2.Понятие о болезни растений. Основные типы их проявления.
Все патологические изменения в растениях проявляются внешне в разнообразных формах, которые можно свести к нескольким основным типам. В фитопатологической практике самую первую диагностику болезней растений проводят по наиболее общим внешним признакам. Возможны случаи наслоения разных симптомов при наличии разных возбудителей, развивающихся совместно или последовательно один за другим. Наиболее часто встречаются следующие типы симптомов. Некроз - местное отмирание ткани или частей растения. Обычно сначала появляются пятна в результате отмирания отдельных участков ткани или уменьшения хлорофилла в зеленых частях растения, резко отличающиеся по цвету от нормальных тканей. Пятна бывают различной формы и величины, иногда с разрушением центральной части и с образованием в листе отверстий. Могут быть различного происхождения: неинфекционного и инфекционного. Налеты - на пораженных (обычно грибами) листьях, стеблях и других частях растений развивается белый, серый или бурый налет, иногда легко стирающийся. Налеты могут быть образованы спороносящими органами грибов, выходящими на поверхность листьев от грибницы, расположенной внутри тканей. Пустулы, или подушечки - образованием спороношения паразитных грибов в виде бугорков, выступающих из трещин ткани растения. Они могут быть яркой или темной окраски. Обычно спороносящие органы гриба, образуются под покровными тканями листьев, ветвей и других органов, затем при разрыве кутикулы или эпидермиса они выступают наружу. Гнили - встречаются очень часто, особенно на мясистых органах растений, богатых водой и запасными питательными веществами, особенно если они находятся в стадии покоя. Нередко загнивают и осевые органы растений (гнили древесины). Образование гнили связано с ферментативной деятельностью грибов и бактерий, способных разрушать межклеточное вещество и обусловливать таким образом мацерацию - распад тканей. В последующем разрушаются оболочки клеток с истечением внутреннего их содержимого и мокрым гниением частей растений. Камедетечение (гоммоз) - разрушением межклеточного вещества и оболочек клеток, в результате чего образуется камедь, вытекающая наружу через разрывы тканей в виде густой тягучей жидкости, которая быстро твердеет на воздухе. Камедетечение часто наблюдается на стволах, ветвях или плодах косточковых плодовых пород. Может быть связано с заражением растений бактериями, грибами или с влиянием неблагоприятных климатических факторов. Деформация органов растений - изменения формы пораженного органа (листьев, плодов, ветвей), а иногда и всего облика растения могут наблюдаться при поражении грибами или вирусами. При курчавости происходит интенсивное разрастание паренхимы листа, что приводит к гофрированности листовой пластинки, образованию вздутий. К этому же тину принадлежат ведьмины метлы, которые встречаются на вишнях, сливах, березах и других породах и вызываются жизнедеятельностью голосумчатых грибов. При этом типе заболевания происходит массовое образование укороченных побегов с измельченными листьями. Деформация тех или иных органов и частей растений чаще всего является следствием общего поражения растения или отдельных его побегов и ветвей. Мумификация - пораженный орган полностью пронизывается грибницей с постепенным подсыханием и превращением в сложный склероции. Поверхностные участки плода темнеют, превращаются в плотную и блестящую корку. Плод сморщивается, несколько уменьшается в объеме или сохраняет нормальную величину, а иногда и форму. Мумифицированные плоды не загнивают и не разрушаются, они сохраняются на деревьях или на почве. Изменение окраски органов растений - связано с редукцией хлоропластов, уменьшением или исчезновением хлорофилла, вследствие чего неизменно наблюдается ослабление ассимиляционной деятельности. Частным случаем изменения окраски является образование антоциана, наблюдающееся при недостатке тепла, а также при некоторых грибных заболеваниях. Наросты, опухоли, галлы - патологические изменения, проявляющиеся в форме опухолей или наростов, чаще всего наблюдаются на поддземных частях - корнях, корнеплодах,
клубнях, а также на отдельных участках листьев, стеблей. Заболевание может быть вызвано грибами, бактериями, явиться результатом повреждения растений насекомыми и нематодами. Увядание растений - поражаются корни и сосудистая система растения; оно может быть связано с закупоркой сосудистой системы или некрозом ее стенок, а также отравлением растений токсинами паразитов. При этом наблюдается потеря тургора отдельными органами растения. Увядание может быть вызвано также механическими повреждениями корневой системы или недостатком влаги в почве, усиленным испарением влаги листьями и другими причинами. Разрушение органов растения - связано с заражением растений головневыми грибами. Пронизывают соцветия, стебли, иногда листья. В пораженных тканях образуются головневые споры в виде черной порошащей массы. Копытообразные плодовые тела и шляпки грибов – у древесных раст., на стволе,
ветвях и корнях плодовых тел патогенов в виде шляпок, копытообразной формы.
