Taimepatogeenid

Taimepatogeenideks nimetatakse kõiki organisme, mis tekitavad taimehaigusi. Haigus on taime elutegevuse häire, mida tekitavad seened, bakterid, viirused ja teised mikroskoopilised organismid, mida tavaliselt nimetatakse mikroobideks. On palju seeneliike, kes varustavad end toitainetega, kasvades surnud või elaval orgaanilisel ainel. Orgaaniline aine lõhustatakse rakuväliselt, mis tähendab, et nad eritavad ensüüme toitekeskkonda ja seejärel absorbeerivad lõhustatud ained. Seente liike, kes on võimelised elama nii surnud kui ka elaval ainel, nimetatakse biotroofideks ehk poolparasiitideks. See kohastumus annab neile parema võimaluse rünnata terveid taimi ja nende kudesid. On ka väike hulk seeni, kes tekitavad aiataimehaigusi. Neid nimetatakse täisparasiitideks. Parasiitseente mõju taimedele väljendub erinevalt, alates nõrgast nakatumisest kuni krooniliste ja ägedate haigusteni, mida nad tekitavad väga erinevatel viisidel. Nad võivad olla paiksed, tekitades kindlapiirilise kahjustuse, nagu lehelaiktõved, või süsteemsed, levides nakatunud taime kõigi kudede kaudu, mis võib avalduda taime moondumises, mädanemises või teistsugustes kahjustustes. Täisparasiitidel on võime ammutada toitaineid peremeestaime rakkudest taimi hävitamata. Kui rakk häviks, ei saaks ka vastav täisparasiit elada. Poolparasiidid on palju hävitavama toimega. Need kasvavad peremeestaime rakkude sisse ja vahele, tekitades oma ensüümide, toksiinide või kasvuregulaatorite tegevusega ulatuslikku kahju. Enamik bakteriliike, mis on seotud taimedega, on saprotroofsed ehk surnud orgaanilise aine lagundajad ja ei tee taimele endale kuigi palju halba. Siiski on väike hulk baktereid (~100), mis on võimelised tekitama taimehaigusi. Bakteriaalsed haigused on valdavad subtroopilistes ja toopilistes piirkondades üle maailma. Bakterhaigusi on raske tõrjuda, sest on vähe fungitsiide või teisi kemikaale, mis mõjuksid just bakteritele. On ka üks pigem meditsiiniline kui aianduslik asjaolu: kui neid bakteritsiidseid kemikaale, mis on tuntud antibiootikumidena, on looduses taimehaiguste tõrjeks valimatult kasutatud, satuvad nad paratamatult kokku nende bakteriliikidega, kes võivad inimesi või loomi tõvestada. Nende korduv kokkupuude võib viia resistentsete bakteritüvede arenemisele, mille tulemusel antibiootikumid muutuvad meditsiinis kasutuks. Selleks, et paljuneda taimes, on bakteritel välja kujunenud spetsiifilised patogeensusfaktorid, mis võimaldavad bakteril taime nakatada. Viis peamist patogeensusfaktorit bakterites on rakuseina lagundavad ensüümid, toksiinid, efektorvalgud, fütohormoonid ja eksopolüsahhariidid. Patogeenid perekonnast Erwinia kasutavad rakukesta lagundavaid ensüüme, mis põhjustavad märgmädanikku, taimekoe matseratsiooni. Agrobacterium muudab auksiinide taset fütohormoonide abil, mis tekitab taimekasvajaid. Eksopolüsahhariide toodetakse ksüleemisoonte blokeerimiseks, mis tihti lõpeb taime surmaga. Submikroskoopiliste taimehaigusi põhjustavate organismide hulgas on viirused kõige olulisemad. Viirus on parasiit, mis elatub peremehe rakuosiste arvelt. Viirus pääseb taimerakku putukate abil või vigastuse kaudu. Kuna viirus esineb üle kogu nakatatud taime, kandub viirus vegetatiivselt paljundatavate taimede põlvkonnast põlvkonda ja on põhjuseks, miks need kultuurid on viirushaigustele nii vastuvõtlikud. Viirus on võimeline püsima peremeestaimes latentsena ehk varjatuna, sel juhul haigussümptomeid ei esine, kuid võivad ilmneda pookimise tagajärjel. Viirused põhjustavad palju erinevaid sümptomeid, milles osa on sarnased seente ja bakterite tekitatutega: vähk, kääbususs, lehtede varisemine, närbumine, nõialuudsus jt. Sümptomid ei tarvitse ilmneda kogu taimel, vaid võivad esineda osal taimest ja osal täielikult puududa, eriti kuuma ilma korral. Viirussümptomite avaldumiseks on üldiselt parim jahe ilm, kuid sügisel on viiruste põhjustatud sümptomite vaatlus lehtedel üldise värvimuutuse ja nekroosi tõttu keeruline. Insektitsiidide ja fungitsiididega võrreldavaid viriditsiide ei ole, kuigi mõned ained võivad teatud sümptomeid maha suruda. Viiruste leviku piiramiseks võib kasutada erinevaid meetodeid. Esimene abinõu on veenduda, et istik oleks viirusvaba. Tänapäeval