» » Болезни грибов и растений

Болезни грибов и растений

Среди возбудителей инфекционных болезней растений грибы — самая многочисленная группа, насчитывающая более 10 тыс. видов различных по систематическому положению, степени паразитизма, специализации и т. п. Болезни растений, вызываемые грибами, делят на несколько групп на основании сходства внешних признаков.

Увядание (вилт). Широко распространенное заболевание, связанное с поражением корневой и проводящей систем. Паразит локализуется в трахеях, поэтому увядание называют трахеомикозным. Внешние признаки заболевания: некрозы ткани листьев, пониклость листьев, ветвей и другие органов. Это связано с потерей тургора клеток вследствие проникновения грибных организмов в сосудистую систему, действия выделяемых ими токсинов и закупорки проводящих сосудов. На поперечном срезе растений, пораженных вилтом, отмечается потемнение сосудистого кольца. По этому признаку вилт отличают от увядания в результате действия физиологических факторов внешней среды и механических повреждений. Основные возбудители увядания — виды родов Fussarium и Verti-cillium.
Гнили. Характеризуются размягчением и разрушением тканей растений. Под влиянием ферментов (пектиназ, гемицеллюлаз), выделяемых грибами, растворяется межклеточное вещество (пектин) растительных клеток, они распадаются (мацерируются). Затем разрушению подвергаются стенки клеточных оболочек. Пораженная.ткань разрыхляется, размягчается и превращается в кашицеобразную или полужидкую бесформенную массу. Гнили могут быть мокрыми и сухими. Мокрые гнили чаще всего образуются в органах и тканях, богатых водой (клубнях, луковицах); сухие — в тканях, относительно бедных водой (фузариоз клубней картофеля, трутовые грибы и др.). Твердые гнили возникают при отмирании клеток без существенного разрушения пектина и размягчения пораженной ткани. В зависимости от окраски пораженной ткани различают белую или розовую гниль (возбудители — виды родов Sclerotinia, Trichothecium, Fusarium), черную (виды родов Thielaviopsis, Pythium), серую (виды родов Botrytis).
Пятнистости, или некрозы. Характеризуются отмиранием отдельных участков ткани, резко ограниченных от здоровых тканей, с изменением их окраски. Наиболее распространена округлая форма некротических пятен, обусловленная равномерным отмиранием клеток, окружающих место заражения и опробковением оболочек. Основные возбудители — виды родов Ascochyta, Cladosporium, Alter naria.
Изъязвления (антракнозы) — пятнистости. Характеризуются размягчением тканей, окружающих места заражения, вследствие чего образуются углубления, содержащие спороношение паразита. На листьях они проявляются в виде желтоватых или коричневых, преимущественно округлых крупных пятен, на плодах — в виде язв. Возбудители — виды родов Colletotrichum, Gloesporium.
Грибные налеты. Образуются в результате развития мицелия и спороношения грибов на поверхности пораженных листьев, стеблей и других органов растений. Налет может быть представлен рыхлым или более плотным скоплением мицелия и спороношения гриба белого (мучнистая роса) или бурого цвета. Иногда налет состоит только из конидиальных спороношений гриба, выступающих из устьиц, а мицелий заключен в тканях пораженного растения. Это заболевание носит назва ние ложной мучнистой росы. Возбудители — виды родов Erysiphe, Peronospora, Alternaria.
Пустулы. Представляют собой округлые или овальные, выпуклые подушечки различной величины, состоящие из спороношений гриба. Они образуются всегда внутри ткани листа или другого органа растения и сначала прикрыты эпидермисом (на листьях) или перидермой (на клубнях и стеблях), которые позднее раскрываются. Возбудители — ржавчинные грибы (Puccinia graminis и др.).
Мумификация. Заболевания, при которых пораженный грибом орган растения густо пронизан грибницей. Чаще всего мумифицируются органы, богатые питательными веществами. Пораженный плод превращается в твердое образование (склероции), кроющие ткани которого окрашены в темный цвет. Возбудители — виды родов Claviceps, Stromatinia.
Разрушение отдельных органов растения. Проявляется в том, что пораженные колосья, листья растений под влиянием возбудителя превращаются в порошкообразную массу черного, коричневого или другого цвета, состоящую из спор паразита. Возбудители — Ustilago tritici, Tilletia и др.
Израстание. Сопровождается чрезмерным ростом растения вследствие того, что паразитирующие на растении грибы или клетки ткани больного растения выделяют в пораженные ткани ростовые вещества (гиббереллины, ауксины), вызывающие растяжение клеток и усиленный рост.
Основные возбудители — виды рода Fusarium. Чрезмерная кустистость. Сопровождается выделением ростовых веществ возбудителя и образованием дополнительных побегов (так называемых метел), на которые расходуется большое количество питательных веществ и энергии, что приводит к снижению плодоношения растения. Возбудители — виды рода Exoascus.
Раковые наросты (гипертрофия). Выражаются в чрезмерном разрастании пораженной ткани, образовании опухолей, наростов, галл вследствие выделения грибами веществ, стимулирующих деление клеток. Наблюдаются на всех органах растения. В основе этого процесса лежат два явления: гиперплазия — увеличение количества клеток; гипер трофия — увеличение объема клеток. Иногда эти процессы происходят одновременно. Возбудители — виды родов Sphaeropsis, Nectria, Synchytrium и др.
Деформация. Проявляется в виде скручивания, морщинистости, курчавости, нитевидности листьев, связанных с нарушением пораженной грибом функции проводящей системы. Возбудители — виды рода Taphrina, Melampsora.
Установление причин заболевания при тщательном изучении симптомов является первым условием создания системы эффективных защитных мероприятий по борьбе с болезнями растений.

