Тема 3. Инфекционные болезни растений. Грибы, бактерии, вирусы, вироиды, фитоплазмы, цветковые растения-паразиты

Цель занятия: ознакомиться с возбудителями инфекционных болезней

растений и симптомами их определяющими.

Материал для занятий: гербарные, свежие и фиксированные образцы органов растений, пораженных инфекционными болезнями.

Инфекционные болезни могут быть вызваны грибами, бактериями, вирусами, вироидами, фитоплазмами и цветковыми паразитами. 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 нередко 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 растениюхозяину 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 не способны в природных условиях вести сапротрофный образ жизни, хотя в условиях лаборатории на специальных питательных средах удается культи-вировать 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 паразитир уют 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.

Вирусы. Вирусы вызывают около 600 заболеваний растений. Размеры вирионов (вирусных частиц) составляют в большинстве случаев 100...200 нм (10-9 м). На характер проявления вирусных болезней могут оказывать влияние температура, влажность, освещённость. Не имеют клеточного строения, большинство растительных вирусов содержат в качестве инфекционного начала РНК, с белковой оболочкой, лишь немногие из них вместо РНК содержат ДНК. Большинство фитопатогенных вирусов можно отнести к четырем морфологическим группам: палочковидные, нитевидные, сферические, бацилловидные. Вирионы это зрелые вирусные частицы, они содержат только один из типов нуклеиновых кислот – ДНК или РНК. По характеру проявления симптомов вирусных болезней растений их разделяют на пять типов: задержка роста, изменение окраски различных органов, некрозы, нарушение репродуктивных функций.

Вироиды. В настоящее время известно около 20 вироидных заболеваний растений: веретеновидность (готика) картофеля, карликовость хризантем, бледноплодность огурца, хлоротичная крапчатость огурца, карликовость хмеля, экзокортис цитрусовых и др.Размеры вироидов представлены размерами низмомолекулярной одноцепочной РНК. Вироиды отличаются высокой инфекционностью и стойкость к химическим и термическим воздействиям. 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. Основные симптомы вироидных болезней:угнетение роста растений и его отдельных органов, изменение окраски (хлороз, антоцианоз), деформация различных органов.

Микоплазмы (фитоплазмы). В настоящее время с помощью электронной микроскопии выявлено более 100 видов фитоплазм, вызывающихболезни растений.К ним относят столбур паслёновых, желтуху астр, жёлтую карликовость риса, реверсию, или махровость смородины, пролиферацию и мелкоплодность яблони, филлодии клевера, карликовость кукурузы, «ведьмины мётлы» и др. Диаметр клеток - 0,1-1 мкм. Для микоплазм губительны высокие температуры от 36 до 40 0С в течение длительного времени, что используется в термотерапии для оздоровления растений от фитоплазмозов. Фитоплазмы занимают промежуточное положение между бактериями и в ирусами. Они представляют собой полиморфные организмы. Клетки их, как правило, округлы, но некоторые имеют удлиненную или гантелевидную форму.

Микоплазмы не имеют настоящей клеточной стенки, они окружены тре хслойной мембраной, чем и отличаются от бактерий. Симптомами микоплазмозов являются угнетение роста, деформация, увядание, патологические изменения генеративных органов (позеленение цветков, превращение их в листовидные образования, «ведьмины мётлы».

Бактерии – одноклеточные организмы, их клетки не имеют настоящего ядра, подавляющее большинство бактерий – гетеротрофы. Бактерии вызывают свыше 200 болезней растений. Длина бактериальной клетки 0,5-4,1 мкм, диаметр 0,3-0,8 мкм. Минимальная температура для роста фитопатогенных бактерий составляет 5-10 0С, оптимальная -25-30 0С, максимальная 33-40 0С. Оптимальная реакция среды — нейтральная или слабощелочная. При поражении растений бактерии вызывают наросты (рак), гнили, увядание, ожоги, некрозы (пятнистости). Почти все фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму, чаще всего палочки прямые, иногда слабо изогнутые. Большинство фитопатогенных бактерий подвижны благодаря наличию жгутиков, неподвижных форм немного.

Актиномицеты. Актиномицеты относят к грамположительным бактериям. У них, как и у бактерий отсутствует настоящее ядро. Однако по морфологическим, физиологическим, биологическим и экологическим признакам актиномицеты составляют самостоятельную группу. Вегетативное тело представлено очень тонкими (в 5-7 раз тоньше, чем грибные) ветвящимися гифами. Известно несколько заболеваний вызванных фитопатогенными актиномицетами: обыкновенная парша клубней картофеля, парша корнеплодов свёклы, моркови.

Грибы – самая многочисленная группа возбудителей болезней. Известно более пяти тысяч фитопатогенных грибов, вызывающих болезни растений. Диаметр нитей мицелия - от 1 до 20 мкм и более. Оптимальная температура для большинства грибов составляет 18...25 ⁰С, хотя развитие их может проходить в диапазоне от 2 до 40 ⁰С. При более низких температурах (2...0 ⁰С) могут развиваться лишь немногие виды. Оптимальная кислотность для большинства грибов находится в диапазоне рН от 4 до 6, хотя есть виды, предпочитающие более кислую, нейтральную и даже щелочную среду. Симптомами поражения фитопатогенными грибами могут быть гнили, пятнистости, или некрозы, язвы, налёты, увядание, опухоли, или наросты, деформация, головня, пустулы, мумификация, парша. Основой вегетативного тела грибов является мицелий, или грибница, представляющая собой систему тонких ветвящихся нитей, или гиф. Их клетки лишены хлорофилла, а для своего существования нуждаются в источниках органического вещества, то есть по своей природе грибы – гетеротрофы, следовательно, они ведут сапрофитный, или паразитический образ жизни.

Цветковые паразиты - это некоторые высшие цветковые растения, которые способны существовать целиком или частично за счёт органических веществ, вырабатываемых другими растениями. Такие растения паразиты могут вызвать у растений-хозяев многочисленные болезни. Они присасываются к корням и стеблям растения, нарушая обмен веществ. В результате растения-хозяева, питающие паразитов, слабо развиваются, снижается их продуктивность, они погибают. Цветковых паразитов делят по зелёных полупаразитов и бесхлорофилльных паразитов. К зелёным паразитам относят различные виды погремков, омелу белую, ремнецветник. Бесхлорофилльные паразиты представлены различными видами родов повилика и заразиха.

Задание 1. Заполнить таблицу 3

Таблица 3 - Краткая характеристика фитопатогенов

Название группы фитопатогенов	Особенности морфологии и биологии	Источники инфекции	Пути и способы распространения фитопатогенов	Симптомы поражения фитопатогенами

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое патогенность?

2. Опишите вирусы. Дайте примеры вирусных болезней растений.

3. Дайте отличия в строении бактерий и грибов.

4. Какие организмы обладают свойством паразитизм?

Дата добавления: 2014-11-20