В научной систематике бактерий, вызывающих болезни растений, выделяют истинные бактерии, актиномицеты и фитоплазмы. Отличительная особенность актиномицетов – способность формировать разветвленный мицелий. Фитоплазмы характеризуются потерей постоянной формы ввиду отсутствия клеточной стенки. Патогенные бактерии, поражающие растения, бывают всеядными и специализирующимися на одной либо нескольких культурах.
Бактерии (Дробянки) являются прокариотами - одноклеточными безъядерными микроорганизмами с осмотическим типом питания. Фитопатогенные бактерии относятся к четырем отделам (филам): Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Tenericutes, которые, в свою очередь, делятся на порядки, семейства, роды. Большинство бактерий имеют тройные латинские названия, указывающие на род, вид и патовар (pv.) или подвид (subsp.). Для фитоплазм приняты английские названия. Ранее была принята классификация Берджи, по которой бактерии разделяли на систематические группы в основном в зависимости от окраски по Граму, подвижности, симптоматике и кругу растений-хозяев, отношению к кислороду, ферментативных и ряда других свойств. В настоящее время классификация во многом базируется также на генетических особенностях, выявляемых молекулярными методами.
Отделы бактерий-возбудителей заболеваний растений
В отделе Proteobacteria - гетерогенной по морфологическим, физиологическим и биохимическим свойствам группе грамотрицательных болезнетворных бактерий растений - в порядке Xanthomonadales (подвижные монотрихи и лофотрихи) находятся роды Pseudomonas и Xanthomonas, вызывающие обычно некрозы, например, при угловатой пятнистости листьев огурца - P. syringae pv. lachrymans, черном бактериозе пшеницы - X. translucens pv. translucens.
Сопутствующими симптомами могут быть увядание, язвы, редко опухоли. Бактерии рода Agrobacterium (A. tumefaciens) из порядка Rhizobiales (подвижные, с единичными жгутиками) обитают в почве, заражают корни или подземные части растений, вызывая образование опухолей, например при раке свеклы, корневом раке саженцев плодовых культур. Наиболее известные патогены порядка Eubacteriales (подвижные перитрихи) объединены в роды Erwinia, Pectobacterium, Dickeya.
Первый вызывает некрозы (ожог плодовых - Е. amylovora), второй и третий - мокрые гнили (слизистый бактериоз капусты - P. carotovorum subsp. carotovorum), черная ножка картофеля - P. atrosepticum и D. solani).
В порядке Burkholderiales (подвижные, с единичными жгутиками) к числу наиболее вредоносных относятся возбудитель бактериоза лука и чеснока Burkholderia cepacia и объект внешнего карантина Ralstonia solanacearum - возбудитель бурой гнили картофеля и южного увядания пасленовых культур.
К отделу Actinohacteria , грамположительным неспорообразующим неподвижным бактериям, относятся виды рода Clavibacter. У растений они вызывают главным образом сосудистые бактериозы: кольцевую гниль картофеля - С. michiganensis subsp. sepedonicus, бактериальный рак томата - С. michiganensis subsp. michiganensis. К этому же отделу бактерий - возбудителей заболеваний растений относятся актиномицеты. Болезни растений вызывают виды рода Streptomyces (возбудитель обыкновенной парши картофеля - S. scabies).
К отделу Firmicutes - спорообразующие грамположительные подвижные бактерии - относятся виды рода Bacillus, вызывающие бактериальную пятнистость листьев свеклы - В. pumilus, гнили картофеля, яблок - В. megathericum.
Размножение бактерий, вызывающих заболевания растений, происходит простым делением клетки на две части примерно через каждые 20-30 мин, что обеспечивает потенциальную возможность быстрой колонизации растений. Особое значение для проникновения бактерий в растения и их размножения имеют повышенная температура и высокая влажность воздуха или наличие капельно-жидкой влаги на поверхности растения. Бактериям, как и всем живым организмам, свойственна изменчивость. У них постоянно возникают формы с новыми признаками, в т. ч. и патогенными, в результате мутаций, рекомбинаций и горизонтального переноса наследственной информации: трансформации (поглощения ДНК бактерий другого штамма и включения в геном), трансдукции (при помощи бактериофага - вируса бактерии) и конъюгации (передача наследственного фактора из одной клетки в другую).
