Возбудители болезней растений и орудия их агрессии. Пораженные болезнетворными бактериями растения

Пути проникновения патогенных бактерий в растение. Основные типы поражений

Проникание большинства патогенных бактерий в растение происходит одним из упомянутых уже путей, т. е. через ранение или естественные ходы, как устьица, водяные поры, чечевички, нектарники.

Ранения в большинстве случаев являются следствием различных физических воздействий (удар, укол, порез и т. п.), часто причиняемых градом, морозом, животными, инструментами и в силу большого распространения приобретают крупное значение в вопросе развития растительных бактериозов. Так, повреждение градом часто способствует прониканию возбудителя «туберкулеза» маслины, ранения плодовых деревьев, причиняемые при пересадке и прививке или окулировке, так же как морозобоины на виноградной лозе, дают возможность проникнуть в ткань возбудителю «рака» — Bact. tumefaciens. Повреждения (корневой системы, листьев) нередко открывают доступ возбудителю сосудистого поражения Пасленовых — Bact. solanacearum или Bact. tracheiphilum — возбудителю «увядания» Тыквенных. В свою очередь мокрые гнили корне — и клубнеплодов часто являются следствием повреждений, через которые в подобных случаях проникают бактерии.

В месте травмы целость ткани нарушается, и погибшие клетки с выступившим из поврежденных клеток содержимым могут служить бактериям, попавшим при ранении, питательным субстратом. Сапрофиты находят здесь, как уже было упомянуто, неблагоприятные условия и обычно отмирают или ограничиваются небольшим размножением непосредственно в месте ранения. Наоборот, группа раневых паразитов успешно использует этот субстрат для своего первоначального развития. Продукты жизнедеятельности бактерий начинают диффундировать в прилегающие ткани и вызывают в них различные глубокие физико-химические изменения, очень часто препятствующие растению своевременно использовать свои средства защиты, в частности образовать барьер защитной ткани; кроме того, под влиянием возникшего от размножения бактерий раздражения, к месту ранения нередко усиливается приток соков, который используется бактериями для дальнейшего размножения. В результате такой более интенсивной жизнедеятельности патогенных бактерий количество продуктов диссимиляции, токсинов и энзимов, способных оказывать на ткани в области ранения вредное и даже разрушающее действие, возрастает. Многие из бактерий этой группы содержат энзимы, действующие на пектиновые вещества и на клетчатку. Растворяя межклетное вещество, они вызывают распад ткани на части и отдельные клетки, причем клеточная оболочка способна набухать и размягчаться. Вместе с тем бактерии вырабатывают вещества, обладающие ядовитыми свойствами, которые, будучи абсорбированы отделившимися элементами ткани, вызывают дегенерацию и смерть клеток, после чего наступает полный распад ткани. Гибель живой растительной ткани является в подобных случаях следствием диффузии токсических веществ, выделяемых бактериями. Последние проникают в клетку после ее частичного распада, или, как это наблюдал Поттер на возбудителе «белой гнили» брюквы — Bact. destructans, через клеточные стенки, когда плазма клетки погибла под влиянием токсина, а клеточная оболочка размягчена действием цитазы.

Таким путем паразит, попав вначале в незначительное ранение, постепенно размножается, проникает глубже в ткани растения, охватывает довольно значительный участок и вызывает дезорганизацию ткани, ведущую к гибели пораженной части, а иногда и всего растения. В подобных поражениях разрушению подвергаются преимущественно ткани паренхимы, и поэтому такие заболевания носят название паренхиматозных.

К числу наиболее распространенных паренхиматозных поражений, при которых возбудитель проникает через ранение, следует отнести различные «гнили». Обычно они возникают в тех случаях, когда описанные изменения происходят в сочных тканях, богатых запасными питательными веществами, как клубни, корни или плоды. К типичным гнилям следует отнести гниль моркови и других овощей (Bact. carotovorum), гнили картофеля, а также различные гнили плодов томата.

Но бактерии не ограничиваются прониканием через ранение в межклетники и паренхиму. Очень часто бактерии проходят и в сосудистую систему растения, вызывая его гибель, которая своими признаками отличается от гнилей. Подобные поражения, когда деятельность бактерий ограничена сосудистой системой, называются сосудистыми (vascular diseases). Хорошим примером таких поражений может служить увядание кукурузы (Bact. steward) и Тыквенных (Bact. tracheiphilum).

Но иногда поражение не ограничивается исключительно одними сосудами, и известны увядания, при которых бактерии из сосудистой системы впоследствии проникают в паренхиму. В таких случаях признаки исключительно сосудистого или паренхиматозного поражения утрачиваются, и оно становится смешанным сосудисто-паренхиматозным заболеванием.

Одним из наиболее распространенных поражений этого типа является «темная гниль» томатов, баклажанов, табака, картофеля и других Пасленовых. Возбудитель его Bact. solanacearum проникает через ранение в сосуды, вызывает их потемнение и разрушение, после чего проходит в прилегающую паренхиму и причиняет в ней разрушение элементов коры и сердцевины.

Совершенно особое положение среди раневых поражений занимают такие, в которых возбудитель вызывает не распад тканей, а наоборот их усиленное образование. Наиболее интересными и важными признаются «туберкулез» маслины (Bact. savastanoi) и особенно бактериальный «рак». Возбудитель «рака» (Bact. tumefaciens) стимулирует клетки молодых тканей растения к ненормальному, бурному размножению, в результате чего возникают новообразования опухолевого типа, имеющие подчас злокачественный характер.

Из числа естественных выходов, при помощи которых бактерии, поражающие растения, проникают в ткани, в первую очередь следует упомянуть об устьицах.

Устьица — узкие, щелевидные клетки, расположенные преимущественно в эпидермисе листа или стебля. Они ведут в воздухоносную полость, находящуюся под ними, которая непосредственно связана с межклетными ходами. Назначение устьиц — служить естественным отверстием для сообщения внутренних тканей растения с окружающим воздухом.

