Xanthomonas
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Xanthomonas translucens auf Saccharose-Pepton-Agar mit gelben Pigmenten | ||||||||||||
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| Dowson 1939 (Approved Lists 1980) |
Xanthomonas (altgriechisch ξανθός xanthós, deutsch ‚gelb‘ und μονάς monás, deutsch ‚Einheit‘, ‚Monade‘) ist eine Gattung von gramnegativen Bakterien, die der Familie Lysobacteraceae (früher als Xanthomonadaceae bezeichnet) zugerechnet werden. Der Befall von kommerziell angebauten Kulturpflanzen mit unterschiedlichen Arten und Pathovaren (pv.) von Xanthomonas führt zu unterschiedlich ausgeprägten Bakteriosen und zu teilweise bedeutenden Schädigungen der Pflanze. Für den Menschen ist Xanthomonas allerdings ungefährlich.
Beschreibung
Bakterien der Gattung Xanthomonas sind gerade stäbchenförmige, 0,2–1 × 0,6–4 µm große Einzeller. Zur Fortbewegung sind sie polar begeißelt (meist monotrich). Sie wachsen aerob, sind oxidativ und bilden keine Sporen. Bezüglich der Gram-Färbung sind sie der gramnegativen Gruppe zugehörig. Xanthomonas-Bakterien bilden wasserunlösliche gelbe Xanthomonadin-Farbpigmente, die das Bakterium möglicherweise nach einer Pflanzeninfektion vor photobiologischer Schädigung schützen. Der GC-Gehalt beträgt bei der Xanthomonas campestris-Gruppe 63,5–69,2 mol%.
Systematik
Liste von Xanthomons und der zugehörigen gültig beschriebenen Arten gemäß LPSN (Stand 3. September 2026):
Gattung Xanthomonas Dowson 1939 (Approved Lists 1980) „Phytomonas“ Bergey et al. 1923
- Xanthomonas albilineans (Ashby 1929) Dowson 1943 (Approved Lists 1980)
- Xanthomonas arboricola Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas axonopodis Starr & Garces 1950 (Approved Lists 1980)
- „Xanthomonas badrii“ Patelet al. 1950
- Xanthomonas bonasiae Mafakheri et al. 2022
- Xanthomonas boreopolis (Gray & Thornton 1928) Fatahi-Bafghi 2025
- Xanthomonas bromi Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas bundabergensis McKnight et al. 2025
- Xanthomonas campestris (Pammel 1895) Dowson 1939 (Approved Lists 1980) [„Phytomonas campestris“ (Pammel 1895) Bergey et al. 1923] – Typusart
- Xanthomonas cannabis (ex Severin 1978) McKnight et al. 2026
- Xanthomonas cassavae (ex Wiehe & Dowson 1953) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas cerealis Tambong et al. 2024
- Xanthomonas cissicola (Takimoto 1939) Rudra & Gupta 2021
- Xanthomonas citri (ex Hasse 1915) Gabriel et al. 1989
- Xanthomonas codiaei Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas cucurbitae (ex Bryan 1926) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas dyei Young et al. 2010
- Xanthomonas euroxanthea Martins et al. 2020
- Xanthomonas euvesicatoria Jones et al. 2006
- Xanthomonas floridensis Vicente et al. 2017
- Xanthomonas fragariae Kennedy & King 1962 (Approved Lists 1980)
- Xanthomonas graminis Tambong et al. 2024
- Xanthomonas hawaiiensis Chuang et al. 2026
- Xanthomonas hortorum Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas hyacinthi (ex Wakker 1883) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas hydrangeae Dia et al. 2021
- Xanthomonas maliensis Triplett et al. 2015
- Xanthomonas medicagonis McKnight et al. 2025
- Xanthomonas melonis Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas nasturtii Vicente et al. 2017
- Xanthomonas oryzae (ex Ishiyama 1922) Swings et al. 1990
- Xanthomonas phaseoli (ex Smith 1897) Gabriel et al. 1989
- Xanthomonas pisi (ex Goto & Okabe 1958) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas populi (ex Ridé 1958) van den Mooter & Swings 1990
- Xanthomonas prunicola López et al. 2018
- Xanthomonas tesorieronis McKnight et al. 2025
- Xanthomonas theicola Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas translucens (ex Jones et al. 1917) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas vasicola Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas vesicatoria (ex Doidge 1920) Vauterin et al. 1995
- Xanthomonas youngii Mafakheri et al. 2022
Verschiebungen
- Pantoea stewartii ist ein pflanzenpathogener Erreger, der früher als Xanthomonas stewartii in die Gattung Xanthomonas gestellt wurde.