Патогенные свойства бактерий связаны с активностью их ферментов и токсинов. Большинство фитопатогенных бактерий содержат ферменты, растворяющие срединные пластинки клеточной ткани - пектиназы, протопектиназы, полигалактуроназы. Выделяемые бактериями токсины, воздействуя на растение, нарушают его ферментативные системы и вызывают отмирание или увядание пораженных тканей и органов.
При диффузном, или системном, типе заболевания бактерии проникают в сосудистую систему (сосудистый бактериоз капусты), а при местном, или локальном, - поражается паренхимная ткань отдельных органов (рак свеклы). Часто встречается смешанный диффузно-паренхиматозный тип поражения растений (бактериальный рак томата).
К основным симптомам бактериальных болезней растений относятся некроз (угловатая пятнистость листьев огурца), хлороз (сосудистый бактериоз капусты), гниль, обычно мокрая, с резким запахом (слизистый бактериоз капусты), опухоли (рак винограда) и увядание (бактериальный вилт гвоздики). Хлорозы при бактериозах часто наблюдаются на ранних стадиях заболевания или образуются вокруг некрозов. При высокой влажности воздуха на пораженных бактериями частях появляются капли жидкости или слизи - экссудат, содержащий огромное количество бактериальных клеток. Основной путь проникновения бактерий в растения - через механические повреждения либо через естественные отверстия: устьица, гидатоды, чечевички и цветки. Бактерии передаются от растения к растению ветром, водой, насекомыми, человеком, с орудиями труда, а также при контакте растений. Переносчиками бактерий на далекие расстояния могут быть птицы (бактериальный ожог плодовых).
Сохраняются бактерии в зараженных семенах, многолетних растениях, посадочном материале, в растительных остатках (до полной их минерализации), реже в почве (Agrobacterium tumefaciens, Ralstonia solanacearum) и в теле насекомых (Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum).
Фитоплазмы (класс Mollicutes) также относятся к царству Бактерий. Были открыты в 1967 году в Японии. В их систематике происходят значительные изменения, не завершившиеся к настоящему времени. Это мелкие полиморфные бактерии, окруженные трехслойной мембраной, имеющие сферическую, эллипсоидную или неправильную форму размером 25-1000 нм. В отличие от вирусов и вироидов фитоплазмы содержат два типа нуклеиновых кислот - ДНК и РНК. Концентрируются в элементах флоэмы и цитоплазме клеток.
Наиболее вредоносные из них: столбур пасленовых, желтуха астр, «ведьмина метла» картофеля, «ведьмина метла» люцерны, израстание малины, филлодии клевера, желтуха шелковицы и др. Многие возбудители имеют широкую специализацию, например, возбудитель столбура пасленовых поражает растения этого семейства, а также сорные растения других семейств, например вьюнок, молочай, бодяк.
Переносчиками фитоплазм служат в основном цикадки, листоблошки, трипсы и клещи, в организме которых патогены могут размножаться и сохраняться. Фитоплазмы также могут сохраняться в живых тканях растений: в клубнях, корнеплодах, луковицах, корнях, корневищах, многолетних растениях. В семенах не сохраняются.
Определяют фитоплазмозы и их возбудителей по внешним признакам, реакции на антибиотики тетрациклинового ряда, с помощью электронной микроскопии, растений-индикаторов (барвинка розового Catharanthus roseus), серологическим и молекулярно-генетическими методами (ПЦР и ДНК-зонды). Для единичных фитоплазм применим микробиологический метод с использованием искусственной питательной среды сложного состава.
Диагностика бактериальных инфекций растений
Симптомы некоторых бактериозов (мокрые, с запахом гнили, наросты и др.) настолько характерны, что по ним можно определить заболевание. Если же внешнего осмотра недостаточно, то необходимо провести более детальный анализ пораженных растений. Диагностическим признаком бактериозов является появление на поверхности пораженных растений во влажных условиях экссудата. Для его стимулирования часто используют влажную камеру.
Микроскопический анализ часто сочетают с использованием справочников-определителей, описывающих размеры, морфологические особенности бактерий. Проведение окрашивания (например по Граму) облегчает распознавание бактериальных клеток в ткани растения-хозяина.
Микробиологический метод диагностики бактериальных заболеваний растений заключается в изоляции возбудителя из пораженных тканей на искусственные питательные среды. Бактерии образуют слизистые колонии белой, желтоватой, реже оранжевой или красной окраски, круглой формы с ровными краями и гладкой поверхностью. Необходимо устанавливать патогенность изолятов бактерий триадой Коха, которая включает три основных этапа: выделение возбудителя, заражение растения и снова выделение возбудителя в чистую культуру на питательной среде.