В устьице специфические бактерии могут попадать только при достаточной влажности, что в естественных условиях совершается вместе с каплями воды. За счет небольшого количества веществ, содержащихся в воде, происходит первоначальное размножение бактерий. Бактерии затем постепенно проходят в подустьичную воздушную полость, поражают сперва прилегающие, затем более отдаленные ткани, заполняют межклетные пространства или образуют небольшую полость, наполненную бактериями. У некоторых бактерий напр. Bact. tabacum, Bact. amylovorum, а из возбудителей раневых поражений Bact. tumefaciens установлено распространение возбудителя от места его входа дальше в межклетники посредством зооглееподобных тяжей.

С развитием возбудителя в тканях связано появление наружных признаков заболевания, обычно в виде небольшого полупросвечивающего пятнышка, окружающего устьице. Во влажных условиях, особенно часто на росе или после дождя, из устьиц или образовавшихся около пятна трещинок выступает богатый бактериями эксудат; при уменьшении влажности он подсыхает и оставляет на поверхности белосерый порошковидный налет. С развитием пятна увеличиваются в объеме, приобретают различную форму, соединяются вместе, иногда окружаются каемкой, затем начинают темнеть и засыхают. Мертвая ткань пятна имеет обычно желтобурый цвет и нередко выпадает, оставляя отверстия.

В большинстве случаев устьичные поражения относятся к группе паренхиматозных заболеваний. Они поражают паренхиму листа или стебля значительно реже плода и проявляются в виде пятен. Такие пятнистости («spots») очень распространены и встречаются у самых разновидных растений: у слив (Bact. pruni), у хлопчатника (Bact. malvacearum), у клевера (Bact. trifoliorum), у огурца (Bact. lachrymans), у табака (Bact. angulatum, Bact. melleum, Bact. tabacum) и у многих других.

Водяные поры (гидатоды) — модифицированные устьица, служащие растению для выделения воды в жидком состоянии там, где значительная влажность воздуха препятствует испарению воды через устьица. Водяные поры расположены на краю листа, на его выступах или зубчиках, и к ним примыкают небольшие участочки мелкоклеточной паренхимы-эпитемы. Последняя же связана с конечными разветвлениями сосудистых пучков, состоящих из коротких трахеид. Благоприятным моментом для заражения служит появление капелек воды, выделенных водяными порами. Попавшие в каплю бактерии вначале начинают размножаться в самой капельке, но затем проникают в непосредственно граничащую с водяной порой полость и оттуда распространяются дальше в разветвление сосудистого пучка, особенно в спиральные сосуды листа, по которым позднее далеко проникают в растение. Хорошо известным возбудителем, проникающим через водяные поры, является Bact. campestre. Эта бактерия вызывает довольно широко распространенную среди различных Крестоцветных «черную гниль». При размножении в сосудах Bact. campestre вызывает их потемнение, что характеризуется появлением на листе темных или черных жилок. Следствием поражения сосудов листа является его обесцвечивание или пожелтение. Столь характерное для многих сосудистых заболеваний увядание заметно здесь не проявляется. В данном поражении бактерии редко ограничиваются сосудами; разрушив их стенки, они могут проникать в окружающую паренхиму, растворяют межклетное вещество и вызывают распад окружающих тканей. Тогда поражение не может считаться исключительно сосудистым, а становится сосудисто-паренхиматозным.

Чечевички — группы клеток в пробковой ткани корня или стебля, которые аналогично устьицам в эпидермисе служат для сообщения внутренних слоев коры с атмосферой.

О способности бактерий проникать через чечевички известно сравнительно мало, и подобные случаи встречаются редко. Отмечено, что при избытке влажности у клубней картофеля чечевички вздуваются, даже лопаются и могут служить бактериям входным отверстием. По наблюдениям Смита при гнилях картофельных клубней первоначальный распад тканей происходит всегда в области чечевичек. Затем Фабером описана парша свеклы, при которой Bact. scabiegenum, вызывающая это поражение, проходит через чечевички, гипертрофированные от избыточной влажности. Недавно Бурром приведены случаи бактериального поражения клубней картофеля (внутренняя ржавая или железистая пятнистость), при которой возбудитель — Bact. rubefaciens проникает через устьица или чечевички еще в ранней стадии. Пельтье и Ниль высказано предположение, что Bact. citri, вызывающая «рак» на различных цитрусах, проникает в ткань коры также через чечевички.

Нектарники — железки, выделяющие сладкий сок или нектар. Эти образования отличаются разнообразием расположения и встречаются глубоко внутри трубки венчика, у основания тычинок, у основания лепестков и в других частях или органах цветка, а также и вне цветка (экстрафлорально). Насекомые при посещении цветов заносят на своем теле на нектарники различные микроорганизмы, и для некоторых из них нектар может служить питательной средой. Прекрасным примером может служить «ожог» груши при котором возбудитель Bact. amylovorum быстро размножается в нектарниках цветка и через незащищенную кутикулой поверхность проникает в яйцеклетку, цветоножку и даже в стебель причиняя отмирание пораженных частей.

Заражения через экстрвфлоральные нектарники и через рыльца, по мнению Смита, не наблюдалось, хотя, вообще говоря, и они как незащищенные части растения могли бы служить воротами для инфекции. Действительно Бургвицем приведен случай поражения пестичных цветов тыквы, где возбудитель (Bacil. mesentericus) проникает через рыльце и вызывает загнивание пестика и молодой завязи. Таким образом есть основание думать, что при более систематическом и детальном изучении поражения органов цветка могли бы быть обнаружены чаще.

В результате жизнедеятельности патогенных бактерий, проникших в растение одним из приведенных путей, в тканях наступает ряд изменений (патолого-анатомическая картина), и деятельность всего растения или его отдельных органов в той или иной степени нарушается, т. е. наступает болезнь.

