Фитопатология и энтомология реферат

Обновлено: 02.07.2024

Самостоятельная работа студентов выполняется во вне учебные часы и преследует цель закрепление и углубление получен­ной на лекциях и лабораторных занятиях информации по дисциплине. Самостоятельная работа студентов значительно расширяет их кругозор, способствует появлению интереса к дисциплине, поиску интересующих вопросов, привитию навыков работы со специальной ли­тературой, навыков работы с информационными обучающими и контролирующими компьютерными программами. Возникающие воп­росы решаются с использованием информационных сетей или на консультациях совместно с преподавателем.

Студенты получают конкретные задания по каждому раз­делу. После проработки материала студенты проходят уст­ное собеседование. Считается полезным и приветствуется, если студенты приводят сведения, почерпнутые из других дисциплин: дендрологии, физиологии растений, лесоводства, лесных культур и такса­ции, т.е. подходят к выполнению заданий всесторонне, комплексно.

При проработке разделов курса, тем занятий, при ответах на контрольные вопросы рекомен­дуется использовать схемы, рисунки, личные наблюдения.

Каждый студент проводит самостоятельный поиск ответа на вопросы по ли­тературным источникам и конспектирует свои ответы.

Контроль самостоятельной работы студентов и степени усвоения ими материала осуществляется пу­тем собеседования по вопросам для самоконтроля и проверки конспектов с выставлением рейтингового балла или по итогам тестового опроса на контролирующих компьютерных программах.

Вопросы, изученные в порядке самостоя­тельной работы, включаются в экзаменационные билеты наряду с прослушанными в лекционном курсе.

Формой отчёта студента о проделанной самостоятельной работе служит его конспект.

Раздел I Вопросы общей фитопатологии и энтомологии

Общая фитопатология рассматривает причины болезней растений, закономерности взаимоотношений между возбудителями болезней, пораженными растениями и окружающей средой, факторы устойчивости растений к болезням и другие общие теоретические вопросы.

Включают в себя общие сведения о грибах и грибоподобных организмах, бактериях, микоплазмах, вирусах и вироидах, их строении и биохимии. Приводятся сведения о приспособлениях этих организмов к выживанию в различных условиях среды.

Образ жизни указанных организмов обусловливается их биологическими свойствами, которые вырабатывались в процессе эволюции в самых разнообразных условиях внешней среды.

Изучение морфологических признаков и систематики грибов и грибоподобных организмов, бактерий, микоплазм, вирусов и вироидов позволит студентам правильно определить родовую (видовую) принадлежность того или иного организма, что позволит в дальнейшем принять правильное решение при выборе методов, способов, приёмов и средств борьбы с ними при необходимости.

Анатомические и биохимические особенности указанных организмов необходимы для точного установления видовой принадлежности организма или определения того или иного штамма организма. Анатомическое строение организма может существенно повлиять на успешность борьбы с ним, поэтому требует внимательного изучения.

Очень важным вопросом является изучение способов размножения и распространения грибов и грибоподобных организмов, бактерий, микоплазм, вирусов и вироидов. Эти знания помогут успешно решать задачи профилактики появления заболеваний декоративных растений, локализации и ликвидации очагов болезней, прогнозирования их распространения и размеров возможного ущерба.

Общая энтомология включает изучение внешнего и внутреннего строения насекомых, их систематику, биоэкологию и особенности существования во внешней среде.

Насекомые, как и многие другие организмы, прошли долгий путь эволюционного развития. Своей жизни сейчас они обязаны различным выработавшимся приспособлениям к факторам среды. Понимание механизмов адаптации насекомых к среде позволит студентам при необходимости правильно планировать и осуществлять различные способы воздействия на популяции насекомых с целью предотвращения ущерба от их деятельности или с иными целями, способствующими поддержанию устойчивости и эстетических свойств объектов ландшафтной архитектуры.

Вопросы для самоконтроля:

Фитопатология. Разделы фитопатологии.

История лесной фитопатологии.

Направления современной фитопатологии.

Биологические особенности грибов и грибоподобных организмов.

Вегетативное тело грибов. Типы таллома.

Строение, размножение и питание грибов.

Пути и способы распространения грибов в природе.

Экологические группы грибов по степени паразитической активности.

Типы специализации паразитических грибов.

Систематика грибов и грибоподобных организмов.

Строение, размножение и питание бактерий. Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность бактерий.

Систематика фитопатогенных бактерий.

Строение и размножение вирусов и вироидов.

Систематика фитопатогенных вирусов.

Микоплазмы как возбудители болезней растений.

Основные различия между вирусными, вироидными и микоплазменными заболеваниями растений. Способы их передачи.

Фитопатогенные нематоды (фитогельминты).

Пути проникновения патогенов в растения.

Энтомология. Разделы энтомологии. Направления энтомологии.

История лесной энтомологии.

Строение тела насекомых, отличие насекомых от паукообразных, многоножек и ракообразных.

Отделы тела насекомых и их придатки.

Основные типы ротовых аппаратов насекомых.

Строение и типы ног и крыльев насекомых и их разновидности.

