Из всех ферментов фитопатогенных бактерий наиболее распространена протопектиназа. Впоследствии бактерии используют не только пектиновые вещества, но и содержимое клеток, отмирающих в результате их разъединения или интоксикации. Появление желтого ореола вокруг некротических пятен связано с хлорофиллазой. Окислительные ферменты (тирозиназы) вызывают почернение или побурение растительных тканей. Некоторые фитопатогенные бактерии образуют токсины, которые влияют на обмен веществ растений-хозяев; одни из них вызывают локальные поражения, другие токсины принимают участие в процессе увядания растений, третьи способствуют ненормальному давлению и разрастанию клеток растения-хозяина.
В растение бактерии могут проникать как через естественные ходы (устьица, гидатоды, чечевички, нектарники), так и механические повреждения (через свежие ранки, на которых еще не образовалась пробковая ткань). Проникновению бактерий в растение способствуют также насекомые. В тканях растения бактерии распространяются по межклеточных ходам и при участии ферментов, которые растворяют межклеточное вещество, что приводит к дезорганизации тканей. Такое распространение бактерий называют межклеточным, или паренхиматозным.
Другие виды бактерий, попав в растение, распространяются по сосудам. Достигнув сосудистых пучков в ксилемной их части, они начинают быстро размножаться. Заполнение сосудов бактериями приводит к полной закупорке их, что вызывает увядание растения. Такое поражение называется сосудистым. Увядание растений может происходить и за счет выделения бактериями токсических для растения веществ. У растений наблюдается также смешанный тип поражения - сосудисто-паренхиматозный, при котором бывают поражены не только сосуды, но и паренхима. Обычно бактерии способные вызывать этот тип заболевания, сначала проникают в сосуды, которые они закупоривают и разрушают, а затем переходят на близлежащие паренхимные ткани. Известен тип поражения, характеризующийся появлением на растениях опухолей, или новообразований. Появление опухолей также связано с тем, что у места внедрения паразита, как ответная реакция растения, происходит приток питательных веществ. В результате в этом месте начинаются интенсивный рост и деление клеток. Образование опухолей связывают с выделением бактериями особых ростовых веществ, способных стимулировать усиленный рост клеток.
Развитие бактерий в значительной степени определяется внешними условиями. Большинство фитопатогенных бактерий относятся к психровыносливым и развиваются при температуре 18-25º С, но способны выносить и пониженные температуры -1 -2ºС, при которых продолжают свое развитие, хотя и менее интенсивно. Этим объясняется появление бактериальных гнилей овощей и картофеля в период хранения. Для большинства бактерий, развивающихся на растениях, оптимальная температура около 25-28º С, критическая 50ºС, минимальная 1-2ºС.
Многие фитопатогенные бактерии развиваются при повышенной влажности воздуха и почвы. Большинство фитопатогенных бактерий могут заразить растение только при высокой влажности воздуха.
Семена, растительные остатки, посадочный материал и почва могут быть источниками бактериальной инфекции. Бактериальная семенная инфекция бывает поверхностной и внутренней. Поверхностная инфекция возникает в результате механического загрязнения поверхности семян бактериями или кусочками пораженной ткани растений, несущей в себе патогенов. Внутренняя инфекция семян связана с проникновением бактерий в ткани пораженного растения. В этом случае бактерии попадают в семена и проникают в сосуды. Источником первичного заражения могут быть и насекомые. Они играют важную роль в распространении и сохранении некоторых фитопатогенных бактерий, а также в осуществлении самого процесса заражения. Большинство фитопатогенных бактерий не могут сохраняться длительное время в почве. Это объясняется тем, что в почве имеется много микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, бактериофаги), для которых почва является постоянной средой обитания. Эти микроорганизмы, вступая в антагонистические отношения с фитопатогенными бактериями, способствуют самоочищению почвы.
Распространение бактерий в период вегетации от больного растения к здоровому происходит различными путями: 1) воздушными течениями; 2) водой; 3) насекомыми; 4) человеком.
Некоторые насекомые могут разносить фитопатогенные бактерии в течение всей вегетации на здоровые растения только механически. Например, пчелы и другие насекомые разносят в саду возбудителя ожога плодовых деревьев, грызущие насекомые способны переносить возбудителей многих бактериальных пятнистостей. Почвенные насекомые (проволочники) распространяют кольцевую гниль, черную ножку картофеля. Хлебный клещ является активным переносчиком бактериоза початков кукурузы, слепни - сосудистого бактериоза капусты, нематоды - желтого слизистого бактериоза пшеницы, фасциации земляники.