В естественных условиях патогенным бактериям, вызывающим один из приведенных типов поражения, очень часто сопутствуют еще различные сапрофиты, которые дополняют и ускоряют распад тканей. Из сопутствующих сапрофитов чаще всего встречаются палочковидные бактерии, из которых некоторые вырабатывают желтый пигмент. Желтая палочка была обнаружена Уайтом и Артуром при ожоге груш и Смитом при пятнистости хлопчатника и на зернах кукурузы, пораженных «стюартовой» болезнью. В опухолях маслины Смит и Петри кроме желтой палочки наблюдали еще и другие бактерии. В некоторых случаях Bact. trachelphilum и Bact. phytophthorum сопровождал бесцветный кокк. Интересно при этом отметить, что некоторые специфические возбудители заболеваний, так же как и их спутники сапрофиты, одинаково способны вырабатывать желтый пигмент. В начале поражения сопутствующая бактериальная флора очень малочисленна или даже совершенно отсутствует, но с развитием болезни, когда сопротивление ткани в месте поражения или у всего растения ослаблено или подавлено, количество сапрофитов настолько возрастает, что очень часто затрудняет выделение истинных возбудителей.

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

www.activestudy.info

2. Фитопатогенные микроорганизмы

Бактерии, вызывающие заболевания растений, называются фитопатогенными. Они обладают различной степенью патогенности и относятся к различным родам: Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Agrobacterium, Pectobacterium, Rhizobium и др. (таблица 1).

Заболевания растений, вызываемые бактериями, называются бактериозами, которые подразделяются на 3 группы:

При общем поражении возбудитель проникает в сосудистую систему корней, болезнь сопровождается увяданием листьев, стеблей и приводит к гибели растения. Типичный пример сосудистого бактериоза – кольцевая гниль картофеля.

При паренхиматозных поражениях бактерии проникают в ткани, где с помощью особых ферментов приводят к мацерации и отслаиванию тканей растения.

Опухолевые образования на растениях бывают раковые и туберкулезные. При раковых опухолях наблюдается разрастание ткани, при туберкулезных – в разрастающейся ткани образуются полости, заполненные бактериальной слизью.

Таблица 1. Основные фитопатогенные бактерии

Наблюдаются и смешанные типы поражения растений. В пораженных растениях нарушается нормальный ход физиологических процессов и, прежде всего, фотосинтез и дыхание. Нарушаются также углеводный и белковый обмены. Все это в конечном итоге приводит к снижению продуктивности растений и их гибели. Изменение химического состава тканей растений и снижение содержания активных веществ приводит к невозможности использования их в качестве сырья для приготовления лекарственных средств.

Растения могут поражаться не только бактериями, но и грибами, и вирусами.

К микофитозам относятся гнили, фузариозы, аскохитозы и другие болезни (таблица 2).

Таблица 2 Фитопатогенные грибы

К вирусным инфекциям относятся мозаичная болезнь, карликовость, желтуха, увядание. Они могут быть локальными и системными.

Фитопатогенные вирусы вызывают более 20% болезней растений. Основные – представители семейства Reoviridae, родов Phytoreovirus и Fujivirus.

По способу внедрения в организм вирусные заболевания относятся к раневым инфекциям, крайним проявлением которых является некроз. Исключение – инфицирование растений-паразитов, в ткани которых вирус проникает при объединении его проводящих путей и инфицированного хозяина.

Распространение в организме происходит от клетки к клетке по плазмодесмам при участии элементов цитоскелета со скоростью 1 мм в день или медленнее. При попадании в проводящие ткани распространяются со скоростью 2,5 см в минуту. Степень генерализации процесса зависит от свойств вируса и самого растения-хозяина.

Проявления болезней растений

По совокупности анатомических и физиологических изменений определяют тип болезни растений:

Камеде-, смоло-, слизетечения. Чаще вызывают бактерии рода Erwinia и грибы (Ascomycetes), наблюдают у лиственных и хвойных деревьев.

Сухая и мокрая гниль. Размягчаются и разрушаются отдельные участи тканей растения за счет деятельности бактерий (род Pectobacterium) и грибов (Ascomycetes и несовершенные грибы).

Мучнистая роса. На листьях и побегах возникает белый налет, который является следствием размножения грибов (Ascomycetes).

Пожелтение, увядание, засыхание. Чаще всего вызывают грибы (Fungi imperfecti), реже бактерии (род Corynebacterium), может носить неинфекционный характер.

Чернь. На листьях и побегах появляется черная пленка вследствие развития грибов, бактерий рода Erwinia.

Ожог. Листья, молодые побеги, цветы, плоды буреют, чернеют. Возбудителями ожога являются бактерии рода Erwinia.

Пятнистость. Некоторые бактерии (род Pseudomonas), грибы (класс Ascomycetes и несовершенные грибы), вызывают образование разного цвета, формы, размеров пятен на листьях, плодах, семенах.

Опухоли. Местное увеличение ствола, ветвей, корней, корневищ в виде наростов, вздутий, утолщений за счет гиперплазии клеток. Эти заболевания вызывают бактерии (род Agrobacterium), грибы.

Язвы. Проявляются в виде углублений, часто окруженных наплывом. Вызываются бактериями (род Erwinia), грибами, механическими повреждениями.

Мозаика листьев. На листьях появляются бледно окрашенные пятна, чередующиеся с нормально окрашенными участками. Вызывается вирусами (вирус мозаичной болезни табака).

«Ведьмины метлы». Образование побегов из спящих почек вызывают бактерии (род Rhisobium), грибы (класс Ascomycetes) и вирусы.

Деформации. Проявляются в изменении формы органов (искривление побегов, курчавость листьев, карликовость) вследствие поражения грибами (Ascomycetes и несовершенные грибы), вирусами (семейство Reoviridae).

Источники заражения растений – вода, почва, воздух, насекомые, семена. Особенно большую опасность представляют последние, а также посадочный материал и оставшиеся в почве пораженные растения. Все это составляет основной резервуар фитопатогенных бактерий, которые служат не только местом хранения возбудителя, но и средством его распространения. Заражение семян происходит либо при уборке урожая, либо во время роста растения, когда бактерии проникают в семена с больных органов растений. С семян и клубней бактерии переходят на растения различными путями: по сосудам, могут выноситься на поверхность почвы с оболочкой семян и поражать листья. Большую роль в распространении фитопатогенных бактерий играют насекомые. Они инфицируют растения при поедании, через экскременты или при кладке яиц. Однако следует отметить, что в почве фитопатогенные микроорганизмы не могут длительно существовать из-за антагонизма эпифитных бактерий, грибов, актиномицетов.