Серологический метод основан на том, что иммунный аппарат теплокровного животного в ответ на введение чужеродного белка (антигена) вырабатывает специфичные к этому белку антитела, с образованием осадка - «серума». Обработанная сыворотка крови животного, которому был введен антиген, служит диагностическим реактивом для обнаружения этого или близкородственного ему белка вируса в клеточном соке исследуемого растения. Разработано несколько модификаций метода; наиболее распространенной, высокочувствительной, позволяющей получать даже количественные оценки, является иммуноферментный анализ (ИФА), основанный на связывании антител (или антигенов) определенными метками - ферментами и проводимый на микроплатах из полимерных материалов с последующей визуализацией результатов на спектрофотометре. Кроме ИФА используют реакцию иммунофлуоресценции. Отличие серологической диагностики бактерий от диагностики вирусов и сложность анализа состоят в том, что у бактериальной клетки имеются не только белки, специфичные для вида, но и белки, общие для рода и семейства бактерий.
Молекулярный метод диагностики бактериальных инфекций растений основан на расшифровке геномов организмов. Наиболее распространенным методом является полимеразная цепная реакция (ПЦР), при которой происходит амплификация (умножение) видоспецифичных последовательностей ДНК. Продукт реакции обнаруживают с помощью электрофореза в агарозном геле или по флуоресценции специального красителя. Для уточнения диагноза в последние годы используется метод расшифровки нуклеотидной последовательности ДНК (секвенирования) специфичных фрагментов ДНК бактерии.
Защита растений от бактериозов
Для подавления источников инфекции в почве в севообороте исключают на несколько лет поражаемые культуры, проводят борьбу с сорняками-резерваторами. Для ускорения минерализации зараженных растительных остатков их запахивают, обрабатывают специальными препаратами.
Применяют гидротермическую обработку семян и посадочного материала (погружение в воду с температурой 50 °С), протравливание их химическими препаратами (ТМТД, ТМТД плюс), биопрепаратами (фитолавин, планриз). Используют устойчивые сорта. Необходимо выращивать здоровый посадочный материал, который получают при помощи культуры меристемной ткани, термотерапии. Для защиты растений от бактериозов используют биопрепараты на основе антагонистических штаммов бактерий (планриз, бактофит, гамаир), антибиотиков или бактериофагов. Меры защиты от фитоплазм аналогичны тем, которые применяют для борьбы с вирусами и вироидами, с которыми они во многом сходны по патогенезу и инфекционному циклу.
Бактерии в качестве возбудителей болезней растений играют менее важную роль, чем грибы или вирусы, но некоторые бактериальные болезни весьма вредоносны, особенно в более теплых и более влажных районах земного шара. Почему же в качестве патогенов растений бактерии уступают грибам? Некоторые из возможных причин приведены ниже:
неспособность бактерий проникать через неповрежденную кутикулу при помощи каких-либо физических или химических средств;
в отличие от грибов бактерии не могут заселять растения постепенно "колонизируя" его ткани. Они могут только в какой-то мере перемещаться по тонкой пленке влаги, отделяющей одну растительную клетку от другой; возможно, правда "заселение" при помощи своих токсинов или ферментов, диффундирующих впереди микробов;
у бактерий отсутствуют специальные пропагативные органы поэтому для распространения служат сами бактериальные клетки. Это приводит к тому, что находящиеся на поверхности или внутри мертвой растительной ткани бактерии не имеют возможности выйти за пределы пограничного слоя воздуха (неподвижного), который обычно окружает надземные части растений;
отсутствие у бактерий зимующих пропагативных спор создает проблему для их сохранения в зимний период.
В зависимости от характера симптомов бактериальные болезни принято делить на четыре группы: паренхиматозные, сосудистые, генерализованные (сосудисто-паренхиматозные) и гиперпластические (опухоли, или новообразования). Однако, это деление несколько условное, четких границ между отдельными группами нет.
