Понятие о болезнях растений и их причинах.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Учебная литература

Основная:

Б.П. Чураков, Д.Б. Чураков «Лесная фитопатология» - М.2012
О.О. Белошапкина и др. «Фитопатология» -М.2015
Н.Н. Гаврицкова «Фитопатология» - Йошкар-Ола, 2008
И.И. Минкевич и др. «Фитопатология: Болезни древесных и кустарниковых пород» - СПб – 2011
Л.Г. Переведенцева «Микология: грибы и грибоподобные организмы» - СПб, 2012
И. Г. Семенкова, Э. С. Соколова "Лесная фитопатология"- М.1981,1992,
И. Г. Семенкова. "Фитопатология" – М. 2004 – 225с.
Ю.Ф. Арефьев «Фитопатология» - Воронеж, 2002

Дополнительная:

А. И. Воронцов, Е. Г. Мозолевская, Э. С. Соколова "Технология защиты леса" – М.: Экология, 1991 – 304 с.
К. В. Попкова "Общая фитопатология" – М. 1989 –
С. В. Шевченко, А.В. Цилюрик "Лесная фитопатология" – Киев, 1986
Правила санитарной безопасности в лесах. – М. 2017
Журнал "Лесное хозяйство", "Лесоведение", "Микология и фитопатология"

ЛЕКЦИЯ № 1

Общая характеристика и значение лесной фитопатологии.

1. Предмет лесной фитопатологии, ее задачи.

Фитопатология – наука о болезнях растений, их причинах и мерах борьбы с ними. Слово "фитопатология" образовано из 3 греческих слов: phyton – растение, pathos – болезнь, logos – учение, т.е. учение о болезнях растений. Выделяют общую и специальную фитопатологию (сельскохозяйственную, лесную).

Лесная фитопатология – учение о болезнях древесных и кустарниковых пород, о разрушении древесины и изделий из древесины и мерах борьбы с ними. В ее задачу входит изучение болезней, как отдельного растения, так и насаждений, причин возникновения болезни, выяснение роли внешней среды и факторов, стимулирующих или подавляющих заболевание и изучение биологии, экологии возбудителей болезней. Важное место отводится мониторингу и прогнозированию наиболее опасных болезней леса, установлению вреда и потерь, наносимых ими лесному хозяйству, а также разработка систем мероприятий по профилактике и мерам борьбы с заболеваниями.

Особый раздел в лесной фитопатологии составляет изучение процессов биологического разрушения (т.е. гнили) древесины на складах, в сооружениях и постройках, разработка профилактики этих заболеваний и мер борьбы с ними.

Таким образом, основной целью лесной фитопатологии является всестороннее изучение болезней древесных пород, выяснение способов их предупреждения и борьба с ними для снижения потерь древесины.

2. Связь лесной фитопатологии с другими дисциплинами.

При изучении морфологии, физиологии, систематики патогенов, т.е. вредных организмов, лесная фитопатология, как биологическая дисциплина, неразрывно связана с такими науками как микология (наука о грибах), вирусология (наука о вирусах), микробиология (наука, изучающая микроорганизмы – бактерии, микоплазмы, риккетсии, актиномицеты). Жизнедеятельность патогенов и развитие болезни обусловлены физиологическими, биохимическими и анатомическими особенностями пораженного растения, а изучение устойчивости растений (иммунитета) невозможно без знаний молекулярной биологии, цитологии, генетики. Лесная фитопатология изучает болезни не только отдельных растений, но и насаждений, биологическая устойчивость которых зависит от экологических условий местопроизрастания древесных пород. Массовое возникновение болезни на больших площадях (эпифитотии) часто обусловлено как несоответствием экологических условий выращивания древесной породы, так и ошибками при проведении лесохозяйственных мероприятий. Поэтому лесная фитопатология тесно связана с другими лесоводственными дисциплинами, такими как лесоведение, лесоводство, лесные культуры, лесная селекция, почвоведение. При проведении мониторинга (т.е. системы слежения за развитием и распространением болезней) используются методики, применяемые в таксации, лесоустройстве. Знание процессов биологического разрушения древесины необходимо при изучении товароведения и древесиноведения. Лесная фитопатология связана и с такой дисциплиной как лесная энтомология, наукой изучающей насекомых вредителей леса. Как правило, в очагах болезней возникают и очаги стволовых вредителей, например, в очагах рака-серянки, корневой губки увеличивается численность короедов. Многие насекомые являются переносчиками возбудителей болезней, например, заболонники способствуют распространению сосудистых болезней, усачи – усыханию хвойных пород (бурсафеленхозу). Дефолиация древостоев хвое- и листогрызущими насекомыми приводит к их ослаблению и заражению болезнями.