В растения бактерии проникают через естественные (устьица, нектарники, чечевички) или искусственные ходы (ранки, царапины).

Факторами вирулентности фитопатогенных бактерий являются токсины и ферменты. Токсины взаимодействуют с клеточными ферментами растений, инактивируют их, в результате чего клетки отмирают. Под действием целого ряда ферментов (пектолитических, протеолитических, целлюлолитических) происходит расщепление веществ клеточной стенки растений, в результате этого возбудители свободно проникают в клетки и разрушают их.

Однако растения обладают защитными механизмами от поражения фитопатогенными бактериями:

• образуют биологически активные вещества – фитонциды, разрушающие токсины бактерий;

• имеют высокую кислотность растительного сока, что подавляет развитие возбудителей;

• антагонизм эпифитных микроорганизмов;

• наличие микоризы.

Меры борьбы с бактериозами

• дезинфекция (протравливание) семян и посадочного материала (черенков, саженцев), дезинфекция почвы,

• смена культур в севообороте,

• своевременный сбор урожая и уничтожение растительных остатков после него, выведение иммунных сортов растений.

Дезинфекция проводится различными способами: химическим, физическим и биологическим. При химическом способе используют водный раствор формалина 1:90, слабый раствор сулемы 1:1000, гранозан и др. Физический способ включает прогревание семян при температуре до 60°С в течение 10-20 мин. При биологическом проводится их обработка бактериофагами, фитонцидами, антибиотиками.

studfiles.net

Возбудители болезней растений и орудия их агрессии

Трудно представить себе что-нибудь более бескорыстное и трудолюбивое, чем зеленое растение.

Растения снабжают нас пищей, энергией, они пополняют запасы кислорода в атмосфере, которые отнюдь не беспредельны, да еще украшают пашу жизнь и излечивают от многих болезней. Выходит, что все наше существование так или иначе связано с иммунитетом растений. По эти уникальные производители, от существования которых зависит жизнь на Земле, сами но себе служат прекрасной мишенью для паразитов.

Известно, что паразитом называется организм, живущий на другом организме и зависящий от него как от источника питания.

К возбудителям инфекционных болезней растений относятся.

1. Паразитические грибы и бактерии. О них речь пойдет особо, так как именно устойчивости растений к ним и посвящена в основном эта книга.

2. Паразитические цветковые растения, живущие за счет других растений, носящих название растений-хозяев. Самым распространенным их представителем является повилика, которая обвивается вокруг стеблей хозяев и с помощью особых присосок высасывает из них питательные вещества. Сюда же относятся заразиха и омела.

3. Паразитические животные или растительные нематоды. Чаще всего — это обитающие в почве круглые черви, называемые фитогельминтами. Они прокалывают растение, проникают в него и питаются его содержимым. Фитогельминты выделяют ферменты, превращающие сложные органические вещества растений в простые, пригодные для усвоения. Некоторые нематоды выделяют биологически активные соединения, способствующие притоку к ним питательных веществ. Вокруг места проникновения таких нематод начинается усиленное деление клеток и образуются утолщения — галлы. Нематоды способны выделять токсические вещества, подавляющие устойчивость к ним со стороны растений. Многие нематоды и растения-паразиты являются переносчиками вирусов, и в этом состоит их большая опасность.

4. Вирусы — инфекционные болезнетворные агенты, находящиеся на грани между веществами и существами. Вирусы составляют вторую по вредоносности после грибов группу патогенов растений. В настоящее время известно около 600 фитопатогенных вирусов.

Кроме инфекционных болезней, у растений широко распространены также болезни неинфекционного характера, т. е. не передающиеся от больного растения к здоровому. Их причиной служат нарушения в нормальном обмене веществ, свойственном растению. Нарушения возникают из-за неблагоприятных условий существования либо старения, отчего в растительных тканях часто накапливается чрезмерно высокое содержание соединений, которые оказывают на клетки токсическое действие.

Все возбудители болезней растений в порядке убывающей вредоносности могут быть расположены в следующий ряд: грибы—вирусы—бактерии—паразитические цветковые растения. Настоящая книга в основном касается устойчивости растений к паразитарным грибам и в меньшей мере — к бактериям. Для этого есть все основания, поскольку грибы сильнее всего поражают растения. Они уносят более 20% общего урожая мировой продукции. Причем подавляющее число иммунологических исследований выполнено именно на грибах.

По ориентировочным подсчетам, существует не менее 10 000 видов фитопатогенных грибов, причем не исключено, что их количество может быть чуть ли не вдвое больше. Среди бактерий возбудителями болезней растений являются только 150—200 видов. Иными словами, бактерии значительно менее вредоносны для растений, чем грибы. В то же время для теплокровных, в том числе и для человека, наоборот, бактерии значительно вредоноснее. Предполагается, что причиной этому могут быть несколько факторов.

1. Как правило, бактерии термофильны, поэтому организм млекопитающих является для них более подходящим, чем растительные ткани.

2. Бактерии лучше растут в щелочной среде, а грибы предпочитают более кислую. Сок растений обычно имеет слабокислую реакцию.

3. Бактерии лишены способности активно проникать в ткани, тогда как грибы образуют особые структуры, с помощью которых прободают покровы и клеточную стенку. В животный организм бактерии в основном проникают через дыхательные пути и пищеварительный тракт. Растения, защищенные различного рода покровами, малодоступны для проникновения бактерий, в то время как многие виды грибов способны такие покровы преодолевать.

4. Большинство грибов образуют два вида спор, одни из которых служат для распространения, а другие — для выживания в неблагоприятных условиях. Только часть бактерий образует споры, тогда как у остальных для распространения служат сами бактериальные клетки. Бактерии не имеют также специальных органов для перезимовки, благодаря чему их сохранение от одного вегетационного сезона до другого значительно затрудняется.

Предполагается, что все эти трудности, связанные с заражением растений, с распространением и перезимовкой, и определяют главные причины, благодаря которым бактерии как патогены растений уступают грибам по вредоносности.

