Материал: Фитопат экз

7.Вирусы, как возбудители болезней растений и основные особенности вирусных заболеваний (проявление, размножение и распространение, сохранение,

защищенные мероприятия).

Вирусы — возбудители болезней растений. Вирусы — мельчайшие (субмикроскопические) возбудители болезней растений, животных и человека, не имеющие клеточного строения и способные размножаться только в живых клетках организма-хозяина. Вредоносность вирусных заболеваний проявляется главным образом в снижении урожайности растений и ухудшении качества продукции. Особый вред вирусы наносят при выращивании семенного и посадочного материала. Д. И. Ивановский в 1892 г. экспериментально доказал на примере мозаичной болезни табака наличие мельчайших возбудителей, способных проходить через бактериальные фильтры, не теряя своей инфекционное тело. Д. И. Ивановский описал некоторые важные свойства этих патогенов.

Строение. Каждый вирус имеет характерные для него размеры и форму вирусных частиц Различают в основном 4 формы вирусных частиц: палочковидную (ВТМ), нитевидную (вирус «шарки» сливы), сферическую, или изометрическую, бацилловидную (вирус мозаики люцерны). Форма вириона определяется способом ориентирования в пространстве нуклеиновой кислоты и строения белковой оболочки. Белок играет защитную роль, а также обеспечивает проникновение вируса в ткани растения-хозяина. Нуклеиновая кислота является носителем инфекционности и наследственных признаков. Большинство вирусов растений содержит одноцепочную линейную рибонуклеиновую кислоту (РНК), реже встречаются вирусы с двухцепочными молекулами РНК, закрученными в спираль. Лишь немногие вирусы растений (вирус мозаики цветной капусты) имеют в своем составе дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК).

Размножение. Фитопатогенные вирусы попадают в растительную клетку, например при проколе ткани ротовыми органами насекомых-переносчиков или через мелкие ранки (без грубых повреждений клеток) при механической передаче. В клетках зараженного растения вирус репродуцируется путем синтеза отдельных молекул нуклеиновых кислот и белка и последующей сборки из них вирионов. Попав в клетку растения, нуклеиновая кислота вируса освобождается от белковой оболочки и, становясь матрицей, начинает управлять синтезом ферментов клетки растения в направлении, необходимом вирусу. Происходит накопление нуклеиновой кислоты в процессе самокопирования (репликации) цепочек, имеющихся в клетке, а затем за счет синтезируемых клеткой нуклеотидов. Нуклеиновая кислота вируса содержит информацию для синтеза вирусного белка. Вирусный белок синтезируется на рибосомах клетки-хозяина. Впоследствии происходит объединение нуклеиновой кислоты и структурного белка с образованием вирионов.

Сохранение вирусов. Биология фитопатогенных вирусов неразрывно связана с живыми клетками растений-хозяев или организмов-переносчиков. При неблагоприятных условиях вирусы сохраняются в основном в живых растениях (первичная инфекция). Вирусы плодовых, ягодных культур сохраняются в тканях растений-хозяев. Корневища многолетних сорняков (осот, бодяк) являются резерваторами многих вирусных патогенов. Местом перезимовки могут быть органы вегетативного размножения и зимующие живые части культурных растений — корнеплоды, клубни, луковицы, клубнелуковицы.

Семена могут быть источниками первичной инфекции многих вирусов бобовых культур, томата, огурца. В переносчиках (насекомые, нематоды, покоящиеся споры грибов) вирусы также могут сохраняться в неблагоприятный период, с растительными остатками и в почве — только некоторые стойкие вирусы, такие как вирус табачной мозаики и вирус зеленой крапчатости огурца.

Защитные мероприятия. Карантин растений; получение и использование оздоровленного от вирусов семенного и посадочного материала; селекционный метод; борьба с переносчиками; агротехнические мероприятия; переиммунизация.

10.Фитопатогенные бактерии, общая характеристика, распространение, сохранение, типы вызываемых ими болезней, диагностика бактериозов.

Биологическая характеристика бактерий. Из более чем 3000 известных видов бактерий около 100 вызывают болезни растений. Бактерии — одноклеточные организмы.

Почти все фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму (исключение Streptomyces, которым свойственно нитчатое строение). Большинство фитопатогенных бактерий подвижно благодаря наличию жгутиков, неподвижных форм немного. Бактерии могут иметь один или несколько жгутиков. В зависимости от характера расположения жгутиков все подвижные бактерии делят на м о н о т р и х о в — с одним полярным жгутиком, л о ф о т р и х о в —с пучком жгутиков на одном из концов клетки и п е р и т р и х о в — со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки.

Нуклеоид бактериальной клетки состоит из ДНК и небольшого числа связанных с ней белков; он распределен в цитоплазме рядом с цитоплазматической мембраной. Бактериальная клетка окружена сравнительно толстой многослойной оболочкой — клеточной стенкой, внутренний опорный слой которой придает бактерии определенную форму.

При особых условиях среды, например под влиянием антибиотиков, у некоторых видов образуются так называемые L-формы без клеточных стенок, которые затем могут восстанавливать первоначальное строение.

Оболочка некоторых фитопатогенных бактерий покрыта тонким слизистым слоем из экзополисахаридов, который обладает способностью разбухать, в результате чего на поверхности образуется желатиноподобный чехол, или капсула. Слизистая капсула имеет большое значение для выживания бактерий в неблагоприятных условиях: они становятся устойчивыми к действию солнечных лучей, химических веществ и к другим факторам. Во влажную погоду бактериальные клетки накапливаются на поверхности пораженных органов растений в виде слизи или экссудата.

На особенностях строения клеточной стенки бактерий основан важный метод

Почти все фитопатогенные бактерии грамотрицательны; лишь виды родов Clavibacter, Bacillus и Streptomyces дают положительную реакцию.

Фитопатогенные бактерии начинают размножаться при температуре 5...10 "С, оптимальная температура для размножения 25...30°С, прекращается оно при 33...40°С. В отличие от грибов, для роста которых благоприятна кислая среда, фитопатогенным бактериям для активной жизнедеятельности нужна нейтральная или слабощелочная среда.

По характеру питания фитопатогенные бактерии — гетеротро-фы, способные расти на питательных средах. На твердых питательных средах бактерии образуют колонии, окраска, форма, поверхность которых типичны для данного вида или штамма.

Патогенные свойства бактерий связаны с активностью их ферментов и токсинов. Большинство фитопатогенных бактерий содержат ферменты, растворяющие срединные пластинки клеточной ткани — пектиназы, протопектиназы, полигалактуроназы. Особенно высокой активностью отличаются ферменты возбудителей гнилей. Патогенные бактерии могут выделять токсины. Воздействуя на растение, эти вещества нарушают его ферментативные системы и вызывают отмирание или увядание пораженных тканей и органов.

У фитопатогенных бактерий преобладает бесполое размножение путем деления материнской клетки пополам. Поразительна скорость размножения бактерий. При благоприятных условиях бактерии могут делиться каждые 20...50 мин, поэтому многие бактериальные болезни имеют очень короткий инкубационный период.

Распространение и источники первичной инфекции. Бактерии не способны проникать непосредственно через покровную растительную ткань. Они попадают в растение через механические повреждения либо через естественные отверстия: устьица, гидатоды (водные поры), чечевички и цветки.

Особое значение для проникновения бактерий в растения имеет влажность воздуха: высокая влажность воздуха или наличие ка-пельно-жидкой влаги на поверхности растения способствуют заражению. Оптимальная температура для размножения большинства фитопатогенных бактерий 25...30 "С. Сочетание повышенной влажности воздуха с оптимальной температурой благоприятствует проникновению бактерий и последующему развитию заболевания. Продолжительность инкубационного периода при бактериозах также существенно зависит от условий внешней среды и варьирует от нескольких дней до нескольких месяцев.

Многие бактерии способны передвигаться по сосудистой системе растения, что обеспечивает быстрое распространение возбудителей и проникновение их в семена. В период вегетации бактерии передаются от растения к растению насекомыми, человеком, ветром, водой. Фитопатогенные бактерии распространяются и с орудиями труда (машины, ножи), тарой и др. Они сохраняются в зараженных семенах, посадочном материале, в растительных остатках, реже в почве.

В послеуборочных растительных остатках фитопатогенные бактерии могут сохраняться до полной их минерализации. Чем медленнее идет процесс разрушения растительных остатков, тем дольше бактерии сохраняют жизнеспособность.

Симптомы бактериозов. По воздействию бактерий на растения и степени поражения тканей все бактериозы делят на два типа: диффузные, или системные, и местные, или локальные.

При д и ф ф у з н ы х бактериозах возбудитель проникает в сосудистую систему растения, распространяется в проводящих пучках и прилегающих к ним тканях. При этом нарушается нормальный процесс поступления в растение воды и оно увядает. Иногда причиной увядания становится отравление токсинами бактерий. К этому типу болезней относятся сосудистый бактериоз капусты (Xanthomonas campestris pv. campestris),

кольцевая гниль картофеля (Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus), бактериальный рак томата (Clavibacter michiganensissubsp. michiganensis).

М е с т н ы е бактериозы проявляются в поражении паренхим-ных тканей отдельных органов растений — листьев, плодов, побегов и т. д. Основные их симптомы: некроз, хлороз, гниль, опухоль и парша.

Диагностика бактериальных болезней. Для диагностики бактериозов используют следующие методы. 1. В и з у а л ь н ы й а н а л и з с и м п т о м о в. Точно определить заболевание на основании симптомов можно лишь в редких случаях, когда симптомы носят специфический характер. 2 . М и к р о с к о п и ч е с к и й с и с п о л ь з о в а н и е м о к р а ш и в а н и я . Микроскопический препарат готовят из пораженной ткани растения, для чего используют пограничные участки между пораженной и здоровой тканью. Проведение окрашивания (например, по Граму) облегчает распознавание бактериальных клеток в ткани растения-хозяина. 3 . М и к р о б и о л о г и ч е с к и й . Заключается в изоляции возбудителя из пораженных тканей на искусственные питательные среды. 4 . С е р о л о г и ч е с к и й . 5 . М о л е к у л я р н ы й

Защита растений от бактериозов. Семена могут быть источником первичной инфекции, поэтому необходимо их обеззараживать Необходимо выращивать здоровый семенной материал, поэтому все мероприятия по борьбе с бактериозами особенно важно осуществлять на семеноводческих посевах.

При вегетативном размножении принимают меры для получения здоровых маточных растений. Здоровый посадочный материал от зараженных бактериозом материнских растений получают при помощи культуры меристемной ткани. Чтобы ускорить минерализацию зараженных растительных остатков, их запахивают. Для подавления источников инфекции в почве возделывают культуры в севообороте, исключая из него на несколько лет поражаемую культуру. Существенно уменьшить распространение болезни можно, осуществляя мероприятия по борьбе с насекомымипереносчиками.

Химический метод в борьбе с бактериозами применяют ограниченно. Для обработки растений используют антибиотики (фитола-вин-300) и биологические препараты на основе антагонистических штаммов бактерий (планриз, бактофит) или бактериофагов.

Значительную роль в защите растений от бактериозов играет использование устойчивых сортов.

12. Болезни, вызываемые миксомицетами и хитридиомицетами, симптомы, циклы развития возбудителей, защитные мероприятия.

О т д е л Х и т р и д и о м и к о т а — C h y t r i d i o m y c o t a . Представители класса Х и т р и д и о м и ц е т ы (Chytridiomycetes) обитают в воде, во влажной наземной среде, паразитируют на растениях или низших животных. Вегетативное тело Хитридиомицетов развито слабо, представлено плазмодием или зачаточным мицелием. В результате полового процесса (изогамии) образуется покоящаяся спора — циста, покрытая толстой оболочкой. Бесполое размножение идет при помощи одножгутиковых зооспор.

В состав класса входят 4 порядка, из которых только в одном Chytridiales есть фитопатогенные представители. Наиболее известны и хорошо изучены два представителя этого порядка: грибы Synchytrium endobioticum Pers. — возбудитель рака картофеля и Olpidium brassicae (Woron.) Dang — возбудитель черной ножки капусты. Рак картофеля поражает клубни, на которых образуются наросты.

Многоядерный плазмодий гриба развивается внутриклеточно. При наступлении неблагоприятных условий из него формируются покрытые толстой оболочкой цисты, способные сохраняться в почве длительное время (10 лет и более).

Из покоящихся цист прорастают одножгутиковые зооспоры, которые проникают в клетку растения и там превращаются в амебоид. Постепенно развиваясь, он заполняет всю клетку. Плазмодий делится на несколько частей — зооспорангиев, а вместе они представляют собой сорус зооспорангиев (рис. 10). Освободившиеся зооспоры вызывают новые заражения. Обычно новая генерация идет от заражения одиночными зооспорами. Слившиеся попарно зооспоры также вызывают заражения, но после этого в клетках растения образуются уже покоящиеся цисты с толстой оболочкой.

Названные два представителя порядка Хитридиевых относятся к облигатным паразитам. Вызываемые ими болезни развиваются при повышенной влажности почвы и кислой реакции.

Главные направления защитных мероприятий против болезней, вызываемых хитридиомицетами: соблюдение севооборота с возвращением культуры на прежнее место по истечении срока сохранения жизнеспособности цист, внедрение в производство устойчивых сортов, известкование кислых почв.