- Auch Stenotrophomonas maltophilia wurde früher als Xanthomonas maltophilia hierzu klassifiziert.
Xanthomonas als Krankheitserreger
Durch Xanthomonas-Arten und Pathovare verursachte Schädigungen treten weltweit und an fast allen höheren Pflanzen auf. Dort sind sie Erreger von Pflanzenkrankheiten bei weltwirtschaftlich so bedeutenden landwirtschaftlichen Kulturen wie Reis, Kohl oder Weizen. Als typische Schadsymptome treten auf: Läsionen in Form von Nekrosen an Blätter, Stängel und Früchten, Welke vor allem an Blätter und Blatt- und Stängelfäule.
Xanthomonas campestris
Die meisten Pflanzenkrankheiten werden durch Pathovare der Art Xanthomonas campestris hervorgerufen:
Xanthomonas campestris pv. campestris (auch Xanthomonas campestris pv. Campestris) ist verantwortlich für die so genannte Aderschwärze bei allen Kulturformen von Kohlarten wie beispielsweise Weißkohl oder Blumenkohl. Bei der Krankheit handelt es sich um eine Tracheobakteriose mit Welke und Fäule als Sekundärsymptom. Das Bakterium besiedelt und verstopft dabei die Leitungsbahnen (Tracheen) der Pflanze und kann bei feucht-warmer Witterung in epidemischer Form auftreten.
Xanthomonas campestris pv. begoniae verursacht die Blattfleckenkrankheit bei Kulturbegonien, insbesondere bei Begonien der Elatior- und Lorraine-Gruppe. Blätter weisen anfangs durchscheinende, ölfleckartige Blattflecken auf die später zu Nekrosen, häufig am Blattrand, werden. Die Blattfleckenkrankheit bei den genannten Kulturbegonien ist in entsprechend spezialisierten Zierpflanzenbaubetrieben von großer Bedeutung.
Xanthomonas campestris pv. pelargonii verursacht die bakterielle Stängel- und Blattwelke bei Pelargonien. Insbesondere bei der gartenbaulich weltweit relevanten Kultur von Pelargonium-Zonale-Hybriden und Pelargonium-Peltatum-Hybriden ist die Krankheit von großer Bedeutung. Symptome sind das vorzeitige Welken von Blättern im unteren Stängelbereich sowie der Fäulnisbefall des Stängels, der zum Absterben des Triebes führt. Kommerziell genutzte Mutterpflanzen für die Vermehrung entsprechenden Stecklingmaterials werden deshalb nur noch über Pflanzliche Gewebekultur unter Nutzung eines maximal 1 cm großen Abschnitts des oberen Sprossabschnitts unter Nutzung des bakterienfreien Apikalmeristems vermehrt.
Xanthomonas campestris pv. hyacinthii führt bei Hyazinthen zur Gelbfäule. Symptome der Krankheit sind ein insgesamt gehemmter Austrieb der Zwiebel und Wachstumsstockungen, glasige Blattstreifen, Blattabfall und Welke sowie der Austritt von gelbem Saft aus Faulstellen (Gelber Rotz).
Xanthomonas campestris pv. phaseoli ist der Erreger des Bohnenbrandes. Außer Phaseolus-Arten treten auch Sojabohne und Lupinen als Wirtspflanzen auf. Der Bohnenbrand führt zu Blattflecken und im späteren Stadium zu Nekrosen der Hülse. Dabei kommt es zum Austritt von Bakterienschleim.
Xanthomonas campestris pv. translucens verursacht bei der Getreideart Weizen die Schwarzspelzigkeit oder Streifenkrankheit. Als Wirtspflanze dienen verschiedene Triticum-Arten.
Xanthomonas campestris pv. juglandis ist der Erreger des Walnussbrandes bei der Walnuss. Symptome sind nekrotische Flecke im Bereich der Blattadern, an jungen Trieben und an Früchten, die frühzeitig abfallen. Es werden vor allem ältere Bäume befallen. Der Erreger kann in Blattknospen überdauern.