Для того чтобы стать паразитом, микроорганизм должен приспособиться к своему будущему хозяину, или, как говорят, пройти процесс специализации. Специализация — это приуроченность патогена к одному или нескольким растениям-хозяевам. Различают узко — и широкоспециализированные группы возбудителей болезней. Широкоспециализированные вызывают заболевания различных родов внутри одного семейства растений или даже растений различных семейств. Некоторые возбудители болезней, например возбудитель серой гнили (Botrytis cinerea), заселяют и разрушают без разбора всевозможные ткани и органы различных растений. В силу этого их называют полифагами.

Наоборот, монофаги, или узкоспециализированные патогены, паразитируют только на растениях одного рода или даже одного вида. Внутри вида у таких паразитов часто возникают особые формы, приспособленные только к определенным сортам, которые не отличаются друг от друга во всем, кроме способности поражать одни сорта и не поражать другие. Такие формы получили название специализированных форм или физиологических рас.

Паразиты растений отличаются по характеру своих патогенных свойств. Среди них различают несколько групп.

Факультативные паразиты (необязательные) — наиболее низкоорганизованные микроорганизмы, которые обычно живут как сапрофиты на мертвых остатках растений, но при определенных благоприятных для них условиях могут нападать на живые растительные ткани, предпочитая при этом старые или ослабленные. Все они полифаги, круг их растений-хозяев достаточно широк. Хорошо растут на питательных средах и очень к ним нетребовательны. Примером является уже упомянутый возбудитель серой гнили многих растений.

Внутри этой группы также существует специализация. Крайней степенью являются «всеядные» паразиты, которые способны поражать сотни видов растений — из самых различных таксономических групп. Часто успех заражения у них определяется не принадлежностью растений к той или иной группе, а тем, ослаблена ли в достаточной мере его ткань. В отличие ют «всеядных» в группу факультативных паразитов входят также «многоядные паразиты», которые имеют уже более ограниченный, но все же достаточно широкий круг хозяев.

Факультативные сапрофиты в отличие от факультативных паразитов, которые преимущественно ведут сапрофитный образ жизни н лишь иногда паразитируют, наоборот, преимущественно паразитируют и лишь иногда переходят к сапрофитному образу жизни. Круг их хозяев уже значительно уже, они плохо растут на питательных средах.

Облигатные паразиты (обязательные) в природе живут только за счет живых растительных тканей. Совсем недавно, говоря об облигатах, обязательно добавляли, что эти паразиты не способны расти на искусственных питательных средах. Теперь для некоторых из них удалось подобрать среды, на которых они с большим трудом, но псе же развиваются. Поэтому точнее было бы сказать, что облигатный паразит — это паразит, для которого питательная среда еще не подобрана. Они принадлежат к числу монофагов, т. е. их растением-хозяином является какой-нибудь один растительный род или близкие роды. Облигатами являются примерно 25% всех паразитов растений. Они встречаются во всех главных группах растительных патогенов, за исключением бактерий. Что касается вирусов, то все они принадлежат к числу облигатов.

Многие облигатные паразиты чрезвычайно вредоносны (ржавчина и мучнистая роса). Если факультативные паразиты преимущественно поражают ослабленные растения, то облигаты, наоборот, часто выбирают своей жертвой сильные, активно функционирующие растения. Как правило, эти патогены обладают орудиями, позволяющими им проникать через неповрежденную поверхность растений. Паразиты этой группы в природе представлены многочисленными физиологическими расами.

Симбионты, сосуществование которых часто рассматривают как высшую стадию паразитизма, не страдают друг от друга, а даже извлекают пользу. Считается, что симбиоз подобен вооруженному миру, когда оба партнера мирно сосуществуют, однако только в том случае, если оба физиологически полноценны. Достаточно одному ослабнуть, как симбиотические отношения могут перейти в паразитические. Примером симбиозов является всем известная микориза на корнях многих растений.

Выделение этих групп паразитов весьма условно, и между ними существуют промежуточные формы. Тем не менее не трудно заметить, что группы паразитов в порядке, в котором они здесь описаны — от сапрофитов к облигатам, составляют ряд, в котором возрастает степень специализации (от полифагии к монофагин), доля паразитирования в жизненном цикле паразита, зависимость от своего растения-хозяина, требовательность к питательной среде, способность проникать в неповрежденную растительную ткань, способность поражать полноценные растения.

Итак, 6 раз «возрастают» различные способности фитопатогенов на пути к истинному паразитизму.

Вышеперечисленная систематика фитопатогенов зависит от того, какую долю их жизненного цикла занимает паразитирование на растении. Существует и другое разделение патогенов в зависимости от характера их питания. На этом основании все фитопатогены разделяют на пекротрофы и биотрофы, причем граница между ними проходит где-то на уровне факультативных сапрофитов: все факультативные паразиты и часть факультативных сапрофитов имеют некротрофный способ питания, тогда как остальная часть факультативных сапрофитов и все облигаты питаются биотрофно.

Некроз означает смерть. Эти паразиты перед тем, как проникнуть в клетку растения, ее убивают. Иногда их еще называют деструктивными паразитами, или паразитами теплого трупа. Гибель растительных клеток всегда предшествует внедрению таких паразитов. Зона отмерших клеток является как бы плацдармом для наступающих гиф патогена.

Эти паразиты имеют мощные системы токсинов и экстрацеллюлярных (внеклеточных) ферментов, которые паразит как бы высылает вперед. С помощью токсинов они убивают клетки, а с помощью систем ферментов превращают клеточное содержимое в удобную для усвоения форму. Поскольку токсины — низкомолекулярные вещества, они способны убивать клетки, находящиеся на значительном расстоянии от паразита. Например, Phytophtliora cinnamomi убивает клетки корня эвкалипта, находящиеся на расстоянии 0,5 мм от гифа гриба.