Категории паразитических свойств возбудителей

По локализации паразита различают экзопаразитизм — паразит обитает на поверхности хозяина, эндопаразитизм — паразит живет внутри питающего растения. По степени выраженности паразитизма возбудителей определяют три основные вида.
Облигатные, или обязательные, паразиты. Возбудители болезней, жизненный цикл которых протекает в живом растении. Они способны питаться только за счет живой клетки растения. К ним относятся все возбудители ложной и настоящей мучнистой росы, ржавчины и др. На мертвых остатках растений они проходят только период покоя. Такие грибы трудно культивировать на искусственных питательных средах. В последнее время предложены среды для культивирования отдельных видов.
Необязательные паразиты. Развиваются на живом растении, но при определенных условиях могут продолжать свое развитие и на отмерших тканях. Это возбудители парши яблони, груши, белой пятнистости, антракнозов. На молодых тканях грибы образуют конидиальную стадию, а на опавших листьях — сумчатую (например, возбудитель парши яблони Fusicladiurn dendriticum Fuck.— конидиальная стадия, Ventu-ria inaequalis (Cooke) — сумчатая стадия).
Факультативные паразиты. Распостраняются как сапрофиты на мертвых тканях, но способны развиваться и на примыкающие не мертвые ткани, убивая их предварительно своими токсинами и другими метаболитами (представители родов Fusarium, Cytospora, Botrytis, Sphaerop-sis). Сапрофиты (факультативные паразиты) — организмы, питающиеся мертвыми растительными остатками.
Между представителями перечисленных категорий паразитизма существуют многочисленные переходные формы. Так, некоторые виды грибов обычно паразитируют на отдельных видах растений, но часть жизненного цикла проводят, как сапрофиты, другие же большую часть жизни проводят, как сапрофиты, но определенный период паразитируют. Степень паразитизма разных видов облигатных грибов различна. В одних случаях паразит легко внедряется в ткани растения и вызывает его гибель, в других длительное время как бы сосуществует вместе с ним, но при определенных условиях подавляет рост растения. Узкоспециализированные облигатные паразиты поражают не только определенные виды, но и сорта растений.