müüdavatel istikutel on kasutusel järgmine tähistus: „Viiruste suhtes kontrollitud“ või „Mosaiiksuse suhtes kontrollitud“. Usaldusväärsed on need istikud siis, kui nakatunud seemnete osakaaluks on märgitud vähem kui 0,01%. Üheks viirustest vabanemise meetodiks on viirusinfektsiooni eemaldamine nakatunud rakust. Enamasti saavutatakse see haigestunud taimede kuumtöötlemisega. Nii töödeldud taimedelt on võimalik edasine viirusvabade istikute paljundamine. Mõni Inglismaa katsejaam on taimede kuumtöötlemisega suurt edu saavutanud õuna-, pirni-, ploomi-, vaarika- ja kirsipuu pookealuste ja pistokstega. Teine meetod viirusvabade istikute saamiseks on meristeempaljundus, meristeemirakkude kasvatamine laboris. Meristeem on taime kiiremini kasvav kude ning selle arengu kiirus võib ületada tempot, millega viirus levib rakus. Kui köögivilja- ja ilutaimed on viirustest vabastatud, kaasa arvatud lehetäide kiiresti levitatavad viirused, on taime taasnakkumine aeglasem ja mitmeaastasi taimi saab viirusvabalt kasvatada vähemalt 5–6 aastat. Paljude viiruse põhjustatud taimehaiguste puhul on nakatunud taimede viivitamatu eemaldamine ja hävitamine põletamise teel ainsaks võimaluseks kaitsta terveid taimi nakatumise eest. Putukate levitatavaid viirushaigusi saab enamasti kontrolli all hoida viirusi levitavatele putukatele rakendatavate insektitsiidide abil, kuna nad kanduvad edasi putukate abil taimelt taimele. Alati ei saa viirushaigusi kontrolli all hoida, kuna lehetäid levitavad paljusid viirusi mittepersistentselt, kus viirus püsib putukas nakkusvõimelisena väga lühikest aega, tihti vaid mõni tund, ning seetõttu ei vähenda putukate tõrje märgatavalt viiruse edasikandumist teistele taimedele. Mullas sisalduvate viiruste tõrje on väga keeruline, ning kui kultuur on sellise viirusega nakatunud, ei tohi uusi taimi sellesse nakatunud mulda istutada. Viirusresistentseid sorte on saadaval suhteliselt vähe, erandiks on tomatid, mille puhul on hiljuti saavutatud resistentsus tubakamosaiigiviiruse suhtes. Hiljuti on avastatud mitmeid viiruselaadseid organisme, millest enim uuritud on fütoplasmad. 1967. aastal avastati, et need põhjustavad sümptomeid, mille tekitajateks oli varem peetud viirusi. Selle organismi varasem nimetus oli mükoplasma või mükoplasmalaadne organism. Fütoplasmal ja spiroplasmal puudub rakusein ning nad on suguluses mükoplasmadega, mis on inimese patogeenid. Nende genoomid on väiksemad kui päris bakteritel. Tavaliselt kanduvad nad edasi mahla imevate putukatega, kust nad liiguvad edasi taime floeemi, kus nad paljunevad. Nematoodid ehk ümarussid moodustavad eraldi hõimkonna Nematoda. Tegemist on mikroskoopiliste, tavaliselt 1–2 mm pikkuste ja umbes 0,1 mm laiuste ussikestega, keda palja silmaga võib näha ainult ühtlasel tumedal taustal. Peapoolne ots on neil suhteliselt tömp, paljudel taimenematoodidel on selle tipus iseloomulik tilluke suuoga ehk stilett. Sabapoolne ots aheneb pikkamisi. Nematoodid on levinud kogu maailmas, paljud liigid elavad mullas, vees, loomades ning elavates või surnud taimekudedes. Taimeparasiitsed liigid võivad asustada taimekudesid või toituda nende pinnal, torgates suuogaga raku seinad läbi ja neelates selle vedela sisu alla. Parasiteerivad taimed koltuvad, deformeeruvad või hukkuvad. Mõned nematoodiliigid kannavad edasi taimeviirusi. Emased jätavad tibatillukesed munad taimekudedesse või mulda. Nematoodid on probleemiks troopilistes ja subtroopilistes piirkondades, kus nad nakatavad vilja. Nematoodid on võimelised tekitama radikaalseid muutusi juurerakkudes, selleks et hõlbustada endi eluviisi. Buczacki, Stefan; Harris, Keith 2010:“Taimekahjurite ja -haiguste käsiraamat“. Kirjastus Varrak, Tallinn. Lk 267–269. Jackson RW 2009. Plant Pathogenic Bacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. Buczacki, Stefan; Harris, Keith 2010:“Taimekahjurite ja -haiguste käsiraamat“. Kirjastus Varrak, Tallinn. Lk 436–440. Razin S, Yogev D, Naot Y 1998:“Molecular Biology and Pathogenicity of Mycoplasmas“. Microbiology Molecular Biology Review 62 (4): 1094–1156. Walters, Dale R. 2011. „Plant Defense: Warding off attack by pathogens, herbivores, and parasitic plants“. Wiley-Blackwell, UK, Edinburgh. Lk 1–11.