Теперь относительно биотрофов. Само название этих паразитов свидетельствует о том, что они могут получать продукты питания только из живых клеток хозяина. Биотрофы не губят клетки — во всяком случае на первых этапах паразитирования, а определенное время сосуществуют с ними. Орудия нападения у таких паразитов значительно менее агрессивны. Биотроф оказывает на клетку растения настолько мягкое воздействие, что пораженная клетка часто не ощущает его присутствия. Биотрофы дольше, чем некротрофы, используют растительную клетку как источник питания. Биотрофность требует, с одной стороны, отсутствия токсического действия на клетку, а с другой — способности избегать защитных реакций со стороны растения. Паразитарные грибы этого типа часто распространяются по межклетникам, тогда как в клетки проникают только их специальные присоски — гаустории, через которые выкачиваются из живой клетки необходимые паразиту питательные вещества. Наличие гаусториального аппарата вообще признак биотрофии. Целостность клеточной мембраны хозяина при этом не нарушается, гаустории как бы впячивают ее вовнутрь клетки. Гриб находится, как говорят, апопластно.

Разделение на биотрофы и некротрофы весьма условно. Во-первых, биотрофы лишь до определенного момента развиваются в живых клетках хозяина, не вызывая их быстрой гибели. Во-вторых, при многих болезнях происходит смена биотрофных и некротрофных процессов.

Поскольку биотрофы питаются готовыми органическими молекулами, которые синтезируются в клетке хозяина-растения, то паразит тесно приурочен к обмену питающего его растения и сильно от пего зависит. Изменение метаболизма хозяина может неблагоприятно сказываться на судьбе паразитирующего биотрофа.

Все паразиты — агрессоры, а агрессоры должны иметь орудие нападения. И такие орудия имеются у фитопатогенов, к числу которых в первую очередь принадлежат токсины и ферменты.

Токсины — одно из самых древних средств нападения микроорганизмов на высшие растения. Без них не могут обойтись факультативные паразиты, да и часть факультативных сапрофитов тоже. Вопрос о том, имеются ли токсины у биотрофов, до сих пор еще не решен.

Некротрофы, обладающие токсинами, также различаются по уровню своей специализации, в зависимости от того, как много растительных видов они поражают. В соответствии с этим их токсины отличаются по способности повреждать много или мало растений. По этому признаку все имеющиеся токсины можно разделить на три группы.

Фитотоксины — вещества, выделяемые микроорганизмами в среду, где они растут, убивающие ткани растений и тем самым превращающие их в пригодный для заселения питательный субстрат. Они не специфичны в действии, т. с. вызывают повреждения широкого круга растений как хозяев, так и нехозяев того фитопатогена, который их выделяет.

Вивотоксины выделяются не только в среду при сапрофитном питании паразита, но и в ткани зараженного растения на паразитических стадиях существования микроорганизмов. Токсины этого типа могут вызвать у растений некоторые симптомы, близкие к симптомам болезни. Однако с помощью вивотоксинов невозможно объяснить, почему данный паразит поражает именно эти растения, но не поражает другие.

Это удается объяснить с помощью токсинов третьей группы, называемых патотоксинами, специфичными к своему растению-хозяину (host specific toxins).

Патотоксины повреждают в пределах вида лишь те растения, которые восприимчивы к патогену, вырабатывающему эти токсины. Вероятно, патотоксины являются непосредственной причиной болезни, поскольку вызывают те же симптомы, что и само заражение. Эти токсины настолько точно отражают картину болезни, что ими можно в ряде случаев заменить самого паразита.

По природе патотоксины разнообразны — среди них встречаются олигопептиды, терпеноиды и гликозиды. Патотоксины продуцируют по крайней мере 9 видов паразитарных грибов-некротрофов, причем большая часть их выделена из грибов рода Holminthosporium. Вот один из примеров их специфичности: фильтраты культуральной жидкости Н. victori, поражающего овес, подавляли рост его восприимчивых корней даже в концентрации 1:1200 000, тогда как корни устойчивого сорта лишь частично повреждались при концентрациях в 400 000 раз больших. Были исследованы 100 различных изолятов этого паразита. Из них 80, т. е. те, которые образовывали токсины, были вирулентными, а оставшиеся 20 токсинов не образовывали и вирулентностью не обладали. Если изолированный токсин добавляли к авирулентному изоляту, он приобретал свойство вирулентности.

Другим средством агрессии фитопатогенов является система их экзоферментов. Как правило, это деполимеразы, т. е. ферменты, расщепляющие клеточные полимеры до мономеров. Этим паразит преследует как бы две цели: разрушает покровные ткани и клеточные стенки хозяина и обеспечивает себя необходимым питанием.

Из числа ферментов, разрушающих клеточные стенки, прежде всего следует назвать нектолитические ферменты, т. е. ферменты, расщепляющие пектиновые вещества. Известно, что первичная клеточная стенка растений состоит из микрофибрилл целлюлозы, погруженных в сплошной матрикс из гемицеллюлоз и пектинов. Между клетками находится срединная пластинка, которая цементирует клетки друг с другом. Главной составной частью ее также являются пектиновые вещества.

Основными компонентами пектиновых веществ являются полимеры, состоящие из остатков галактуроновых кислот, в которые периодически вкраплены остатки рамнозы. Последние соединены с гемицеллюлозой, которая, в свою очередь, связана с фибриллами целлюлозы. Карбоксильные группы полигалактуронидов метилированы.

К пектолитическим ферментам принадлежат пектинметилэстеразы, отрывающие метильную группу (группу —СН3) от полигалактуронида, а также ферменты, расщепляющие на отдельные фрагменты или деполимеризующие пектиновые вещества (гидролазы и лиазы). Пектолитические ферменты первыми воздействуют на клеточную стенку растений.

Строение клеточной стенки таково, что только после разложения пектиновых веществ могут освободиться и стать доступными для ферментов и другие полимеры (например, целлюлоза и гемицеллюлоза), подлежащие, в свою очередь, ферментативному расщеплению. Действительно, на примере многих фитопатогенных микроорганизмов показано, что пектолитические ферменты продуцируются ими в первую очередь, тогда как гемицеллюлазы и целлюлазы появляются позднее. Такой порядок продуцирования ферментов фитопатогенов является лишним доказательством ключевой роли пектолитических ферментов в процессе патогенеза.

