Животные растения грибы бактерии вирусы: вирусы, бактерии, грибы, растения, животные. 10–11 классы. Учебное пособие. Часть 2 • Солодова Елена Александровна и др. – купить книгу по низкой цене, читать отзывы в Book24.ru • Эксмо-АСТ • ISBN 978-5-360-06193-9, p193524

Содержание

Откуда не ждали – Огонек № 47 (5642) от 30.11.2020

Животные — далеко не единственный источник вирусов, которые со временем могут передаваться человеку. Помимо них в природе имеется немало других тайников, из которых новая зараза может вырваться совершенно неожиданно.

Хорошо забытое старое

Не стоит забывать, что около 8 процентов человеческой ДНК принадлежит не нам — это фрагменты и даже целые геномы древних вирусов, которых ученые называют общим термином «эндогенные ретровирусы человека». Всего удалось насчитать 98 тысяч (!) таких вставок, самой молодой из которых «всего» 150 тысяч лет. Большая часть этой ретровирусной ДНК — общая для людей и других видов животных, особенно для обезьян, и только 1 процент (из тех самых 8 процентов) можно считать уникальным человеческим приобретением.

Когда ученые выяснили, какой багаж мы таскаем за собой из поколения в поколение, они обеспокоились, что чужеродная ДНК будет ломать нашу собственную, приводить к мутациям и даже провоцировать развитие раковых опухолей. Например, оказалось, что некоторые из наших встроенных вирусов могут делиться своими ферментами с внешними инфекциями, в частности с вирусом ВИЧ. Хотя в основном сожительство с древними вирусами для нас скорее полезно: так, некоторые из них принимают активное участие в росте и развитии эмбрионов, а другие, как считают исследователи, повлияли на развитие человека как вида.

Вирусы из вирусов

Вирусы поражают абсолютно все живые организмы. Животные, растения, грибы, бактерии, археи — абсолютно все они могут стать мишенями для атаки. Но есть группа вирусов, которая пошла еще дальше — стала нападать на другие вирусы. Это так называемые вирофаги. О них современной науке известно немного: первые представители этой группы вирусов описаны в 2008 году, но до сих пор не удалось даже отследить происхождение вирофагов. Самый известный из таких вирусов носит громкое название «Спутник» и паразитирует на крупных вирусах, которые поражают амеб. «Спутник» крепится к вирусу-носителю и вместе с ним проникает в тело жертвы. Всего за 16 часов клетка наполняется новыми вирусами и погибает. Некоторые вирофаги не просто крепятся к вирусу-носителю, они встраивают свою ДНК внутрь, заставляя более крупного собрата работать «троянским конем». Сейчас ученые пытаются понять, насколько опасен новый вид для человека.

Из пробирки

Едва заговорили о новой коронавирусной инфекции, как появились версии искусственного происхождения вируса SARS-CoV-2. Мелькали даже новости о неких пробирках, промаркированных значком биологической угрозы, которые обнаружили то ли в китайской лаборатории, то ли в американской. Все эти теории заговора вели к одному: коронавирус был создан искусственно в качестве биологического оружия. Сейчас более популярна версия животного происхождения, однако сама по себе концепция искусственного создания вирусов не так безумна, как хотелось бы думать большинству из нас. Напомним, что первый вирус сконструировали еще в 2002 году ученые из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук под руководством Экарда Виммера. Это был вирус полиомиелита, который собрали из коротких фрагментов РНК — олигонуклеотидов. С тех пор искусственные вирусы используют главным образом в технологиях генной инженерии, чтобы доставлять в клетки дополнительные фрагменты ДНК, а также для изучения роли разных генов в существующих вирусах. Однако в теории подготовленный вирусолог-террорист может создать патоген, способный вызвать в мире катастрофу большую, чем относительно смирный ковид, с которым человечество уже год не может управиться.

Замурованные во льдах

Крупнейшее в Антарктиде озеро Восток существует, как известно, уже несколько миллионов лет. При этом примерно 500 тысяч лет назад оно покрылось толстой коркой льда, что превратило его в своего рода машину времени, законсервировавшую древние микроорганизмы. Именно поэтому, когда российские ученые собрались бурить скважину, главным опасением было освобождение неизвестных бактерий и вирусов, которые могли сохраниться подо льдом. Ведь мы, по большому счету, до сих пор не знаем, отчего вымерли динозавры и мамонты — например, не связаны ли эти процессы с тем, что были некие особые возбудители болезней, вымершие вместе с носителями. В итоге в 2016 году ученые обнаружили в образцах воды живые бактерии. Они приспособились жить в воде при температуре минус 2–3 градуса и при давлении, в 400 раз превышающем атмосферное. Это критические условия для существования жизни. Древние вирусы пока не обнаружены, но вероятность того, что они там есть, велика. Известно, что, например, в вечной мерзлоте Сибири в 2018 году нашли спавшие тысячи лет вирусы-бактериофаги, поражающие, правда, только амеб. Ледники также давно подозревают в способности сохранять вирусы, соответственно их таяние может привести к высвобождению древних инфекций. Не исключено, что во льдах спят вирусы, заражавшие еще неандертальцев.

Гости из космоса

Вирусы — самая разнообразная и, вероятно, самая древняя форма жизни на Земле. Они максимально просты, и именно это их свойство подводит ученых к мысли, что нечто подобное может существовать на других планетах или даже на отдельных астероидах. В 2019 году стало известно, что международная группа ученых под руководством астробиолога Томоки Накамуры из японского Университета Тохоку обнаружила в метеоритах следы рибозы — сахара, который в огромных количествах содержится в РНК, которая, как и ДНК, шифрует генетическую информацию живого. По одной из теорий, первые органические молекулы прилетели на Землю именно на таких метеоритах, а значит, они где-то самостоятельно сформировались. Не менее смелой выглядит идея профессора Чандры Викрамасингха из Букингемского центра астробиологии в Уэльсе. Он предположил, что коронавирус мог занести на Землю метеорит, который взорвался над Китаем как раз перед началом нынешней пандемии.

Мария Сотскова

Вирус присягнул царству грибов и помог ему подняться — The Batrachospermum Magazine

Всяк грибочек, плесенька, дрожжулька, что живут в почве, воде, воздухе и внутри других организмов, своим процветанием, ростом, размножением обязаны древнему вирусу-оппортунисту, который внедрился в геном их предка больше миллиарда лет назад, считают биологи из Университета Дьюка и Стэнфордского университета (США). «То событие могло поспособствовать возникновению всего царства грибов!» – говорит Николас Бухлер, руководитель нового исследования.

Цикл клеточного роста и деления находится под жестким контролем, без которого организм не смог бы нормально развиваться, обновлять ткани и восстанавливаться. У растений и животных такими контролерами, включающими и выключающими гены по необходимости на начальных стадиях деления, служат транскрипционные факторы E2F. У грибов ту же роль выполняют белки SBF. Это наводит на размышления: как так получилось, что у грибов и животных, которые находятся друг с другом в более близком родстве, чем с растениями, контроль клеточного цикла осуществляют столь разные семейства белков?

Ученые проштудировали геномные последовательности сотен эукариот – включая амеб, водорослей и лично вас, дорогой читатель, – на предмет генов, хотя бы отдаленно напоминающих те, что кодируют белки SBF у грибов. Не нашли ничего. Зато обнаружили кое-что похожее у многих вирусов! Ответ напрашивается сам собой: на заре грибного царства, когда предок грибов только-только разошелся в эволюции с примитивным животным, его внезапно заразил пройдоха-вирус, который и поделился с грибком своим белком.

Суть любого вируса состоит в том, что для своего размножения он вынужден использовать молекулярную машину живой клетки – именно для этих целей он туда и проникает. Клетка растет и делится, а тем временем внутри нее активно размножается вирусня. И вот на каком-то этапе вирусный белок мог встроиться в геном гриба горизонтальным переносом и прижиться там, подменив собой предшественника из семейства E2F, свойственного в ту пору всем эукариотам. Впоследствии этот белок породил целое семейство факторов, ныне играющих важную роль в производстве спор, проникновении в ткани иных существ и в других важных для грибов процессах.

Теперь ученые хотят понять, как молекулярный аппарат контроля клеточного цикла гриба адаптировал чужеродный белок, не превратив жизнь клетки в хаос. Для этого можно сосредоточить внимание на хитридиомицетах, которые ответвились от грибного древа достаточно рано в эволюционной истории, практически у его основания. Клеточное деление у них регулируется как белками семейства SBF, уникального для грибов, так и E2F, характерного для животных с растениями.

Логично предположить, что на ранних стадиях эволюции грибы прошли через этап, когда регуляторы обоих типов сосуществовали друг с другом, а затем E2F были вытеснены белковыми факторами вирусного происхождения. Эксперименты показали, что в клетках пекарских дрожжей белки SBF связываются с такими же фрагментами ДНК, что и E2F в животных клетках, – то есть ничто не мешало одному фактору заместиться другим у древнего прапрагрибочка.

Сложно представить, как сложилась бы эволюционная судьба грибов, если бы не древний вирус. Может, без его успешного белка они зашли бы в тупик и вымерли как царство? Или продолжили бы династию, но были бы больше похожи на животных, а то и людей? Закавыкой или благом оказался для них тот вирус? Интересно, что ученым пташки напоют.

По материалам: Duke Today
Научная статья: eLife (Medina et al., 2016)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если хотите поделиться информацией с вашими подписчиками, обязательно ставьте активную ссылку на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.

Болезни растений и животных

Бактерии и грибы (вместе с насекомыми) играют важную роль в Occurrences of a natural community also tend to share characteristic environmental features such as bedrock geology, soil type, and topographic position, and to have natural processes in common such as climate, means of energy flow, nutrient cycling, and water cycling. Each supports certain kinds of wildlife. Adapted from Canada. Ministry of Forests and Range. 2008. Glossary of Forestry Terms in British Columbia, March 2008.»> природных сообществах , потому что они помогают расщеплять материал от мертвых растений на «> питательные вещества , приносящие пользу живым растениям. Но чужеродных бактериальных, вирусных и грибковых патогенов могут убить целые популяции видов растений, не обладающих естественной резистентностью.

Изучите эту страницу:

Откуда берутся болезни растений?
Plant Diseases
- Chestnut Blight
- Butternut Canker
- Dogwood Anthracnose
- Dutch Elm Disease
- Elm Yellows (Elm Phloem Necrosis)
- Beech Bark Disease
- Sudden Oak Death
You Can Make a Difference!

Откуда берутся болезни растений?

Многие из наиболее опасных болезней растений, распространяющихся сегодня в США, были занесены туда с растениями или изделиями из дерева со всего мира. (Точно так же некоторые из самых опасных болезней растений, распространяющихся сегодня в Азии, были занесены туда из США!)

вернуться к началу

Болезни растений

Фитофтороз каштана

Американский каштан когда-то был преобладающим деревом в Среднеатлантических лиственных лесах, на долю которых приходилось от 35 до 50 процентов, а иногда и больше,

30 . 1 2

Сегодня в этих лесах практически не осталось взрослых американских каштанов.

Что убило каштаны? Грибок под названием гниль каштана ( Cryphonectria parasitica ).

До упадка быстрорастущий американский каштан давал листву, плоды и живую древесину в качестве пищи для медведей, индеек, местных насекомых и многих других животных. Его надежные, обильные урожаи каштанов были важной пищей для коренных американцев, а позже и для иммигрантов из Европы, которые включили их в рождественские традиции.

Он легко пережил лесные пожары и нашествия местных насекомых и болезней. Его прочная, высококачественная древесина широко использовалась в строительстве и столярном деле. Но с 1930-х, он почти исчез. Приобретенные в магазине каштаны сегодня происходят из европейских сортов или гибридных штаммов.

Грибок каштановой гнили, по-видимому, был непреднамеренно завезен в США на высокоустойчивых японских и/или китайских каштанах в конце 1800-х годов и в течение многих лет незаметно распространялся по США через питомники.

Гриб проникает в раны на дереве и растет в коре и под корой, образуя язвы на стволах. В конце концов дерево отмирает до корней. Каштановая гниль легко распространяется на ногах любого насекомое или другое животное, которое ходит по язвам. 3

В некоторых случаях корни продолжают выпускать побеги, которые погибают от грибка, прежде чем они станут достаточно взрослыми, чтобы размножаться. После исчезновения американского каштана количество засухоустойчивых дубов, по-видимому, увеличилось там, где когда-то росли американские каштаны.4 5 Дубы могут быть носителями грибка, не болея, поэтому существует постоянный источник грибка для заражения новых побегов каштана.

Ученые работают над разработкой методов борьбы с фитофторозом и выведением устойчивого штамма американского каштана с целью восстановления величественного каштана в восточных лесах Северной Америки.

вернуться к началу

Рак ореха

Рак ореха ( Sirococcus clavigignenti-juglandacearum ) в настоящее время уничтожает целые популяции ореховых деревьев (также называемых белым орехом) во всем их ареале в Соединенных Штатах.

Происхождение грибка неизвестно, но, вероятно, он был завезен из-за пределов Соединенных Штатов в середине 1900-х годов. 6

Зараженные деревья обычно имеют мертвые ветви или отмирающую верхушку. Потрескавшаяся, затонувшая, обесцвеченная кора весной может выделять черную чернильную жидкость, а летом может казаться закопченной с беловатыми краями. Там, где кора отслоилась, на древесине под ней могут быть видны темные овальные пятна.7 Контрольных мер в настоящее время не существует.8

Всплеск дождя и ветер (и, возможно, насекомые и другие животные) распространяют споры на другие ореховые деревья и на черный орех. Однако черный грецкий орех, родственный ореху ореху и частично перекрывающий его географический ареал, по-видимому, устойчив к грибку.

Баттернат имеет ценные съедобные орехи. Никогда не очень распространенное дерево, орех становится трудно найти. Поскольку некоторые деревья в США, по-видимому, проявляют устойчивость, есть надежда, что этот вид сможет пережить болезнь.

вернуться к началу

Антракноз кизила

Антракноз кизила ( Дискула деструктивная ) – это грибок, который одновременно появился на обоих побережьях Соединенных Штатов в середине 1970-х годов, происхождение неизвестно.

На листьях нашего прекрасного цветущего кизила образуются коричневые пятна с пурпурной каймой, а на ветках – язвы. Нижние ветви часто отмирают первыми, а ствол может дать много побегов в качестве последней отчаянной (но злополучной) попытки выжить.9

Здоровые деревья могут пережить приступ грибка, но деревья, пораженные засухой или другими проблемами, могут погибнуть в течение нескольких лет, а иногда и месяцев. Раннее удаление зараженных частей может помочь дереву выжить (заботясь о дезинфекции инструментов для обрезки спиртом между разрезами).

Споры грибка могут разбрызгиваться дождем или переноситься другими способами, такими как насекомые, птицы и инструменты для обрезки. Некоторые деревья кажутся устойчивыми.

Цветущие деревья кизила ценятся за их красоту ранней весной и за то, что их осенние ягоды служат кормом для многих птиц.

вернуться к началу

Болезнь голландского вяза

Болезнь голландского вяза ( Ophistoma ulmi ) — это грибковое заболевание из Азии, а не из Голландии. Его обычное название происходит от того факта, что он был впервые описан голландскими учеными незадолго до того, как он прибыл в Северную Америку примерно в 1930 году. , убивая большинство ранее существовавших вязов. Грибок переносится с зараженных вязов на здоровые спорами, переносимыми вязовым короедом. Болезнь также может передаваться от дерева к дереву через переплетающиеся корни.10

Когда вязовый короед приходит кормиться и размножаться в стволе дерева, он сбрасывает грибковые споры, которые дерево пытается изолировать, перекрывая недавно зараженные части своей кровеносной системы, эффективно перекрывая поток воды и Groundwater dissolves some of these out of soil or bedrock.»> питательных веществ любой конечности, которая зависит от этой части сосудистой системы дерева.

Визуальный результат — дерево с отдельными отмершими ветвями с коричневыми, увядшими листьями. По мере распространения грибка этот симптом в конечном итоге распространяется по всему дереву и убивает его.

Одним из способов борьбы с болезнью голландского вяза является прививка отдельных деревьев вяза против грибка — дорогостоящий вариант, стоящий 100 долларов за дерево.

Чтобы снизить риск привлечения вязового короеда (переносящего споры грибов с дерева на дерево), вязы также можно обрезать отмершие ветки, но делать это следует зимой, когда нет запаха свежего сока, чтобы привлечь больше жуков-короедов. Вязовых короедов больше привлекают слабые и подверженные стрессу вязы, поэтому полив вязов в засушливое лето помогает отпугнуть жуков.

Вязы, растущие в пределах 50 футов друг от друга, рискуют заразить друг друга через корни. Выемка траншей вокруг дерева с ранними симптомами поможет защитить близлежащие деревья. Для выживания других вязов крайне важно, чтобы деревья, зараженные болезнью голландского вяза, были немедленно уничтожены, чтобы жуки-короеды не могли продолжать размножаться в его стволе; по некоторым оценкам, оставленное на месте больное дерево может выпустить до 400 000 жуков в течение двух лет!11

к началу страницы

Пожелтение вяза (или некроз флоэмы вяза)

Пожелтение вяза вызывается бактерией, которая распространяется насекомым, высасывающим сок, — листовой цикадкой. В отличие от болезни голландского вяза, желтизна вяза обычно поражает всю крону вяза сразу, в конце лета листья желтеют и преждевременно опадают12.

К моменту появления симптомов дерево заражается системно и может погибнуть сразу или в течение года или двух. При заражении внутренняя кора некоторых видов вязов приобретает запах грушанки; запах скользкого вяза приобретает запах кленового сиропа. 13

вернуться к началу страницы

Болезнь коры бука

Болезнь коры бука ( Nectria coccinea var. faginata или Nectria galligena ) прибыла на восток США и медленно стране, убивая большие американские буковые деревья. Болезнь коры бука была обнаружена в лесах Вирджинии14 и в лесах Мэриленда15.

Это раковое заболевание, вызываемое грибком, который проникает в деревья через крошечные раны в коре, убивая участки внутренней коры. Если образуется достаточное количество язв, опоясывающих весь ствол дерева, дерево погибает.16

Раны, через которые проникает грибок, создаются насекомым из желтой буковой чешуи , которое вставляет свой игольчатый рот, чтобы питаться внутренней корой. Эту чешуйку не следует путать с обычно безвредной буковой тлей.

Американский бук играет важную роль в жизни дикой природы, обеспечивая пищу — орехи бука — и среду обитания для многочисленных животных.

В настоящее время не существует экономически эффективного способа борьбы с этим заболеванием в большом лесном насаждении. К счастью, есть некоторые американские буковые деревья, которые, по-видимому, менее травмированы при кормлении буковой чешуей. Эти устойчивые деревья меньше страдают от нападения грибка. Со временем потомство этих здоровых деревьев сможет заменить деревья, пораженные болезнью коры бука.17

вернуться к началу

Внезапная смерть дуба

Происхождение внезапной смерти дуба ( Phytophthora ramorum ) неизвестно, но она появилась на западном побережье США в середине 1990-х годов. Руководителям природных ресурсов во всем мире следует внимательно следить за ранними признаками болезни, поскольку в 2004 г. по всей стране были отправлены миллионы потенциально инфицированных растений-хозяев (рододендронов и камелий) из питомников западного побережья. Возбудитель предпочитает прохладный влажный воздух, помещая более сухой природных сообщества с меньшим риском.

Патоген ослабляет дуб, вызывая красноватый или черный кровоточащий ил из повреждений на коре, а затем быстрое побурение листьев. Это делает дерево уязвимым для нашествий короедов и грибков.18

Многие виды растений могут быть переносчиками возбудителя внезапной гибели дуба, не погибая. К сожалению, это создает постоянный источник переносимых по воздуху патогенов. 19 Такие хозяева включают многие декоративные питомники, а также лесные деревья и кустарники, такие как горный лавр, азалии, рододендроны, калины, гамамелис и плюмаж Соломона.20

Путешественники, исследователи и лошади могут непреднамеренно переносить споры из одного леса в другой, если их обувь, копыта, шины, оборудование и т. д. не будут очищены при выходе из зараженной зоны, особенно в районах с илистой почвой .

Различные химические обработки, в том числе инъекции в ствол дерева, могут использоваться в профилактических целях в районах, где известно, что существует риск эпидемии, или при очень раннем обнаружении. Лабораторные тесты показывают, что северный красный дуб и южный красный дуб очень восприимчивы к болезни.21 Патоген предпочитает прохладный влажный воздух.

наверх

Вы можете изменить ситуацию!

«Унция профилактики стоит фунта лечения.» Чем раньше кто-то заметит явные признаки вспышки болезни растений и сообщит об этом, тем лучше, будь то в вашем районе или в парке! Парки внимательно следят и просят посетителей делать то же самое, чтобы можно было заблаговременно выявить предполагаемую вспышку заболевания и по возможности пресечь ее.

Посещая парк, вы можете помочь сохранить здоровье природных сообществ, проявляя наблюдательность и делясь увиденным с персоналом парка.

вернуться к началу

1. Шрив Э.
1910. Экологическая география растений Мэриленда; прибрежная зона; район восточного побережья.
2. Нерукар Ж.Д.
1974. Растительные сообщества на кварцитовом хребте в округе Честер, штат Пенсильвания. Труды Пенсильванской академии наук. 48:101-106
3. Анагностакис С.
1997. Каштаны и появление гнили каштанов.
4. Кивер С.
1973. Распространение основных лесных пород на юго-востоке Пенсильвании. Экологические монографии. 43:303-327
5. Пересдача WR.
1978. Исследование лесных сообществ на юге округа Честер, штат Пенсильвания. Труды Пенсильванской академии наук 52:37-44.
6. Шларбаум С., Хебард Ф., Спейн П., Камалай Дж.
1997. Три американские трагедии: фитофтороз каштанов, рак мускатного ореха и болезнь голландского вяза. В: Бриттон, Керри О., изд. Ходы, экзотические вредители восточных лесов; 1997 8-10 апреля; Нэшвилл, Теннесси. Совет штата Теннесси по экзотическим вредным растениям: 45-54
7. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
1995. Предупреждение о вредителях: язва мускатного ореха.
8. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
2009. Основные лесные насекомые и болезни в США, 2007.
9. Mielke ME, Daughtrey ML.
2001. Как определить и контролировать антракноз кизила.
10. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
1998. Как выявить болезнь голландского вяза и справиться с ней.
11. Конли Г.
2003 г. Европейский вязовый жук-короед и болезнь голландского вяза в Сиэтле. По состоянию на 2015 г.
12. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
1998. Как выявить болезнь голландского вяза и справиться с ней.
13. Парсонс Дж.
2008. Ответы растений.
14. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
2017. Основные условия лесных насекомых и болезней в США: 2015.
15. Университет штата Мэриленд.
2008. Болезнь коры бука. По состоянию на 2018 г.
16. Департамент охраны природы и природных ресурсов Пенсильвании.
2008. Информационный бюллетень о здоровье леса: болезнь коры бука.
17. Департамент охраны природы и природных ресурсов Пенсильвании.
2008. Информационный бюллетень о здоровье леса: болезнь коры бука.
18. Калифорнийская рабочая группа по вопросам смертности от дуба.
2008. Внезапная смерть дуба.
19. Целевая группа по оценке смертности в Калифорнийском дубе.
2008. Внезапная смерть дуба.
20. Служба инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США.
2008. Внезапная смерть дуба.
21. Служба инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США.
2008. Внезапная смерть дуба.

Болезни сельскохозяйственных вредителей — Кентукки Обучение безопасности пестицидов

Болезни растений

Болезнь растений — это любое вредное состояние, которое влияет на внешний вид или функцию растения. Общие патогены, вызывающие заболевания, включают: грибки, бактерии и вирусы. Некоторые нематоды являются возбудителями болезней растений. Экстремальные температуры или дефицит питательных веществ являются примерами нарушений, вызванных неинфекционными факторами.

Треугольник болезни — фундаментальная концепция в патологии растений. Болезнь возникает только тогда, когда присутствуют все три стороны треугольника: восприимчивый хозяин , патоген (агент, вызывающий заболевание) и окружающая среда благоприятная для развития заболевания. С болезнями растений справляются, манипулируя треугольником болезни: растение, патоген и/или окружающая среда.

Заражение начинается при попадании возбудителя в растение. Болезненный процесс начинается, когда он достигает части растения, где может произойти заражение. Если условия внешней среды благоприятны, возбудитель начинает развиваться. Растение заболевает, когда оно реагирует.

Растения реагируют на болезни тремя основными способами:

чрезмерное развитие тканей – галлы, вздутия или курчавость листьев;
недоразвитие тканей — задержка роста, недостаток хлорофилла или неполное развитие органов; или
отмирание тканей — гниль, пятнистость листьев, увядание и язвы.

Возбудители болезней растений могут распространяться разными путями:

ветром;
дождь;
животных;
грунт;
питомников;
вегетативное размножение;
зараженное оборудование и инструменты;
зараженный посевной материал;

пыльца

;
пыльные бури;
оросительная вода; и
человек.

Инфекционные организмы, вызывающие заболевания

Грибы являются наиболее распространенными инфекционными организмами, вызывающими болезни растений. У них нет хлорофилла, поэтому они не могут самостоятельно готовить пищу. Они должны получить его, живя на другом организме.

Большинство грибов полезны. Они способствуют плодородию почвы, выделяя питательные вещества из мертвых растений или животных. Те, которые вызывают болезни растений, паразитируют на живых растениях. Они могут поражать растения и растительные продукты как над землей, так и под землей. Некоторые грибковые патогены поражают многие виды растений; другим приходится только один вид-хозяин.

Большинство грибов размножаются спорами, которые функционируют как семена. Споры грибов часто имеют микроскопические размеры и образуются в огромных количествах. Часто споры могут выживать в течение нескольких недель, месяцев или даже лет без растения-хозяина. Чрезмерная вода или высокая влажность почти всегда необходимы для прорастания спор и активного роста грибов.

Споры могут распространяться от растения к растению и от культуры к культуре ветром, дождем, поливной водой, насекомыми и людьми через инфицированную одежду и оборудование.

Грибковые инфекции часто идентифицируют по вегетативному телу гриба (мицелию) и плодовым телам, образующим споры. Часто они достаточно велики, чтобы их можно было увидеть.

Симптомы грибковых инфекций включают

мягкую гниль плодов,
растение низкорослое,
головня,
ржавчины,
пятна на листьях,
увядание или
утолщение и скручивание листьев.

Мучнистая и ложная мучнистая роса, головня, корневые и стеблевые гнили, сажистая и слизевая плесени являются примерами грибковых заболеваний.

Бактерии представляют собой одноклеточные организмы, которые обычно размножаются путем простого деления клеток. Некоторые делятся так часто, как каждые 30 минут. Они могут быстро накапливаться в теплых и влажных погодных условиях. Болезни листьев, растущих побегов и плодов являются наиболее распространенными типами в Кентукки.

Бактерии могут переноситься с растения на растение с каплями воды, ветром, брызгами дождя, насекомыми или на оборудовании. Они часто выживают между вегетационными периодами в растительных остатках, семенах или черенках или в сорняках.

Болезни листьев, вызываемые грибами и бактериями

Пятнистости листьев

Бактерии или грибки могут вызывать пятна на листьях, которые различаются по размеру, форме и цвету. Обычно пятно имеет четкие края и может быть окружено желтым ореолом. Грибковая пятнистость листьев почти всегда имеет какой-либо рост на пятне, особенно в сырую погоду. Это может быть крошечная структура, похожая на прыщик, или заплесневелый рост спор. Часто структуры видны через ручную линзу. Близлежащие больные участки могут сливаться, образуя неравномерные «пятна».

фото: Пол Бачи, Исследовательский и образовательный центр Университета Кентукки, Bugwood. org

Коричневая пятнистость септориоз – распространенное грибковое заболевание соевых бобов. Он вызывает появление небольших угловатых красно-коричневых пятен на верхней и нижней поверхностях тройчатых листьев через 2–3 недели после посадки. Многочисленные пятна вызывают пожелтение и опадение листьев. Болезнь развивает множество неправильных желтовато-коричневых поражений на тройчатых листьях, которые позже становятся темно-коричневыми. Отдельные пятна часто сливаются, образуя большие черновато-коричневые пятна.

Дефолиация снизу вверх на сильно пораженных тройчатых листьях является обычным явлением во влажные сезоны. Коричневая пятнистость в начале сезона ежегодно появляется почти на каждом поле в Кентукки. Поздняя коричневая пятнистость гораздо более разнообразна по частоте возникновения и степени тяжести.

Грибок сохраняется от сезона к сезону в растительных остатках и семенах. Теплая влажная погода способствует спороношению гриба; споры разносятся ветром и дождем. Жаркая сухая погода может остановить развитие болезни.

Пятнистость листьев

Пятнистость листьев обычно поражает большие площади листьев и имеет более неравномерную форму, чем пятнистость листьев.

фото: Маргарет МакГрат, Корнельский университет, Bugwood.org

Северная пятнистость листьев кукурузы (NCLB), вызываемая грибком, сначала развивается на нижних листьях растений кукурузы высотой от талии до плеч. Характерным признаком северной пятнистости листьев кукурузы являются сигарообразные поражения серо-зеленого или коричневого цвета длиной от 1 до 6 дюймов на нижних листьях. По мере развития болезни поражения распространяются на все листовые структуры.

Влажная погода и умеренные температуры благоприятствуют NCLB. Симптомы можно спутать с бактериальным увяданием, особенно в конце сезона.

NCLB будет более серьезным на полях с кукурузой после кукурузы при минимальной обработке почвы. Другие хозяева включают сорго, джонсонграсс и некоторые другие виды трав. Возбудитель зимует в растительных остатках и переносится ветром на новые растения. Серьезная потеря урожая может произойти, когда листья поражаются во время раннего налива зерна.

Ржавчина

Ржавчинные грибы часто образуют ярко-желтые, оранжево-красные, красновато-коричневые или черные «пустулы». Пустулы обычно возвышаются над поверхностью листа. Ржавчину можно стереть с поверхности листьев.

фото: Дональд Грот, Государственный университет штата Луизиана AgCenter, Bugwood.org

Листовая ржавчина пшеницы сначала проявляется в виде небольших желтых пятен на верхней поверхности листа, которые превращаются в оранжевые пустулы. Заболевание снижает силу растений, наполнение семян и рост корней. Потери наиболее велики, когда болезнь активна до или во время цветения. Листовая ржавчина — потенциально взрывоопасное заболевание; для перехода восприимчивого сорта от низкого к эпидемическому уровню требуется очень короткое время. В тяжелых случаях пораженные листья быстро засыхают и отмирают. Теплые температуры и высокая влажность или дождь благоприятствуют его развитию. Ржавчина присутствует почти каждый год в какой-то части Кентукки, однако в большинстве случаев она развивается слишком поздно, чтобы нанести значительный ущерб.

Мучнистая роса

Мучнистая роса — это заболевание, вызываемое некоторыми близкородственными грибами. Милдью можно диагностировать по серовато-белому порошкообразному покрытию листьев и в некоторых случаях стеблей. Пораженные листья обычно желтеют, засыхают и быстро отмирают.

