Kulbanska, I.
(2022).
Etiology of bacterial wetwood of Quercus robur L..
Ukrainian Journal of Forest and Wood Science,
13(2),
16-23.
https://doi.org/10.31548/forest.13(2).2022.16-23
Фітопатогенні бактерії у рослинному організмі виступають невідʼємною компонентою супутньої мікрофлори, а також збудниками патологічних процесів, які не просто ослаблюють рослину, а часто протягом короткого періоду часу (при гострому патогенезі) призводять до явища деградації та повного відмирання. Також варто зауважити, що бактеріозам притаманні типові макроскопічні ознаки перебігу хвороби, проте точну етіологію патологічного процесу можна достовірно встановити лише на основі проведення бактеріологічного аналізу з визначенням морфологічних, культуральних і біохімічних властивостей ізолятів. Метою досліджень є експериментальне підтвердження безпосередніх причин явища деградації дуба, спричиненої бактеріальною водянкою у обстежуваних деревостанах, а також дослідження морфологічних і біохімічних властивостей збудника. В роботі використано класичні мікробіологічні, фітопатологічні та біохімічні методи, за допомогою яких встановлено етіологію захворювання, аналіз типових симптомів, проведена мікроскопія уражених частин дуба, ізоляція та ідентифікація збудника. Властивості ізолятів бактерій визначали за загальноприйнятими методиками та з використанням API 20E тест-системи і тест-системи NEFERMtest24 MikroLaTEST®, ErbaLachema. Експериментально підтверджено, що виявлене нами захворювання за всіма макроскопічними ознаками (ажурність крони, виділення ексудату з тріщин кори, наявність вдавлених (запалих) некротичних мокрих ран на окремих ділянках тріщин, формування мокрого патологічного ядра, присутність водяних пагонів та ін.) є системним, судинно-паренхіматозним бактеріозом, відомим як бактеріальна водянка дуба. Виділені нами ізоляти бактерій, за морфологічними і фізіолого-біохімічними властивостями ідентифіковані як Lelliottia nimipressuralis – збудник бактеріальної водянки дуба. Це дає підстави стверджувати, що етіологія деградації дуба звичайного в Україні тісно повʼязана з бактеріозом, а результати наших досліджень дозволяють здійснювати ранню фітосанітарну діагностику стану дуба в природних умовах за типовими симптоматичними ознаками
дуб звичайний, фітопатогенні бактерії, збудник, патогенез, бактеріоз, Lelliottia nimipressuralis, раптове відмирання
[1] Goychuk, A.F., Gordienko, M.I., Gordienko, N.M., Makarchuk, Ya.I., & Goychuk, D.A. (2004). Pathology of oaks. Kyiv: Urozhaiaine.
[2] Tsaralunga, V.V., & Tsaralunga, А.V. (2017). Longevity of oak trees and oak stands. Lesotekhnicheskiy Zhurnal, 7, 1(25), 25-33.
[3] Kulbanska, I.M., Shvets, M.V., Goychuk, А.F., Biliavska, L.H., & Patyka, V.P. (2021). Lelliottia nimipressuralis (Carter 1945) Brady et al. 2013 – the causative agent of bacterial dropsy of common oak (Quercus robur L.) in Ukraine. Mikrobiolohichnyi Zhurnal, 83(5), 30-41. doi: 10.15407/microbiolj83.05.030.
[4] Selochnik, N.T. (2002). Drying of oak in the territory of the CIS. Lesokhozyaystvennaya Informatsiya, 3, 42-54.
[5] Sitz, R.A., Zerillo, M.M., Snelling, J., Caballero, J.I., Alexander, K., Nash, K., Tisserat, N.A., Cranshaw, W.S., & Stewart, J.E. (2018). Drippy blight, a disease of red oaks in Colorado, U.S., produced from the combined effect of the scale insect Allokermes galliformis and the bacterium Lonsdalea quercina subsp. quercina. Arboriculture & Urban Forestry, 44(3), 146-153.
[6] Rumiankov, Y. (2019). Accelerated extinction of Quercus robur L. in the park planting “Dubynka” of the National dendrological park “Sofiyivka” of the National Academy of Sciences of Ukraine. Journal of Native and Alien Plant Studies, 15, 125-132. doi: 10.37555/.15.2019.184913.
[7] Thomas, F.M., Blank, R., & Hartmann, G. (2008). Abiotic and biotic factors and their interactions as causes of oak decline in Central Europe. Forest Pathology, 32(4-5), 277-307. doi: 10.1046/j.1439-0329.2002.00291.x.
[8] Meshkova, V., Nazarenko, S., & Glod, O. (2020). The first data on the study of Corythucha arcuata (Say, 1832) (Heteroptera: Tingidae) in Kherson region of Ukraine. Scientific Papers of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 21, 30-38. doi: 10.15421/412023.
[9] Moussa, Z., Choueiri, E., & Hanna, A. (2021). New invasive insects associated with oak forests in Lebanon. Arab Society for Plant Protection, 39(2), 164-172.
[10] Mukhamadiyev, N.S., Mengdibayeva, G.Z., Nizamdinova, G.K., & Shakerov, A. (2021). Harmfulness invasive pest-oak mining sawfly (Profenusa pygmaea, Klug, 1814). Reports of the Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 6, 44-49. doi: 10.32014/2021.2518-1483.109.
[11] Brady, C., Arnold, D., McDonald, J., & Denman, S. (2017). Taxonomy and identification of bacteria associated with acute oak decline. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 33(7), article number 143. doi: 10.1007/s11274-017-2296-4.
