Phytoplasma

Phytoplasma
Systematik
Abteilung:Tenericutes
Klasse:Mollicutes
Ordnung:Acholeplasmatales
Familie:Acholeplasmataceae
Gattung:Phytoplasma
Wissenschaftlicher Name
Candidatus “Phytoplasma”
Von Phytoplasmen befallene Kokospalmen mit Blattvergilbungen

Phytoplasmen sind zellwandfreie Bakterien, die als obligate Parasiten im pflanzlichen Phloem wachsen.

Phytoplasmen wurden 1967 entdeckt.[1] Seit 1994 werden sie einer eigenen Gattung (Candidatus “Phytoplasma”)[2] zugeordnet, zuvor wurden sie der Gattung Mycoplasma zugerechnet und als MLO (englisch Mycoplasma-like organism) bezeichnet.

Beschreibung

Diese Vertreter der Klasse Mollicutes werden von phloemsaugenden Insekten wie Zikaden von Pflanze zu Pflanze übertragen; die Insekten wirken daher als Vektoren. Die Bakterien sind außerhalb von Pflanzen oder Insekten nicht überlebensfähig und daher nicht in vitro kultivierbar. Sie sind zumeist unter 1 µm groß und haben eine pleiomorphe oder filamentöse Form. Im Vergleich zu den Bacillus-/ Clostridium- Vorfahren ist ihr Genom als Anpassung auf eine parasitische Lebensweise stark reduziert; artabhängig liegt die Genomgröße zwischen 530 und 1350 kbp.[3] Es fehlen Gene, die für die Synthese von ATP, Proteinen und Nukleotiden notwendig sind. Dementsprechend sind Phytoplasmen auf den Import solcher Metabolite aus den Wirtszellen angewiesen.

Phytoplasmosen

Zu den bekannten Wirtspflanzen zählen u. a. Nutzpflanzen wie Kokospalme, Kirsch- und Apfelbäume, Weinreben, Zuckerrohr und Reis. Der Pathogenbefall führt zu Blattvergilbungen, Nekrosen und Wuchsanomalien wie Zwergwuchs, Phyllodie (Bildung von blattähnlichen Strukturen an Stelle von Blüten) und Besenwuchs. Zusammenfassend werden diese Symptome als Phytoplasmose bezeichnet. Die Beeren von betroffenen Weinreben schrumpfen im reifen Zustand, werden sauer und können abfallen. Die Blattvergilbungen werden durch eine inhibierte Chlorophyll-Synthese und durch einen beeinträchtigten Assimilat-Transport in den Blättern ausgelöst. Phyllodie resultiert aus Einwirkungen der Phytoplasmen auf die Regulation von Blütengenen.[4]

Phytoplasmen-Befall kann mit PCR-Testverfahren überprüft werden. Phytoplasmosen verursachen einen erheblichen wirtschaftlichen Schaden, da sie auch viele Kulturpflanzen schädigen. Um Ernteeinbußen zu vermeiden, werden resistente Sorten angebaut und die Phytoplasmen übertragenden Insekten bekämpft.

Bedeutende Phytoplasmosen

Die folgende Liste enthält landwirtschaftlich und gartenbaulich bedeutende Phytoplasmosen. Neben der englischen, international verwendeten Bezeichnung der Erkrankung sind jeweils auch der deutsche Name bzw. die Symptome der Erkrankung sowie die Wirtspflanze(n)angegeben. Falls vorhanden ist die Gruppe, in die die jeweiligen Erreger eingeteilt wurden, aufgeführt. Angegeben ist außerdem der Code, unter dem die Erregerart in der GenBank geführt wird.