Xanthomonas campestris pv. citri verursacht bei Zitruspflanzen den so genannten Citruskrebs. Unter dieser Bakteriose leidet derzeit der Zitruslandbau Australiens, Brasiliens und der USA. Zur Bekämpfung erließen die USA ein Verbot der Einfuhr von Szechuanpfeffer, der die für Menschen völlig ungefährlichen Xanthomonas-Bakterien enthalten kann. Seit 2005 darf zuvor auf 70 °C erhitzter Szechuanpfeffer wieder eingeführt werden
Xanthomonas campestris pv. malvacearum schädigt ebenfalls eine landwirtschaftlich bedeutende Kultur, indem das Bakterium bei Befall von Baumwollpflanzen Blattfäule hervorruft. Zudem kommt es bei dieser Krankheit zu einer samenbürtigen Übertragung.
Xanthomonas campestris pv. oryzae führt bei Befall zur Weißblättrigkeit bei Reispflanzen.
Xanthomonas campestris pv. graminis (und weitere gattungsspezifische Pathovare) schädigt vor allem verschiedene Futtergräser aus der Familie der Poaceae (früher Graminae genannt) durch Blattfäule. Die weitere Unterteilung in gattungsspezifische Pathovare wie pv. poae, arrhenateri oder phlei weist auf eine weitere Spezialisierung des Bakteriums hin.
„Xanthomonas campestris pv. cannabis“ Severin 1978 mit Referenzstamm ICMP 6570 alias LMG 9042 oder NCPPB 2877.
Zum Nutzen der Spezies siehe auch § Anwendungen.
Xanthomonas phaseoli
Die hohe Immunität von Ginkgo biloba gegen Bakterienattacken wird durch den Säuregrad der Blätter erklärt. Sie macht den Baum resistent gegen verschiedene phytopathogene Bakterien, darunter Xanthomonas phaseoli, sowie Pseudomonas phaseolicola, Escherichia coli und Bacillus pumilus macht.
Xanthomonas populi
Diese Spezies verursacht den Bakteriellen Pappelkrebs, eine in Mitteleuropa bedeutende Pappel-Krankheit (siehe Pappeln §Krankheiten und Fraßfeinde).
Xanthomonas translucens
Hauptartikel: Xanthomonas translucens Xanthomonas translucens befällt Getreide und ruft dort die Schwarzspelzigkeit (auch bakterielle Streifenkrankheit genannt) hervor.
Anwendungen
Einige Stämme der Art Xanthomonas campestris scheiden das natürlich vorkommende Polysaccharid Xanthan aus. Es ist als Lebensmittelzusatzstoff (Verdickungs- und Geliermittel) mit der E-Nummer E 415 auch für die Herstellung von Bio-Lebensmitteln zugelassen. Industriell erzeugt wird Xanthan in wässrigen Lösungen zur Viskositätserhöhung zugesetzt, so beispielsweise bei Pudding, Diätsuppen, aber auch Druckerschwärze.
Der Stamm ATCC 11672 von „Xanthomonas badrii“ kodiert das Restriktionsenzym XbaI. XbaI ist eine Endonuklease (Typ II, Subtyp P), die DNA an einer palindromischen DNA-Erkennungsequenz schneidet. Näheres siehe unter XbaI.
Viren (Xanthomonas-Phagen)
Es sind eine ganze Reihe von Xanthomonas-Viren (d. h. Bakteriophagen) bekannt.
Etliche Xanthomonas-Phagen gehören zur Siphoviren-Familie Mesyanzhinovviridae, darunter (mit Stand ICTV VMR v41.1, 29. Juli 2026) in der
- Gattung Bosavirus: die Spezies Bosavirus bosa (mit Xanthomonas-Phage Bosa), die Spezies Bosavirus Doca6 (mit Xanthomonas-Phage vB_Xar_IVIA-DoCa6), die Spezies Bosavirus Doca10 (mit Xanthomonas-Phage vB_Xar_IVIA-DoCa10), die Spezies Bosavirus FMYAK (mit Xanthomonas-Phage FMYAK-P1) und die Spezies Bosavirus Xp12 (mit Xanthomonas-Phage Xp12).
