Bakterinė degligė yra labai pavojinga erškėtinių šeimos augalų liga, kelianti grėsmę vaismedžių sodams ir medelynams. Svarbu išmokti atpažinti užkrėstus augalus ir apie tai informuoti atsakingas institucijas, nes patikimų apsaugos priemonių dar nėra. Kas naujo bakterinės degligės epidemiologijoje ir identifikavime?

Bakterinę degligę sukelia karantininė bakterija Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. Pagrindiniai bakterijos augalai šeimininkai yra plačiai šalyje auginami vaismedžiai – kriaušės (Pyrus L.) ir obelys (Malus L.). Tačiau ne mažiau pavojingi bakterijos augalai šeimininkai yra ir natūraliai augantys arba dekoratyviniai erškėtinių šeimos augalai: gudobelės (Crataegus L.), kauleniai (Cotoneaster Chrh.), dyglainės (Pyracantha M. Roem.), lokvos (Eriobotrya Lindl.), medlievos (Amelanchier Med.), šliandros (Mespilus L.), šermukšniai (Sorbus L.) ir kt. Juose ligos simptomai būna neryškūs (2–3 mm dydžio vėžinės žaizdelės) arba visai paslėpti.

Plitimas ir simptomai

Ligos sukėlėjui palankus šiltas (15– 32 °C) ir drėgnas (per 70 proc.) oras. Neatsitiktinai ligos židiniai randami netoli vandens telkinių esančiose pakriaušėse, žemesnėse sodų vietose, kur susidaro specifinės nuo vėjų apsaugotos sąlygos bakterijai daugintis.

E. amylovora plinta su lietumi, kruša, vėju, ją perneša vabzdžiai, migruojantys paukščiai, taip pat žmonės su sodinamąja ir skiepijimo medžiaga. Į augalus bakterijos patenka kontaktiniu būdu per žiedus, žioteles, žaizdeles ir įtrūkimus. Užkratas gali būti visas augalas (išskyrus sėklas) ir pro natūralias angeles ir žaizdeles besisunkiantis eksudatas (lipnus skystis). Pastarasis iš pradžių būna palyginti skystas, balkšvos spalvos. Vėliau jis darosi vis klampesnis, spalva kinta nuo šviesaus iki tamsaus gintaro atspalvio. Papūtus vėjui, eksudatas išsidraiko vos akiai matomais „siūlais“, kurie gali nutįsti toli. Tuose „siūluose“ gausu gyvybingų bakterijų.

Priklausomai nuo oro sąlygų, užkrėtimo šaltinio, užkrėstų audinių tipo, yra žinomi keli bakterinės degligės infekcijos tipai, kuriuos lengva atskirti vieną nuo kito tik ankstyvoje ligos stadijoje.

Lietuvoje žinoma žiedynų degligė, kuri daro įtaką vėlesnei šakų infekcijai. Išsiskleidęžiedai, ne mažesnė kaip 18 °C dienos temperatūra, rytmetinė migla, rasa arba rūkas – pagrindinės sąlygos vystytis žiedynų degligei. Inkubacinis laikotarpis, infekcijai  patekus į žiedą, mūsų klimato juostoje trunka nuo 18 iki 30 dienų. Po jo išryškėja ligos simptomai: augalo žiedai nuvysta, pajuosta, bet nenukrenta.

Šakų degligei įtakos turi pirminė žiedynų degligė bei vėžinės augalo žaizdos. Pagrindiniai šios infekcijos platintojai – vabzdžiai. Todėl antroje vasaros pusėje, paprastai natūraliai didėjant vabzdžių populiacijai, aktyvėja ir šakų (ūglių) degligė, juolab kad šiai infekcijai vystytis tinka ir sausasis metų periodas. Išskirtinis šios infekcijos bruožas – „šeferdo“ kabliai (ūglio išsilenkimas kabliu, priklausomai nuo augalo rūšies ir veislės; tiesa, rudeniop kabliai dažnai ir visai nesusiformuoja).

Trauminė degligė dažnai pažeidžia jautrius ir nusilpusius augalus. Pagrindinė sąlyga infekcijai patekti į audinius yra kruša, vėlyvoji šalna, didelis vėjas, mechaniniai augalo pažeidimai. Pavyzdžiui, pavojinga vaismedžius genėti nesilaikant apsaugos taisyklių – įrankių dezinfekavimo ir nudeginimo liepsna po kiekvieno nugenėto medžio. Ūglių viršūnėlių spalva, esant šiai infekcijai, kinta nuo geltonos iki oranžinės, lapai praranda žalią spalvą, tampa rudi, stangrūs lyg odiniai, bet nenukrenta.

Dvejų metų tyrimo rezultatai

Dvejus metus trukusio EUPHRES-CO II projekto „Bakterinės degligės (Erwinia amylovora) epidemiologiniai tyrimai“ darbo grupėse buvo bandomi naujų g. Erwinia patogeninių bakterijų tyrimo metodai, patvirtinti nauji E. amylovora tyrimo metodai, įvairios jų kombinacijos, atliekami palyginamieji testai įvairių šalių laboratorijose.

Dalyvavo 12-os Europos šalių laboratorijos, tarp jų ir Valstybinės augalininkystės tarnybos (VAT) Fitosanitarinių tyrimų laboratorija.  Buvo nustatomas patogenas besimptominiuose augaluose, priklausomai nuo užkrato koncentracijos, aplinkos mikrofloros įtakos ir kitų faktorių (pavyzdžiui, vario jonų įtakos). Visa tai praplėtė VAT specialistų žinių bagažą bakterinės degligės epidemiologijoje ir taip pat leido taikyti patvirtintus naujausius tyrimo metodus Lietuvoje, pagal Europos augalų apsaugos organizacijos (EPPO) standartą identifikuojant šią bakteriją Fitosanitarinių tyrimų laboratorijoje.

Šveicarijos Federalinės vyriausybės Žemės ūkio, maisto ir aplinkos mokslinių tyrimų organizacijos mokslinėje stotyje buvo ištirta 10 E. amylovora štamų, išskirtų iš įvairių užkrėstų augalų, augusių skirtingose Lietuvos vietovėse 2005–2009 m. Nustatyta, kad Lietuvoje aptinkama bakterija priklauso D genotipo grupei, kuri pirmą kartą identifikuota 1979 m. Vokietijoje (Europoje pirmą kartą bakterija buvo identifikuota 1957 m. ir priklauso A genotipui). Kaimyninėse šalyse – Lenkijoje, Rusijoje (Kaliningrado srityje), Latvijoje – bakterija yra to paties D genotipo.

Simptominei degligei nustatyti, kad ir lauko sąlygomis, galima panaudoti AgriStrip metodą. Tačiau šio metodo autoriai įspėja, kad neigiamas rezultatas negarantuoja, jog mėginys neužkrėstas E. amylovora  – gali būti, kad tyrimui medžiaga buvo paimta ne iš užkrėstos augalo dalies arba mėginyje buvo per maža bakterijų koncentracija. Metodo jautrumas nedidelis – 10⁶ ksv/ml.

Aptikta GBNK – gyvybinga, bet nekultivuojama (angl. VBNC) bakterijų stadija, kurią dažnai inicijuoja vario preparatų, kaip apsaugos priemonių, panaudojimas. Nupurškus augalus tokiais preparatais, po 5–31 d. (priklausomai nuo aplinkos sąlygų, vario jonų koncentracijos) bakterijos pasidengia vario jonais, bet lieka gyvybingos net 9 ir daugiau mėnesių, nors jų kol kas neįmanoma užauginti ant laboratorijose naudojamų terpių.

Įdomiausia tai, kad, būdamos jau GBNK stadijoje, jos 5 dienas išlieka patogeninės. Tačiau bakteriologai ieško ir randa būdų, kaip tokias bakterijas atgaivinti laboratorinėmis sąlygomis. Gamtoje jos vėl įgauna gebėjimą daugintis ir parazituoti „atsigėrusios“ augalų sulčių.

Paneigta nuomonė, kad E. amylovora negali išgyventi dirvožemyje. Iš sterilaus ir užkrėsto bakterijomis dirvožemio jos buvo išskirtos po 3 mėnesių, o iš nesterilaus – po 4 savaičių.

Drėkinimo sistemos vandenyje bakterijos gali išlikti gyvybingos ilgiau negu metus. Vandenyje jos gali išgyventi būdamos dvejopos būsenos: kaip GBNK ir badaudamos (jas galima išskirti terpių metodu).

Taip pat nustatyta, kad bakterijos gali išgyventi ir net daugintis bei išlikti patogeninės kai kuriuose vabzdžiuose. Pavyzdžiui, Viduržemio margasparnėje (Ceratitis capitata) bakterija išlieka patogeninė 14 parų. Panašūs tyrimai atliekami su bitėmis, musėmis.

Ne tik specialistų rūpestis

Lietuvoje bakterijos dažniausiai žiemoja vėžinių žaizdų audiniuose. Pavasarį tokių žaizdų pakraščiuose ima daugintis išgyvenusios per žiemą bakterijos, žaizda plečiasi, o rytais arba esant drėgnam orui galima pamatyti, kaip iš žaizdos išsiskiria eksudatas. Vėžinės žaizdos, kurias sukelia E. amylovora, neturi aiškiai išreikštos ribos tarp sveiko ir pažeisto audinio. Tik rugsėjo pabaigoje ir visą spalio mėnesį tokia riba gali išryškėti, nes bakterijų dauginimasis sulėtėja, jos ruošiasi žiemoti. Kitas požymis, leidžiantis atskirti degligės simptomus nuo kitų patogenų pažeidimų, – margas lyg marmurinis piešinys, išryškėjantis ant nužievintos pažeistos šakos ar kamieno dalies (ligos simptomai dažnai pulsuoja protrūkiais ir būna išsidėstę augale neprognozuojamai), atsikartoja ir ant vidinės žievės pusės.

Lietuvoje E. amylovora bakterija pirmą kartą buvo nustatyta ir identifikuota 2005 m. Trejus metus tęsėsi ligos proveržis šalyje, nors buvo taikomos pačios griežčiausios priemonės: iškertami užkrėsti ir 10–20 m atstumu šalia esantys augalai, išraunami kelmai ir sudeginamos visos šių augalų dalys. Paskesniais metais pasitaikė pavieniai ligos atvejai. Tačiau nuo 2013 m. bakterinė degligė Lietuvoje vėl suintensyvėjo (nors ir ne taip stipriai).

Tai nebuvo visiškai netikėta bakteriologams, tiriantiems patogeną, ir specialistams, profilaktiškai tikrinantiems sodus, medelynus ir įvairius erškėtinių šeimos augalus dėl bakterinės degligės. Mat jiems jau buvo žinoma, kad liga užkrėstoje teritorijoje paprastai kartojasi ciklais kas 5–6 metus.

Lietuva – ne išimtis. Tik reikia pažymėti, kad šiuo metu iš gudobelių paimtų mėginių užkrėstų randama daugiausia. Dažniausiai serga gudobelės, augančios vandens telkinių šlaituose, apsauginėse juostose, taip pat pavienės ir augančios grupelėmis natūraliose augimvietėse.

Taigi ne tik specialistai, bet ir sodininkai turėtų atkreipti dėmesį į prie medelynų, sodų augančius erškėtinius augalus ir, jei kyla įtarimas, kad augalai serga, nedelsiant pranešti Tarnybos regioniniams skyriams (adresai nurodyti svetainėje www.vatzum.lt). Specialistai paims mėginius, kurie bus ištirti Fitosanitarinių tyrimų laboratorijoje taikant naujausius ir klasikinius metodus.

Vienas iš naujausių laboratorijoje taikomų tyrimo metodų yra polimerazės grandininės reakcijos metodas (PGR), kurio metu E. amylovora nustatoma genetiniame lygmenyje – PGR metodu įvertinama, ar tiriamuose mėginiuose yra šios bakterijos DNR. Tokiu būdu E. amylovora gali būti nustatyta net esant negyvybingoms bakterijoms mėginiuose. Taikomas ir klasikiniu tampantis imunofluorescencinės analizės (IF) testas, kuris leidžia mikroskopu padidinus 1 000 kartų nustatyti bakterijas mėginyje. Kiti klasikiniai tyrimo metodai – bakterijų auginimas ant terpių, biotestas, patogeniškumo testas.

Laboratorijoje E. amylovora nustatoma simptominiuose ir besimptomiuose (latentinė ligos stadija, kai nėra išorinių ligos požymių) augaluose. Nustatyti bakteriją besimptomiuose augaluose yra sunku ne tik dėl mažo bakterijų populiacijos kiekio ir netaisyklingo jo  pasiskirstymo ant augalo ir jame. Trūksta duomenų, tyrimo metodų palyginamųjų analizių, nustatant latentines infekcijas natūraliai užkrėstuose mėginiuose.

Bakterinė degligė žinoma pasaulyje jau 200 metų, šią ligą sukelianti bakterija E. amylovora tyrinėjama jau daugiau kaip 100 metų. Progresuojant tyrimo metodams, plečiasi bakterijos pažinimo galimybės, bet pastebimas ir pačios bakterijos prisitaikymo  tobulėjimas (vario  jonų  pritaikymas išgyventi).

Norint apsisaugoti nuo bakterinės degligės protrūkių, labai svarbu kuo plačiau ir giliau pažinti jos sukėlėją ir mėginti užkirsti kelius bakterijai aktyviai daugintis, kartu ir parazituoti.

***

Bakterinė degligė – pavojinga liga, nes plinta labai greitai: jauną sodą gali sunaikinti per 1–2 metus. Dar nesurasta patikimų priemonių jai sustabdyti.

***
E. amylovora gali gyventi neparazituodama ant augalų šeimininkų kaip epifitas, tačiau ji aptikta ir ant ne augalų šeimininkų, pavyzdžiui, trešnių.

Bakterija išgyvena augaluose šeimininkuose nedidelėmis populiacijomis kaip endofitas taip pat nesukeldama išorinių ligos simptomų (latentinė infekcijos stadija).

***
Esant nepalankioms aplinkos sąlygoms E. amylovora dažnai formuoja biofilmus – darinius, kuriuose bakterijos susijungia vienos su kitomis ir su paviršiumi, prie kurio laikosi. Toks darinys pasidengia specialia medžiaga, kuri apsaugo jį nuo augalo šeimininko imuninės sistemos atakų. Biofilmas veikia kaip vienas organizmas, todėl tokiame darinyje bakterijoms lengviau išgyventi negu pavienėms ar kolonijose.