Internationaler NameDeutscher Name /SymptomePhytoplasma-SpeziesWirtspflanze(n)Gruppe/UntergruppeGenbank-CodeBeleg
Nigerian awka diseaseAwka-Krankheit'Candidatus Phytoplasma cocosnigeriae'Kokospalme (Cocos nucifera)16SrXXII-AY14175[5]
Tanzanian lethal diseaseVerfall der Kokosnuss'Candidatus Phytoplasma cocostanzaniae'Kokospalme (Cocos nucifera)unbestimmtX80117[5]
Loofah witches' broomHexenbesen der Luffagewächse'Candidatus Phytoplasma luffae'Luffa-Arten16SrVIII-AAF086621[6]
Palm lethal yellowingPalmenvergilbung'Candidatus Phytoplasma palmae'mind. 37 Palmenarten, darunter auch Kokos- und Dattelpalme16SrIV-AU18747[7]
Western X-diseaseVerfall der Traubenkirsche'Candidatus Phytoplasma'Virginische Traubenkirsche, Prunus-Arten16SrIII-AL04682[8]
Stolbur phytoplasmaStolbur'Candidatus Phytoplasma solani'Nachtschattengewächse, v. a. Tomaten und Kartoffeln16SrXII-AAF248959[9]
Flavescence doreeGoldgelbe Vergilbung'Candidatus Phytoplasma vitis'Weinreben (Vitis)16SrV-CAF176319[10]
Papaya yellow crinkleKräuselkrankheit und Vergilbung der Papaya'Candidatus Phytoplasma aurantifolia'Papaya (Carica papaya)16SrII-DY10097[11]
Allocasuarina yellowsAllocasuarina-Vergilbung'Candidatus Phytoplasma allocasuarinae'Allocasuarina-ArtenunbestimmtAY135523[12]
Potato purple top wiltSpitzenwelke der Kartoffel'Candidatus Phytoplasma americanum'Kartoffel16SrXVIIIDQ174122[13]
Lime witches' broomHexenbesen bei Limetten'Candidatus Phytoplasma aurantifolia'Echte Limette (Citrus × aurantifolia)16SrII-BU15442[14]
Grapevine yellowsVergilbung an Reben'Candidatus Phytoplasma australiense'Weinreben (Vitis)16SrXIIL76865[15]
Balanites witches' broomHexenbesen bei Datteln'Candidatus Phytoplasma balanitae'Datteln (Balanites)16SrVAB689678[16]
Hibiscus witches' broomHexenbesen beim Hibiskus'Candidatus Phytoplasma brasiliense'Hibiskusarten (Hibiscus)16SrXVAF147708[17]
Papaya bunchy topBüschelgipfelkrankheit der Papaya'Candidatus Phytoplasma caricae'Papaya (Carica papaya)16SrXVIIAY725234[11]
Chestnut witches' broomHexenbesen bei Kastanien'Candidatus Phytoplasma castaneaeKastanien (Castanea)16SrXIXAB054986[18]
Bindweed yellowsVergilbung an Winden'Candidatus Phytoplasma convolvuli'Windengewächse (Convolvulaceae)16SrXIIJN833705[19]
Soybean stuntSojabohnen-Stauche'Candidatus Phytoplasma costaricanum'Sojabohne (Glycine max)16SXXXIHQ225630[20]
Sugarcane white leafWeißblättrigkeit beim Zuckerrohr'Candidatus Phytoplasma cynodontis'Zuckerrohr (Saccharum spp. und ihre Hybride)16SrXIAB052874[21]
Sugarcane white leafWeißblättrigkeit beim Zuckerrohr'Candidatus Phytoplasma cynodontis'Zuckerrohr (Saccharum spp. und ihre Hybride)16SrXI-CX76432[21]
Areca palm yellow leafGelbblättrigkeit der Goldfruchtpalme'Candidatus Phytoplasma cynodontis'Goldfruchtpalme (Dypsis lutescens)16SrXI-AJN967909[22]
Bermuda grass white leafWeißblättrigkeit beim Hundszahngras'Candidatus Phytoplasma cynodontis'Hundszahngras (Cynodon dactylon)16SrXIVAJ550985[23]
Sorghum grassy shootGrastriebigkeit der Sorghumhirse'Candidatus Phytoplasma cynodontis'Sorghumhirsen (Sorghum)unbestimmtAF509324[24]
Strawberry witches' broomHexenbesen bei Erdbeeren'Candidatus Phytoplasma fragariae'Erdbeeren (Fragaria)16SrXII-EDQ086423[25]
Ash yellowsVergilbung der Eschen'Candidatus Phytoplasma fraxini'Eschen (Fraxinus)16SrVII-AAF092209[26]
Sugarcane Yellow LeafGelbblättrigkeit des Zuckerrohrs'Candidatus Phytoplasma graminis'Zuckerrohr (Saccharum spp. und ihre Hybride)16SrXVIAY725228[21]
Hydrangea phyllodyPhyllodie (Verlaubung) bei Hortensien'Candidatus Phytoplasma japonicum'Hortensien (Hydrangea)16SrXII-DAB010425[27]
Parsley leaf of tomatoPetersilienlaubigkeit der Tomate'Candidatus Phytoplasma lycopersici'Tomate (Solanum lycopersicum)unbestimmtEF199549[28]
Periwinkle phyllodyPhyllodie (Verlaubung) beim Immergrün'Candidatus Phytoplasma malasianum'Immergrün (Vinca)16SrXXXIIEU371934[29]
Apple proliferationApfeltriebsucht'Candidatus Phytoplasma mali'Malus-Arten16SrX-AAJ542541[30]
Cassia italica witches' broomHexenbesen an Senna italica'Candidatus Phytoplasma omanense'Senna italica16SrXXIXEF666051[31]