[12] Jiang, N., Fan, X.L., Crous, P.W., & Tian, C.M. (2019). Species of Dendrostoma (Erythrogloeaceae, Diaporthales) associated with chestnut and oak canker diseases in China. MycoKeys, 48, 67-96. doi: 10.3897/mycokeys.48.31715.
[13] Beer, Z.W., Marincowitz, S., Duong, T.A., & Wingfield, M.J. (2017). Bretziella, a new genus to accommodate the oak wilt fungus, Ceratocystis fagacearum (Microascales, Ascomycota). MycoKeys, 27, 1-19. doi: 10.3897/mycokeys.27.20657.
[14] Matsiakh, I., Kramarets, V., & Cleary, M. (2021). Occurrence and diversity of Phytophthora species in declining broadleaf forests in western Ukraine. Forest Pathology, 51(1), article number e12662. doi: 10.1111/efp.12662.
[15] Shcherbyn-Parfenenko, A.L. (1953). Cancer and vascular diseases of hardwood. Moscow: Goslesbumizdat.
[16] Brasier, C., Denman, S., Brown, A., & Webber, J. (2004). Sudden oak death (Phytophthora ramorum) discovered on trees in Europe. Mycological Research, 108(10), 1108-1110. doi: 10.1017/S0953756204221244.
[17] Grünwald, N.J., Goss, E.M., & Press, C.M. (2008). Phytophthora ramorum: A pathogen with a remarkably wide host range causing sudden oak death on oaks and ramorum blight on woody ornamentals. Molecular Plant Pathology, 9(6), 729-740. doi: 10.1111/j.1364-3703.2008.00500.x.
[18] Doonan, J., Denman, S., Pachebat, J.A., & McDonald, J.E. (2019). Genomic analysis of bacteria in the Acute Oak Decline pathobiome. Microbial Genomics, 5(1), 1-15. doi: 10.1099/mgen.0.000240.
[19] Cherpakov, V.V. (2017). Etiology of bacterial dropsy of woody plants. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Lesotekhnicheskoy Akademii, 220, 125-139.
[20] Izrail’skiy, V.P. (1960). Bacterial plant diseases. Moscow: Selkhozgiz.
[21] Li, Y., He, W., Ren, F., Guo, L., Chang, J., Cleenwerck, I., Ma, Y., & Wang, H. (2014). A canker disease of Populus × euramericana in China caused by Lonsdalea quercina subsp Populi. Plant Disease, 98(3), 368-378. doi: 10.1094/PDIS-01-13-0115-RE.
[22] Gathercole, L.A.P., Nocchi, G., Brown, N., Coker, T.L.R., Plumb, W.J., Stocks, J.J., Nichols, R.A., Denman, S., & Buggs, R.J.A. (2021). Evidence for the widespread occurrence of bacteria implicated in acute oak decline from incidental genetic sampling. Forests, 12(12), article number 1683. doi: 10.3390/f12121683.
[23] Moradi-Amirabad, Y., Rahimian, H., Babaeizad, V., & Denman, S. (2019). Brenneria spp. and Rahnella victoriana associated with acute oak decline symptoms on oak and hornbeam in Iran. Forest Pathology, 49(4), 1-9. doi: 10.1111/efp.12535.
[24] Nones, S., Fernandes, C., Duarte, L., Cruz, L., & Sousa, E. (2022). Bacterial community associated with the ambrosia beetle Platypus cylindrus on declining Quercus suber trees in the Alentejo region of Portugal. Plant Pathology, 12(1), 1-12. doi: 10.1111/ppa.13536.
[25] Baldi, P., & La Porta, N. (2017). Xylella fastidiosa: Host range and advance in molecular identification techniques. Frontiers in Plant Science, 8, article number 944. doi: 10.3389/fpls.2017.00944.
[26] Biosca, E.G., González, R., López-López, M.J., Soria, S., Montón, C., Pérez-Laorga, E., & López, M.M. (2003). Isolation and characterisation of Brenneria quercina, causal agent for bark canker and drippy nut of quercus spp. in Spain. Phytopathology, 93(4), 485-492. doi: 10.1094/PHYTO.2003.93.4.485.
[27] Standard Organisation of Ukraine 02.02.-37-476: 2006. (2006). Trial areas are forested. Laying method. Kyiv: Ministry of Agrarian Policy of Ukraine.
[28] Patyka, V.P., Pasichnyk, L.A., Hvozdyak, R.I., Petrychenko, V.F., Korniychuk, O.V., Kalinichenko, A.V., Butsenko, L.M., Zhytkevych, N.V., Dankevych, L.A., Lytvynchuk, O.O., Kyrylenko, L.V., Moroz, S.M., Hulyayeva, H.B., Hnatyuk, T.T., Kharkhotak, M.A., & Tomashuk, O.V. (2017). Phytopathogenic bacteria. Research methods. Vinnytsia: Vindruck.
[29] Brenner, D.J., Krieg, N.R., & Staley, J.T. (2006). Bergey’s manual of systematic bacteriology. FEMS Immunology & Medical Microbiology, 46(3), article number 476. doi: 10.1111/j.1574-695X.2005.00055.x.
[30] Liu, S., & Tang, Y. (2016). Identification and characterisation of a new enterobacter onion bulb decay caused by Lelliottia amnigena in China. Applied Microbiology: Open Access, 2(2), article number 1000114. doi: 10.4172/2471-9315.1000114.
[31] National Center for Biotechnology Information. (2022). Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
[32] Hvozdyak, R.I., Goychuk, A.F., & Rozenfeld, V.V. (2014). Forest phytopathobacteriology. Kyiv: Publishing House “Vinichenko”.
[33] Carter, J.C. (1945). Wetwood of elms. Illinois Natural History Survey Bulletin, 23, 401-448.