Паренхиматозные болезни (отмирание паренхимных тканей). Некроз паренхимных тканей - характерный симптом многих бактериальных ожогов, поражающих побеги растений и мокрых гнилей запасающих органов. При бактериальных пятнистостях и ожогах поражение может затронуть почти все надземные части растения - листья, лепестки, почки, плоды и стебли. Первый симптом заболевания - появление мелких, прозрачных (водянистых), темно-зеленых пятнышек, которые постепенно увеличиваются и приобретают сначала коричневую, а затем черную окраску. Иногда некротические участки бывают окаймлены хлоротичной зоной. Часто также они имеют неправильную, угловатую форму ("угловатая пятнистость"), определяемую особенностями жилкования листа. Особенно при затяжных дождях некрозы распространяются вдоль листовых жилок - появляется штриховатость (стрик). Примерами пятнистостей могут служить: пятнистость листьев и плодов ореха грецкого (возбудитель Xanthomonas juglandis Pierse), пятнистость листьев смородины (возбудитель- Xanthomonas heterocea), дырчатая пятнистость косточковых Xanthomonas pruni.
На стеблях местные некрозы иногда располагаются таким образом, что стебель оказывается как бы окольцованным; в этом месте прочность его снижается, и при нагрузке (например, под тяжестью плодов) он легко может переломиться. Такой бактериальныйожог при подходящих для него климатических условиях может быть чрезвычайно вредоносным. В сырую погоду бактерии нередко просачиваются из таких некротизированных участков наружу, где они потом, высыхая, образуют тонкие чешуйки, которые могут служить диагностическим признаком.
Практическое значение имеют: Pseudomonas pyri - бактериальный ожог груши; Pseudomonas syringae- ожог сирени; Pseudomonas mori - ожог шелковицы; Ervinia amylovora - ожог плодовых деревьев, объект внешнего карантина Бактериальные мокрые гнили поражают преимущественно сочные части растений, богатые питательными веществами. Многие из бактерий - возбудители гнилей выделяют пектолитические ферменты; эти ферменты разрушают срединные пластинки, вследствие чего пораженный орган превращается в бесформенную мокрую массу клеток, которая затем изменяет свою окраску и гниет уже под воздействием вторичных патогенов (Ervinia querina - бактериоз желудей).
C осудистые болезни (трахеобактериозы). При болезнях этого типа бактерии наводняют сосуды ксилемы и размножаются в них, а также в примыкающей к ним паренхимной ткани. В корни или стебли бактерии попадают через ранки; проникновению содействуют насекомые.
Поражение проявляется в увядании и может привести к гибели растения. На поперечных срезах стебля сосуды часто ненормально окрашены и забиты бактериями, которые выделяются из них в виде густой слизистой массы. Сосудистые бактериозы поражают многие сельскохозяйственные растения. Из древесных пород можно отметить Ervinia salicis - бактериальное увядание ивы.
Генерализованные болезни. При таких болезнях поражаются и паренхимные и сосудистые ткани, так что инфекция распространяется почти по всему растению. Ervinia multivora- бактериальная водянка пихты, ели, дуба, бука, березы, граба, осины, тополя и др.
Гиперпластические болезни. При заболеваниях этого типа бактерии оказывают на растение стимулирующее воздействие. В зараженных тканях клеточное деление протекает ускоренно и беспорядочно, вследствие чего возникают различные новообразования- галлы, опухоли, туберкулы, фасциации, ведьмины метлы. Полагают, что их появление связано с нарушением процессов, регулирующих рост растений. Pseudomonas quercus - поперечный рак стволов дуба; Pseudomonas fraxini -опухолевидный рак ясеня; Pseudomonas remifacies - бактериальный рак тополя; Pseudomonas pini- бугорчатый рак сосны; Pseudomonas savastanoi - туберкулез маслины и ясеня; Pseudomonas tonelliana - туберкуле олеандра; Agrobacterium tumefaciens - корневой рак плодовых; Corynebacterium fascians - листовые опухоли хризантем, георгина и других декоративных.
Возбудители - бактерии Pseudornonas, Erwinia . Бактериальные болезни растений - болезни растений, вызываемые бактериями. Причиняют большой вред многим видам растений. Поражения могут быть общими, вызывающими гибель всего растения или отдельных его частей, проявляться на корнях (корневые гнили), в сосудистой системе (сосудистые болезни); местными, ограничивающимися заболеванием отдельных частей или органов растения, а также проявляться на паренхимных тканях (паренхиматозные болезни - гнили, пятнистости, ожоги); могут носить смешанный характер. Особое место занимают бактериозы, связанные с появлением новообразований (опухолей).
Возбудители бактериозов - главным образом неспороносные бактерии из семейства Mycobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacteriaceae. Среди них существуют многоядные бактерии, поражающие многие виды растений, и специализированные, поражающие близкородственные растения одного вида или рода.
