Kam, M., de

Wageningen Yield 

28
Pseudomonas syringae en vorst: een gevaarlijke kombinatie / M. de Kam
R.B.L.,,De Dorschkamp", Wageningen
Inleiding
In de fytopathologische literatuur wordt vaak verband gelegd
tussen het optreden van ziekten bij verschillende planten, ver-
ootzaakt door de bakterie Pseud,omonat syringae en vorstschade.
Veelal werden konklusies getrokken op grond van veldwaar-
nemingen, waarbij werd vastgesteld dat de bereÍfende ziekte
heviger optrad op plaatsen waar gewoonlijk meer nachtvorst
voorkwam. Daarnaast werden doelgetichte proeven uitgevoerd
om de relatie tussen P, ryringae en vorst aan te tonen.
Ook bij populier is enkele malen verband gelegd tussen het op-
treden van de zogenaamde ,,Pseudomonas kanker" en vorst, maar
de konklusies waren niet eensluidend. Zo suggeÍeert Day
(1948), dat vorstschade bij populier de inleiding vormt voor
een aantasting door P. syringae. Sabet (1953) kwam na een aan-
tal inokulatieproeven evenwel tot de konklusie dat de bakterie
P. syringae éérst in de populier aanwezig moet zijn, waarna de
aantasting wordt gestimuleerd door vorst. Ook sterk wisselende
temperaturen blijken een gunstige invloed te hebben op de ont-
wikkeling van P. syringae, zoals onder andere door Klement
(1974) en zijn medewerkers werd aangetoond bij het onderzoek
naar de bakterieziekte van abrikoos.
Een belangrijke bijdrage aan het onderzoek naar de relatie tus-
sen P, ryringae en vorstschade werd geleverd door een groep
onderzoekers aan de universiteit van \Tisconsin. Tiidens hun
onderzoek naar een bladvlekkenziekte van mais, veroorzaakt
door de schimmel Helmintbosporium turcicam, werden zij ge-
heel onverwachts met dit probleem gekonfronteerd. Na een
nachtvorst was een deel van hun proefplanten bevroren, waarbij
duidelijk bleek dat de maïs die met genoemde schimmel was
geïnokuleerd, veel meer vorstschade vertoonde dan de niet be-
handelde planten (Hoppe, Arny en Martens, I964).Deze kon-
klusie was wel wat voorbarig, gezien het feit dat de mais niet
met een reinkultuur van deze schimmel geïnokuleerd werd,
maar bestoven met gedroogde, gemalen maïsbladeren die door
de schimmel waÍen aangetast.
Uit hun verdere onderzoek bleek later dat het niet de schimmel
Helminthosporium was die de planten gevoeliger had gemaakt
voor voÍst, maar de bakterie Pseud.omonas syringae, die even-
eens op dit fijngemalen blad aanwezig was.
Proeven in klimaatkamers toonden aan, dat maïsplanten die
vooraf werden bespoten met een reinkultuur van P. syringae,
bevroren bij een temperatuur van -4 oC, terwijl de planten die
geen P. syringae op hun bladeren hadden, pas bij -8 oC bevro-
ren. Hiermee was het bewijs geleverd dat de vorstgevoeligheid
van maïs sterk wordt beïnvloed door de aanwezigheid van Pseu-
d.omonas syringae op het blad (Arny, Lindow en Upper, 1976).
Hoewel nog steeds niet is opgehelderd hoe dit merkwaardige
mechanisme precies werkt, is intussen wel bekend geworden
dat veel bakteriën van het geslacht Pseudomonu kernen produ-
ceren, waaromheen zich ijskristallen kunnen vormen (Maki en
medewerkers, 1974). Gebleken is, dat het uitsluitend deze ,,ijs-
kernvormers" zijn, die de vorstgevoeligheid van planteweefsels
verhogen (Arny en anderen, 1976).