Строение кожных покровов насекомых.

Пищеварительная система насекомых и пищеварительный процесс.

Строение кровеносной системы насекомых и ее функции.

Органы дыхания и процесс дыхания насекомых.

Органы выделения у насекомых и их функционирование.

Органы чувств насекомых и нервная система насекомых.

Половая система и способы размножения насекомых.

Эмбриональное развитие насекомых.

Метаморфоз и его виды.

Постэмбриональное развитие насекомых, генерация.

Защитные приспособления, общественный образ жизни и полиморфизм насекомых.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

1.Изучение фитопатологии растений

3. Определение понятия болезней растений

В России в начале XX века сложились две фитопатологические школы. Первая возникла в научном центре России того времени — Петербурге, где многие ботаники проявили интерес к низшим растениям — водорослям, грибам, лишайникам. Основное внимание ученых здесь было обращено на возбудителей болезней, изучение их онтогенеза (цикла развития), специализации по видам растений.

1.Изучение фитопатологии растений

А.А. Ячевский паписал и опубликовал большое количество справочников, учебников, определителей, обзорных трудов, которые сыграли важную роль в распространении фитопатологических знаний среди агрономов и ученых, занимающихся вопросами сельского хозяйства. Вокруг А.А. Ячевского сплотилась группа талантливых фитопатологов и микологов: Н.А. Наумов (1888—1959), написавший учебники и практические руководства по фитопатологии; А.С. Бондарцев (род. в 1877 г.), автор одного из первых в нашей стране руководств но фитопатологии и крупнейший специалист по трутовым грибам; В.Г. Трапшель (18G8—1941), посвятивший свою жизнь изучению ржавчинных грибов; С.И. Ванин (1890—1951), создатель отечественной лесной фитопатологии, и многие другие ученые. Лаборатория А.А. Ячевского была школой фитопатологических кадров страны. Если Петербургская школа фитопатологов образовалась в результате научного интереса к грибам-паразитам растений, то на юге страны фитопатологическая школа возникла в ответ на запросы практики. В начале XX века на Украине, в Молдавии, в Крыму сложилось высокоразвитое сельское хозяйство, специализирующееся на выращивании пшеницы, сахарной свеклы, табака, плодовых культур. Однако рост урожаев основных сельскохозяйственных культур тормозился ввиду массового развития па них вредителей и болезней. Ржавчина и головня зерновых, свекловичный долгоносик, мозаика табака наносили огромный урон сельскому хозяйству. До революции Россия ежегодно теряла продуктов растениеводства только от одних вредных насекомых на сумму около миллиарда рублей золотом (при общем годовом бюджете 2,5 млрд. рублей). Интенсификация сельского хозяйства требовала организации защиты растений от вредителей и болезней. Поэтому работы южных микологов, ботаников, фитопатологов с самого начала были направлены на решение практических задач.

В 90-х годах XIX столетия ботаник Д.И. Ивановский получил от Департамента земледелия задание — изучить неизвестную болезнь табака, распространившуюся на юге России. Результатами работы Д. И. Ивановского было открытие нового мира микроорганизмов — вирусов и конкретные предложения по защите табачных плантаций от мозаичной болезни.

Выдающийся биолог И.И. Мечников организует исследования по использованию паразитических грибков в борьбе с хлебным жуком и свекловичным долгоносиком. В 1913 г. при Харьковской областной опытной станции был организован отдел фитопатологии, который возглавил А.А. Потебня (1870—1918). Исходя из практических задач, стоящих перед отделом, А.А. Потебня первым среди микологов поставил вопрос об изучении взаимоотношений между растениями и их паразитами. Вскоре фитопатологические отделы во главе с А.И. Боргардтом и Г.К. Спангенбергом были организованы на Екатеринославской и Киевской станциях.

Работы, выполненные в годы становления Советского государства, явились фундаментом фитопатологии в СССР. С развитием социалистического сельского хозяйства развивалась и защита растений от вредителей и болезней. Были созданы областные станции по защите растений, руководящие мероприятиями по защите растений в областях. При зональных и отраслевых сельскохозяйственных институтах организованы отделы и лаборатории по защите растений. Фитопатология стала опираться на достижения ряда наук, и фитопатологи ведут сейчас работу в тесном контакте с микологами, бактериологами, вирусологами, физиологами, химиками, биохимиками, генетиками, селекционерами, растениеводами и другими специалистами.