Появление на раст. посторонних организмов – поселение и развитие за счёт соковраст.
цветковых паразитов: повилики, заразихи, омелы.
20. Основные типы /категории/ иммунитета к инфекционным за-болеваниям. Факторы пассивного и активного врожденного иммунитета.
Иммунитет может быть естественным (врожденным) и искусственным (приобретенным). Врожденный — свойство растения не поражаться той или иной болезнью, передающееся по наследству. В пределах врожденного, иммунитета различают пассивный и активный иммунитет.
Пассивный иммунитет определяется конституциональными особенностями растения независимо от взаимодействия с патогеном. Факторы активного иммунитета действуют только при контакте растении и возбудителя.
Приобретенный иммунитет формируется в процессе онтогенезе, не закрепляется в потомстве и действует в течение одного либо нескольких вегетационных периодов. Выделяют специфический и неспецифический иммунитет. Неспецифический (видовой) иммунитет — это неспособность растения поражаться определенными видами патогенов.
Иммунитет, проявляющийся на уровне сорта по отношению к специализированным возбудителям, называется специфическим (сортовым).
Факторы пассивного иммунитета можно подразделить на анатомоморфологические и физико-химические. К анатомо-морфологическим относят - толщина покровных тканей листа или другого органа растения имеет значение как фактор устойчивости по отношению к тем болезням, возбудители которых проникают в растение непосредственно через кутикулу. Строение устьиц как фактор устойчивости растения имеет значение для возбудителей ложных мучнистых рос, ржавчин, некоторых видов бактерий и других патогенов, которые проникают в растения именно через устьица. Опушенность листьев иногда играет важную роль как фактор устойчивости растений к вирусным болезням, так как сильноопушенные растения менее доступны для повреждения тлями и другими насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом — переносчиками вирусов. Восковой налет на плодах или стеблях многих растений уменьшает вероятность заражения патогенами, требующими на этапе проникновения наличия капель воды на поверхности растений. Иногда восковой налет может стать механическим препятствием для внедрения паразита. Габитус растений. Так, сорта картофеля с рыхлым строением куста меньше поражаются фитофторозом, так как лучше проветриваются, инфекционные капли на листьях высыхают быстрее. Особенности строения цветка (например, длина пыльника), характер цветения (открытое или закрытое), продолжительность цветения и т. п. имеют значение в устойчивости против патогенов, заражающих растения во время цветения (например, возбудителей спорыньи ржи, пыльной головни пшеницы и др.).
К физико-химическим относят: Химический состав растений может быть причиной иммунитета, если в тканях растения не содержится необходимых для патогена питательных веществ. Например, от количества углеводов в растении, а также их состава зависит лежкость овощей в период хранения. Ингибиторы — это соединения, содержащиеся в растительной ткани и препятствующие развитию патогенов. К ним относят фитонциды — конституциональные антибиотические вещества высших растений различной химической природы. Фитонциды участвуют в реакциях неспецифического (видового), пассивного иммунитета, обеспечивая защиту от сапротрофов и не свойственных для данного вида растения патогенов. Алкалоиды, фенолы, эфирные масла, содержащиеся в растениях, токсичны для многих фитопатогенов. Кислотность клеточного сока в процессе онтогенеза не остается постоянной. Этот показатель меняется с возрастом как в плодах, так и в листьях. Порой именно с этим связана и различная восприимчивость к болезням одного и того же органа растения в разном возрасте. Осмотическое давление в
тканях растения также может быть фактором, определяющим устойчивость или восприимчивость к инфекционным болезням. Для успешного паразитирования биотрофных грибов в их клетках должно быть более высокое осмотическое давление, чем в клетках растения-хозяина.
Факторы активного иммунитета. Явление быстрого отмирания клеток растения в непосредственной близости от места заражения называют реакцией сверхчувствительности. В результате внедрившийся патоген оказывается блокированным слоем мертвых клеток. Растения и погибает. Это распространенная реакция растительной ткани в ответ на инфицирование грибами — облигатными паразитами, вирусами и бактериями. Патоген погибает в некротизированной ткани не только из-за того, что отмершие клетки не могут служить питательным субстратом, но и результате концентрации в них антимикробных веществ. Повышение активности окислительных ферментов (пероксидазы, полифенол оксидазы и др.) приводит к снижению активности гидролитических ферментов патогена, обезвреживанию его токсинов и накоплению токсичных для возбудителей продуктов окисления фенолов — хинонов.
Индуцированные белки (pathogenesis-related proteins, PR) — группа разнообразных растительных белков, токсичных для фитопатогенных грибов. Они препятствуют прорастанию спор и росту мицелия, некоторые разрушают хитинсодержащие клеточные стенки многих фитопатогенных грибов. Фитоалексины — антибиотические вещества растений, синтезируемые при контакте с возбудителями болезней. Химическая структура фитоалексинов определяется видом растения. Фитоалексины синтезируются в здоровых клетках, примыкающих к инфицированной, синтез стимулируют специальные вещества (элиситоры), выделяемые из зараженной клетки.
21. Приобретенный иммунитет у растений. Приемы искусственного повышения болезнеустойчивости растений.
Индуцированный (приобретенный) иммунитет. Для повышения устойчивости растений к инфекционным заболеваниям применяют биологическую и химическую иммунизацию. При биологической иммунизации растения обрабатывают ослабленными культурами патогенов (вакцинация) или их метаболитами. Химическая иммунизация основана на использовании веществ, называемых индукторами устойчивости, или иммуномодуляторами, и активизирующих защитные реакции. Таким эффектом обладают некоторые системные фунгициды, производные фенола, хитозан и др.
Методы создания устойчивых к болезням сортов. Наиболее часто используемые методы — гибридизация и отбор. Важный исходный момент гибридизации— подбор родительских пар. Необходимо, чтобы наряду с устойчивостью, передающейся потомству от одного из родителей (донора устойчивости), получаемый в результате скрещивания гибрид (сорт) обладал также и полезными хозяйственными признаками — высокой урожайностью, хорошими вкусовыми качествами и т. д. Согласно теории наиболее устойчивые формы нужно искать в центрах совместного происхождения данного вида растения и возбудителя болезни. В селекции на иммунитет наиболее эффективна межвидовая гибридизация. При межвидовой гибридизации селекционеры часто сталкиваются с явлением нескрещиваемости видов. В таких случаях прибегают к методу «посредника», когда один из видов или оба вида скрещивают сначала с третьим, занимающим по своим признакам промежуточное положение между ними, а затем полученные гибриды скрещивают между собой. С этой же целью растения обрабатывают колхицином, удваивая количество хромосом. Другой, почти неизбежный факт, с которым сталкиваются селекционеры при межвидовой гибридизации, — наличие нежелательных признаков, наследуемых от устойчивого родителя «дикаря». Для устранения таких признаков приходится прибегать к возвратным скрещиваниям, или беккроссам. Скрещивания повторяют до тех пор, пока все гены «дикаря», кроме устойчивости, не заменятся на гены культурного сорта.
Отбор среди полученного гибридного материала устойчивых растений и их оценку проводят на инфекционном фоне — естественном и искусственном. При этом желательно испытание получаемого гибридного потомства к наиболее патогенным расам возбудителя. Для дальнейшего размножения отбирают растения, сочетающие высокую устойчивость с хозяйственно ценными качествами. Массовый или индивидуальный отбор растений — обязательный этап при любой гибридизации, но он может быть использован отдельно, особенно у перекрестноопыляющихся растений, сорта которых представляют собой гетерозиготные популяции.
23. Роль санитарно-профилактические и агротехнические мероприятие в защите растений от болезней.
Элемент защиты в системе семеноводства — оценка посевного и посадочного материала на уровень потенциальной инфекционности. Фитопатологическая экспертиза
— обязательное условие для заключения о пригодности или непригодности получаемого семенного или посадочного материала для воспроизводства. Семенные посевы сельскохозяйственных культур к моменту апробации должны отвечать требованиям ГОСТа. Так, на семенных участках осуществляют жесткую химическую защиту от вторичного заражения при появлении первых очагов больных растений. Кроме того, обязательно удаляют единичные больные растения (фитосанитарная прочистка) или