Xylella fastidiosa, ένα βακτήριο που απειλεί συνολικά την ελληνική δενδροκομία και όχι μόνο

Σάββας Σ. Παστόπουλος

Γεωπόνος (MSc), Ν. Μυλότοπος Γιαννιτσών.

1. Εισαγωγή

              Ένα όχι και τόσο γνωστό παθογόνο στους Έλληνες καλλιεργητές ευθύνεται για μεγάλες καταστροφές στους Ελαιώνες της Νότιας Ιταλίας καθώς και σε άλλες καλλιέργειες παγκοσμίως. Πιο συγκεκριμένα το βακτήριο αυτό σε συνδυασμό με ένα σύμπλεγμα μυκήτων (Phaeoachremonium και Phaeomoniella) σήψης του ξύλου καθώς και το ξυλοφάγο έντομο Zeuzera pyrina προκάλεσαν την ασθένεια Σύνδρομο Αιφνίδιας Παρακμής της Ελιάς (Quick decline syndrome of olive) (εικόνα εισαγωγής) ενώ συμπτώματα εμφάνισαν και γειτονικά κτήματα Αμυγδαλιάς (Saponari et al., 2013). Η ασθένεια προσβάλει κυρίως ηλικιωμένους ελαιώνες προκαλώντας την ξήρανση των φυτών. Η ασθένεια παλαιότερα εμφανίσθηκε και στην Καλιφόρνια. Ειδικότερα, ο Krunger το 2010 είχε συνδέσει το βακτήριο με το θάνατο ελαιόδεντρων σε αστικούς χώρους. Ωστόσο, ο εντοπισμός του βακτηρίου και σε ασυμπτωματικά δένδρα προκάλεσε σύγχυση στην ακριβή αιτία ξήρανσης (Krugner, 2010). Το βακτήριο έχει εντοπισθεί σε όλη την Αμερική, στην Ιταλία, στην Γαλλία, στην Ισπανία αλλά και στην Γερμανία (Στοιχεία EFSA, Xylella fastidiosa, https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/xylella-fastidiosa, 22/12/2018). Η πρώτη αναφορά του βακτηρίου σαν παθογόνο ήταν το 1987 όπου βρέθηκε ως η αιτία της ασθένειας Pierce στα αμπέλια της Καλιφόρνιας καθώς και της ασθένειας της ροδακινιάς (Phony peach disease), στην πορεία αναφέρεται ως το κύριο παθογόνο αίτιων καταστρεπτικών ασθενειών στην Αμυγδαλιά, την Δαμασκηνιά, τη Λεμονιά, το Πεκάν κ.α. (Janse και Obradovic, 2010).

2.1. Το παθογόνο

            Το βακτήριο ανήκει στο είδος Xylella fastidiosa με 4 υποείδη (Subsp). Το αρνητικό κατά Gram βακτήριο έχει πολύ αργή ανάπτυξη και εγκαθίσταται στους αγγειώδεις ιστούς των φυτών. Ενώ μεταφέρεται κυρίως με έντομα φορείς τους γένους Cicadellidae (Τζιτζικάκια) κ.α. Το βακτήριο μπορεί να παραμείνει εντός του πεπτικού σωλήνα των εντόμων καθώς και να αναπαραχθεί. Εντός των φυτών το βακτήριο μπορεί να μετακινηθεί μέσω των αγγειωδών δεσμίδων ανοδικά και καθοδικά. Ενώ κατά την εγκατάσταση γίνεται και μεταφορά από ένα αγγείο σε άλλο, η μεταφορά αυτή είναι καίρια για την εξέλιξη της ασθένειας. Οι βέλτιστες θερμοκρασίες είναι ανάπτυξης του είναι 26-28 (Janse και Obradovic, 2010).

Εικόνα 2. Συμπτώματα σε νεαρά κλαδιά ελιάς

            Εντός των αγγείων του ξύλου το βακτήριο παράγει βιομεμβράνες οι οποίες φράζουν τα αγγεία. Η έλλειψη νερού και στοιχείων που προκαλείται ευθύνεται για τα συμπτώματα στο φύλλωμα των φυτών. Το κάθε είδος εμφανίζει διαφορετικά συμπτώματα στην έκφραση της ασθένειας (πχ. η ροδακινιά εμφανίζει νανισμό ενώ η αμυγδαλιά ξήρανση των φύλλων από την κορυφή προς τον ποδίσκο). Οι βιομεμβράνες είναι βακτηριακές κατασκευές που προστατεύουν τον πληθυσμό από εξωγενείς παράγοντες όπως αντιβιοτικά ή αντισώματα ενώ ρυθμίζουν και θέματα επάρκειας τροφής και νερού. Τα βακτήρια εντός της μεμβράνης λειτουργούν ομαδικά. Η μεμβράνη αποτελείται κυρίως από πρωτεΐνες και νερό (Bogino  et al., 2013). Η κατασκευή της μεμβράνης στο εργαστήριο απαιτεί 20 ημέρες και συμβαίνει σε 4 φάσεις. Ενώ έχει βρεθεί ότι περιέχει 144 διαφορετικές πρωτεΐνες (Marques et al., 2002).

            Η επίμονη παραμονή του βακτηρίου εντός των εντόμων φορέων αποτελεί στοιχείο κλειδί για την επέκταση της ασθένειας. Το βακτήριο όπως προαναφέρθηκε μπορεί να αναπαραχθεί και να παράγει βιομεμβράνες εντός των εντόμων ξενιστών. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Φυτοπροστασίας (EFSA) έχει κατατάξει το συγκεκριμένο βακτήριο ως σοβαρό κίνδυνο για την παγκόσμια Γεωργία.

2.2. Οι ξενιστές

            Όπως αναφέρθηκε και στη εισαγωγή το συγκεκριμένο βακτήριο ευθύνεται για πλήθος ασθενειών σε διάφορες καλλιέργειες. Προσβάλει τόσα πολλά είδη φυτών, καλλιεργούμενα και μη, που η επιστημονική κοινότητα συνεχίζει και μετράει. Σύμφωνα πάντως με τις τελευταίες έρευνες προσβάλει 359 είδη φυτών (EFSA. 2015. Update of a database of host plants of Xylella fastidiosa: 20 November 2015 EFSA Journal 2016; 14 (2): 4378 https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2016.4378). Ενώ μπορεί να παραμένει και σε πολλά χωρίς να προκαλεί συμπτώματα. Στην Ιταλία σε μία μεγάλη έξαρση το 2013 η προσβολή από 8000 εκτάρια επεκτάθηκε σε 23000 εκτάρια σε 2 χρόνια. Μάλιστα, μετά από γενετικές έρευνες βρέθηκε ότι υπήρχε και ένα διαφορετικό υποείδος από αυτό της Καλιφόρνιας. Πιο συγκεκριμένα βρέθηκε το Xylella fastidiosa subs pauca το οποίο πιθανότατα προέρχεται από την Κόστα Ρίκα (Elbeaino et al., 2014). Δεν έχει εξακριβωθεί επαρκώς η εξειδίκευση των στελεχών στα φυτικά είδη. Σύμφωνα με τον Martelli (2018) το στέλεχος του βακτηρίου στην Ιταλία δεν προσβάλει τα σταφύλια και τα εσπεριδοειδή αλλά την ελιά, την αμυγδαλιά, την κερασιά κ.ά.

Στην ελιά τα πρώτα συμπτώματα εμφανίζονται, μετά την απόφραξη των αγγείων, με την μορφή ξήρανσης των φύλλων (leaf scorch) (Εικ. 2) η οποία ξεκινάει από την κορυφή προς τον ποδίσκο ενώ μοιάζει πολύ με διάφορες τροφοπενίες. Στην πορεία ξηραίνονται οι κορυφές του δένδρου και στο τέλος όλο το φυτό. Η τελική εικόνα μοιάζει πολύ με αυτή του καψίματος από φωτιά (Εικόνα 3). Στην Ιταλία, μετά τις πρώτες προσβολές οι παραγωγοί κλάδεψαν αυστηρά τα μολυσμένα φυτά προκειμένου να εκπτυχθεί νέα βλάστηση ωστόσο η αναγέννηση κράτησε ελάχιστα και τα φυτά ξεράθηκαν. Σε αρκετές περιπτώσεις υπήρχε έντονη βλάστηση από την βάση του κορμού για όσο χρόνο οι ρίζες ήταν ζωντανές (Εικόνα 3). Το σύνδρομο της παρακμής της ελιάς αποδόθηκε στο συγκεκριμένο βακτήριο σε συνδυασμό με μύκητες που προσβάλουν το ξύλο της ελιάς (Phaeoacremonium spp., Phaemoniella spp.) αλλά και το έντομο Ζεύζερα (Zeuzera pyrina Linnaeus 1761). Η ταχεία μετάδοση του βακτηρίου βασίσθηκε στο έντομο Philaenus spumarius ένα ημίπτερο της οικογένειας Aphrophoridae. Το έντομο εγκαθιστούσε το βακτήριο απευθείας στους φυτικούς ιστούς μεταδίδοντας το από δένδρο σε δένδρο. Σύμφωνα με τον Martelli (2018) το 80% των εντόμων που συλλέχθηκαν από τα μολυσμένα κτήματα είχαν την ικανότητα να μεταδώσουν τον βακτήριο σε αμόλυντα φυτά ελιάς. Η καλλιέργεια της Ελιάς είναι από της σημαντικότερες στην Ιταλία και η σημαντικότερη στην Ελλάδα (1,7 εκ. τόνοι καρπού ελιάς). Μία μεταφορά του παθογόνου στην Ελληνική επικράτεια μπορεί να συμβεί οποτεδήποτε, είτε με μεταφορά φυτικού υλικού είτε με μεταφορά μολυσμένων εντόμων μέσω των διεθνών μεταφορών. Η ετοιμότητα των αρχών, των γεωπόνων αλλά και τον αγροτών πρέπει να είναι τέτοια ώστε η όποια δράση να ληφθεί αστραπιαία για να μην οδηγηθεί η ελληνική γεωργία σε έναν Αρμαγεδδών. Η φυσιολογία των ελληνικών ελαιώνων με τα αιωνόβια δένδρα σε δύσβατες περιοχές θα λειτουργήσει αρνητικά στην αντιμετώπιση της όποιας επιδημίας.

Εικόνα 3. Δένδρα ελιάς μετά από την προσβολη από την ασθένεια.

            Εκτός της Ελιάς, το βακτήριο προσβάλλει την αμυγδαλιά, τη ροδακινιά, τη κερασιά, το αμπέλι, τη δαμασκηνιά, τον πλάτανο, την πικροδάφνη κ.α. Στα αμπέλια τα πρώτα συμπτώματα είναι οι αιφνίδιες ξηράνσεις μεγάλων τμημάτων των φύλλων. Πέριξ των νεκρωτικών κηλίδων, τα φύλλα μεταχρωματίζονται σε κόκκινο και κίτρινο χρώμα. Πολλές φορές τα φύλλα πέφτουν από τους ποδίσκους με αποτέλεσμα οι ποδίσκοι να μένουν επάνω στα πρέμνα. Οι ομοιότητα αυτών των συμπτωμάτων με άλλες ασθένειες δεν επιτρέπει την διάγνωση της ασθένειας μακροσκοπικά.

            Στη Ροδακινιά η ασθένεια ονομάζεται και Phony Peach Disease, εμφανίζεται με βραχείς βλαστούς, μικρά μεσογονάτια διαστήματα και σκουροπράσινα φύλλα,  ενώ οι βλαστοί φύονται πυκνοί. Τα φύλλα των προσβεβλημένων βλαστών παραμένουν το φθινόπωρο για μεγάλο χρονικό διάστημα επάνω στο δένδρο. Η ασθένεια εξελίσσεται αργά, ωστόσο τα δένδρα προσβάλλονται ολόκληρα. Τα δένδρα δεν ξηραίνονται αλλά είναι λιγότερο παραγωγικά και ευάλωτα σε ασθένειες και έντομα (Janse και Obradovic, 2010).

Εικόνα 4. Βλαστοί ροδακινιά με τα συμπτώματα της ασθένειας

            Στην Αμυγδαλιά προκαλεί την ασθένεια Leaf scorch disease (ALS). Τα πρώτα συμπτώματα εμφανίζονται το καλοκαίρι στα φύλλα. Τα φύλλα την παρουσιάζουν περιφερειακή ξήρανση παρόμοια με την τοξικότητα αλάτων. Ακολουθεί μία αργή καταπόνηση όλου του φυτού με άμεσες συνέπειες στην παραγωγικότητα. Στην αμυγδαλιά έχουν εμφανισθεί δύο υποείδη του X. fastidiosa το multiplex και το fastidiosa (Chen et al., 2008). Στην Ισπανία η ασθένεια πλέον είναι ένα τεράστιο πρόβλημα καθώς έχει επεκταθεί σε μία έκταση 878 τετραγωνικών χλμ. σε 47 μολυσμένους οπωρώνες. Η εμφάνιση της ασθένειας στις 3 κύριες παραγωγικές χώρες παραγωγής αμυγδάλου  θέτει πλέον σε κίνδυνο την παγκόσμια επάρκεια αμυγδάλου. Μόνο οι δύο Ευρωπαϊκές χώρες έχουν πλέον 6,53 εκ. στρ. αμυγδάλου (De Cicco, 2016).

Εικόνα 5. Συμπτώματα της ασθένειας σε φύλλα Αμυγδαλιάς

3. Αντιμετώπιση της ασθένειας.

            Η ασθένεια δεν έχει κάποια ουσιαστική χημική θεραπεία. Όλα τα μέτρα προστασίας που πρέπει να λαμβάνονται είναι προληπτικά. Το σημαντικότερο όλων είναι η αποτροπή εισόδου του βακτηρίου στη χώρα καθώς και η δημιουργία μηχανισμού άμεσης αντίδρασης από την Πολιτεία. Η ενημέρωση των αγροτών είναι σημαντική για την αναγνώριση της ασθένειας στα αρχικά στάδια. Οποιοσδήποτε αντιληφθεί το παραμικρό σύμπτωμα πρέπει να ειδοποιεί άμεσα τις κατά τόπους Διευθύνσεις Αγροτικής Ανάπτυξης. Το δείγμα πρέπει να εξεταστεί από το Μπενάκειο Φυτοπαθολογικό Ινστιτούτο. Η εισαγωγή του βακτηρίου είναι πιθανό να γίνει μέσω πολλαπλασιαστικού υλικού από Ιταλία ή άλλη μολυσμένη περιοχή. Η Ευρωπαϊκή Ένωση μέσω της απόφασης 2014/87 έχει απαγορεύσει τη μετακίνηση πολλαπλασιαστικού υλικού από την επαρχία Λέτσε στην Απουλία της Ιταλίας.

            Ο χαλκός είναι ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται ευρέως στην ελιά λόγω της προστατευτικής του ιδιότητας στις ασθένειες του γλοιοσπορίου, του κυκλοκόνιου και του βακτηριακού καρκίνου. Ωστόσο, πιστεύουμε ότι ο τρόπος εισόδου του βακτηρίου της Xylella στην ελιά, διαμέσου των εντόμων απευθείας στα αγγεία, το καθιστά άτρωτο από του χαλκούς επαφής. Είναι πιθανότερο ένας καλύτερος έλεγχος των εντόμων φορέων να είναι πιο αποτρεπτικός.

            Στην Ιταλία δοκιμάσθηκαν σκευάσματα χαλκού-ψευδαργύρου (διαφυλλική λίπανση) τα οποία έδωσαν αναζωογόνηση σε άρρωστα φυτά. Ωστόσο, τα φυτά αυτά παραμένουν προσβεβλημένα και συνεχίζουν να παραμένουν πηγές μόλυνσης για τα υγιή φυτά.

            Μέχρι στιγμής η επιτόπου καταστροφή των προσβεβλημένων δένδρων φαίνεται πιθανώς να είναι η μοναδική δραστική μέθοδος αποτροπής της επέκτασης της ασθένειας. Σε περίπτωση θετικού δείγματος ή υποψίας πρέπει να ενημερώνονται αμέσως οι Διευθύνσεις Αγροτικής Ανάπτυξης.

            Τελικά και σύμφωνα με την ανάλυση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Ασφάλειας Τροφίμων, ΔΕΝ υπάρχει θεραπεία και οποιαδήποτε εφαρμογή είτε βακτηριοκτόνων είτε λιπασμάτων χαλκού και ψευδαργύρου, αν και μπορεί να βελτιώσουν την εικόνα των φυτών, είναι αναποτελεσματικά στην εξάλειψη της ασθένειας γιατί τα μολυσμένα φυτά παραμένουν μολυσμένα (EFSA. 2016. Treatment solutions to cure Xylella fastidiosa diseased plants. EFSA Journal 2016; 14(4): 4456. https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2016.4456).

4. Συμπεράσματα

            Το βακτήριο Xylella fasticiosa ευθύνεται για πλήθος σοβαρών ασθενειών σε εκατοντάδες καλλιεργούμενα και μη είδη φυτών. Τα σοβαρότερα προβλήματα μέχρι στιγμής εμφανίζονται σε ελιές στη Νότια Ιταλία, σε αμπέλια και ελιές στην Καλιφόρνια αλλά και αμυγδαλιές στην Ισπανία. Η μετάδοση του παθογόνου και η εγκατάσταση του στα αγγεία του ξύλου γίνεται κυρίως με έντομα φορείς. Το βακτήριο μπορεί να επιβίωσει και να πολλαπλασιαστεί μέσα στο πεπτικό σύστημα των εντόμων φορέων. Η αντιμετώπιση της ασθένειας με θεραπευτικά μέσα είναι αδύνατη. Η αποτροπή της εισόδου του βακτηρίου στη χώρα μας είναι το κύριο προστατευτικό μέσο για την διαφύλαξη της ελληνικής γεωργίας.

Εικόνα 5. Ελαιώνας προσβεβλημένος από την ασθένεια στα αρχικά στάδια της προσβολής.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Bogino P. C., Oliva Mde L., Sorroche F. G., Giordano W. (2013). The role of bacterial biofilms and surface components in plant-bacterial associations. Int. J. Mol. Sci. 14 15838–15859. 10.3390/ijms140815838, Hall-Stoodley L, Costerton JW, Stoodley P. 2004. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases. Nat. Rev. Microbiol. 2: 95–108.

Chen J., R. Groves, E.L. Civerolo (2008). High throughput PCR detection of Xylella fasticiosa directly from almond tissues, J. Microbiol Meth. 73 (2008) 57-61.

De Cicco A. (2016). The fruit and vegetable sector in EU a statistical overview.

Elbeaino D., D. Frasheri, D. Lorruso, F. Palmisano, P. Pollastro, M.R. Silletti, N Trisciuzzi, F. Valentini, V. Savino, M. Saponari, (2014). Detection of xylella fastdiosa in olive trees by molecular and serological methods, J. Plant Pathol. 96 (2014) 7-14.

Janse J.D., A. Obradovic (2010). Xyllela fasticiosa: Its biology, Diagnosis, Control And Risks. (2010) J. of Plant Pathol. 92 S.1.32-S1.48.

Krugner R. (2010). California Olive Committee Annual Research Report 2010.

Marques L.L.R., Ceri H., Manfio G. P., Reid D. M., Olson M. E. (2002). Characterization of biofilm formation by Xylella fastidiosa in vitro. Plant Dis. 86 633–638. 10.1094/PDIS.2002.86.6.633.

Martelli G.P. (2018). The olive quick decline syndrome in southeast Italy. Dipar Emento di Scienze del Suolo, della Pianta  e degli Alimen, Università degli Studi Aldo Moro, Bari. http://olivediseases.com/olivera/wp-content/uploads/2015/02/The-olive-quick-decline-syndrome-Xylella-fastidiosa-.pdf  23/12/2018

Saponari M., D. Boscia, F. Nigro, G.P. Martelli (2013). Identification of DNA sequences related to Xyllela fastidiosa in oleander, almond and olive trees exhibiting leaf scorch symptoms in Apulia (Southern Italy), J. Plant Pathol. 95 (2013) 668.

Οι φωτογραφίες του άρθρου προέρχονται από την ιστοσελίδα του Ευρωπαϊκού οργανισμού Φυτοπροστασίας EPPO. https://gd.eppo.int/taxon/XYLEFA/photos ,14/5/2019

Το παραπάνω άρθρο βασίζεται σε βιβλιογραφικές αναφορές. Ο Συγγραφέας δεν φέρει καμία ευθύνη για οποιαδήποτε ζημιά προκληθεί από κακή χρήση του άρθρου. Τα συμπτώματα της ασθένειας είναι εύκολο να μπερδευτούν με συμπτώματα τροφοπενιών ή άλλων παρεμφερών ασθενειών. Στην Ελλάδα το Μπενάκειο Φυτοπαθολογικό ινστιτούτο είναι ο αρμόδιος φορέας που μπορεί να κάνει διάγνωση της ασθένειας. Ο οποιοσδήποτε αντιληφθεί κάποιο από τα παραπάνω συμπτώματα πρέπει να τα αναφέρει στην πλησιέστερη Διεύθυνση Αγρ. Ανάπτυξης.