Лесная фитопатология, лесная энтомология и биология лесных зверей и птиц составляют основу лесозащиты – учения о методах, технике и организации борьбы с вредными для леса организмами. Основные задачи лесозащиты и в частности лесной фитопатологии – свести до минимума потери от болезней леса, возбудителей разрушения древесины и способствовать лесному хозяйству в получении высококачественной продукции, повышению продуктивности, улучшению рекреационной, санитарно-гигиенической и охранной роли лесов.

3.Экономическое значение болезней леса.

Экономическое значение болезней растений велико. Из истории известно, что в Ирландии в 1847 году эпифитотия фитофтороза картофеля (так называемая "чума картофеля") повлекла голод и смерть более миллиона жителей и вызвала массовую эмиграцию населения в Северную Америку (США, Канада). Болезни приводят к гибели растений, потере качества продукции и влекут повышение цены на продукцию. Так, фузариоз пшеницы в 90-х годах прошлого века в России привел не только к недобору урожая, но вызвал и увеличение цены на хлеб. Увеличение цены на кофе часто происходит в результате эпифитотии ржавчины кофейного дерева в Юго-Восточной Азии и Бразилии.

В лесном хозяйстве вредоносность болезней наиболее заметна в питомниках при выращивании сеянцев древесных пород. В отдельные годы, благоприятные для развития патогенов, только от обыкновенного шютте сосны погибает 80-90% сеянцев. Молодые культуры хвойных пород подвержены таким болезням как сосновый вертун, побеговый рак, а лиственных пород – мучнистой росе. В средневозрастных и спелых насаждениях хвойных пород наибольший вред приносит такое заболевание как корневая губка, вызывающая усыхание и гибель насаждений. В России в очагах корневой губки ежегодно усыхает 30% ослабленных деревьев сосны в возрасте 25 лет и старше. В Западной Европе ежегодные потери древесины от корневой губки достигают до 3 млн. м³, и оцениваются в 70-80 млн. долларов. В Северных странах (Финляндия, Норвегия, Швеция, Дания) потери древесины ели и пихты от корневой губки ежегодно составляют 40-50 млн. долларов. Большой ущерб причиняют также стволовые гнили хвойных и лиственных пород, зараженность которыми достигает 30-60%. Вредоносность их увеличивается с возрастом насаждений. Например, в осиновых древостоях в 70-80-летнем возрасте, зараженность деревьев осиновым трутовиком, составляет 80-90%. В лесостепной и степной зонах происходит усыхание насаждений дуба и ильмовых пород от сосудистых болезней.

Необходимо отметить, что, несмотря на совершенствование мер борьбы, вредоносность болезней увеличивается. Например, в Японии потери древесины хвойных пород от сосновой древесной нематоды в конце 40-х годов составили 1 млн. м³, а, начиная с 70-х годов прошлого века, составляют ежегодно свыше 2 млн. м³ и на борьбу с этим заболеванием ежегодно выделяется свыше 30 млн. долларов.

Велики потери древесины и от дереворазрушающих и домовых грибов при хранении на складах и эксплуатации зданий и сооружений. Ежегодные потери древесины от этих патогенов составляют около 30 млн. м³, а на восстановительные работы при преждевременном разрушении древесины расходуется свыше 20% деловой древесины, заготовленной в России.

При оценке экономической значимости болезней необходимо различать потери (прямые и косвенные) и ущерб (количественный, качественный, экологический и социальный). Потери обычно оценивают по разнице в стоимости пораженного и непораженного болезнями леса или по падению прироста или урожая семян. Выделяют прямые и косвенные потери. Прямые потери определяются или гибелью растений, семян или снижением качества продукции под влиянием болезни. Косвенные потери выражаются в дополнительных затратах на пересев семян в питомниках, на дополнение при создании лесных культур, при лесовосстановлении в случае гибели сеянцев от болезней, на проведение санитарных рубок, снижении доходности охотничьего хозяйства, побочного пользования.