Многоядные бактерии вызывают следующие наиболее распространённые бактериозы: мокрые гнили и корневой рак различных плодовых деревьев, винограда.
Специализированные бактерии вызывают бактериальную пятнистость фасоли, бактериоз огурцов, чёрную бактериальную пятнистость и бактериальный рак томатов, сосудистый бактериоз капусты, рябуху табака, чёрный и базальный бактериоз пшеницы, бактериальный ожог косточковых, груш, шелковицы, цитрусовых, кольцевую гниль и чёрную ножку картофеля, гоммоз хлопчатника, полосатый бактериоз проса и ячменя и другие болезни.
Возникновение и развитие бактериоза.
Зависит от наличия инфекционного начала и восприимчивого растения, а также от факторов внешней среды, изменяя которые можно управлять течением инфекционного процесса. Например, бактериоз огурцов в теплицах развивается только при наличии капельножидкой влаги и температуры воздуха 19-24°C. Проветривая теплицы и повышая в них температуру, удаётся приостановить развитие болезни. Бактерии проникают в растения через различные повреждения и естественные ходы; например, возбудители различных пятнистостей - через устьица листьев, ожога плодовых деревьев - через нектарники цветков, сосудистых бактериозов крестоцветных - через водяные поры в листьях. Развитию бактериоза способствуют кроме повышенной влажности и температуры воздуха наличие на растениях капелек воды, а также недостаток фосфора и калия, высокий рН почвы.
Основные виды бактериозов комнатных растений
Мокрая гниль
Довольно распространенное заболевание комнатных растений - мокрая гниль. Болезнь проявляется в размягчении и распаде отдельных участков на листьях, черешках, корнях и плодах растения. Бактерии выделяют в ткани листа фермент пектиназу, который вызывает распад тканей. Чаще всего поражению подвержены сочные и мясистые части растений. На листьях сначала появляются небольшое бесформенное пятно, серого, бурого или черного цвета, которое разрастается в размерах. На луковицах и клубнях попросту говоря начинается гниение, часто сопровождающееся неприятным запахом. При благоприятных условиях - в теплом и влажном климате болезнь распространяется очень быстро. И пораженная часть или все растение превращается в раскисшую массу.
Возбудитель проникает через механические поражения на растении - даже микроскопические трещинки и ранки. Сохраняется в почве с растительными остатками. Поэтому требуется дезинфекция почвы перед посадкой, а при обрезке корней, клубней и луковиц срезы необходимо присыпать толченым древесным углем. А инструмент дезинфицировать спиртом после каждого обрезания.
Провоцирует развитие болезни внесение избыточных доз удобрений, застаивание воды в почвы, плотная, слежавшаяся почва, охлаждение влажной земли в горшках, например, зимой в прохладном помещении.
Меры борьбы:
Растение можно спасти, если бактериоз еще не поразил всю сосудистую систему или носит местный характер (например, гниль началась с кончика листа). Если сгнили корни, то еще можно попробовать укоренить верхушку (если данное растение укореняется черенками). Если гниение поразило только часть корней, а надземная часть выглядит живой, можно попытаться спасти растение, - для этого нужно освободить корни от земли, срезать все гнилые, пересадить в сухую подготовленную почву, полить и опрыскать бордоской жидкостью (или медьсодержащими препаратами). Зараза не перекинется на другое растение стоящее рядом, но весь рабочий инструмент и горшки необходимо тщательно дезинфицировать.
Бактериальная пятнистость, бактериальный ожог, сосудистый бактериоз
Болезнь чаще поражает молодые листья и побеги. Бактериальные пятнистости в зависимости от вида патогена имеют различные симптомы. Наиболее характерная картина, когда на поверхности листа или стебля сначала образуются мелкие водянистые пятна, которые постепенно приобретают чёрный цвет. Чаще всего пятна имеют неправильно-угловатую форму, и ограничены желтой или светло-зеленой каймой. Бактерия распространяется чаще всего вдоль жилок. Пятна растут, сливаются, чернеет весь лист. В конечном итоге растение погибает.
Оптимальные условия для развития бактерий - это температура 25-30°C и высокая влажность воздуха. Гибель бактерий наступает только при температуре выше 56°C. Бактерии рода Xanthomonas устойчивы к высушиванию и долгое время может переносить пониженную температуру.