Трудно назвать фитопатогена, у которого бы не удалось обнаружить пектолитические ферменты, их содержат возбудители гнилей, пятнистостей, ожогов и, наконец, инфекционного увядания. За последнее время установлена способность некоторых облигатных паразитов продуцировать пектолитические ферменты. Кроме пектолитических ферментов, патогены обладают также ферментами, расщепляющими другие полимеры клеточной стенки — целлюлазами, разрушающими целлюлозу, глюканазами, расщепляющими глюканы, гемицеллюлазами — гемицеллюлозы. Патогены выделяют также ферменты, расщепляющие белки и полипептиды — протеазы.

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

www.activestudy.info

Симптомы и типы бактериальных болезней растении

Фитопатогенные бактерии выделяют экзоферменты, под действием которых определенные компоненты растительных тканей гидролизуются и соответственно возникают характерные симптомы заболеваний. Так, появление светлого маслянистого пятна и ореола вокруг пятен бактериального происхождения на зеленых тканях растений в месте заражения связано с деятельностью хлорофиллазы, расщепляющей хлорофилл. Побурение или почернение пораженных тканей растений, например при черном бактериозе пшеницы, обусловлено действием фермента тирозиназы. Отсутствие целлюлаз у многих фитопатогенных бактерий — причина того, что они проникают внутрь растений через естественные ходы, не повреждая наружные покровы. Некоторые фитопатогенные бактерии вырабатывают токсины.

Бактериальные болезни растений бывают нескольких типов: паренхиматозные бактериозы, сосудистые бактериозы (трахеобактериозы), поражения в виде опухолей (галлов) и смешанные поражения.

Паренхиматозные бактериозы могут проявляться в виде гнилей, различных пятнистостей (некрозов) и парши. Гниль развивается чаще всего на корнеплодах, клубнях, корнях. Под действием бактерий они обычно целиком превращаются в кашицеобразную массу с гнилостным запахом. Иногда может наблюдаться локальная (местная) гниль, при которой загнивают отдельные участки растительных тканей, например гниль плодов при побурении абрикосов.

Некрозы проявляются в виде пятнистостей на различных органах растений, чаще на листьях и плодах, или ожогов.

При ожогах наблюдается быстрое почернение и отмирание цветочных или листовых почек, молодых листьев, цветков, коры деревьев (рис. 13). Парша проявляется в виде порошащих или непорошащих язвочек, трещин, струпьев, сопровождающихся опробковением ткани, как это происходит, например, при поражении актиномицетами клубней картофеля и корнеплодов свеклы.

Сосудистые бактериозы характеризуются увяданием растения или отдельных его частей вследствие закупорки сосудистой системы растений бактериями или продуктами их жизнедеятельности (например, кольцевая гниль картофеля).

Опухоли (галлы) при бактериозах могут возникать на подземных и надземных органах растений. Различают раковые опухоли, образующиеся вследствие усиленного деления клеток (например, рак корней) (см. рис. 4), и туберкулезные опухоли, внутри которых имеются отверстия, заполненные бактериальной массой.

Смешанные поражения наблюдаются в тех случаях, когда один и тот же возбудитель вызывает различные симптомы заболевания. Например, при бактериальном раке томатов отмечаются пятнистость плодов, стеблей, листьев и увядание всего растения. Это заболевание можно назвать сосудисто-паренхиматозным.

Фитопатогенные бактерии различаются по степени их специализации, т. е. приуроченности к растениям-хозяевам. Узкоспециализированные бактерии поражают растения одного рода, а иногда и вида, как, например, Pseudo- monas glycinea—возбудитель угловатой пятнистости сои. Бактерии с более широкой специализацией поражают многие растения разных видов и родов, но в пределах одного семейства (например, Xanthomonas campestris — возбудитель бактериоза растений сем. Brassicaceae.) Существуют и бактерии-полифаги, способные поражать растения разных семейств. Таковы, например, Agrobacterium tumefaciens — возбудитель рака древесных пород, Erwinia сагоtovora — один из возбудителей мягких гнилей.

agrofak.com

Болезнетворные бактерии растений... -reshimne.ru

Выделяют три основных типа заболеваний у растений: грибковые, бактериальные и вирусные. Бывает, что растение болеет из-за неблагоприятных условий окружающей среды и ошибок при культивации. Такие отклонения в развитии известны как физиологические. Все эти нарушения характеризуются четкими признаками, и для лечения каждого требуются определенные меры.Грибковые заболевания. Грибковых заболеваний множество, и многие широко распространены, например, мучнистая роса и ржавчина. Гифы — тончайшие нитевидные выросты — проникают повсюду, поражают стебель, листья, побеги зараженного грибком растения. Болезнь передается от одного растения к другому микроскопическими спорами, которые развиваются на поверхности растения, иногда проникая внутрь через порезы и трещины. По мере прорастания спор гифы быстро захватывают растение. Некоторые грибковые заболевания опасны для широкого спектра растений, другие же поражают лишь один или немногие виды.Бактериальные заболевания. Болезнетворные бактерии — это микроскопические одноклеточные организмы. Они развиваются внутри растения, причиняя ему вред. Эти болезни труднее контролировать, чем грибковые. Воротами бактериальных инфекций могут служить раны, прививочные надрезы, естественные трещины на стеблях и повреждения листьев. Бактериям необходима влага, поэтому они более опасны в сырую погоду, особенно когда тепло. Примеры бактериальных инфекций: парша гладиолусов и галлы на листьях — заболевание, поражающее многие растения, от гладиолусов до ежевики, вызывая наросты, похожие на бородавки.Вирусные инфекции. Вирусы — это настолько мелкие организмы, что разглядеть их можно только в электронный микроскоп. Поэтому в данном случае мы видим не возбудителей болезни, а результаты их деятельности. Вирусы часто попадают в сок растений с помощью переносчиков — насекомых, ранее побывавших на больном растении. Такие виды работы как, например, пасынкование томатов могут увеличить вероятность заболевания, открывая сочащиеся надрезы доступными для насекомых. Если растение заражено, устранить вирус уже не удастся. Не пользуйтесь материалом зараженных растений для размножения. Тля является основным переносчиком вирусных инфекций, поэтому очень важно регулярно обрабатывать растения инсектицидом. Вирусы редко убивают растения, ведь в этом случае сами вирусы остались бы без хозяина. Однако пораженные ими растения теряют жизненную силу, становятся хилыми и ослабленными.

reshimne.ru

Пути проникновения бактерий в растения

На поверхности растений всегда находятся многочисленные эпифитные микроорганизмы, в составе которых, помимо безразличных сапрофитов, встречаются и представители фитопатогеиных бактерий.