фото: Джеральд Холмс, Калифорнийский политехнический государственный университет в Сан-Луис-Обиспо, Bugwood.org

Мучнистая роса пшеницы легко диагностируется по белым мучнистым пятнам, которые образуются на верхней поверхности нижних листьев и стеблей. Пятна становятся тусклыми серо-коричневыми и могут иметь небольшие черные вкрапления. Это заболевание может распространиться на все надземные части растения.

Грибок, вызывающий мучнистую росу, может сохраняться между сезонами в зараженной стерне пшеницы и в перезимовавшей пшенице. Затем споры заражают растения в периоды высокой влажности (не обязательно дождя) и при низких или умеренных температурах. Низкая освещенность, сопровождающая ненастную погоду, и густой пышный полог растений благоприятствуют этому заболеванию. Высокие дневные температуры (80°F плюс) и умеренные ночные температуры остановят развитие мучнистой росы.

Ложная мучнистая роса

фото: Джеральд Холмс, Калифорнийский политехнический государственный университет в Сан-Луис-Обиспо, Bugwood.org

Ложная мучнистая роса вызывается организмами, похожими на грибы. Колонии часто появляются сначала на нижней стороне листьев, иногда они имеют голубоватый оттенок. Многие из них могут расти системно по всему растению. Ложной мучнистой росе обычно благоприятствуют низкие температуры (58-72°F) и относительная влажность выше 85% на поверхности листьев. Синяя плесень табака – заболевание, вызываемое ложной мучнистой росой. Деформированный рост растений («сумасшедшая вершина») может быть результатом ложной мучнистой росы, как в случае ложной мучнистой росы сорго кукурузы или зернового сорго.

Увядание, корневая и корневая гниль

Основными симптомами этих трех болезней являются увядание, задержка роста и смерть. Возбудители обычно переносятся через почву, то есть они уже присутствуют в почве при посадке культуры-хозяина. Большинство других болезней обычно распространяются воздушно-капельным путем. С некоторыми из этих болезней можно бороться с помощью почвенных фунгицидов и/или почвенных фумигантов, но с большинством из них можно бороться с помощью устойчивых сортов и агротехнических приемов. Для многих из этих болезней не существует хороших средств контроля.

Увядание

Большинство заболеваний увяданием вызывают грибы — Fusarium и Verticillium — и бактерия Erwinia . Каждый паразит вызывает увядание на широком спектре сельскохозяйственных растений. При продольном разрезе стебля больного растения часто можно увидеть полосы от светло- до темно-коричневого цвета. Однако часто бывает трудно определить, какая из этих болезней увядания может быть у растения.

Растения с Fusarium или Verticillium увядают медленнее, чем здоровые растения, и до увядания могут проявляться эффекты задержки роста. Обычно сначала желтеют и увядают нижние листья, затем пожелтение и увядание медленно распространяются вверх по растению. С момента первого увядания и гибели растения может пройти от нескольких дней до нескольких недель.

фото: Дж.К. Патаки, Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн, Bugwood.org

Увядание кукурузы Стюарта — это бактериальное заболевание, протекающее в две фазы. Стадия увядания рассады возникает, когда молодые растения имеют системную инфекцию. Стадия ожога листьев возникает, когда растения заражаются после стадии рассады. Бактерия зимует в кукурузной блошке. Бактерия проникает в растение через раны, полученные зараженной блошкой, питающейся восприимчивым растением.

Увядание Стюарта эффективно контролируется путем посадки устойчивых гибридов кукурузы. Резистентность ограничивает движение бактерий в сосудистой системе растений и предотвращает системное заражение растений. Большинство гибридов полевой кукурузы обладают устойчивостью от умеренной до высокой; Гибриды сладкой кукурузы варьируются от высокочувствительных до устойчивых.

Корончатая гниль

фото: Эрнесто Мойя, Bugwood.org

Корончатая гниль включает возбудителей, которые поражают растение на уровне или вблизи уровня почвы. Корончатые гнили называют различными названиями, такими как воротниковая гниль, гниль стебля, гниль стебля и южная гниль. Пораженные растения, как правило, поначалу неприхотливы, их листья меньше и светлее, чем обычно. Листья обычно желтеют, а на поздних стадиях болезни увядают и отмирают. Корона или основание стебля будут пропитаны водой,
обесцвеченные или испорченные. При некоторых заболеваниях этот участок может засохнуть и покрошиться. На этом больном участке часто образуются плесневые наросты и разноцветные плодовые тела грибов.

Большинство сельскохозяйственных культур поражено одним или несколькими из этого типа болезни.

Корневая гниль

фото: Мэри Берроуз, Государственный университет Монтаны, Bugwood.org

Надземные симптомы корневых гнилей различны. Некоторые растения могут проявлять увядание
набрать симптомы и быстро умереть; другие могут стать желтыми, чахлыми, медленно растущими и
может не умереть в течение некоторого времени после появления первых симптомов. Корни уменьшаются в размерах
и будет иметь цвет от светло-коричневого до черного, с гниющими как стержневыми, так и питающими корнями. Большинство растений подвержены корневым гнилям.

Большое разнообразие грибов может поражать крону растения люцерны, которая представляет собой часть стержневого корня чуть ниже уровня почвы. Растение люцерна запасает запасы пищи на зиму в кроне. Болезни корневой гнили мешают этому процессу, делая растения более восприимчивыми к зимним повреждениям.

Болезни семян и рассады

Болезни семян и рассады возникают у растений после прорастания и примерно через 1 или 2 недели после появления всходов. Причиной являются грибки, которые находятся на семенах при посадке или присутствуют в почве. Они часто являются причиной плохой всхожести и разреженности насаждений.

фото: Пол Бертран, Университет штата Джорджия, Bugwood.org

Если болезнь возникает до появления всходов, рассада может сгнить еще до того, как успеет выбраться из почвы. Это называется довсходовым демпфированием. После появления всходов стебли сеянцев могут быть поражены на уровне или ниже уровня почвы, что называется послевсходовым выпреванием.

Два основных симптома: язвы от коричневого до красно-коричневого или черного цвета на уровне почвы и мягкая водянистая гниль. Если язва опоясывает стебель, сеянец падает и погибает. Растение может продолжать жить, но будет чахнуть из-за частичного опоясывания. Во втором случае мягкая водянистая гниль продолжается до тех пор, пока не загниет весь саженец.

Болезни семян и рассады наиболее распространены в прохладных, влажных почвах. С ними борются посадкой культур в теплую почву, обработкой семян фунгицидами и применением фунгицидов в борозды, разбрасыванием или полосовым внесением.

Смэтс

фото: Университет Клемсона – Серия слайдов совместного расширения Министерства сельского хозяйства США, Bugwood.org

Головневые грибы поражают травы и ботву злаков. Наиболее губительна головня, поражающая мелкие зерна, нередко вызывая замену зерен зерна в колосе массой темных мучнистых спор гриба. Болезнь кукурузной головни приводит к опуханию пораженной части растения, при этом на растении образуются галлы, содержащие массу темных порошкообразных спор.

Вирусы

Вирусы слишком малы, чтобы их можно было увидеть в микроскоп. Они общеизвестны по своему воздействию на растения. Реакции могут быть самые разные: задержка роста; изменение окраски растения; аномальное образование инфицированных корней, стеблей, листьев или плодов. Мозаичные заболевания, характеризующиеся светлыми и темными пятнистыми узорами, обычно вызываются вирусами.

Иногда трудно отличить заболевания, вызванные вирусами, от заболеваний, вызванных грибками и бактериями. Положительный диагноз требует сложного тестирования, такого как инокуляция растений-индикаторов и наблюдение за результатами или использование специально идентифицированных антител для проверки присутствия организма.

Вирусы зависят от живых организмов в плане питания и размножения; они не могут существовать очень долго вне хозяина. Вирусы обычно передаются от растения к растению клещами, тлей, цикадками или белокрылками. Некоторые из них распространяются в семенах зараженного растения.

фото: Мэри Энн Хансен, Политехнический институт и государственный университет Вирджинии, Bugwood.org

Вирус карликовой мозаики кукурузы (MDMV) и вирус хлоротической карликовости кукурузы (MCDV) могут сохраняться между посевами в подземных корневищах. MCDV перемещается между кукурузой, джонсонграссом и сорго цикадками. Симптомы проявляются только на кукурузе. MDMV, переносимый тлей, поражает более 250 видов злаков.

Нематоды

Нематоды – это маленькие, обычно микроскопические круглые черви с ротовым аппаратом, похожим на полые иглы, называемые стилетами. Стилеты служат для прокалывания и питания содержимым растительных клеток. Нематоды могут развиваться и питаться внутри или снаружи растения. Они легко распространяются на обувь, инструменты и оборудование.

Жизненный цикл нематоды включает яйцо, несколько личиночных стадий и имаго. Большинство личинок выглядят как маленькие взрослые особи. В неблагоприятных условиях самки некоторых видов образуют малоподвижные, устойчивые формы, называемые цистами. Киста представляет собой твердое, кожистое, наполненное яйцами тело мертвой самки, которое трудно проникает пестицидам. Киста может защищать яйца до 10 лет.

Типичными надземными симптомами являются задержка роста, пожелтение, упадок сил, общее увядание и, в конечном итоге, гибель растений. Поскольку многие другие проблемы могут вызывать симптомы, при подозрении на поражение нематодами необходимо исследовать образцы корней и почвы. С нематодами борются с помощью агротехнических приемов, таких как севооборот, устойчивые сорта и нематоциды.

Цисты (тела самок нематод) видны на больных корнях через четыре недели после посадки и до конца сезона

Растения, пораженные SCN (слева) и здоровые растения (справа)
фотографии: Пол Бачи, Исследовательский и образовательный центр Университета Кентукки, Bugwood. org

В Кентукки соевая цистообразующая нематода (SCN) является наиболее опасным заболеванием, вызванным нематодами. Питается корнями сои и других растений-хозяев. Кормление удаляет питательные вещества и нарушает движение питательных веществ и воды. Заражение также снижает образование азотфиксирующих клубеньков и способствует развитию других корневых заболеваний.

SCN в Кентукки

Вызывает до 30% потери урожая без каких-либо явных проблем до сбора урожая.
Яйца могут сохраняться в почве в течение многих лет даже без растений-хозяев.
Размножение происходит на устойчивых соевых бобах.
Перемещается так же, как и почва.
SCN может присутствовать в поле в течение многих лет, прежде чем его обнаружат.
Симптомы могут выглядеть так же, как вызванные другими причинами.

Диагностика болезней растений

Правильный диагноз является первым шагом в борьбе с болезнями.