Ущерб выражается в размерах площади погибших насаждений и количестве потерянной древесины, в площади погибших культур, проценте отпада сеянцев в питомниках, в потере биологической устойчивости насаждений. Выделяют экономический, экологический и социальный ущерб. Экономический ущерб заключается в снижении дохода от лесного хозяйства и увеличении дополнительных расходов на восстановление погибших насаждений. Он состоит из прямых и косвенных потерь, оцененных в денежном выражении. Экологический ущерб заключается в снижении общей продуктивности леса, замедления темпов роста, в нарушении средообразующей и средоохранной функций леса при его дигрессии, необратимых изменениях в биогеоценозах. Социальный ущерб выражается в снижении рекреационных качеств леса, в воздействии на условия жизни людей, в снижении качества городской среды при поражении болезнями зеленых насаждений.

Понятие о болезнях растений и их причинах.

Жизнедеятельность растений неразрывно связана с окружающей средой, и отклонение оптимальных условий существования приводит к нарушению обмена веществ в растении, к изменению внешнего вида растений, т.е. к болезни. Уже в 19 веке А.Франк (1815) и Де Кандоль (1832) под болезнью понимали состояние растений, характеризующееся отклонением его от нормального состояния. Однако не существует четкой границы между нормальным состоянием (т.е. здоровым) и ненормальным (т.е. больным). Возникновение болезни связано с влиянием внешних факторов и окружающей среды. В фитопатологии принято официальное (т.е. по Госту) понятие болезни:

Болезнь растения – нарушение нормального обмена веществ в клетке, органах и растении в целом под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий среды.

Для лучшего понимания природы болезней, их диагностики, важное значение имеет классификация болезней. Классифицируют болезни по следующим признакам:

по внешнему виду (симптомам), т.е. по типам болезни (симт. Типичные, нетипичные, главные, сопутствующие; первичные, вторичные; специфические, общие)
по продолжительности течения болезни (острое, хроническое)
по поражаемым органам (болезни листьев, корней, ветвей и т.д.)
по возрасту растений (болезни всходов, молодняков, средневозрастных, спелых древостоев)
по растениям-хозяевам (болезни сосны, ели, дуба и т.д.)
по этиологии, т.е. по причине возникновения болезни.

Последний принцип наиболее обоснован и широко применяется в фитопатологии. По этиологическому принципу все болезни в зависимости от факторов, обусловливающих развитие патологического процесса, разделяют на неинфекционные или непаразитарные и инфекционные или паразитарные болезни. Причина первых – неблагоприятные условия существования, вторых – патогенные организмы, обладающие способностью распространяться и поражать новые растения. В соответствии с этим все известные болезни разделяют на две группы: неинфекционные болезни и инфекционные болезни.

К 1 группе относятся болезни, вызванные неблагоприятными почвенными условиями, неблагоприятными метеорологическими условиями, возникшие в результате механического воздействия, вызванные действием промышленных выбросов, вызванные антропогенным влиянием.

Ко 2 группе относятся инфекционные болезни. В зависимости от патогена, вредного организма, вызывающего патологический процесс, их делят на

Грибные (микозы), бактериальные (бактериозы), вирусные (вирозы), микоплазменные (микоплазмозы), вызванные фитогельминтами (нематодами) (фитогельминтозы) и болезни, вызываемые цветковыми растениями- паразитами.

Неинфекционные болезни леса.

Среди всех факторов, неблагоприятно влияющих на состояние или развитие древесных пород, главную роль играют почвенные условия. Недостаток или избыток воды, или одного их необходимых элементов питания может сильно нарушить физиологические функции растения, повлиять на его анатомическое строение, а в некоторых случаях сильно снизить продуктивность растений или вызвать полную гибель растений.

Недостаток влаги – в питомниках чаще наблюдается на лиственных породах, растущих на сухих, бедных почвах в виде увядания сеянцев, на сеянцах хвойных пород увядания не наблюдается, но они теряют устойчивость к инфекционному полеганию и в сильной степени (до 50-70%) поражаются фузариозом. В насаждениях лиственных и хвойных пород (сосна, пихта, ель, дуб и др.) проявляется в виде суховершинности.