In hun studie naar de vorming van ijskernen door soorten van
het geslacht Pseud'omonu onderzochten Hirona en anderen
(I978) ook een viertal P. syringae isolaten van populier, waar-
van er drie in staat bleken ijskernen te vormen.
Vorstschade bij populieren is een veel voorkomend verschijnsel.
Joachim (1957) heeft hierover uitvoerig bericht en noemt daar-
bij ook de rol van sterk wisselende temperaturen, evenals Van
Pseudomonas syÍingae and Írost: a dangerous combination
Summary
An optimal ELISA hu been deaeloped. for arc in tbe detection ol
solable antigens of Erwinia salicis in learcs of Salix alba. Alhaline
phospbatase-conjagate proued. to be more sil;table than horse radish
peroxidase lo d.etec, E. salicis antigens. An aspecific reaction in the
ELISA d.ae to *nÉnotun s*b$ances in taillotu leaf extracts could be
elininated by adding 2.0 /e polyainyl pyrrolid.one to tbe extraction
baÍfer (cf. Clark and Adatnt, 1977).
The highest aníigen concentrations uere detectetl in tlte louer leaaes
of the shoots. Antigen trdnsport tbroagh tbe xylent uas obuio*sly betterin S. alba'Liempde' than in S. alba 'Licbtentoorde' and tbe antigen
concentration in leaues fl*cl*aled stron.gly duing the growing season.Not only E. salicis saspenilons, bat also *ltrafiltrates of these saspen-
sions ca*sed. uilting of leaaes, at auas shotan in experiments tuith excised.
uillow tuigs ancl tuith 3-yar old trees in the Íield. Tbe experiments
silggest, ,bat in case oÍ lYatermark d.iseate the uilting symptoms are
brotgbt aboat by E. salicis bacteia u,hicb block the xflem uessels and
by sol*ble dnrigens released from rhese bacíeria, rahich d.ist*rb tbe udter
economy ol the leaaes in sita.
The describeà techniqae ol detecting soluble antigens in leaaes is ab-
breaiated. ro "SAl-detection method".
der Meiden (L965), die de ernstige vorstschade aan populieren
In 1962 vooral toeschr:ijÍt aan sterk fluktuerende temperaturen
in de eerste vier maanden van dat jaar.
Uit al dit onderzoek is onweerlegbaar gebleken dat er een dui-
delijk verband bestaat tussen het optreden van vorstschade en
het vóórkomen van P. syringae. Her onderzoek dar in dit arrikel
wordt beschreven had ten doel na re gaan, of ook bij populier
dit verband kon worden aangetoond.
Eigen onderzoek
I Ziektesymptomen
ln 1978 bleken een groot aantal I jaar oude Populus trichocarpa
kruisingen in de kwekerij van het R.B.L. ,,De Dorschkamp" her
volgende ziektebeeld te vertonen. In de bast van de srammerjes
zaten kleine overlangse scheurtjes die tot ongeveer 30 cm hoogte
aan de zuidkant van de planten voorkwamen. Uic deze scheur-
tjes droop sap langs de stam, dat later zwart werd. De bast naast
de scheurrjes zag er blj aansnijden glazig, uit en her cambium
was lichtbruin verkleurd. De aangetaste bast stierf vervolgens
tf maar later in het jaar trad herstel op: er werd callus gevormd,
dat de ontstane wonden weer gedeeltelijk overgroeide (figuur 1).
De algemene opvatting is, dar de hier beschreven sympromen
door vorst worden veroorzaakt.
2 De rol uan Pserdomonas syrin.gae
Isolaties toonden aan, dat in het glazige weefsel en her verkleur-
de cambium zeer veel bakteriën van de soofi Preudononar ry-
ritzgae voorkwamen. In het najaar van 1978 werden mer 2 iso-
laten, de nummers 111 en lI2, acht l-jarige P. trichocarpa's
geïnokuleerd, door 30 cm boven de grond een wondje in de
bast te maken en daar wat bakteriesuspensie in te brengen. De
inokulaties werden uitgevoerd aan de zuidzijde van de planren.
Vier andere planten werden op dezelfde manier verwond, maar
met water behandeld.
Het jaar daarop vertoonden alle geïnokuleerde planten dezelfde
symptomen als hierboven werd beschreven, terwijl de wondjes
waar geen bakteriën in waren gebracht, helemaal overgroeiden
(figuur 2). Herisolaties uit de aangetasre weefsels leverden op-
nieuw P. ryrin.gae op.
29
Hiermee was aangetoond, dat P. syringae de oorzaak was van de
beschreven symptomen. Síaarom de bakterie echter de planten
steeds aan de zuidzijde aantast was nog niet bewezen, al gaven
de literatuurgegevens (zie inleiding) duidelijke aanwijzingen
dat het antwoord moest worden gezocht in de richting van vorst
of flukruerende temperaturen.
) Toenarte aan d'e uorstgeaoeligheià.
aeroorzaak, d'oor P, syringae
In 1980 werden 46 dríe maanden oude P. trichocarpa zaailingen,
die in een kas waren gekweekt, onderzocht op aanwezigheid van
P. syringae bakteriën op het blad. Nadat was vastgesteld dat
deze bakterie niet in aantoonbare hoeveelheden voorkwam, wer-
den 23 planten bespoten met een suspensie van P, syringae stam
112, terwijl de andere 23 mer water werden bespoten.
Vetvolgens werden van beide behandelingen 18 planten 1 of 2
uur blootgesteld aan een temperatuur van -3 tot -4 "C. De
andere planten bleven in de kas bij +20 oC.
Zodra ze uit de koelcel gehaald werden bleek, dat de met P, ry-
àngae bespoten planten totaal bevroren waren, waarbij het geen
verschil maakte of ze I of 2 uur koud hadden gestaan. De met
water bespoten planten vertoonden nauwelijks enige vorstschade
(figuur 3). Een soortgelijke proef met Populus nigra zaailingen
leverde dezelfde resultaten op.
Fig. 1 Pseudomonas syringae of vorst? Natuurlijke aantasting van 2D
jaar oude Populus trichocarpa, Iíageningen.
Fig. 1 Psepd.ontonas syringae or frosl? Nataral altack ol 2-year-old
Popil *s ticbocarpa, ll/ageningen.
\Fig,. 2 Twee jaar oude P. trichocarpa, I jaar na kunstmatige inokulatie.
Links: kontróleplanten; midden en rechts: geïnokuleerd met P. syringae.
Fig. 2 Ttao-year-old. Popdas írichocarpa, or2e yeltr after artificial in-
oc*larion. Left: control; mil.d.le and. rigbt: inoc*lateà uith P. syringae.
30
:É
Wba, a.:
"?'::'''
-,,1'
t
*lrt%
Fig,. 4 Bastnecrose bij P. trichocarpa, 3 weken na inokulatie met P. sy-
ringae; de invloed van wisselende temperaturen.
Fig, 4 Barh neuoses in Pop*l*s trichocarpa, 3 uteeks after inocalationuith P. ryringae; inflrcnce of flactuting temperdtilres.
temperaluuóehandeling/
lemperature lrealmenl
Fig. 1 P. nigra zaailingen na 2 uur vorst (-3 tot -4 'C). Links onbe-handeld, rechts voorafgaande aan de koudebehandeling bespoten met
P. syringae.
Fig. 3 P. nigra rcedlingt exposed. to frost for 2 ho*rs (-3 to -4"C).Lelt *nrreated, right grayed. uith P. syringae prior to the frost-treat-
menr.
4 Toename aan d.e aktiahàt aan P. qringae, aet-
oorzdakt d.oor srerhe uhrcling aa.n d,e ten perahtut
In november 1980 na de bladval werden I00 P. tri-
cltocarpa zaailingen, die buiten waren opgekweekt
en ongeveer 30 cm hoog waren, in de kas gezet.
Vijfenzeventig planten werden daarna met een in-
jektienaald halverwege her stammetje geïnokuleerd
met P. syringae stam 112, terwijl de overige 25 op
dezelfde manier werden behandeld met water. Ver-
volgens werden de planren in 5. groepen verdeeld,
waarbij elke groep bestond uit 15 geïnokuleerde en
5 met water behandelde planten. Eike groep kreeg
een andere temperatuurbehandeling, te weten:
groep I:
2l dagen +15 oC.
groep II:
7 dagen f 15, daarna 5 dagen {2, daarna ! dagen+lt oc.
groep III:
7 dagen |15, daana wisselde de temperatuur 5
dagen lang elke dag van f-1.7 naar 12, daarna 9
dagen f 15 oC.
groep IV:
7 dagen f 15, daarna 5 dagen -2, d,aarna ! dagen
+15 oC.
groep V:
7 dagen 1.l5, daarna wisselde de temperatuur 5
dagen lang elke dag van ll7 naar -2, daarna 9
dagen f 1) oC (zie figuur 4).
De eerste week na de inokulatie, toen de planten bij
+15 "C stonden, was er nog geen reaktie te zien,
maar zodra de planten werden blootgesteld aan tem-
peratuurschommelingen, begon een aantal etvan
zwarte plekken op de bast te vertonen, die zich vanaf
de inokuiatieplaats uitbreidden. Deze zw^Íre plekken
zijn typisch voor een aantasting door P. syringae,De
met water behandelde planten reageerden niet.
aanlasting/attack
-) gemiddelde van de positieÍ reagerende planten
mean oí the positively reacting plants
49 mm
28 mm
14 mm
10 mm
7
3
0
3
15
15
15
15
lengle
necrose')
length oÍ
necrcsis')allacked
aangetasl
planls
planten
plants
lrealed
planten
behandeld
-2
+2
+ 15
-l- I-t-
+
-2
+
+
+
ino culalie I i n oc u I a t i o n
9 dagen
days
7 dagen
days
gÍoep V
gtoup V
groep lV
gtoup IV
gÍoep lll
group lll
+2
groep li
gtoup ll
groep I
group I
3t
Figuur 4 laat zien hoe de geïnokuleerde planren reageerden op
de temperatuurbehandeling. Het minst aangetast werden de
groepen I en III. Iets meer planten werden aangerasr in de groe-
pen II en IV, waarbij de zwarte plekken in groep IV gemiddeld
twee keer zo groor waren als in groep II. De meesre planren
werden ziek in groep V en daar waren de zwarre plekken ook
het grootst. Opmerkelijk was het verschil russen gro€p III en V:
in groep III (geen aantasting) had de remperatuur sterk gefluk-
tueerd, maar was niet onder nul geweest, terwijl bij groep V
(sterkste aantasting) bij eenzelfde fluktuatie-frequenrie de tem-
peratuur wèl voorbij het vriespunr was geweesr.
Hieruit blijkt, dat fluktuatie van de temperatuur de ontwikke-
ling van P. syringae bevordert, maar vooral dàn, als het vries-
punt binnen de fluktuatie ligt.
Konklusies
Uit het bovenstaande blijkt, dat bij populieren minstens twee
faktoren een rol spelen bij her ontstaan van vortschade en aan-
tasting door P. ryringae.1 De vorstgevoeligheid van de populier neemr roe bij aan-
wezigheid van P. ryringae.2 Een aantasting door P. syringae wordt gestimuleerd door
sterke temperatuurwisselingen, vooral als het vriespunt binnen
de fluktuatie valt.
Hieruit blijkt, dat P. syringae en vorsr een gevaarlijk duo vor-
men: de bakterie verhoogt de vorstgevoeligheid van de planr,
terwijl vorst het risiko van een aantasring door P. syringae doet
toenemen. Het is nu ook duidelijk, waarom de ,,vorstschade"
aan de zuidkant van de planren vlak boven de grond her hevigst
is. In het vroege voorja;r, als de plant uit zijriwinterrust kÀr
maar nog geen bladeren heeft, kan de zon direkt op de bast
schijnen. Hierdoor loopt de remperaruur bij helder weer overdag
sterk op, terwijl juist bij dit weertype 's nachrs sterke uitstraling
plaatsvindt. Daardoor kan de remperaruur mer name vlak boven
de grond tot onder het vriespunt dalen. Dat zijn precies de om-
standigheden waaronder P. syringae zich optimaal kan ontwik-
kelen en waarbij bovendien de vorstgevoeligheid van de weef-
seis toeneemt, zodat bij voldoende lage teinperaruur er eerder
vorstschade optreedt. Op deze wijze ontstaat een ziektebeeld dat
door P. syringae en vorst samen wordt veroorzaakt.
Literatuur
- Árny, D. C., S. E. Lindow & C. D. IJpper. 1976. Frost sensitivity of
7,ea mays increased by application of Pseudomonas syringae. Nature
262: 282-284.
- Day, V. R. 1948. A note on canker development in poplars and
willows. Ned. Bosb. Tijdschr. 20 323-3j0.
- Hirano, S. S., E. Á. Maher, A. Kelman e.a. 1918. Ice nucleation
activity of fluorescent plant pathogenic Pseudomonads. In: Proc. 4th Int.
Conf. Pl. Path. Bact., Ángers, part 2,717-724.
- Hoppe, P. 8., D. C. Árny & J. r$(/. Martens. 1964. Frost susceptibilityin corn increased by leaf blight infections. Plant Dis. Reporter 48:
81t-816.
- Joachim, H. F. 19t7. Ueber Frostschaden an der Gattung Populus.Árch. Forstw. 6: 60I-678.
- Klemeot, 2., D. S. Rozsnyay & M. Ársenyevic. 7974. Ápoplexy of
apricots III. Relationship of winter Írost and the bacterial canker and
die-back of Apricots. Acta Phytopathol. Acad. Sci. Hung. 9: ))-41.
- Maki, L. R., E. L. Galyan, M-M. Chang-Chien & D. R. Caldwell.
1974. Ice nucleation induced by Pseudomonas syringae. Appl. Micro-
biol. 28: 456-419.
- Meiden, H. A. van der" 1961. Schade door late wintervorst bif popu-
lier. Populier 2: 6-8.
- Sabet, K. A. 1951. Studies on the bacterial die-back and canker
disease of-poplar III. Freezing in relation to the disease. Ann. Áppl.Biol. 40: 645-650.
KNPvouwkarton
De Verenigde Papierfabrieken Eerbeek B.V, is
producent van meerlagig vouwkarton en
handelt onder de naam KNP VOUWKARTON,
Het KNP vouwkarton is een hoogwaardig,
gespecialiseerd produkt dat o.m. gebruikt
wordt voor verpakkingen en
g ram mofoonplaathoezen.
Bij de fabrikage van dit produkt wordt voor
een belangrijk deel gebruik gemaakt van
inlands populierenhout.
De Verenigde Papierfabrieken zijn daarom
geinteresseerd in de aankoop van
populierenhout op stam of geveld.
Wij willen in kontakt komen met bezitters of
beheerders van populieren.dle willen
verkopen.
Nadere inÍormatie willen wij graag geven via
de heer W. Boot, hoofd inkoop van de
Verenigde Papierfabrieken te Eerbeek.
Het telefoonnummer is 08338-9133.


Pseudomonas syringae en vorst: een gevaarlijke kombinatie

http://library.wur.nl/WebQuery/wurpubs/fulltext/447825

Pseudomonas syringae en vorst: een gevaarlijke kombinatie

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield