Pierwotniak, który kocha kapustę

Patogen wywołujący kiłę kapusty należy do mikroorganizmów mających dużą zdolność przystosowania się do różnych warunków środowiskowych. Jest to pierwotniak wchodzący w skład supergrupy Rhizaria, która stosunkowo niedawno została wyłoniona jako jednostka taksonomiczna.

Liczne doniesienia naukowe i obserwacje praktyczne przez szereg lat wskazywały na występowanie pierwotniaka Plasmodiophora brassicae w glebach kwaśnych, a zatem o niskim pH, wynoszącym od ok. 4,5 do 5,5. Jednak, jak przekonujemy się w ostatnich latach, pierwotniak ten występuje już także w dobrze przewietrzanych i prawidłowo wapnowanych glebach o optymalnym pH (np. 6,5), choć nadal wybiera te fragmenty pola, w których stosunki wodne i kwasowość bardziej przypominają jego pierwotne kwaśne siedliska. W swoim cyklu życiowym patogen ma dwa ważne etapy rozwoju, kiedy materiał genetyczny wyprowadza ze swojej komórki do komórek rośliny
gospodarza.

Pierwszy etap rozwoju

W pierwszym etapie zarodniki przetrwalnikowe znajdujące się w glebie przekształcają się w zarodniki infekcyjne (zoospory) i przy pomocy dwóch wici nierównej długości mogą przemieszczać się w wodzie glebowej w poszukiwaniu korzeni. Na tym etapie mogą wnikać do włośników licznych gatunków roślin, skąd wydobywają się po wytworzeniu, a następnie rozpadzie plazmodiów. Nazwa Plasmodiophora pochodzi od wytwarzania plazmodiów, dlatego ważne jest zrozumienie, czym są te nietypowe struktury zwane inaczej komórczakami. Plazmodia to wielojądrowe masy protoplazmatyczne, które w przypadku kiły kapusty tkwią i „rozpychają się” w tkankach rośliny – gospodarza, dzieląc się w jego wnętrzu. W naturze występują liczne organizmy, których wielojądrowe masy mogą się poruszać ruchem pełzakowatym, a po drodze pochłaniać napotkane mikroorganizmy i żywić się nimi. Jednak plazmodia tworzone przez P. brassicae są unieruchomione w tkankach rośliny – gospodarza. Uważa się, że plazmodia mogą przystosować organizm do lepszego i wydajniejszego wykorzystania pożywienia, bowiem dystrybucja materiałów odżywczych w jednej wspólnej cytoplazmie zamiast w wielu komórkach niewątpliwie napotyka na mniej przeszkód.

Drugi etap rozwoju

Z praktycznego punktu widzenia jest to najważniejszy etap, choć w znacznej mierze podobny do pierwszego, w tym sensie, że zoospory ponownie szukają korzeni włośnikowych w celu inicjacji infekcji. Ważna różnica polega na tym, że tym razem patogen powodujący kiłę kapusty silnie poraża wyłącznie rośliny kapustowate, atakując je głównie od strony podstawy włośnika. Podsumowując, zoospory pierwszej generacji mają spore spektrum roślin żywicielskich, a zoospory drugiej generacji infekują wyłącznie rośliny kapustowate. Może to być rzepak, ale także mogą to być wszelkie warzywa kapustowate, takie jak: brukselka, brokuły, kalafior, jarmuż, kalarepa, kapusta głowiasta biała i czerwona, kapusta pekińska i chińska. Na polach rośnie wiele chwastów kapustowatych i także na nich obserwuje się objawy kiły. Co więcej, porażeniu ulega także gorczyca, przez wiele lat stosowana jako roślina międzyplonowa.

tekst i fot. prof. dr hab. Małgorzata Jędryczka

Instytut Genetyki Roślin PAN, Poznań

Cały tekst można przeczytać w wydaniu 06/2024 miesięcznika „Nowoczesna Uprawa”