Rice yellow dwarfVergilbung und Verzwergung beim Reis'Candidatus Phytoplasma oryzae'Reis (Oryza)16SrXI-AD12581[32]
Rice yellow dwarfVergilbung und Verzwergung beim Reis'Candidatus Phytoplasma oryzae'Reis (Oryza)16SrXI-AAB052873[32]
Almond lethal diseaseMandelsterben'Candidatus Phytoplasma phoenicium'Mandelbaum (Prunus dulcis)16SrIX-DAF515636[33]
Pine shoot proliferationKieferntriebsucht'Candidatus Phytoplasma pini'Kiefern (Pinus)16SrXXIAJ632155[34]
Prunus X-diseasePrunus-X-Krankheit'Candidatus Phytoplasma pruni'Prunus-Arten16SrIII-AJQ044393[35]
European stone fruit yellowsVergilbung der Steinfrüchte'Candidatus Phytoplasma prunorum'Prunus-Arten16SrX-FAJ542544[36]
Pear declineBirnenverfall'Candidatus Phytoplasma pyri'Birnen (Pyrus)16SrX-CAJ542543[37]
Buckthorn witches' broomHexenbesen beim Kreuzdorn'Candidatus Phytoplasma rhamni'Kreuzdorne (Rhamnus)16SrXXX76431[38]
Rubus stuntRubus-Stauche'Candidatus Phytoplasma rubi'Rubus-Arten16SrVAY197648[39]
Bois noirSchwarzholzkrankheit'Candidatus Phytoplasma solani'Reben (Vitis)16SrXIIJQ730746[40]
Spartium witches' broomHexenbesen beim Ginster'Candidatus Phytoplasma spartii'Ginster (Spartium)16SrX-DX92869[12]
Salt cedar witches' broomHexenbesen an Tamarisken'Candidatus Phytoplasma tamaricis'Tamarisken (Tamarix)16SrXXXFJ432664[41]
Clover proliferationTriebsucht beim Klee'Candidatus Phytoplasma trifolii'Klee (Trifolium)16SrVI-AAY390261[42]
Elm yellowsVergilbung bei Ulmen'Candidatus Phytoplasma ulmi'Ulmen (Ulmus)16SrV-AAY197655[43]
Jujube witches' broomHexenbesen an Jujuben'Candidatus Phytoplasma ziziphi'Chinesische Jujube (Ziziphus zizyphus)16SrV-BAB052876[44]
Aster yellowsVergilbung der Astern'Candidatus Phytoplasma asteris'Astern (Aster)16SrIM30790[45]
Mexican periwinkle virescenceVergrünung am mexikanischen Immergrünnoch nicht nachgewiesenImmergrün (Vinca)16SrXIII-AAF248960[46]
Sorghum bunchy shootBüschelgipfelkrankheit der Sorghumhirsennoch nicht nachgewiesenSorghumhirsen (Sorghum)16SrXXIV-AAF509322[24]
Sugarcane yellowsZuckerrohrvergilbungnoch nicht nachgewiesenZuckerrohr (Saccharum spp. und ihre Hybride)16SrXXVI-AAJ539179[21]
Sugarcane yellowsZuckerrohrvergilbungnoch nicht nachgewiesenZuckerrohr (Saccharum spp. und ihre Hybride)16SrXXVII-AAJ539180[21]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Y. Doi, M. Teranaka, K. Yora, H. Asuyama: Mycoplasma or PLT grouplike microorganisms found in phloem elements of plants infected with mulberry dwarf, potato witches' broom, aster yellows, or Paulownia witches' broom. In: Annals of the Phytopathological Society of Japan. 33, 1967, S. 259–266.
  2. ↑ boku.ac.at
  3. ↑ C. Marcone, H. Neimark, A. Ragozzino, U. Lauer, E. Seemüller: Chromosome Sizes of Phytoplasmas Composing Major Phylogenetic Groups and Subgroups. In: Phytopathology. (APS Press) 89 (9), 1999, S. 805–810. doi:10.1094/PHYTO.1999.89.9.805.
  4. ↑ P. Pracros, J. Renaudin, S. Eveillard, A. Mouras, M. Hernould: Tomato Flower Abnormalities Induced by Stolbur Phytoplasma Infection Are Associated with Changes of Expression of Floral Development Genes. In: Molecular Plant Microbe Interactions. (APS Press) 19 (1), 2006, S. 62–68. doi:10.1094/MPMI-19-0062.
  5. ↑ a b A. M. Tymon, P. Jones, N. A. Harrison: Phylogenetic relationships of coconut phytoplasmas and the development of specific oligonucleotide PCR primers. In: Ann. Appl. Biol. 132 (3), 1998, S. 437–452.
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  7. ↑ Nigel A. Harrison, Monica L. Elliott: Lethal Yellowing (LY) of Palm. auf der Homepage der University of Florida IFAS Extension, abgerufen am 27. März 2016.
  8. ↑ Western x-disease - a Spiroplasma. auf der Homepage Agriculture and Agri-Food des Government of Canada, abgerufen am 27. März 2016.
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  13. ↑ Data Sheets on Quarantine Pests: Potato purple-top wilt phytoplasma. (Memento des Originals vom 27. März 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.eppo.int der European and Mediterraneaen Plant Protection Organization (EPPO), abgerufen am 27. März 2016.
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Coconut palms affected by lethal yellowing phytoplasma