходят испытание несколько многообещающих биологических средств борьбы с бактериальным раком.
Поэтому сейчас основные способы борьбы с бактериальным раком на винограднике – предотвращение и ограничение:
Осмотрите посадочный материал перед покупкой на наличие внешних признаков заражения бактериальным раком.
Зараженные кусты подлежат раскорчевке, выкопайте и удалите с виноградника максимально возможное количество корней больного растения.
Избегайте случайных поранений кустов.
Поддерживайте виноградник в оптимальном состоянии, обеспечивая его надлежащими поливами и минеральным питанием.
Регулярно дезинфицируйте прививочный инструмент и инструмент для обрезки – не ниже чем 70 % раствором спирта, 10 % гипохлоритом натрия или раствором перманганата калия (4 г/л).
Некоторые подвои довольно устойчивы против бактериального рака (3309, Рипариа х Рупестрис 101-14, Рипариа Глуар) и снижают вероятность появления болезни на привое, в отличие от восприимчивых подвоев, например, Телеки 5Ц, Рихтер 110.
Как вариант обеззараживания посадочного материала от бактериального рака – погружение черенков или саженцев в горячую воду. Эффективно вымачивание при температуре от 50 ° до 55 ° C в течение 30 - 60 минут. При этом повреждаются центральные почки, но оставшихся замещающих почек, обычно, достаточно для роста.
Буря В.Ю.
У меня появились наросты бактериального рака на кустах винограда: должен ли я предъявить претензии питомнику, где был приобретен посадочный материал?
Статья Тима Мартинсона и Тома Берра (Tim Martinson and Tom Burr), Корнельский университет (Cornell University)
После двух подряд холодных зим с нетипично низкой температурой многие виноградные хозяйства будут видеть повреждение штамба кустов, влияющее на слои флоэмы, ксилемы и камбия. Когда виноградные кусты начнут восстанавливать и регенерировать эти поврежденные ткани, производители неизбежно будут видеть наросты бактериального рака, образующиеся на кустах из-за наличия Agrobacterium vitis (A. vitis), бактерии, которая вызывает заболевание, и подходящих для ее развития условий окружающей среды. Виноваты ли питомники в распространении бактериального рака? Если да, то почему они еще не устранили его?
бактериальный рак
Чего ожидать: весной кусты будут пытаться зарастить раневую ткань, активируя сосудистый камбий и создавая новую ткань ксилемы и флоэмы. Ожидайте увидеть появление наростов бактериального рака в период от начала цветения и примерно до середины лета.
Как Agrobacterium vitis образует наросты (галлы). Бактерия A. vitis может долгое время жить в тканях ксилемы и корнях виноградной лозы в почве в течение многих лет, не вызывая образования галлов. Но процесс галлообразования начинается, когда бактерия передает свой элемент ДНК в растение. Обычно это происходит при активном делении клеток на раневых участках, где образуется каллусная ткань для восстановления поврежденной ткани. ДНК, перенесенная в эти клетки каллуса из бактерии, внедряется в ДНК растения и заставляет ткань образовывать галлы бактериального рака вместо образования организованных проводящих тканей (например, флоэмы, камбия и тканей ксилемы) для восстановления травмы.
Бактериальный рак и посадочный материал. A. vitis может присутствовать в виноградном растении в латентной форме в течение многих лет без образования галлов. Так как образование наростов бактериального рака происходит, главным образом, в поврежденной ткани в ответ на повреждение морозом, или у привитых саженцев в месте спайки прививки (где ткань преднамеренно повреждена, а каллус образуется в месте прививки, чтобы связать привой и подвой), A. vitis трудно обнаружить и устранить. Кусты, выращенные из саженцев, произведенных в умеренном климате, даже имеющие в латентной форме A. vitis, возможно, никогда не продемонстрируют визуальные симптомы поражения бактериальным раком. Самым разумным для виноградарей - считать, что A. vitis может присутствовать в посадочном материале, по крайней мере, в большинстве питомников.
Устранение бактериального рака: возможно ли это? Во всем мире были предприняты согласованные усилия ученых по ликвидации бактерий (распространителей бактериального рака) через культуру тканей in vitro из верхушек побегов, поскольку, как полагали, A. vitis отсутствует в ткани меристемы на верхушке побега. Но новый, более чувствительный метод тестирования, называемый гибридизацией магнитного захвата (magnetic capture hybridization) (в 1000 раз более чувствительный для обнаружения бактерии), поставил под сомнение это предположение. В 2013 году в лаборатории Берр (Burr) было обнаружено, что A. vitis обнаруживается примерно в 20% из 48 протестированных верхушек побегов и меристем. В последующих исследованиях в 2014 году ни в одной из 49 верхушек побегов, взятых с зараженных кустов, не было обнаружено A. vitis. Таким образом, хотя устранение A. vitis возможно при культивировании побегов in vitro, оно не является столь же надежной процедурой для обеспечения получения свободного от бактериального рака посадочного материала, как это считалось ранее.