Бактерии рода Pseudomonas вызывают некрозы, гниение тканей например, Ps.atrofaciens - базальный бактериоз пшеницы, Ps.cerasi - рак косточковых, Ps.lacrymanas - бактериоз огурцов). Xanthomonas вызывают некрозы, увядания (X.translucens -черный бактериз пшеницы, X.campestris - сосудистый бактериоз капусты). Бактерии рода Rhisobium приводят к наростам, опухолям у растений (Rh.tumefaciens - корневой рак древесных пород). Corynebacterium увядание, реже некрозы (C.michiganense - бактериальный рак томатов, C.sepedonicum - кольцевую гниль картофеля, C.fascians - уродливость земляники).
1.3 Актиномицеты
Лучистые грибы, или актиномицеты, являются промежуточной группой между бактериями и грибами. Для актиномицетов характерно наличие одноклеточного, лучисто разрастающегося, очень тонкого (около 1 мкм в диаметре) мицелия, на котором развиваются характерные спорообразующие ответвления, дающие артроспоры, или конидии.
Большинство актиномицетов с мицелиальным строением размножаются спорами. Споры могут быть одиночными или собранными в цепочки разной длины и формы, формируются на спороносцах или в спорангиях. Спороносцы - это прямые, волнистые или спиральные образования, располагающиеся на мицелии поочередно, кистями или мутовками. Обычно споры неподвижны, однако у некоторых актиномицетов они имеют жгутики - перитрихальные или монотрихальные, благодаря которым клетки могут передвигаться в водной среде. Поверхность спор гладкая или с разнообразными выростами - шипами или ворсинками.
Большинство актиномицетов - сапрофиты, участвующие в разрушении органических веществ в почве. Некоторые актиномицеты являются патогенными для растений и животных, вызывая актиномикозы. Актиномицеты не имеют истинного ядра, их ядерный материал находится в диффузном состоянии, что приближает их к бактериям. Взрослый мицелий (совокупность гиф) актиномицетов распадается на отдельные клетки, напоминающие палочки и кокки бактерий. С бактериями актиномицетов сближают также размеры клеток и приуроченность главным образом к щелочной среде.
Актиномицеты делятся на порядки, семейства, роды и виды. В основу деления положены характер плодоношения и строение вегетативных органов. Среди актиномицетов, поражающих растения, для фитопатологии имеют значение представители рода Actinomyces, которые на клубнях картофеля и корнеплодах свеклы вызывают заболевание наружных тканей - паршу. На поверхности пораженного органа образуются коростинки, струпьевидные корочки, язвочки и т.п. Возбудителями парши является несколько видов лучистых грибов, отличающихся рядом признаков, в том числе и по типу поражения. Особенно сильно поражаются клубни на щелочных, сильно известкованных почвах и при внесении под картофель свежего неперепревшего навоза.
1.4 Микоплазмы
Микоплазменные организмы имеют клеточное строение, полиморфны, размер их от 50 до 800 нм и более, покрыты двухслойной мембраной. Микоплазменные организмы не имеют ригидной клеточной стенки, не способны синтезировать пептидогликан. Это плеоморфные организмы, размножающиеся почкованием, фрагментацией и бинарным делением. Клетки микоплазм окружены цитоплазматической мембраной, в состав которой входят стерины, в частности эргостерин. Сами микоплазмы данные стерины не синтезируют, а удовлетворяют потребность в указанных веществах, получая их из внешней среды - от других животных организмов, с которыми находятся во взаимосвязи. Ряд микоплазм синтезируют каротиноиды, накапливающиеся в мембране. Микоплазмы содержат два типа нуклеиновых кислот - РНК и ДНК, имеют набор ферментов и обладают самостоятельным обменом веществ. Форма клеток может быть сферической или овальной, палочковидной, дисковидной, встречаются и тонкие нити с тенденцией к образованию разветвленных мицелевидных структур.
Микоплазмы неподвижны. Факультативные анаэробы, хемоорганогетеротрофы. Распространены на растениях и животных, в водоемах, сточных водах, в почве.