Свойства патогенных организмов

Способность болезнетворных организмов паразитировать на определенных растениях определяется патогенностью — способностью вызывать заболевание растения и наносить ему определенный вред — и вирулентностью — качественной мерой патогенности того или иного возбудителя по отношению к определенным сортам растения. Один и тот же возбудитель может быть вирулентным для одного сорта и авирулент-ным для другого. Территория, на которой распространена болезнь, называется ареалом болезни. Особенно сильные вспышки болезни, массовое заболевание растений носит название эпифитотий.

Возникновение и развитие патологического процесса

Течение инфекционного процесса состоит из трех последовательных этапов: заражения, когда инфекция попадает на поверхность органов растений, грибные споры прорастают; проникновения гриба в растение, когда мицелий прорастает внутрь тканей, и развития патологического процесса. Проникновение может осуществляться через неповрежденную поверхность растения, естественные отверстия (устьица, чечевички) и поврежденную поверхность (раневые инфекции). Для развития возбудителя необходимы определенные условия: наличие капельно-жидкой влаги, отсутствие фунгистатических веществ в растении, относительно высокая влажность воздуха, температура и другие факторы. Период болезни от заражения до проявления внешних симптомов заболевания называется инкубационным (скрытым, латентным). Течение его зависит от многих факторов: температуры, влажности, освещенности, цикла развития возбудителя, восприимчивости растения. Например, латентный период при заражении овса эцидиоспорами и уредоспорами возбудителя корончатой ржавчины овса Puccinia coronata f. avenae варьирует от 7 до 14 дней при температуре 15—16° С. При более низкой температуре он удлиняется, а при 36° С отсутствует. Пере-носпороз табака при оптимальных условиях (дневные температуры 17—21°; ночные 8—13° С) проявляется через 3---7 дней. Первичное заражение происходит от перезимовавшей стадии возбудителя, вторичное — при распространении болезни от одного растения к другому.

Обнаружение грибов в тканях растений

1. Организмы, развивающиеся на поверхности растений, обнаруживают прямым микроскопированием под бинокулярной лупой (увеличение до 50), методом отпечатков, фиксации.
2. Грибы, развивающиеся под кутикулой, обнаруживают путем окрашивания гиф с удалением или без удаления кутикулы. Кутин и межклеточное вещество удаляют последовательным погружением препаратов растительной ткани в растворы кутиназы и пектиназы. Затем препарат окрашивают метиленовым синим; гифы окрашиваются в синий цвет.
3. Эндофитные грибы обнаруживают в продольных и поперечных окрашенных метиленовым синим срезах фиксированных или свежих образцов.
Обычно применяют фиксатор следующего состава: 90 мл 50%-ного этилового спирта; 5 мл ледяной уксусной кислоты; 5 мл формалина. Препараты фиксируют, нумеруют, просматривают под микроскопом, делают серию снимков. Образцы можно хранить в жидкой среде, предварительно обработав их растворами А и Б. Состав раствора А: 100 мл глицерина; 50 г молочной кислоты; 50 г фенола; 20 г ацетата меди; до 1 л водопроводной воды. Состав раствора Б: 50 мл глицерина; 25 мл молочной кислоты; 25 мл формалина; до 1 л водопроводной воды. Образец погружают на 4—5 дней в раствор А, потом в раствор Б, последний меняют несколько раз до исчезновения голубовато-зеленой окраски. Образец хранят в растворе Б с указанием даты, места сбора растения, патогена. При наличии пикнид или плодовых тел, погруженных в ткани, делают срезы ткани бритвой. Для этого подготовленный кусочек пораженной ткани вкладывают в надрез-расщелину бузины. Срезы ткани помещают в капли воды на предметное или часовое стекло.

Обнаружение мицелия пыльной головни в зародышах

Для отделения зародыша от зерна образцы исследуемых семян помещают на ночь в 10%-ный раствор щелочи (NaOH). Затем отдельные зародыши собирают и промывают несколько раз кипящей водой, обесцвечивают в кипящем лактофеноле (молочная кислота, фенол, глицерин, вода в соотношении 1 : 1 : 1 : 5) в течение 2—3 ч. Лактофенол обесцвечивает зародыши до такой степени, что под микроскопом легко обнаруживается мицелий. Последний обычно окрашивают метиленовым синим (50 г на 100 г лактофенола) при кипячении в течение 2—3 мин с последующей промывкой чистым лактофенолом. Мицелий окрашивается в голубой цвет .

Обнаружение мицелия пыльной головни в проростках

Проростки испытывают в стадии 3—5 листьев (в возрасте 14—21 дней). Срезают верхушку стебля, обесцвечивают в течение 15 мин в кипящем лактофеноле, содержащем 0,001—0,005% трипанового синего. Затем точку роста погружают в лактофенол и определяют наличие мицелия пыльной головни под микроскопом.

Определение проникновения и локализации verticiluum dahliae — возбудителя увядания в проростках хлопчатника

Поверхностно простерилизованные семена хлопчатника высевают в чашку Коха или растильню с почвой, предварительно заражая их грибом. Через определенные интервалы времени проростки просматривают визуально и микроскопически на наличие в тканях стебля и листьев гиф гриба, конидий и хламидоспор. Растения фиксируют обычно 70%-ным этанолом и затем окрашивают срезы раствором водного синего в 40%-ной уксусной кислоте.

Учет болезни

Маршрутные обследования проводят обычно 3 раза за вегетационный период: полевых и овощных культур — в период появления всходов, в период цветения и перед уборкой; плодовых и ягодных — сразу после цветения, через месяц после цветения и перед уборкой урожёя. На стационарных участках наблюдения проводят систематически в течение вегетационного периода каждые 10 дней. Выбор участка, количество учетных растений или делянок, размещение их на площади и т. д. зависят от характера болезни и вида обследуемой культуры. Результаты учета болезней растений выражают следующими показателями. Распространенность болезни — количество больных растений или органов растений (листьев, плодов, клубней), выраженное в процентах общего числа обследованных растений на участке определенной площади. Интенсивность, или степень, поражения растений — качественный показатель болезни. Определяется площадью пораженной поверхности растения или отдельных его органов. Выражается либо в процентах, либо в баллах, для чего используют специальные условные шкалы. Индекс болезни отражает среднюю интенсивность поражения (для отдельного растения, сорта, участка или определенной территории). Учет потерь урожая от болезней — недобор урожая вследствие Поражения растений той или иной болезнью.

Выделение фитопатогенных грибов

В большинстве случаев необходимы специальные методы выделения грибов, связанные с особенностями их биологии и свойствами субстрата. Поверхностную стерилизацию органов растения применяют для освобождения от флоры, находящейся на их поверхности. Для освобождения от посторонних организмов, главным образом от бактерий, посевы исследуемых грибов и первичное выделение культур производят на средах с рН 4,0 с добавлением в среду для посева антибиотиков с широким спектром антибактериального действия (стрептомицин и др.). Метод влажной камеры и его модификации применяют для выделения чистой культуры гриба. В стерильные чашки Петри кладут 2—3 кружка стерильной фильтровальной бумаги, увлажненные стерильной водой (реже жидкой питательной средой). Исследуемый материал, чаще после поверхностной дезинфекции, помещают в чашку и ставят в термостат при соответствующей температуре. За ростом грибов наблюдают под бинокулярной лупой при 20—50-кратном увеличении. При этом представляется возможным выделить из мицелия гриба или его спороношения чистую культуру и в ряде случаев при микроскопировании определить его вид. Пользуясь методом влажных камер, можно создавать различные условия влажности, а при исследовании материала с достаточной влажностью, например плодов, зеленых частей растений, клубней, наблюдать за ростом грибов, не увлажняя фильтровальную бумагу в чашке Петри. Этим методом можно также дифференцированно исследовать разные части изучаемого материала и выделять из них грибы, так как в начальные периоды грибы растут гнездами, скученно и их выделение не представляет затруднений.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.