9 las bacterias.pdf

8/18/2019 9 las bacterias.pdf

1/52

BACTERIAS FITOPATOGENASIng. Tejada Hinojoza Juan Leonardo

tejada

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

FACULTAD DE AGRONOMIA

DPTO. DE SANIDAD VEGETAL


2/52

TIPOS DE CÉLULA

Pro = Antes, Karios = Núcleo)

o Células que carecen de núcleo u organelos

limitados por membranas.

(Eu = Verdadero, Karios = Núcleo)

tejada


3/52

CLASIFICACIÓN

ANTES!!!

tejada


4/52

DOMINIOo Actualmente considerado el

nivel taxonómico más alto.

tejada


5/52

DOMINIO

tejada


6/52

Arquea

o Halogeometricum borinquensis

o Haloterrigena thermotoleranstejada


7/52

DOMINIO

tejada


8/52

PROTISTAo

Son eucarióticos unicelulares o

multiceliados simples

oviven solitarios aunque algunas

especies forman agrupaciones

laxas de individuos denominadas

colonias.

tejada


9/52

BACTERIA (HISTORIA)o Anton van Leeuwenhoek (1683)

observó la bacteria por primera vez.

o Ehrenberg (1828) propuso el nombrede bacteria derivado del griego“BAKTER” bastón .

o Louis Pasteur (1822-1895) y RobertKoch (1843-1910) describieron elpapel de la bacteria como causa deenfermedades.

tejada


10/52

BACTERIAo Organismos unicelulares y

microscópicoso Carecen de núcleo u organelos

limitados por membranas.o Pared celular a base de

carbohidratos.

tejada


11/52

BACTERIAo Son muy pequeñas,

o 1 y 10 micrómetros (µm) de longitudo Modo variable de obtener la energía

y el alimento.

o Se encuentran eno el aireo el sueloo el agua

o Se pueden encontrar en algunosalimentos o viviendo en simbiosis conplantas, animales y otros seres vivos.

tejada


12/52

ESTRUCTURAS ASOCIADASo Flagelo

o Provee motilidad verdadera.o No estan presente en todas las bacterias.

o Fimbriaeo Son mas numeros y cortos.o Se asume que sirven para adherirse a superficies.

o Pilio Sumamente cortoso 1 o 2 presenteso Sirven para adherirse al tejido humano.o Envueltos en los procesos de conjugación.

o Cápsula

o Capa rígida que excluye partículaso Creada por depositos de polisacaridos.o Su composición química es variable.o Función: adhesión al hospedero y evitar fagocitosiso Tinta de India

tejada


13/52

ESTRUCTURAS ASOCIADASo Endospora

o Estrucutra de supervivenvia.o Resistente a:

o Caloro Disecación

o Radiacióno Ácidoso Desinfectanteso Químicos fuertes

o Presente en bacterias del sueloo Su descubrimiento ayudó al desarollo demétodos y técnicas adecuadas deesterilización

tejada


14/52

ESTRUCTURAS ASOCIADASo Inclusiones celulares

o Lugares de almacenajeoVacuolaoGranulos de almidón

o La célula los utiliza como fuente deenergía

tejada


15/52

METABOLISMOo Suma de todas las reacciones

químicas que ocurren en la céluloaviva.o Se divide en:

o Anaboismoo Biosíntesis de moléculas complejas a partir de

moléculas simpleso Catabolismoo Rompimiento de compuestos oorgánicos con

el fin de producir energía.

o Se requiere en grandes cantidades

debidoa que forma parte demoléculas orgánicas de importanciabiológica

tejada


16/52

¿COMO LOS MICROORGANISMOSOBTIENEN LOS NUTRIENTES?

o Autotrófoso Quimiotrofos

o Factores que afectan el crecimientoo Oxígeno

o Aeróbicoo Anaeróbico

o pHo Acidofílicos (+)o Alcalófilos (-)

o Temperaturao Psicrofilos (10-15°C)

o Psicrotolerante (15-30°C)o Mesófilo (30-40°C)o Termófilo (45-80°C)o Hipertermófilo (80°C o mas)

tejada

Ó


17/52

REPRODUCCIÓN

o TRANSFORMACIONo intercambio genético

producido cuando una

bacteria es capaz decaptar fragmentos deADN, de otra bacteriaque se encuentran

dispersos en el mediodonde vive.

tejada

Ó


18/52

REPRODUCCIÓN

o CONJUGACIÓNo una bacteria donadora

F+ transmite a través

de un puente o pili, unfragmento de ADN, aotra bacteria receptoraF-. La bacteria que sellama F+ posee un

plásmido, además delcromosomabacteriano.

Ó


19/52

REPRODUCCIÓN

o TRANSDUCCIÓNo la transferencia de ADN de unabacteria a otra , se realiza a travésde un virus bacteriófago, que se

comporta como un vectorintermediario entre las dosbacterias.

tejada

Ó


20/52

CLASIFICACIÓNo Mórfología

tejada


21/52

MORFOLOGIA DE LAS BACTERIAS

tejada


22/52

MONOTRICA

LOFOTRICA

ANFITRICA

PERITRICA

POLAR

BACTERIAS FITOPATOGENAS

tejada


23/52

Crecimiento de las coloniaso La morfología y tamaño de la colonia se

utilizan para identificar las especies debacterias.

tejada

Ó


24/52

TINCIÓN BACTERIANAo Se utilizan tintes para identificar

bacterias.o Ejemplo: tinción Gram

o Las células responden al tinte de

acuerdo a la complejidad ycomposición de su pared celular.

o Hay bacterias Gram +, Gram – oGram variable (menos común)

tejada

Ó


25/52

TINCIÓN GRAMBacteria Gram + Bacteria Gram -

Pared celular simple Pared celularcompleja

Capa de

peptidoglucanogruesa

Capa de

peptidoglucano fina

No capa externa delipopolisacáridos

Capa externa delipopolisacáridos

Retienen cristalvioleta/iodo-colorazul/violeta

Retienen safranina-color rojo/rosado

tejada


26/52

GRAM +

GRAM -

Retienen el Violeta degenciana

No retienen el Violetade genciana

PARED CELULAR DE LAS BACTERIAS

tejada


27/52

Gram -Gram +Fijación

Cristal violeta

Lugol

Alcohol

Safraninatejada


28/52

Peptidoglicano (mureína)

Membrana citoplasmática

Membrana externa

Gram -

Gram +

Peptidoglican (mureína)

Membrana citoplasmáticatejada

Í Ó


29/52

TAXONOMÍA Y EVOLUCIÓN BACTERIANA

- BACTERIAS

Pared celular

Cultivables “in vitro”

- BACTERIAS VASCULARES

Pared celular ondulada

Cultivables “in vitro” condificultad

Viven en el xilema

Se transmiten por Insectos

- MICOORGANISMOS SEMEJANTESA BACTERIAS

Pared celular

No se pueden cultivar “in vitro”

Viven en el floema y/o en elxilema

- ACTINOMICETOS

Pared celular

Cultivables “in vi tro ”

Forman “micelio”

- MOLICUTES

Carecen de pared celular

Viven en el floemaSe transmiten por Insectos

Sensibles a las Tetraciclinas

* ESPIROPLASMAS

Cultivables “in vi tro ”

Espiral

* FITOPLASMAS

No se pueden cultivar “in vi tro ”

Esféricos, pleomóficostejada

C t í d l ifi ió i l d


30/52

• Sero variedad o serotipo (antígenos distintos)

• Fago variedad (tipificación por fagos)

• Bio variedad (diferencias bioquímicas yfisiológicas)

• pato variedad (patogenicidad)

•

Morfo variedad (diferencias morfológicas)• Genomo variedad (grupos con ADN similares)

Categorías de clasificación a nivel desub-especie (tipificación)

Variedades o tipos

tejada

Á


31/52

POLIFÁSICA

Es la tendencia moderna. Consenso en

la integración de distintos tipos decaracteres:

Fenotípicos: - clásicos (morfología, nutrición, etc.)- marcadores quimio taxonómicos

- perfil de proteínas totales y enzimas

Genotípicos: clásicos: % G+Chibridación DNA-DNA

nuevos: fingerprinting (ej. perfiles molecularespor restricción o amplificación de ADN)

Filogenéticos: basados en el gen del ARNr 16Stejada

Esquema e as t cnicas e in ormaci n m s recuente


32/52

Esquema e as t cnicas e in ormaci n m s recuenteempleadas en la taxonomía polifásica (Vandamme etal ., 1996).

tejada


33/52

Secuencia del ARNr 16S

o Estructura primaria: Dominios de conservación universal Regiones altamente variables Dominios de nivel intermedio de

conservación, con cambios de

secuencia, pero conservación deestructura secundaria

o Estructura secundaria: Similar en todos los organismos Acotada por su función en la síntesis

de proteínas: función ancestraltejada

E t t d i


34/52

Estructura secundaria

Estructurasecundaria del

ARNr 16S de E. co li

Líneas gruesas: dominios

de conservación universal

Líneas normales:

dominios de conservación

intermedia

Líneas punteadas:

regiones hipervariables

tejada

RB L F L GENE N VER L


35/52

ARBOL FILOGENETICO UNIVERSAL

tejada

Características diferenciales entre Bacteria


36/52

Bacteria Archaea Eucarya

Peptidoglicano Sí No NoLípidos Enl. ester Enl. eter Enl. ester

Ribosomas 70S 70S 80S

tRNA iniciador Formilme-tionina

Metionina Metionina

Intrones en tRNA No Sí SíRNA polimerasa Una

(4 subun)

Varias

(8-12 subun)

Tres

(12-14 subun)

Ribosoma sensible a:

Toxina diftérica No Sensible Sensible

Cloranfenicol

Kanamicina

Estreptomicina

Sensible No No

Características diferenciales entre Bacteria,Archaea y Eukarya

tejada

Secuencias signaturas o firma en


37/52

Secuencias signaturas o firma enARNr

Oligonucleótidos o bases presentes endeterminadas posiciones en ciertosgrupos de organismos

Ejemplos:AAACUCAAA (posición 910) en Bacteria

CACACACCG (posición 1400) en Archaea

C (posición 47) en gamma-Protebacteria,Cianobacteria, Bacteroides, Grampositivos

tejada

Á b l d l ARN 16S


38/52

Árbol del ARNr 16S

o Termofilia representada en losgrupos mas profundos deArchaea y Bacteria

o Muchos de los linajes profundosson anaerobios o microaerofílicos

o Fotosíntesis basada enclorofilas: distribuida en varioslinajes de Bacteria

tejada

A b l d l d i i B t i


39/52

Arbol del dominio Bacteria

tejada

Fronteras: reas de investigación


40/52

Fronteras: reas de investigaciónpresentes y futuras

El sistema Tipo III funciona de

manera semejante a una jeringa y

émbolo para transportar proteínas

producidas por el patógeno quecausan enfermedad o desencadenan

la defensa en la planta

tejada

SINTOMAS

http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol08.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol08.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol03.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol03.jpg


41/52

SINTOMASManchas en hojas Manchas en frutos

Podredumbres Marchitamientos

Tizones

Los síntomas pueden variar con el foto período, variedad vegetal, temperatura y

humedad, y la dosis de infección. En algunos casos, los síntomas pueden desaparecer

o volverse poco importantes al continuar el crecimiento de la planta. Por ejemplo, el

desarrollo de la mancha Holcus o mancha bacteriana del maíz causada por

Pseudomonas syringae pv. syringae se frena al comenzar el tiempo cálido y seco.

Tumores

SINTOMAS

http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol14.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol07.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol07.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol17.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol17.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol16.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol16.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol15.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol15.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol14.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol14.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol04.jpghttp://www.apsnet.org/edcenter/intropp/PathogenGroups/Article%20Images/BacteriaEspanol04.jpg


42/52

SINTOMAS

agalla de corona,

una proliferación

de células

vegetales

produciendo una

abultamiento en el

cuello de las

plantas (Figura 7) y

sus raíces.

Algunas bacteriascausan una distorsión

de las hojas y tallos

relacionada con

hormonas, llamada

fasciación

Pudrición blanda

tejada

Podredumbre blanda Pectobacterium



43/52

Podredumbre blanda Pectobacteriumcarotovorum

Entra en el campo por semilla infectada o entra por heridas o

lenticelas luego.

• Su inoculación y diseminación en órganos carnosos y luegoen almacenamiento es favorecida por insectos.

• Producen muchas enzimas pectolíticas y maceran los tejidos.

tejada

Pectobacterium carotovorum


44/52

Pectobacterium carotovorum

Bi l í Bá i


45/52

Biología Básica

En concentraciones altas, acompañando el crecimientode las colonias (cada colonia tiene aproximadamente 107

to 108 células) en medio sólido, se pueden formar

pigmentos característicos dentro de la colonia o éstos

pueden ser excretados en el medio de cultivo; a veces se

necesita una iluminación especial (por ejemplo UV)

para ser detectados.

Ocasionalmente, los pigmentos bacterianos pueden ser

detectados en semillas.tejada

S p i n i



46/52

Supervivenciao las bacterias fitopatógenas sobreviven en

residuos vegetales sobre la superficie delsuelo, en o sobre semillas, en el suelo, yasociadas con hospedantes perennes.

o Pero algunas bacterias también puedensobrevivir en el agua, y algunas hasta enobjetos inanimados, o sobre o dentro deinsectos.

o Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus, el agente causal de la

podredumbre anular de la papa, sobreviveen maquinaria y material de empaque.

tejada

Penetración e invasión por bacterias


47/52

Penetración e invasión por bacterias

Generalmente penetra por heridas (heladas,

laboreo, insectos). A veces en suelos muy

húmedos a través de las lenticelas de raícessanas.

tejada

Diseminación


48/52

Diseminacióno ocurre por partículas de suelo y arena llevadas por el

viento, las que causan heridas, especialmente durante o

después de lluvias o tormentas.

o Las heridas son esenciales para el ingreso de muchosfitopatógenos. Los aerosoles generados por fluctuacionesdiurnas de temperatura permiten la diseminación, siempre

que la temperatura y humedad están en concordancia(Hirano and Upper 1989).

o Algunas enfermedades vegetales requieren ciertascondiciones de temperatura; por ej. Pseudomonas syringae(synonym: P. savastanoi) pv. phaseolicola causaenfermedad por debajo de 22°C (72°F) y Xanthomonascampestris (syn: X. axonopodis) pv. phaseoli, por encima de22°C en poroto (Phaseolus vulgaris)

tejada

Patógenos Vegetales u OrganismosÚ


49/52

Patógenos Vegetales u OrganismosRelacionados Útiles

Cuadro 2.Bacterias Útiles Asociadas a las Plantas

Taxón Función

Agrobacterium radiobacter K84 y K1026 Control biológico

Agrobacterium sp. M4 Fuente de una droga experimental parala degradación del colesterol

Agrobacterium radiobacter J14 Biodegradación de Atrazina, un herbicidaagrícola

Agrobacterium tumefaciens Plásmido vector para la transformaciónde las plantas (ingeniería genética)

Erwinia amylovora Fuente de harpina (Messenger), uninductor de la resistencia a las

enfermedades en las plantas

Xanthomonas campestris pv. campestris Goma xantán, un polisacárido usado enla producción de alimentos, agricultura,cosméticos y farmacia

Diversas bacterias asociadas a las plantas Endonucleasas de restricción, enzimasusadas en investigación científica para

cortar ADN en forma específicatejada

C t l Mi bi


50/52

Control Microbianoo Esterilización

o Destrucción o remoción de todo ser vivoo Desinfección

o Matanza, inhibición o remoción deorgasnismos patogénicos

o Usualmente en superficieso No es esterilización

o Sanitación

o Reducción de poblaciones microbianas

a niveles aceptables de salud pública

tejada

C nt l Mi bi n


51/52

Control Microbianoo Antisépticos

o Agentes químicos aplicados a tejido vivopara impedir crecimiento microbiano.

o Desinfectante

o Agentes químicos aplicados sobre

superficies para impedir crecimientomicrobiano.

o Antibiótico

o Medicamento qeu mata o inhibe el

crecimiento bacteriano.

Ejemplo: Penicillina

Estreptomicinatejada

Referencias


52/52

Referenciaso American Phytopathological Society. 2003. Microbial genomic sequencing. Perspectives of the American

Phytopathological Society (revised 2003). 21 pp.o Arnold, D.L., Pitman, A., and Jackson, R.W. 2003. Pathogenicity and other genomic islands in plant pathogenic bacteria.

Mol. Plant Pathol. 4:407-420.

o Arthur, J.C. 1885. Proof that the disease of trees known as pear blight is directly due to bacteria. N.Y. Agric. Exp. St. Bull. 2n.s: 1-4.

o Burger, A. and Eichenlaub, R. 2003. Genetics of phytopathogenic bacteria. Prog. Bot. 64:98-114. (Gram positive bacteria).o Cao, H., Baldini, R.L. and Rahme, L.G. 2001. Common mechanisms for pathogens of plants and animals. Annu. Rev.

Phytopathol. 39:259-284.o Ferl, R., Wheeler, R., Levine, H.G. and Paul, A.L. 2002. Plants in space. Curr. Opin. Plant Biol. 5:258-263.o Fraser, C.M., Eisen, J.A., Nelson, K.E., Paulsen, I.T. and Salzberg, S.L. 2002. The value of complete microbial genome

sequencing (You get what you pay for). J. Bacterial. 184:6403-6405.o Gelvin, S.B. 2003. Agrobacterium-mediated plant transformation: the biology behind the "gene-jockeying" tool. Microbiol.

Mol. Biol. Rev. 67:16-37.o Kennedy, B. W. and Alcorn, S.M. 1980. Estimates of U.S. crop losses to prokaryote plant pathogens. Plant Dis. 64:674-676.o Klement, Z., Farkas, G. L. and Lovrekovich, L. 1964. Hypersensitive reaction induced by phytopathogenic bacteria in the

tobacco leaf. Phytopathology 54:474-477.o National Center for Biotechnology Information, (NCBI), National Library of Medicine, National Institutes of Health,

Bethesda, MD. Genome Specific Resources. 2004. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/MICROBES/Complete.htmlo Ophel, K.M., Bird, A.F. and Kerr, A. 1993. Association of bacteriophage particles with toxin production by Clavibacter

toxicus, the causal agent of annual ryegrass toxicity. Phytopathology 83: 676-681.

o Pierson, L.S. III and Ishimaru, C.A. 2000. Genomics of plant-associated bacteria: A glimpse of the future has become reality. APSnet Feature Article. Aug.1-Aug.31, 2000.o Ponciano, G., Ishihara, H., Tsuyumu, S. and Leach, J.E. 2003. Bacterial effectors in plant disease and defense: keys to

durable resistance? Plant Dis. 87:1271-1282.o Schaad, N. W., Jones, J. B. and Chun, W. (ed.). 2001. Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria. 3rd

ed. American Phytopathological Society Press. St. Paul, MN.o Smidt, M.L. and Vidaver, A. K. 1987. Variation among strains of Clavibacter michiganense subsp. nebraskense isolated

from a single popcorn field. Phytopathology 77: 388-392.o Young, J.M., Saddler, G.S., Takikawa, Y., DeBoer, S.H., Vauterin, L., Gardan, L., Gvozdyak, R. I. and Stead, D.E. 1996.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/MICROBES/Complete.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.apsnet.org/online/feature/genomics/Top.htmlhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/MICROBES/Complete.html

9 las bacterias.pdf

Documents