- Gattung Docaquintavirus: die Spezies Docaquintavirus doca5 (mit Xanthomonas-Phage vB_Xar_IVIA-DoCa5)
- Gattung Elanorvirus: die Spezies Elanorvirus elanor (mit Xanthomonas-Phage Elanor)
- Gattung Mallosvirus: die Spezies Mallosvirus mallos (mit Xanthomonas-Phage Mallos)
- Gattung Xooduovirus: die Spezies Xooduovirus Xoosp2 (mit Xanthomonas-Phage Xoo-sp2)
Im Genom von Xanthomos oryzae Phage Xp12 (Xanthomonas phage Xp12) ist das gesamte Cytosin-Kontingent durch 5-Methylcytosin ersetzt.
Einzelnachweise
- ↑
LPSN: Genus Xanthomonas Dowson 1939 (Approved Lists 1980).
Family Lysobacteraceae Christensen and Cook 1978 (Approved Lists 1980). - ↑ Alan R. Poplawsky, S. C. Urban, Wesley Chun: Biological Ro<1--maskiert gegen fehleranzeige durch WP rechtschreibprüfung-->le of Xanthomonadin Pigments in Xanthomonas campestris pv. Campestris. In: ASM Journals: Applied and Environmental Microbiology, Band 66, Nr. 12, 1. Dezember 2000, S. :5123-5127; doi:10.1128/AEM.66.12.5123-5127.2000, PMC 92432 (freier Volltext), PMID 11097878, ResearchGate:12229814 (englisch).
- ↑ LPSN: Pathovar "Xanthomonas campestris pv. cannabis" Severin 1978.
- ↑ Vanbeek A. Vanbeek: Ginkgo Biloba (Medicinal and Aromatic Plants: Industrial Profiles). CRC Press, 2000, ISBN 90-5702-488-8, S. 72–74.
- ↑ Xanthan-Definition im Hotelier-Lexikon. Abgerufen am 2. August 2026.
- ↑ zusatzstoffe-online.de: E 415 - Xanthan (Datenbank mit Informationen zu Lebensmittelzusatzstoffen).
- ↑ Pieter-Jan Ceyssens: The Genome and Structural Proteome of YuA, a New Pseudomonas aeruginosa Phage Resembling M6. In: Journal of Bacteriology, Band 190, Nr. 4, März 2008, S. 1429–1435; doi:10.1128/JB.01441-07, ResearchGate:5781873 (englisch).
- ↑ ICTV Virus Metadata Resource (VMR).
- ↑ Tsong-teh Kuo, Tan-chi Huang, Mei-hui Teng: 5-Methylcytosine replacing cytosine in the deoxyribonucleic acid of a bacteriophage for Xanthomonas oryzae. In: Journal of Molecular Biology. 34. Jahrgang, Nr. 2, Juli 1968, S. 373–375, doi:10.1016/0022-2836(68)90263-5, PMID 5760463 (englisch).
- ↑ Heike Vogelsang-Wenke, Dieter Oesterhelt: Isolation of a halobacterial phage with a fully cytosine-methylated genome. In: MGG Molecular & General Genetics. 211. Jahrgang, Nr. 3, März 1988, S. 407–414, doi:10.1007/BF00425693 (englisch).
Quellen
- Günter M. Hoffmann, Franz Nienhaus, Hans-Michael Poehling, Fritz Schönbeck, Heinrich C. Weltzien, Hubert Wilbert: Lehrbuch der Phytomedizin. 3. Auflage. Blackwell Wissenschaftsverlag, Berlin 1994. ISBN 3-8263-3008-0
- Pschyrembel Klinisches Wörterbuch, 256. Auflage. De Gruyter, Berlin 1990. ISBN 3-11-010881-X
- Allgemeine Mikrobiologie; Georg Thieme Verlag Stuttgart, Hans G. Schlegel. 1992, ISBN 3-13-444607-3
- FAO Plant Protection Bulletin 31,96.
Veröffentlichungen
- Gerhard Reuther, Martin Bahmann: Elimination of Xanthomonas campestris pv. pelargonii by Means of Micropropagation of Pelargonium Stock Plants; In: 3rd International Geranium Conference, 1992. Proceedings, Ball Publishing Batavia, IL. USA; (1992).