Общеизвестны успехи советской селекции. Впервые в мире в' нашей стране были выведены сорта картофеля, табака, подсолнечника, устойчивые к фитофторозу, табачной мозаике и заразихе. Высокоустойчивый сорт — это плод коллективных усилий. Например, первые устойчивые к фитофторозу сорта картофеля были созданы совместной работой селекционера И. И. Пушка-рева, генетика Т.В. Асеевой, фитопатолога Н.А. Рождественского, физиолога А.И. Гречушникова. Широкая сеть энтомо-фитопатологических сортоучастков испытывает новые сорта сельскохозяйственных культур на устойчивость к заболеваниям. Поэтому в производство идут в основном сорта, устойчивые к серьезным болезням. Значительно увеличились возможности химического метода защиты растений от болезней. Химиками Научно-исследовательского института химических средств защиты растений и других институтов и лабораторий создан широкий ассортимент ядохимикатов; огромные площади под сельскохозяйственными и лесными культурами ежегодно обрабатываются самолетами и вертолетами специального назначения. Однако высокая эффективность любого способа защиты растений от болезней может быть достигнута только при глубоком понимании взаимоотношений паразитов и растений. Система мероприятий по защите растений от болезней, построенная без учета этих взаимоотношений, не будет иметь успеха — устойчивые сорта быстро потеряют устойчивость, результаты химических обработок не оправдают затрат на их проведение. Поэтому вопросы, связанные с взаимоотношениями растения и паразита, всегда должны находиться в центре внимания фитопатологии.

3. Определение понятия болезней растений

Под болезнями растений понимают всякие нарушения нормальных физиологических функций, происходящие под влиянием внешних воздействий и приводящие к возникновению различных симптомов или протекающие бессимптомно, но со снижением урожая или его качества.

Указанное определение включает четыре вопроса.

1. Какие нарушения физиологических функций растений приводят к заболеваниям?

2. Какие внешние воздействия являются причинами этих нарушений?

3. Каковы симптомы болезней растений?

4. Какова вредоносность болезней растений?

Для нормального роста и развития растений необходим нормальный ход процессов обмена веществ внутри отдельных клеток, а также между клетками, органами и тканями. Важнейшим звеном процесса обмена веществ является" синтез специфических белков-ферментов — катализаторов почти всех биохимических реакций. Благодаря ферментам происходит создание структурных белков, жиров и углеводов, из которых построены все органы и ткани растения, образование запасных веществ, необходимых для питания растущего организма, транспортировка их в запасные органы, создание ростовых веществ (ауксинов), которые регулируют соотношение процессов роста и развитая, и т. д. Для всех этих реакций необходима энергия. Первоначально энергия накапливается в результате фотосинтеза, то есть превращения в зеленом листе энергии солнечного луча в химическую энергию различных соединений. Последние в процессе дыхания сгорают, запасенная в них энергия освобождается и переносится специальными соединениями-переносчиками к местам, в которых происходят различные реакции. Отдав запас энергии, ее переносчики возвращаются в места, где происходит дыхание, и вновь запасаются энергией. Все процессы получения и отдачи энергии (фотосинтез, дыхание, перенос) также канализуются особой группой ферментов.

Среди нарушений обмена веществ, приводящих к заболеваниям, можно отметить следующие.

1. Нарушение фотосинтеза. Этот процесс связан с разрушением хлорофилла и некоторых ферментов и приводит к ослаблению всех синтетических процессов в растении. Разрушение хлорофилла сопровождается посветлением листьев или отдельных их участков. Если разрушение хлорофилла незначительно, растение лишь несколько отстает в росте и дает пониженный урожай. При сильном нарушении фотосинтеза формируются карликовые растения.

2. Нарушение дыхательных процессов. Повышение активности дыхания приводит к усиленному расходованию запасных питательных веществ и снижению урожая. Кроме того, при этом в растении образуются вредные вещества. Если они не будут вовремя нейтрализованы, то могут отравить клетки. Наконец, энергия, освобождаемая в результате дыхания, может не передаваться переносчикам энергии, а рассеиваться в виде тепла и нагревать больные органы и ткани растения. При понижении активности дыхания клетки испытывают недостаток энергии для синтетических процессов, которые в связи с этим ослаблены.

3. Нарушение синтеза строительных и запасных веществ. Если нарушается синтез структурных элементов, растения отстают в росте. При нарушении синтеза запасных элементов формируется пониженный урожай. Причинами таких нарушений могут быть подавление активности определенных ферментов, нарушение передвижения соединений, служащих строительными материалами, использование этих соединений паразитами и др.

4. Нарушение транспортировки воды и питательных веществ из одних клеток, органов и тканей о другие. У растений имеется два тока питательных веществ — передвижение продуктов фотосинтеза сверху вниз по флоэме и передвижение воды и минеральных солей снизу вверх по ксилеме. При нарушении флоэмного тока листья переполняются продуктами фотосинтеза (крахмалом), слабо развиваются запасные органы, то есть снижается урожай больных растений. При нарушении ксилемного тока растение испытывает дефицит воды и увядает. Причинами нарушения транспортировки питательных веществ могут быть поражение флоэмных клеток различными паразитами (чаще всего вирусами), поражение корневой системы и отмиранио корешков, закупорка ксилемы паразитами растения и продуктами, которые они выделяют, и др.

5. Нарушение синтеза ростовых веществ. В результате разрушения ростовых веществ растения сильно отстают в росте и в ряде случаев не переходят к плодоношению. При усиленном синтезе, наоборот, вырастают гигантские растения или отдельные органы. Многие заболевания, выражающиеся в усиленном делении клеток и образовании раковых опухолей,

Среди нарушений обмена веществ, приводящих к заболеваниям, можно отметить следующие.