Избыток влаги приводит к отмиранию и загниванию корней, что связано с недостатком кислорода в почве и плохим газообменом. Наблюдается во время обильных и продолжительных дождей, при весеннем таянии снега, при заболачивании почв, при подъеме уровня грунтовых вод.

Аэрация почвы.

Структура и физические свойства почв в сильной степени влияют на газообмен в почве. При заболачивании, плохой проницаемости, глинистых почвах газообмен нарушается, при этом у растений загнивает главный корень и сильно развиваются боковые корни. В городских условиях этому способствует асфальтирование и уплотнение грунта, деревья имеют укороченную хвою и побеги.

Недостаток и избыток питательных веществ в почве.

Для нормального развития растений необходимы такие вещества как азот, калий, фосфор и микроэлементы – железо, сера, кальций, марганец, цинк и др. Из них азот, фосфор и сера входят в состав органических веществ цитоплазмы, а калий, кальций и железо являются регуляторами обмена веществ в растении. Недостаток питательных веществ приводит к карликовости или хлорозу, для которого характерна бледно-желтая или беловатая окраска хвои и листьев, у сеянцев наблюдается плохое развитие корней, стволика, хвои и почек.

Для растений вреден как недостаток в почве отдельных элементов питания, так и их избыток или несбалансированность. Питательное вещество усваивается корнями растений только в определенной форме, поэтому признаки недостаточности могут появиться на растениях и при наличии необходимого элемента в почве, если он находится в форме, недоступной растению. Дефицит питательных в-в может возникнуть на некоторых типах почв при определенных погодных условиях (например – на песчаных почвах сильные дожди вымывают легкорастворимые соли азотных удобрений и на растениях появляются симптомы недостаточности).

При недостатке азота наблюдается отставание в росте, листья мелкие, желтовато-зеленые, побеги тонкие, короткие. При избытке – резкое увеличение фитомассы, ткани листьев рыхлые, побеги долго не одревесневают и при ранних осенних заморозках они погибают.

При недостатке фосфора – рост замедляется, листья темно-зеленые или бронзовые. Хвоя сеянцев приобретает фиолетовый цвет. При длительном голодании формируются тонкие побеги, листья мелкие, снижается годичный прирост.

При недостатке калия – угнетение роста, побеги искривленные, слабо развитые. Края листьев и участки между жилками желто-бурые, часто отмирают, иногда листья становятся морщинистыми. Хвоя преждевременно желтеет. У растений резко снижается морозоустойчивость.

При недостатке кальция – наблюдается отмирание верхушек побегов, плохое развитие корневой системы. На листьях наблюдается отмирание тканей вдоль средней жилки листа или по краям.

При недостатке железа наблюдается хлороз листьев и хвои (т.к. железо способствует образованию хлорофилла), сеянцы отстают в росте, угнетается развитие корневой системы, хвои, листьев.

Недостаток меди часто наблюдается на почвах имеющих щелочную реакцию и высокую концентрацию органических в-в (торфяные). Деревья отстают в росте, не плодоносят.

При недостатке магния на листьях появляются желто-бурые пятна, листья быстро опадают и остаются только на верхушках побегов в виде темно-зеленой розетки. Чаще проявляется на подзолистых песчаных и супесчаных почвах.

При недостатке бора у растений отмирают верхушечные почки, нарушается цветение и плодоношение. При избытке бора листья преждевременно желтеют и опадают.

При недостатке цинка листья желтеют, наблюдается розеточность, мелколистность, образуются мелкие, уродливые плоды.

Неблагоприятное влияние метеорологических условий.

Влияние температуры.

Наиболее характерные изменения в растениях происходят под воздействием низких отрицательных температур, когда в клеточном соке образуются кристаллы льда. Для вегетирующих растений особо опасны весенние и осенние заморозки. Так в питомниках и молодых культурах сосны (1-5-летних) при малоснежной зиме в марте-апреле, когда теплые дни сменяются холодными ночами, наблюдается пожелтение, побурение и засыхание хвои, иногда побеги искривляются, что связано с изменением напряжения тканей в результате неравномерного замерзания различных частей побега. У лиственных пород в результате заморозка наблюдается увядание и засыхание побегов. В период покоя низкие температуры вызывают в основном механические повреждения – морозобойные трещины и отлупы. Трещины появляются в сильные морозы, когда в каком-либо участке ствола скапливается много воды или при резких колебаниях температур в зимний период, когда после оттепелей температура резко снижается ниже -15ºС. При этом наружные слои древесины охлаждаются быстрее внутренних и сжимают их, ткани не выдерживают давления и разрываются. Отлупы или отлупные трещины образуются при внезапном повышении температуры после сильных морозов, когда наружные слои ствола нагреваются и расширяются, а внутренние остаются более холодными и сжатыми. Отлупы идут по границе между годичными слоями и имеют кольцеобразную форму, могут распространяться по высоте ствола на несколько метров.

Низкие температуры могут вызвать обмерзание кроны, подмерзание корней, а в питомниках вымерзание при недостаточном снежном покрове или выжимание сеянцев. Выжимание сеянцев происходит при образовании ледяной корки на поверхности незамерзшей почвы или вследствие оседания оттаявшей почвы при потеплении.

При резких колебаниях температуры в весенний период у деревьев с тонкой корой (ель, пихта, бук, граб) и у деревьев, растущих на опушках, по краям дорог на южной и юго-западной стороне ствола появляется ожог коры, т.к. в результате раннего пробуждения камбия и низких температур в ночное время наблюдается гибель камбиальных клеток.

Высокие температуры могут вызвать опал корневой шейки сеянцев на темных почвах (50-55ºС) – неинфекционное полегание Улиственных пород при высокой температуре до 40ºС и дефиците влаги в почве наблюдается увядание, засыхание и опадение листьев.

Повреждение огнем наблюдается в результате пожара или при разведении костра вблизи дерева. На стволе образуется пожарная подсушина или сухобочина, т.е. участок мертвой коры с отмершей под ней древесиной. У березы и осины такие раны легко заражаются патогенными организмами. На зарастание даже небольшой раны требуется не менее 10 лет. Наиболее устойчивы к огню толстокорые породы (сосна, дуб, лиственница), раны на хвойных породах благодаря выделению смолы медленнее заражаются патогенами.

Влияние ветра проявляется в виде ветровала и бурелома. Ветровал – деревья повалены с корнями. Характерен для пород с поверхностной и слабой корневой системой (ель, бук, береза). Часто наблюдается в очагах корневой губки. Степень ветровальности зависит от типа почвы. Так в Швеции в результате урагана в 1969 году было повалено 28 млн.куб.м леса, что составило 1/3 годичной рубки страны. Бурелом – деревья, сломанные ветром, обычно ниже кроны. Устойчивость зависит от породы деревьев, обладающих различной прочностью древесины. Менее устойчивы хвойные. Бурелом часто наблюдается в очагах раковых болезней.

Отрицательное влияние осадков.

Осадки в виде снега, дождя, града. Снег, задерживаясь в кронах, вызывает снеголомы и снеговалы. Снеголом – под тяжестью снега сломаны стволы или вершины, снеговалы – повалены с корнем. В сильной степени страдают молодые насаждения. Резкая смена погоды зимой вызывает образование гололедных явлений – ожеледи.

Отрицательное влияние промышленных выбросов. Антропогенное влияние – материал для самостоятельной работы.

Инфекционные болезни.

Относятся болезни способные передаваться от растения к растению. Возбудителями инфекционных болезней могут быть грибы, бактерии, вирусы, микоплазмы, нематоды, цветковые растения – паразиты. Способность организма вызывать болезнь у растений называется патогенностью, 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. В лесу максимальное количество болезней приходится на микозы – 97%. Среди возбудителей болезней древесных пород бактерии, вирусы, микоплазмы и цветковые растения-паразиты занимают незначительное место. Так на долю бактериальных болезней приходится лишь около 2 %, а на долю других возбудителей - около 1%. Однако, необходимо заметить, что большинство вирозов, микоплазмозов, фитогельминтозов часто носят латентный, скрытый характер и протекают бессимптомно. В большинстве случаев, гибель растений от этих болезней, относят за счет неблагоприятных условий среды.

Фитопатогенные бактерии.

Относятся к прокариотам, не имеющим настоящего ядра, клеточные стенки состоят из мукопептида – муреина (взаимосвязанные молекулы мурамовой к-ты, глюкозамина и аминок-т) и обладают жесткостью, кроме этого в клеточной стенке присутствуют аминокислоты и отсутствуют хитин и целлюлоза.

Бактерии – одноклеточные организмы, гетеротрофы. Длина бактериальной клетки 1-3 мкм, ширина 0,3-0,6 мкм (миллимикрон). (1 мм - 10³ микрометров = 10 в 6 степени нанометров). Фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму – чаще палочки прямые с закругленным концом, иногда слабо изогнутые, с булавовидным вздутием на конце. Большинство фитопатогенных бактерий подвижны, имеют жгутики – тонкие нити (флагеллы) толщиной 12-20 нм, длиной 10-20 µм.

В состав бактериальной клетки входит упрощенная ядровая структура в виде 2-4 нуклеотидов. Ядерное вещество – нуклеоид (лат. "подобный ядру") бактериальной клетки состоит из ДНК и распределено в цитоплазме в виде мелких зерен, не отделенных от цитоплазмы мембраной. В клетке также содержится 5000-50000 рибосом, в которых находится около 80% бактериальной РНК. В клетке также имеются включения, представляющие собой накопления запасных веществ (гранулы жира, полисахариды, кристаллы протеина и полифосфаты). Бактериальная клетка окружена толстой многослойной оболочкой, придающей бактерии определенную форму. По строению муреина и его расположению в клеточной оболочке различают грамположительные и грамотрицательные бактерии. В зависимости от строения муреина, бактерии различно окрашиваются по методу Грама: грамположительные бактерии окрашиваются растворами грам-виолета и грам-иода в фиолетовый цвет и не обеспечиваются при последующей обработке спиртом или ацетоном, в то время как грамотрицательные бактерии при такой обработке теряют окраску. Оболочка некоторых фитопатогенных бактерий покрыта тонким слизистым слоем, обладающим способностью разбухать и образовывать на поверхности бактериальной клетки слизистую капсулу, имеющую большое значение для выживания бактерий в неблагоприятных условиях. Капсулированные бактерии становятся более выносливыми к действию внешней среды – тем-ре, инсоляции, пестицидам. На пораженных органах такие бактерии образуют скопления слизи – эксудат.

Питание бактерий осуществляется осмотическим путем, питательные вещества поступают внутрь бактериальной клетки непосредственно через ее оболочку. Бактерии обладают широким набором ферментов, с помощью которых они разрушают ткани пораженных органов. Бактерии в основном сапротрофы, нет облигатных паразитов, так как бактерии в тех или иных условиях способны развиваться вне живого организма. Все известные бактериальные возбудители болезней, за исключением представителей групп Phytoplasma, размножаются на искусственных питательных средах. На твердых питательных средах бактерии образуют колонии, под которыми понимают растущую совокупность бактериальных клеток, образующихся из одной клетки и представляющих чистую культуру. Окраска, форма, поверхность и контуры колоний являются типичными для каждого вида. Колонии фитопатогенных бактерий чаще мелкие, блестящие, слизистые, округлой формы белого, желтоватого или сероватого цвета.

Размножение и рост бактерий зависит в основном от тем-ры и кислотности среды. Они начинают размножаться при 5-10ºС, оптим тем-ра 25-30º. И прекращается при тем-ре 33-40ºС. Для нормальной жизнедеятельности бактериям необходима нейтральная или слабощелочная среда. В подавляющем большинстве фитопатогенные бактерии аэробны, то есть они нуждаются в молекулярном кислороде и хорошо развиваются на поверхности и в обогащенных воздухом культурах. Размножаются бактерии в основном бесполым путем – или делением материнской клетки пополам или перешнуровыванием. Реже почкованием или дроблением материнской клетки на несколько дочерних. Процесс идет очень быстро, каждые 20-30 минут колонии удваиваются. У бактерий отсутствует настоящее половое размножение, но им свойственна изменчивость: постоянно возникают формы с новыми признаками, в том числе и патогенными. Изменения генетической информации, т.е. наследственные изменения происходят в результате мутаций и разных форм рекомбинаций, например, трансформацией, трансдукцией и коньюгацией.

Заражение растений бактериями осуществляется только через естественные отверстия – устьица, чечевички, рыльца и т.д. и повреждения – раны, срезы, морозобойные трещины и т.д.

По степени специализации бактерии делятся на монофагов и полифагов (например, возбудитель корневого рака агробактериум тумефациенс поражает растения более чем 140 родов из различных семейств.

Важное свойство бактерий – высокая изменчивость и способность образовывать новые штаммы, как правило, более вирулентные по отношению к хозяину.

Окружающая среда оказывает большое влияние на развитие и распространение бактерий. Предпочитаемые тем-ры 25-35ºС, влажность избыточная, кислотность среды нейтральная или слабощелочная. Свет действует губительно, прямые солнечные лучи уничтожают бактерии.

Фитопатогенные бактерии согласно 9-му изданию определителя бактерий Берджи сформированы в 35 групп родственных родов. Все фитопатогенные бактерии делят на 2 группы – грамотрицательные и грамположительные бактерии. Большинство фитопатогенных бактерий относятся к группе грамотрицательных бактерий. Основные фитопатогенные бактерии относятся к семействам псеудомонас, ксантомонас, эрвиниа, агробактериум и др.

Среди бактериозов по характеру внешнего проявления можно выделить основные группы и типы болезней:

1 группа - паренхиматозные бактериозы вызывают отмирание паренхимных тканей и вызывают следующие типы болезней: пятнистость, ожог, гниль. Дырчатая пятнистость косточковых, пятнистость листьев ореха, бактериальный ожог груши, ожог сирени, ожог шелковицы, ожог плодовых деревьев, гниль желудей.

2 группа – гиперпластические бактериозы вызывают разрастание тканей в виде опухолей, наростов – опухолевидный рак стволов ясеня, поперечный рак дуба, корневой рак плодовых деревьев, бугорчатый рак сосны.

3 группа – сосудистые бактериозы или трахеобактериозы вызывают увядание, связанное с поражением сосудов – бактериозное увядание ивы.

Основной источник сохранения бактерий – растительные остатки, корневища, луковицы, клубнелуковицы.

Распространяются бактерии водой, с пораженными семенами, сеянцами, орудиями труда и т.д. Выделяют механический перенос бактерий (ветер, вода, рабочие орудия и т.д.) и перенос с помощью переносчиков (животные (насекомые, цикадки), человек).

Фитопатогенные вирусы.

Субмикроскопические возбудители болезней, характеризующиеся отсутствием клеточного строения, простотой химического состава и способностью жить и размножаться только в живых клетках организма хозяина. Вирус – яд (лат.) Вирусы были открыты в 1892 году Дм. Ив. Ивановским.

С помощью электронного микроскопа в настоящее время открыто более 1000 фитопатогенных вирусов у большинства культурных растений. В отличие от других болезней растений инфекционный процесс при вирусных болезнях часто протекает латентно и вирозы не всегда четко диагностируются, поэтому ущерб, причиняемый вирусами трудно установить. Чаще этот ущерб относят к влиянию неблагоприятных погодных условий или почвенных условий. В основном действие вирусов проявляется в снижении продуктивности растений, ухудшении качества продукции, снижении морозостойкости растений, повышение восприимчивости к др. болезням.

Форма, величина и химический состав вирусов.

По форме вирусные частицы или вирионы бывают нескольких типов: палочковидные, нитевидные, сферические, бацилловидные, пулевидные. Форма и размер частиц характерны для каждого вируса. В период покоя вирусы сохраняются в клетке в виде аморфных тех (Х-тел) или кристаллов, имеющих форму тонких игл, восьмигранников или шестиугольных пластинок.

Строение вирусов.

Инфекционное начало вируса – РНК в виде одиночной или двойной нити, окружена белковой оболочкой – капсидом. Нуклеиновая к-та вместе с белками, находящимися в непосредственном контакте с ней, образует нуклеокапсид.

РНК в вирусных частицах несет генетическую информацию. Функция белкового капсида – защита генетической системы от внешнего воздействия и определение видовой специфичности (принадлежности) вируса.

Репликация (размножение) вирусов.

Размножение вирусов отличается от размножения других организмов, они размножаются только в живых клетках. Процесс проникновения и размножения вируса состоит из нескольких этапов:

адсорбция – происходит путем взаимодействия вирусных и клеточных рецепторов, обычно в местах мельчайших ранений клеточной стенки
протеолиз – под воздействием протеолитических ферментов РНК освобождается от белковой оболочки и вирус распадается на белок и нуклеиновую к-ту
эклипс-стадия (темновая фаза) – перестройка органов клетки для работы на вирусную РНК
репликация – при помощи фермента РНК-репликазы в рибосомах клетки растения-хозяина образуется двуспиральная репликативная форма РНК, а также структурные вирусные белки
образование вирионов и выход их из пораженной клетки – РНК и белка создается значительно больше, чем входит в зрелые вирусные частицы (используется всего 10-20%).

Сборка вирусных частиц происходит спонтанно в результате случайных встреч молекулы РНК и белка. Сборка большинства вирусов происходит в цитоплазме или в ядре. Зрелые частицы выходят из клеток по плазмодесмам, не повреждая клетки.

Классификация вирусов.

Система классификации вирусов не является иерархической, как у растений и животных. Для классификации используется 45 показателей, куда входят морфологические и физические свойства вирионов, генома, протеинов, липидов и углеводов, антигенные и биологические свойства. Наиболее важными является тип нуклеиновой к-ты, размер, форма, тип симметрии вирусных частиц, антигенность и особенности серологических тестов с антисыворотками определенного типа, способы передачи, круг растений-хозяев и характер симптомов на них. В настоящее время известные виды фитопатогенных вирусов объединены в 26 групп. Вирусы, вызывающие болезни древесных пород относятся к семи группам (потивирусы, табомовирусы, тобравирусы и т.д.)

Влияние окружающей среды на вирусы.

По устойчивости к действию внешней среды вирусы делят на две группы: стойкие и нестойкие.

1 - Стойкие выдерживают нагревание до 90° С, сохраняют инфекционность при подкислении, высушивании и т.д., обладают способностью сохранять инфекционность в отжатом соке больного растения (ВТМ – более 50 лет), в сухих растительных остатках.

2 – Нестойкие – инактивируются при тем-ре 25-50ºС, разрушаются в отжатом соке, при химическом воздействии (щелочная среда). На способности нестойких вирусов разрушаться при тем-х выше 25° С основано термическое обеззараживание зараженных материалов (черенков, саженцев и др.)

Типы вирусных болезней.

Вирусные болезни делят на две группы: мозаики и желтухи.

Мозаика - проявляется в виде изменения окраски листьев, цветов, стеблей и появлении на них желтовато-зеленых пятен, колец, полос, иногда пластинки листа деформируются и становятся морщинистыми или нитевидными. Это происходит в результате повреждения хлоропластов и разрушения хлорофилла, в результате чего снижается фотосинтетическая активность растения. На древесных породах чаще встречается мозаика вяза, ясеня, клена ясеневидного и др. пород. Широкое распространение имеют мозаики цветочных культур – тюльпанов, гвоздики, гладиолусов и др.

Желтухи – проявляется в виде нарушения обмена веществ, роста и формы пораженного растения. Наблюдается или в виде деформаций (недоразвитость, карликовость) или в виде разрастания тканей (опухоли) или усиленном побегообразовании (ведьмины метла). Например, ведьмины метла робинии лжеакации, розеточная болезнь яблони и т.д.

Распространение вирусов.

Вирусы способны проникать в растения лишь через поврежденную покровную ткань. Существуют два основных пути передачи вирусов – контактный и векторный. При контактном способе вирус от больного растения при взаимоповреждающем соприкосновении листьев, стеблей, корней вместе с соком попадает в здоровое растение. Чаще это происходит при проведении ухода за растениями – прополка, пасынкование, рыхление и т.д., при этом вирус (например, ВТМ) может сохраняться на руках, орудиях труда, одежде и передаваться здоровым растениям.

Основной способ распространения в природе – векторный, т.е. передача вируса переносчиками – организмами, способными переносить вирус. Чаще это насекомые и клещи, имеющие колюще-сосущие ротовые органы (около 400 видов).

Вирусы также могут передаваться через семена, пыльцу, при вегетативном размножении, при прививках, при гидропонной культуре, повиликой.

Источники инфекции.

Вирусы могут сохраняться в тканях растения-хозяина (многолетние культуры) или в посадочном материале (клубни, корнеплоды, семена, черенки), или в растительных остатках или почве. Значительную роль в сохранении вируса играют переносчики, инфекция сохраняется, например, в почвообитающих грибах (род спонгоспора), нематодах (род триходорус, ксифинема). Вирусы, передающиеся трансовариально (передача инфекции от одного поколения к другому через яйцо) зимуют в яйцах.

Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!