Система фитопатогенных бактерий и вызываемые ими болезни

Морфологические признаки, лежащие в основе классификации большинства групп организмов, слабо применимы для классификации бактерий, так как этих признаков, во-первых, очень мало, во-вторых, они микроскопические и, следовательно, трудны для изучения. Поэтому системы классификации бактерий отличаются от систем классификации грибов, и, тем более, тканевых организмов. Признаки, используемые для классификации бактерий, следующие:

• — окраска по Граму — позволяет разделить все бактерии на две группы. В клетках одной группы (грамположительных) комплекс, образуемый смесью ген цианового фиолетового красителя и йода, удерживается после обработки спиртом; в результате этого клетки окрашиваются в синий цвет; у других (грамотрицательных) бактерий после обработки спиртом краситель обесцвечивается (клетки становятся красными вследствие дополнительной окраски фуксином). Различия в окраске по Граму обусловлены структурой и химическим составом клеточной стенки и коррелируют с некоторыми другими свойствами — устойчивостью к некоторым антибиотикам, кислотности среды;
• — особенности роста на диагностических питательных средах. Набор питательных сред, содержащих различные химические вещества (углеводы, белки и т. д.), засевают культурой изучаемой бактерии и анализируют по изменению окраски, вязкости, образованию газов и другим изменениям наличие тех или иных ферментов, присущих определенным группам бактерий;
• — круг растений-хозяев и симптомы болезни. Например, родственные группы бактерий, вызывающие ожог ветвей и мягкие гнили сочных частей растений, разделили на два рода — Erwinia и Pectobacterium. Псевдомонады, специализированные к заражению табака и фасоли, были названы Pseudomonas tabaci и Pseudomonas phaseolicola;
• — ДНК-технологии. Определение сходства ДНК позволило сравнивать организмы не по фенотипам, а по генотипам, т. е. анализировать генетические связи между ними. Применение молекулярных методов показало, что гены, под контролем которых находятся, казалось бы, такие важные признаки, как продукция ферментов или специализация к видам растений, занимают настолько небольшие участки генома, что не могут иметь диагностической значимости. По сравнительным результатам секвенирования генов рибосомальной ДНК предложены следующие критерии сходства клонов бактерий: «вид» — 97% сходства; «род» — 94%; «семейство» — 92%; «порядок» — 90%; «класс» — 85%; «фила» — 80%.

Молекулярные методы позволили избежать противоречий фенетических классификаций. Однако их применение может привести к серьезным осложнениям. Систематику прокариот опасно строить на основании степени сходства определенных генов, так как вследствие регулярного обмена генами при горизонтальном переносе бактериальный геном имеет мозаичное строение. Поэтому такие формальные критерии, как процент сходства определенных (даже очень важных) генов, без учета фенотипа организма, может привести к ошибкам, вследствие чего классификаторы бактерий применяют комплексные подходы, сочетающие молекулярные и фонетические данные. Согласно таким классификациям бактерии разделены на 21 класс, из них фитопатогенные виды включены в четыре отдела: Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Tenericutes.