Все болезни растений, как местные, так и общие, по вызываемым симптомам можно свести к нескольким типам.

Гнили характеризуются размягчением и разрушением тканей растений, пораженных различными организмами. Если выделения паразитов разрушают пектин, склеивающий клеточные стенки, клетки распадаются и возникают мягкие гнили. Они могут быть мокрыми и сухими. Мокрые гнили чаще всего образуются в органах и тканях, богатых водой, — клубнях, луковицах и др. При этом распад ткани сопровождается разрушением клеточного содержимого. Пораженная ткань превращается в однородную массу сметанообразной консистенции.

Если ферменты паразитов разрушают межклеточные вещества и оболочки клеток, относительно бедных водой, ткани теряют свою структуру и превращаются в порошкообразную или волокнистую массу. Образуется сухая гниль. Такое действие оказывают, например, трутовые грибы, поражающие древесину. Наконец, известны болезни, при которых клетки отмирают без существенного разрушения пектина и размягчения пораженной ткани, то есть возникают твердые гнили. Пятнистости, или некрозы, представляют собой отмершие, обычно сухие участки растения, резко отграниченные от здоровой ткани. Чаще всего в них локализован возбудитель заболевания. Таким образом, некроз является результатом защитной реакции растения на заражение — организм ценой гибели небольшой части клеток предотвращает дальнейшее распространение патогена. Однако при некоторых заболеваниях образование некрозов не вызывает локализации паразита (например, некротические мозаики, вызываемые у многих растений вирусными инфекциями). Наиболее распространена округлая форма некротических пятен, вызванная равномерным отмиранием клеток, окружающих место заражения. Известны также угловатые пятна, возникающие при отмирании мезофилла листа и ограниченные жилками (характерны для листовой формы гоммоза хлопчатника). При отмирании жилок некрозы проявляются в виде штрихов (вирусный стрик томатов и картофеля). При некоторых болезнях на границе здоровой и пораженной тканей образуется слой опробковевшей ткани, пораженные участки теряют связь со здоровыми и выпадают. Такой тип некроза называют дырчатой пятнистостью. Изъязвления (антракнозы) в отличие от некрозов возникают при поражении богатых водой тканей и органов растений и также являются пятнистостями, но характеризуются размягчением тканей, окружающих места заражения. В результате образуется углубление, часто мокнущее и содержащее спороношенне паразита (антракнозы огурцов, фасоли и др., см. рис. 54).

Хлорозы и мозаики — посветление или пожелтение листьев (при хлорозе) или отдельных участков листа (при мозаике) — возникают в результате низкого содержания хлорофилла в листьях. Причинами хлорозов и мозаик чаще всего являются недостаток отдельных элементов почвенного питания или поражение вирусами. Налеты образованы мицелием и спороношением паразитов. Например, широко распространенные заболевания настоящие и ложные мучнистые росы названы так из-за мучнистых налетов спороношений грибов, которые покрывают пораженные листья. При этом поверхностные ткани растений не изменяются. Пустулы — это кучки спороношения грибов, вначале прикрытые эпидермисом, который позднее разрывается (при ржавчинах).

Парша — местное заболевание покровных тканей, при которых пораженные участки растрескиваются и образуют струпья. Обычно заболевание не проникает глубоко, но при сильном поражении плодов может вызывать их деформацию. Встречается па клубнях картофеля, плодах и листьях семечковых плодовых культур.

Мумификация — почернение и ссыхание пораженных органов растения. Чаще всего мумифицируются богатые питательными веществами органы (например, плоды), ткани которых заполняет мицелий паразитирующего гриба. Пораженный плод превращается в твердое образованно (склероций), кроющие ткани которого окрашены в темный цвет (см. рис. 56).

Головня проявляется в виде разрушения и превращения пораженных органов или тканей растения в черную плотную или пылящую массу, состоящую из спор паразита. Чаще головня образуется на генеративных органах растения.

Увядание (вилт) — широко распространенное заболевание, связанное с поражением корневой и проводящей системы и отравлением клеток токсинами. Паразиты, вызывающие вилт, часто локализуются в проводящей системе растения — трахеях. Поэтому увядание называют трахеомикозами (в случае грибной инфекции) и трахеобактериозами (в случае бактериальной). На поперечном разрезе растений, пораженных вилтом, видно потемненио сосудистого кольца (рис. 6). По этому симптому растепия, пораженные грибами или бактериями, можно отличить от растений, увядших от недостатка влаги и других причин. Другим отличием инфекционного увядания от физиологического (вызванного засухой) является его необратимость. Инфекционное увядание всегда заканчивается гибелью растения или (если поражены не все сосуды) отдельных его частей.

Отставание в росте связано со многими как местными, так и общими болезнями. При местных болезнях отставание в росте происходит в результате очень сильной инфекции в связи с поражением большей части фотосинтезирующей поверхности и не является специфическим симптомом. Некоторые общие болезни вызывают сильное отставание в росте пораженных растений (карликовость риса, закукливание овса и другие вирусные болезни злаков).

Деформации могут проявляться на многих органах растения. Например, некоторые грибные и вирусные болезни связаны с деформациями листьев — скручиванием, морщинистостью, курчавостью, нитевидностью. Скручивание листьев является результатом переполнения их крахмалом (в результате нарушения его оттока при поражении проводящей системы). Морщинистость и курчавость проявляются вследствие неравномерного роста мезофилла и жилок, а нитевидность — в результате роста одних лишь жилок. Деформации цветков — пролиферации, махровость, превращение генеративных органов в вегетативные являются результатом поражения вирусными болезнями.

Таковы наиболее часто встречаемые формы проявления болезней растений.

Несмотря на разнообразие симптомов, их все-таки гораздо меньше, чем причин, вызывающих их. Например, увядание растений может быть вызвано засухой, некоторыми грибами, бактериями и вирусами. Причины в каждом случае разные, однако, следствие одно и то же — недостаточное насыщение тканей водой и в результате этого увядание растений. Появление бронзовых пятен на листьях вызывается дефицитом калия в ночве и некоторыми вирусами, а пожелтение листьев — вирусами и недостатком в почве железа. Подобных примеров можно привести очень много. Это явление получило название конвергенции (совпадения) симптомов. Частые случаи конвергенции симптомов затрудняют диагностику болезней растений. А без установления причины невозможно ее устранение. Поэтому тщательное изучение симптомов болезней растений является первым условием успешной борьбы с ними. Бессимптомные (латентные) болезни. В редких случаях возможно протекание болезни растения без заметных внешних симптомов. Латентные инфекции характерны для некоторых вирусных болезней и зависят от сорта и вида растения, внешних условий и фазы болезни. Сорта и виды растений, заражение которых вирусами не дает видимых симптомов, называют толерантными, или выносливыми. В толерантных растениях вирусы слабо размножаются и поэтому не оказывают значительного влияния на обмен веществ. Однако и у таких растений инфекция ослабляет ростовые процессы и снижает урожай. Условия выращивания могут привести к временному исчезновению симптомов даже у растений, обычно резко реагирующих на заражение вирусами. Часто симптомы исчезают в жаркую погоду и вновь проявляются при похолодании.

Наконец, известны случаи, когда болезнь протекает в две фазы: острую, хроническую, бессимптомную.

Список литературы

Бактерии - возбудители болезней растений. Грибы - возбудители болезней сельскохозяйственных культур. Царство простейшие – protozoa отдел слизевики, или миксомицеты – myxomycota. Отдел аскомикота (ascomycota), или сумчатые грибы. Семейство склеротиниевые.

Рубрика Биология и естествознание
Вид курс лекций
Язык русский
Дата добавления 15.09.2014
Размер файла 1,6 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ВВЕДЕНИЕ В ФИТОПАТОЛОГИЮ

Фитопатология (от гр. phyton - растение, pathos - болезнь, logos - учение) - наука о болезнях растений, основная задача которой - поиск путей снижения ущерба, причиняемого сельскому хозяйству фитопатогенными организмами. Фитопатология изучает больное растение, причины, вызывающие болезнь, и влияние условий окружающей среды на ее развитие.

Фитопатологию разделяют на общую и сельскохозяйственную.

Общая фитопатология исследует причины возникновения болезней, особенности их развития, возбудителей, методы защиты.

Сельскохозяйственная, или частная, фитопатология изучает болезни конкретных культур, видовой состав их возбудителей, симптомы заболеваний в зависимости от зоны произрастания растений, приемы защиты.

Фитопатология, как любая специальная наука, тесно связана с анатомией и физиологией растений, микологией, микробиологией, вирусологией, ботаникой, генетикой, физикой, химией и другими естественными науками. Развитие фитопатологии как науки привело к обособлению таких отраслей знаний, как этиология, изучающая причины заболеваний, фитоиммунология, исследующая устойчивость растений к болезням, эпифитотиология, рассматривающая закономерности проявления болезней и причины их массового развития.

Известно немало случаев массового развития различных заболеваний сельскохозяйственных растений. Нередко это приводило к трагическим последствиям. В результате развития ржавчинных болезней пшеницы и других зерновых культур потери урожая часто составляют 30-40%, от корневых гнилей в эпифитотийные годы теряется 50% урожая и больше.

Требуется всестороннее изучение биологии и экологии основных групп возбудителей болезней, закономерностей развития эпифитотий, совершенствование методов прогнозирования, дальнейшее исследование важнейших аспектов иммунитета и разработка более действенных способов защиты растений. Наиболее эффективной считается интегрированная защита растений, предусматривающая не абсолютное механическое истребление отдельных видов вредных организмов, а направленная на сдерживание их численности на безопасном уровне с минимальными отрицательными последствиями для окружающей среды.

Высокая эффективность любого способа защиты растений от болезней может быть обеспечена только при глубоком знании процессов, определяющих характер развития заболеваний.

возбудитель бактерия миксомицет гриб

ВИРУСЫ И ВИРОИДЫ

Существование вирусов, было впервые открыто в 1892 г. русским ученым Д.И.Ивановским при изучении мозаичной болезни табака. Он установил, что вирусы по размеру меньше, чем бактерии, они имеют корпускулярное строение, являются инфекционными и размножаются только в живом растении, а на искусственной питательной среде их невозможно выращивать. Вскоре после этого подобные болезни были обнаружены и у других растений - картофеле, огурцах, фасоли, злаках, плодовых и ягодных культурах. Однако ни о строении, ни о химических свойствах вирусов и способах размножения возбудителей этих болезней почти ничего не было известно.

В настоящее время можно сказать, что вирусы характеризуются следующими особенностями:

1. Размножаются только в организме хозяина или переносчика; на искусственных питательных средах не растут. Имеют своеобразный механизм размножения.

2. Клеточного строения не имеют: состоят из РНК - рибонуклеиновой кислоты (одно или двухцепочечной) или ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты, окруженной обычно (но не всегда) белковой оболочкой.

3. Геном вирусов представлен только нуклеиновой кислотой, репродуцирующейся за счет ферментативной системы хозяина.

4. Нуклеиновая кислота ответственна за инфекционность, а белок осуществляет в основном защиту РНК.

В настоящее время большинство ученых полагают, что вирусы - это самые простейшие формы жизни, не имеющие клеточную структуру и активизирующиеся при попадании в клетки восприимчивых организмов.

Вирусы имеют палочковидную (ВТМ), нитевидную (Х-вирус картофеля, тристеза цитрусовых), сферическую (некроз табака) и бацилловидную (штриховатая мозаика пшеницы) форму. Размер вирусов составляет от 25 нанометров (нм) у вируса некроза табака, и до 2500 нм у тристезы цитрусовых 1-нм (нанометр) равен 10 -9 = 0,001 мкм).

По характеру воздействия на пораженный организм вирусы делят на две большие группы - вирусы мозаичного типа (мозаика) и вирусы желтушного типа (желтуха).

В результате заражения мозаичными вирусами изменяется окраска листьев, наблюдается чередование светло- и темно-зеленых, желтых, зеленых участков листьев, появление некротических пятен, штрихов, колец и др.

Рис.1. Мозаика табака

Такие симптомы возникают в результате разрушения хлорофилла в пораженных участках листа, использования азота и фосфора растений для построения вирусных частиц, а также усиления активности дыхательных ферментов растения (рис.1). Иногда при мозаичных болезнях наблюдается нарушение формы пораженных листьев - морщинистость, нитевидность и папоротниковидность.

Мозаичные вирусы передаются насекомыми неперсистентно (основной переносчик - тля), но могут распространяться и контактно-механическим Способом при междурядных обработках, когда повреждается ботва и происходит соприкосновение больных и здоровых растении; при уходе за растениями (при пасынковании, чеканке, обрезке, прищипке, выламывании побегов и т.д.).

Источниками инфекции мозаичных вирусов могут быть сухие растительные остатки, семена, клубни, сорняки, почва и др.

При заражении растений вирусами желтушного типа наблюдаются более сильные повреждения, чем при заражении вирусами мозаичного типа.

Рис.2. Африканская болезнь вздутых побегов какао (желтуха)

Вирусы поселяются во флоэме, что нарушает транспортировку углеводов из листьев в другие органы растения. В листьях накапливается много крахмала, они становятся толстыми, хрупкими. Вирусы желтух нарушают также ростовые процессы, что приводит к карликовости и чрезмерной кустистости растений, к деформации вегетативных и генеративных органов (скручивание листьев, карликовость, чрезмерная кустистость, израстание). Общим признаком является пожелтение и хлороз листьев (рис.2).

Желтушные вирусы влияют на сосудистую систему растений, вызывают отмирание и разрушение клеток флоэмы, приводят к появлению в сосудах ксилемы барьеров и т.д. Вирусы желтушного типа передаются персистентно главным образом цикадками.

Источниками инфекции вирусов желтушного типа могут быть корневища пырея, корни полыни, личинки темной цикадки (закукливание овса); клубни, посадочный материал (черенки, отводки, молодые деревья и т.п.), семена, нематоды.

До настоящего времени еще не существует общепризнанной единой классификации вирусов, поэтому фитовирусологи предпочитают пользоваться понятием группы вирусов, а иногда криптограммами. В каждой группе подробно описывается типичный представитель и указываются родственные ему вирусы. Все фитопатогенные вирусы объединены в 20 групп.

Например, в группу тобамовирусов входит как типичный представитель вирус табачной мозаики, который характеризуется содержанием РНК-(5%), молекулярная масса -РНК 2,06 10 6 , длина вирионов около 30 нм, температура инактивации свыше 90°С. Вирус поражает широкий круг растений хозяев с различными признаками. К этой группе относится вирус зеленой мозаики томатов и крапчатой мозаики огурца.

Третья пара символов (Е/Е) характеризует форму вириона и форму нуклеокапсида. В данном случае вирион и нуклеокапсид ВТМ (ЕЕ) имеет удлиненную форму с параллельными сторонами и незакругленными концами. Формы бывают с параллельными сторонами и закругленным концом (U), сложной структуры (X).

Четвертая пара символов (S/O) означает тип заражаемого хозяина и тип переносчика. В отношении BТМ S означает, что он заражает семенные растения, а 0 - что переносчик неизвестен. Если вирус передается тлей, это обозначается Ар, цикадкой Аu, белокрылкой al, Сi - жуки, Дi - мухи, Ne - нематоды, Fu - грибы, S - семенные растения, I - беспозвоночные, V - позвоночные, O - отсутствие признака* - признак не исследован. и т.д.

Вироиды - возбудители болезней растений.

Вироиды как новый класс патогенов был открыт Т.Динером в 70-х годах XX в. Они характеризуются тем, что имеют только ковалентно замкнутую кольцевую РНК, имеющую крайне низкую молекулярную массу (2,510 4 - I5-I0 4 ). Белковая оболочка отсутствует.

Рис.3. Веретеновидность клубней картофеля ("готика")

Из заболеваний этой группы наиболее изучена веретеновидность клубней картофеля (ВВКК) ("готика") (рис.3).

К вироидам отнесены возбудители экзокортиса цитрусовых (ВЭЦ), возбудитель карликовости хризантемы (ВКХ), возбудитель хлоротичной крапчатости огурца (ВХКО), возбудитель бледноплодности огурца (ВБПО). Перечисленные болезни ранее считались вирусными, а после открытия вироидов стали относить вироидным болезням - вироидозам.

Наиболее характерные симптомы вироидозов: угнетение роста, уменьшение размеров растения и отдельных его органов (листьев, цветков, плодов), ослабление интенсивности окраски, хлороз листьев. При экзокортисе цитрусовых наблюдается также отслаивание коры, которая растаскивается и отламывается от ствола.

Вироиды распространяются с посадочным материалом, с семенами, передаются от растения к растению механическим путем. Так, вироид экзокортиса цитрусовых быстро распространяется при прививках.

Вироиды характеризуются высокой инфекционностью, термостабильностью, стойкостью к воздействию различных химических соединений.

БАКТЕРИИ И ФИТОПЛАЗМЫ

Бактерии и фитоплазмы относят к прокариотам, т.е. организмы, не имеющие настоящего ядра. Ядерный аппарат у этих организмов называют обычно нуклеотидом.

Бактерии - возбудители болезней растений

Бактерии вызывают свыше 200 болезней растений. Большой ущерб причиняют бактериозы овощным, плодовым, техническим культурам. Длина бактериальной клетки составляет 0,5 - 4,1 мкм, диаметр от 0,3-0,8 мкм. Преобладающая форма грамотрицательных фитопатогенных бактерий палочковидная (исключение Streptomyces, которые имеют нитчатое строение). Большинство фитопатогенных бактерий подвижны за счет жгутиков, неподвижных форм немного. Бактерии могут иметь один или несколько жгутиков. В зависимости от характера расположения жгутиков все подвижные бактерии делят на монотрихов - с одним полярным жгутиком, лофотрихов - с пучком жгутиков на одном из концов и перитрихов - со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки. У большинства подвижных фитопатогенных бактерий жгутики полярные, реже - перитрихиальное их расположение.

Бактериальная клетка окружена толстой многослойной оболочкой - клеточной стенкой, внутренний опорный слой которой придает бактериям определенную форму.

Поверхность некоторых фитопатогенных бактерий покрыта слизистым слоем - капсулой. Она имеет большое значение для выживания бактерий в неблагоприятных условиях: они становятся устойчивыми к действию солнечных лучей, химических веществ и других факторов. Во влажную погоду бактериальные клетки накапливаются на поверхности пораженных органов в виде скопления слизи - экссудата.

На особенностях строения клеточной стенки бактерий основан важный метод анализа - окраска по Граму. Бактерии, удерживающие краситель, называют грамположительными, а обесцвечивающиеся - грамотрицательными. Почти все фитопатогенные бактерии грамотрицательные; лишь виды родов Clavibacter и Streptomyces дают положительную реакцию.

По характеру питания фитопатогенные бактерии - гетеротрофы, способные расти на питательных средах. На твердых питательных средах бактерии образуют колонии, окраска, форма, поверхность которых типична для данного штамма.

Фитопатогенные бактерии относят к тем же родам и видам, что и сапротрофные формы. Однако периодически происходит таксономическое переименование фитопатогенных бактерий, что отражено в таблице 1.

Таблица 1. Новые и старые названия фитопатогенных бактерий [по: DSMZ - Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, 2002]

Ранее принятое название

Применяемое в настоящее время

Agrobacterium rubi

Rhizobium rubi

Agrobacterium timefaciens

Rhizobium radiobacter

Burkholderia solanacearum

Ralstonia solanacearum

Clavibacter tritici

Rathayibacter tritici

Erwinia ananatis

Pantoea ananatis

Erwinia cacticida

Pectobacterium cacticida

Erwinia cancerogena

Enterobacter cancerogena

Erwinia carotovora subsp. atroseptica

Курс фитопатологии делится на две части:

1. Общая часть, в которой дается понятие о больном растении, изучается историческое развитие взаимосвязей между растениями, возбудителями заболеваний и условиями внешней среды. Даются принципы классификации болезней, факторы, определяющие развитие и распространение заболеваний, иммунитет растений к инфекционным заболеваниям и основные методы борьбы с болезнями растений.

2. Специальная часть, в которой рассматриваются заболевания отдельных культур, пути и принципы построения системы защитных мероприятий культур от болезней.

Среди мер, направленных на увеличение урожайности, немаловажную роль играет правильная организация борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений.

Энтомология имеет цель – изучить теоретические основы и формирование знаний и умений по системе защиты сельскохозяйственных культур от вредителей.

Курс энтомологии включает в себя изучение животных, наносящих повреждения сельскохозяйственным культурам и продуктам их переработки, и меры борьбы с ними. Наибольшее число представителей животного мира, приносящих вред сельскому хозяйству, относится к классу насекомых. Кроме того, ряд вредных видов животных относится к классу паукообразные (растительноядные клещи), брюхоногих моллюсков (голые слизни) и нематод (фитогельминты). Из млекопитающих значительный ущерб причиняют различные виды грызунов.

Изучая энтомологию, студент должен приобрести знания, необходимые для планирования и организации на современном уровне в условиях производства как профилактических, так и истребительных мероприятий по защите растений от сельскохозяйственных вредителей.

Курс энтомологии разделяется на две части: общую и специальную. В первой части рассматриваются теоретические основы энтомологии (диагностика, развитие и строение вредителей, их экология и методы борьбы с ними), во второй - отдельные виды вредителей сельскохозяйственной культуры и методы борьбы с ними.

Изучение энтомологии следует начинать с первой общей части и только после ее освоения переходить ко второй специальной части.

Исторически и организационно для проведения научно-исследовательской и производственной работы по борьбе с болезнями растений фитопатология тесно связана и базируется на целом ряде научных дисциплин.

При изучении патогенных организмов (грибов, бактерий, вирусов) и качестве возбудителей болезней растений фитопатология очень близко соприкасается с ботаникой, в частности с разделом о низших растениях, и микробиологией. Так как наибольшую роль в массовых заболеваниях и гибели растений играют из растительных организмов грибы, то эти организмы и привлекли к себе большое внимание исследователей; их изучение выделилось в самостоятельную науку о грибах — микологию, а изучение бактерий — бактериологию, изучение вирусов — вирусологию. Внимание микологов сосредоточено, главным образом, на изучении систематического положения, истории развития и биологических особенностей, распространении грибных паразитов наряду с описанием внешних признаков поражения ими растения. Использование некоторых бактерий и актиномицетов для биологической борьбы с болезнями растений сближает фитопатологию с микробиологией. Особое значение приобретают физиология растений и биохимия, позволяющие уяснить внутренние особенности пораженных растений, их реакцию и изменение функций при их заболевании, а также изучить взаимодействие и взаимозависимость между растением и возбудителем болезни.

Очень тесно связана фитопатология с растениеводством, так как применение мер борьбы с болезнями растений затрагивает и приемы возделывания различных культур. Освоение под сельскохозяйственные культуры новых земельных пространств (целины) и продвижение отдельных культурных растений (например, кукурузы, сахарной свеклы) в новые для них географические области неизбежно должно сопровождаться тщательным выявлением и учетом воздействия на них вредных грибных, вирусных и бактериальных организмов. Расширение ассортимента культивируемых растений и интродукция новых культур требуют постоянного фитопатологического, фитосанитарного и карантинного надзора за ввозимым посадочным, посевным и другим материалом во избежание переноса возбудителей болезней из одного района в другой в пределах СССР или заноса болезней из других стран.

Очень близко соприкасается фитопатология и с селекцией. Работа селекционера по выведению заслуживающих внимания сортов и разновидностей была бы неполной, если бы он не испытывал такие сорта на устойчивость их к заболеваниям. Пользуясь данными фитопатологии, селекционеры сумели вывести сорта хлебных злаков, картофеля, подсолнечника, капусты, устойчивые ко многим заболеваниям.

Имеется тесная связь фитопатологии с земледелием и почвоведением. Различные приемы агротехнического ухода за сельскохозяйственными растениями (способы посева, удобрения, обработка почвы), а также и приемы воздействия на сорную растительность (паразитические и полупаразитические сорняки) должны быть изучены с точки зрения снижения поражаемости растений. В практическом отношении фитопатология связана с энтомологией. Эта связь двух внутренне различных дисциплин поддерживается повсеместно и имеет большое практическое значение, так как облегчается организация всего дела защиты растении от болезней и вредителей.

С экономическими науками у фитопатологии имеется прямая связь по линии планирования всего дела защиты растений от вредителей и болезней в целом на основе народнохозяйственного плана, по линии выявления и учета экономического значения болезней, определения эффективности мероприятий и построения организационных форм практической борьбы с ними.

Помимо уже перечисленных биологических, общеагрономических и общественных научных дисциплин, фитопатология имеет связь с метеорологией и климатологией, химическими, инженерно-техническими и другими науками.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: