Инфекционные болезни растений.

Способность организма вызывать болезнь у растений называют патогенностъю, а сам организм — фитопатогеном. Поскольку в основе инфекционных болезней лежит паразитизм, т. е. способность одного организма удовлетворять свои потребности в источниках энергии за счет растения, возбудителей болезней называют паразитами. Процесс заимствования веществ растения для удовлетворения потребностей паразитов приводит к нарушению его нормальной жизнедеятельности, т. е. к болезни. Растение, обеспечивающее паразиту пропитание, называют растением-хозяином.

При инфекционных болезнях большое значение в причиняемом растению-хозяину ущербе имеет расход его органического вещества на рост и развитие паразита. Кроме того, патоген оказывает воздействие на растение своим присутствием в его ткани и выделением в нее продуктов обмена веществ. Накопление в тканях растения продуктов обмена веществ возбудителя может приводить к токсичности получаемой от растения продукции. Так, некоторые виды грибов рода фузариум развивающиеся на зернах злаков, делают хлеб, приготовленный из этих зерен, непригодным в пищу («пьяный хлеб»).

Существует две группы живых организмов - автотрофы и гетеротрофы.

АВТОТРОФЫ - организмы, способные создавать в процессе фотосинтеза органическое вещество. ГЕТЕРОТРОФЫ не могут вырабатывать самостоятельно органическое вещество и питаются только за счет органического вещества, создаваемого автотрофами, и поэтому находятся в определенной зависимости от них как от источника энергии.

По способу использования органического вещества все гетеротрофы делят на четыре группы: облигатных сапротрофов, облигатных паразитов, факультативных (условных) паразитов и факультативных сапротрофов.

Облигатным сапротрофам свойствен только сапротрофный образ жизни, т. е. питание мертвыми растениями или органическим веществом почвы.

Облигатные паразиты живут лишь за счет живых тканей растения и неспособны в природных условиях вести сапротрофный образ жизни, хотя в

условиях лаборатории на специальных питательных средах удается культивировать отдельных представителей облигатных паразитов. К облигатным паразитам относят возбудителей мучнистой росы, ржавчины, головни, ложной мучнистой росы и др.

Факультативные сапротрофы обычно ведут паразитический образ жизни, но могут существовать и как сапротрофы. Например, возбудитель парши яблони (Venturia inaequalis) весь период вегетации развивается как паразит, заражая ее листья и плоды, а после опадения листьев продолжает развитие уже как сапротроф, сохраняя жизнеспособность до следующего года.

Факультативные паразиты могут вести как сапротрофный, так и паразитический образ жизни. Поселяясь на растении, они паразитируют на нём, а после его гибели продолжают использовать оставшееся органическое

вещество как сапротрофы. Факультативные паразиты могут длительное время питаться сапротрофно и только при определённых условиях становятся паразитами.

Способность патогена вызывать болезнь растения характеризуют такими его свойствами, как патогенность, вирулентность, агрессивность.

ПАТОГЕННОСТЬЮ называют способность микроорганизма вызывать заболевание растений.

ВИРУЛЕНТНОСТЬ — качественный признак патогенности, определяющий способность фитопатогена вызывать заболевание определенного вида или сорта растения-хозяина. Например, гриб Venturia p y rina (возбудитель парши груши) — патогенный гриб. Но его патогенность проявляется только по отношению к груше, то есть он вирулентен именно для данной культуры.

АГРЕССИВНОСТЬ — количественный признак патогенности, отражающий способность патогена к размножению в тканях растения, на котором он паразитирует. Меры агрессивности: продолжительность инкубационного периода, скорость распространения по тканям растения, число инфекционных единиц, способных вызывать заражение, интенсивность спороношения (у грибов).

ПАТОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС — изменения в жизнедеятельности растений, возникающие в результате болезни. К ним относятся биохимические, физиологические, морфологические, иммунные и другие процессы, происходящие в растении после воздействия причинного фактора.

Выделяют три основных этапа патологического процесса.

1. Заражение, или проникновение возбудителя в ткани растения. Большая часть патогенов попадает в ткани через естественные отверстия. Т аким образом проникают, например, все возбудители ложных мучнистых рос, многие бактерии. Другие патогены, например вирусы, многие грибы — факультативные паразиты, проникают через различные макро- и микротравмы тканей растений. Существует небольшая группа патогенов (среди них грибы — возбудители настоящих мучнистых рос, цветковые паразиты), которые могут внедряться в растения через неповрежденные клеточные стенки покровных тканей, используя для их разрушения особые ферменты. Для различных видов возбудителей требуются определенные

условия окружающей среды, благоприятствующие заражению (режим температуры и влажности, наличие света и кислорода).

2. Развитие, или накопление биомассы, патогена. Попав на благоприятный для питания субстрат, патогены начинают размножаться. При этом они могут находиться внутри клеток растения (возбудитель килы капустных), в межклетниках (возбудитель ложной мучнистой росы капусты), на поверхности пораженной ткани (возбудитель настоящей мучнистой росы огурца). Возникающие в процессе взаимодействия растения и патогена нарушения вызывают общие физиологические и биохимические изменения, а вслед за ними и параллельно анатомо-морфологические изменения.

3. Проявление болезни, или появление симптомов. На этом этапе явно видно, что в результате взаимодействия патогена, растения-хозяина и факторов внешней среды произошли патологические изменения, характерные для данной болезни. Началом проявления болезни считают момент появления первых симптомов, а для грибных болезней — момент появления спороношения на поверхности растения.

Инкубационный период болезни. В патологическом процессе период

от заражения (проникновения патогена в растение) до появления внешних признаков (симптомов) заболевания называется инкубационным периодом.

Продолжительность этого периода имеет большое значение в общем ходе развития болезни. Чем он короче, тем быстрее будет распространяться болезнь, так как растение с момента окончания инкубационного периода становится источником инфекции.

Пути распространения возбудителей болезней. Распространяться

возбудители болезней растений могут различными способами. Наиболее часто встречается распространение воздушным путем (анемохория), с водой (гидрохория), с помощью различных организмов-переносчиков (зоохория) и т.д.

 

ВИРУСЫ И ВИРОИДЫ

 

Вирусы и вироиды - субмикроскопические микроорганизмы, не имеющие клеточного строения, ведущие паразитический образ жизни внутри живых клеток. Это абсолютные облигатные паразиты, которые изменяют генетический аппарат растения в сторону, необходимую для синтеза собственной ферментативной энергетической системы и репликации соответствующих вирусных структур.

Большинство растительных вирусов содержат в качестве инфекционного начала РНК, с белковой оболочкой, лишь немногие из них вместо РНК содержат ДНК. Вирионы это зрелые вирусные частицы, они содержат только один из типов нуклеиновых кислот – ДНК или РНК. Размеры вирионов (вирусных частиц) составляют в большинстве случаев 100...200 нм (10^-9 м).

Вироиды – вирусоподобные инфекционные агенты, которые в отличие от вирусов не имеют вирионов – характерных нуклеопротеидных частиц. Вироиды представляют собой низкомолекулярную одноцепную РНК с малой молекулярной массой. Размеры вироидов представлены размерами низмомолекулярной одноцепочной РНК.

Вирусы и вироиды способны вызывать серьезные заболевания растений, приводящие к потере урожая и к ухудшению его качества; теряется сорточистота, холодостойкость, зимостойкость растений. Вызывают около 600 заболеваний растений. По характеру проявления симптомов вирусных болезней растений их разделяютна несколько типов: задержка роста, изменение окраски различных органов (мозайки, кольчатости), некрозы, нарушение репродуктивных функций. Последнее особенно опасно в селекции.

Распространение вирусов и вироидов происходит с посадочным материалом, прививкой, семенами, пыльцой, контактно-механическим путем, через мелкие ранки или по проводящей системе, насекомыми, клещами, нематодами и повиликой. Основными источниками сохранения вирусов являются многолетние растения, в том числе сорняки. Они могут также сохраняться в семенах, переносчиках, единичные — с растительными остатками и в почве.

Основное значение в защите растений от вирусных болезней должны

иметь профилактические мероприятия. Защитные мероприятия от вирусных болезней растений включают: организационно-хозяйственные методы; карантин; использование здорового семенного и посадочного материала (его получают с использованием термотерапии, химиотерапии и культуры апикальных меристем in vitro); селекционный метод; борьбу с переносчиками и растениями-резерваторами.