Бактериальный рак в окружающей среде. С появлением этого нового, более чувствительного теста было установлено, что штамм A. vitis, который образует раковые опухоли на винограде, более распространен в окружающей среде, чем считалось ранее. В зараженных виноградниках A. vitis был обнаружен в 11 из 30 верхушек побегов в 2013 году и 16 из 240 верхушек побегов, проверенных в 2014 году. Эта бактерия также был впервые была обнаружен на листьях в винограднике. Дальнейшие испытания на диких лозах показали наличие A. vitis в 45 из 154 образцов V. riparia в Нью-Йорке и в 7 из 34 образцов, полученных с диких виноградных лоз в Северной Калифорнии. Короче говоря, вызывающая бактериальный рак бактерия A. vitis встречается в окружающей среде гораздо чаще, чем считалось ранее. Ее можно найти на диких лозах как на Западе, так и на Востоке, и она выживает на поверхности листьев и побегов.
Сохранение виноградников и виноградных питомников чистыми от бактериального рака. Даже если растения, свободные от бактериального рака, и будут выращены с помощью любых методов, для питомников и производителей будет проблемой предотвратить повторное (вторичное) заражение растений бактериальным раком после посадки. Опыт работы со свободным от бактериального рака посадочным материалом сорта Ниагара, полученным с помощью in vitro и посаженным в штате Нью-Йорк, по казал, что некоторые кусты были повторно заражены бактериальным раком в течение трех лет после посадки. A. vitis может выживать на инфицированных корнях в течение нескольких лет после удаления (раскорчевки) зараженного виноградника. Учитывая широкое распространение и присутствие A. vitis в окружающей среде, для виноградных питомников будет сложно закладывать и поддерживать чистыми маточники, свободные от бактериального рака.
Меры борьбы. В настоящее время бактериа льный рак крайне трудно удалить из питомника, а потенциал для возможного повторного (вторичного) заражения в полевых условиях высок. Однако выраженность бактериального рака на винограднике связано с биотическими факторами окружающей среды, способствующими проявлению заражения бактериальным раком – это, прежде всего, различные повреждения штамбов морозами.
Производители могут свести к минимуму влияние бактериального рака, соблюдая следующие рекомендации:
Выбор участка. Избегайте участков с застоем морозного воздуха (так называемые «морозные карманы»), плохо продуваемых, или оставляйте буфер от потенциальных «морозных карманов»: например, неплохо иметь в нижней части участка ветроломные лесополосы.
Место прививки при посадке привитых саженцев. Укрытие (окучивание) места прививки в зимний период защитит его от колебаний температуры и сохранит спящие почки для восстановления штамба.
Использование нескольких штамбов. Использование более одного штамба у куста позволяет провести более быстрое обновление штамба и возможность устранить поврежденный раком штамб без замены всего куста.
Дренаж. На более тяжелых почвах подпочвенная дренажная труба может предотвращать насыщение почвы зимой водой и смягчать повреждение штамба, вызванное расширением воды во время процесса замораживания (морозобоинами).
Управляйте энергией роста и развития кустов. Бактериальный рак часто более распространен на чрезмерно мощных виноградных кустах, которые не снижают активный рост и продолжают активно развиваться после фенофазы начала созревания ягод. Кусты со сбалансированным ростом, правильной нагрузкой побегами и урожаем, умеренной энергией роста обычно менее склонны к поражению бактериальным раком.
Виноградные питомники и бактериальный рак: учитывая наши текущие знания о природе агробактерии, вызывающей бактериальный рак винограда, на сегодняшний день виноградные питомники не могут обещать поставку полностью свободного от бактериального рака саженцев винограда, и, вполне вероятно, что в течение нескольких лет после посадки, по крайней мере, у части виноградников, виноградные кусты в конечном итоге будут повторно (вторично) инфицированы патогеном. Это входит в противопоставление с тестированием вирусов и получением безвирусного посадочного материала, которое существует в настоящий момент и будет продолжать успешно помогать фермерам избежать заражения вирусами и бактериями через посадочный материал.
Мы с оптимизмом смотрим в будущее и считаем, что питомники будут иметь возможность поставлять производителям для закладки виноградников безвирусный посадочный материал, свободный от бактериального рака. Таким образом, у производителей будет необходимое время и инструмент, чтобы избежать проблем с молодыми кустами во время закладки и первых лет жизни виноградника и, вероятно, иметь возможность предотвратить появление наростов бактериального рака до тех пор, пока виноградники не станут взрослыми и смогут справиться с вторичным заражением бактериальным раком.