При определенных условиях эти бактерии проникают в ткани растения-хозяина, развиваются там и производят заражение и последующее заболевание растения.

Заболевание в сущности начинается с того момента, когда бактерии начинают получать пищу от растения-хозяина, т. е. когда они развиваются в нем в качестве паразита.

Все фитопатогенные бактерии неспособны проникнуть внутрь растений через неповрежденные наружные покровы. Их проникновение происходит через природные отверстия, имеющиеся в растительных тканях, так называемые естественные ворота инфекции, и через случайные или искусственные поранения растений, так называемые искусственные ворота инфекции.

Естественными отверстиями, с помощью которых внутренние ткани растений сообщаются с внешним миром и через которые проникают бактерии, являются устьица, водяные поры, чечевички в коре, нектарники, глазки в клубнях картофеля. Через устьица происходит заражение большинством бактерий, вызывающих пятнистость листьев (возбудитель гоммоза хлопчатника — Xanthomonas malvacearum Dowson, возбудитель черной пятнистости томатов — Xanth. vesicatoria Dowson и др.). Через водяные поры (гидатоды) в растения попадает возбудитель сосудистого бактериоза капусты — Xanth. campestris Dowson. Через чечевички в коре проникает возбудитель пятнистости косточковых — Xanth. pruni Dowson; бактериоза абрикосов — Pseudomonas cerasi Griff. Через нектарники проникает возбудитель ожога плодовых деревьев — Erwinia amylovorum Serbin. и через глазки в клубнях картофеля — возбудитель мокрой гнили Pectobacterium carotovorum Dowson. Через естественные ворота инфекции почти всегда проникают паразитически активные и узкоспециализированные бактерии, как, например, названный возбудитель гоммоза хлопчатника — Xanthomonas malvacearum Dowson, возбудитель бактериоза фасоли — Xanth. phaseoli Dowson, возбудитель бактериоза шелковицы — Pseudomonas mori Stevens, и др.

Второй путь проникновения бактерий в ткани осуществляется при помощи всевозможных поранений растительных тканей, например, раны, градобоины, повреждения грызунами, насекомыми, скотом, человеком при прививке, черенковании, пасынковании, уборке урожая и т. д. Во всех случаях ранки служат искусственными воротами инфекции для многих фитопатогенных бактерий. Так, возбудитель бактериальной пятнистости табака — Pseudomonas tabaci Stapp. распространяется при пасынковании и вершковании махорки, проникая через повреждения, наносимые во время производства этих операций. Возбудитель черной ножки картофеля — Pectobacterium phytophthorum Dowson из почвы в корневую систему проникает при повреждении корня растения нематодами, проволочными червями и другими насекомыми. Для проникновения бактерий в растение необязательно наличие крупных, видимых ранок, достаточно незаметных, микроскопических ранок, которые имеют даже большее значение. Известно, что картофель и другие овощи при хранении бывают особенно подвержены мокрой бактериальной гнили — Pseudomonas xanthochlora Stapp. в том случае, если клубням были нанесены повреждения во время уборки и послеуборочной обработки. Ранки, дающие начало бактериозам, могут быть весьма разнообразного происхождения, Например, возбудитель некроза цитрусовых — Pseudomonas citriputeale Stapp. проникает в растения через повреждения иглами (колючками), наносимыми ветвями во время ветра.

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

www.activestudy.info

Презентация: "Болезнетворные бактерии"

• - бактерии разложения и гниения;

• - почвенные бактерии;
• - молочнокислые бактерии;
• - болезнетворные бактерии.

• Бактерии поражают растения, вызывая пятнистость листьев, увядание, гниение стеблей.

• Болезнетворные бактерии вызывают такие болезни, как тиф, дизентерия, холера, бруцеллёз, туберкулёз, ангину, сап, сибирскую язву, столбняк, чуму.

Первая эпидемия возникла в 6 веке в Византийской империи и охватила многие страны, погубив за 50 лет около 100 000 000 человек.

Инфекцию переносят грызуны  — крысы и мыши, а также белки и дикие собаки. Передается людям через укус животного или блох , живущих на нем. Заразиться можно также  контактным и  воздушно-капельным путями от больного человека.

Холера - острая кишечная инфекция -вызывает обезвоживание организма и может убить даже совершенно здорового человека.

Острое заразное заболевание животных, поражающее и человека. .

Человек заражается спорами при контакте с больным животным или продуктами животноводства, а также воздушно-пылевым путем.

Туберкулез называют "главным инфекционным убийцей человечества".

Сейчас в мире

• каждые 10 секунд умирает от туберкулеза 1 человек,
• каждые 4 секунды заболевает 1 человек.

Ежегодно в мире заболевает туберкулезом 10 000 000 человек,

3 000 000 умирают в течение года.

• Скученность
• Антисанитария
• Несвоевременная диагностика
• Отсутствие лекарств
• Недостаточное питание
• Стресс

12.12.2016

• Воздушно-капельный.
• Воздушно-пылевой путь.
• Бытовой путь.

Контроль за источниками воды и пищевыми продуктами .

Своевременное выявление и лечение больных. Карантин ...

Соблюдение правил личной гигиены.

Дезинфекция.

Прививки..

videouroki.net

• 
  Царство растений 3 класс
• 
  Дыхание и питание растений
• 
  Растение домашнее как пальма
• 
  Пальма как домашнее растение
• 
  Мир цветов и растений
• 
  Мир растений и цветов
• 
  Растение домашнее как пальма
• 
  Пальма как домашнее растение
• 
  Мир цветов и растений
• 
  Мир растений и цветов
• 
  Тля на домашних растениях