Вариантом бактериальной пятнистости является так называемые бактериальный ожог, который вызывают бактерии рода Pseudomonas. В этом случае на растения появляются не пятна, а довольно большие бесформенные области почернения, которые затем усыхают. Выглядит так, как будто этот участок листа подгорел. Если болезни сопутствуют благоприятные условия, то развивается она, очень быстро вызывая отмирание отдельных частей и гибель всего растения. Начинается бактериальный ожог чаще с молодых листьев, побегов и цветков. Бактерии проникают в растения через устьица или ранки, начинают размножаются в межклетниках паренхимы листьев. Инкубационный период развития заболевания 3-6 дней в зависимости от температуры. Бактерии сохраняются в почве и на семенах.
Меры борьбы:
На садовых культурах применяют обработку растений и протравливание семян антибиотиком фитолавин-300. В домашних условиях на комнатных растениях с успехом применяют опрыскивание и полив почвы раствором трихопола - 1 таблетка трихопола на 2л воды. Эффективны так же медьсодержащие препараты, как бордоская смесь, медный купорос.
Источники заражения:
Одним из важнейших источников заражения являются семена. При прорастании семян они могут заражать всходы, а затем по проводящим сосудам передвигаться в растения и заражать взрослые растения в период вегетации. Кроме того, больные семена могут служить источником распространения инфекции, причиной появления бактериозов в таких районах, где раньше их не было. Инфекцию могут распространять также и зеленые растения, в которых бактерии хорошо сохраняются и переносятся в новые районы страны вместе с зараженными растениями (черенки, окулировочные материалы — глазки). Одним из основных источников заражения бактериозами являются остатки больных растений. Особенно долго и хорошо фитопатогенные бактерии сохраняются в деревянистых частях растений.
Почва как источник инфекции не представляет большой опасности. Многочисленные исследования показали, что фитопатогенные бактерии, попадая в почву, быстро погибают под воздействием микробов-антагонистов (происходит как бы самоочищение почвы).
Некоторые виды насекомых также могут являться источником первичной инфекции. Большую опасность в распространении бактериозов представляют капельки дождя с мелкими частицами остатков больных растений, которые ветром и воздушными течениями разносятся на далекие расстояния (воздух сам по себе не играет роли в непосредственной передаче заболеваний). Переносить фитопатогенные бактерии может также и вода — поливная, вода рек и других источников. И наконец, в природе в распространении бактериозов немаловажную роль играют нематоды.
В качестве профилактических средств можно применять Гамаир, Фитофлавин. А также Медьсодержащие препараты контактного либо комбинированного действия (медный купорос, купроскат, оксихом и др.) могут помочь в качестве профилактической меры: Абига-Пик, Бордоская смесь, Медный купорос, Оксихом, Хом.
Болезни, вызываемые бактериями, разнообразны - эти корневые гнили, и пятнистости, и наросты, и опухоли. "Набор" обусловлен многообразием этих микроскопических организмов. Даже виды, относящиеся к одному роду, могут вызывать различные заболевания. К примеру, виды бактерий рода Pseudomonas вызывают корневые гнили, пятнистости и бактериальный рак.
К сожалению, по-настоящему эффективных средств борьбы с бактериальными болезнями растений нет. Соблюдайте агротехнику - и это поможет свести вредоносное воздействие заболеваний к минимуму, предотвратить гибель растения, а также обезопасить соседние с ним.
Корневые гнили особенно быстро развиваются в жаркую влажную погоду.
Возбудители сохраняются в почве, откуда проникают в ткани растения при повреждении корней. Растения отстают в росте, не цветут, желтеют и увядают. Верхушки молодых побегов буреют и засыхают.
Основание стебля коричневеет и загнивает. Корни, корневища и луковицы размягчаются и загнивают.
Мокрая гниль корней и корневой
шейки чаще поражает молодые растения, которые погибают за 2-3 дня.
При поражении мокрой гнилью корневища и основания листьев ириса темнеют, разлагаются. От корней остается оболочка, заполненная белой массой с неприятным запахом. Заболевание развивается при глубокой посадке на тяжелых почвах в условиях высокой влажности.
Луковичные растения при заболевании мягкой бактериальной гнилью увядают, желтеют, не цветут, их луковицы загнивают, источая неприятный запах. Поражаются практически все декоративны
е растения.
Пятнистости поражают все надземные части растений. Заражение происходит через поры и устьица. Развитию болезни способствует прохладная влажная погода.
На поверхности листьев, стеблей, цветков и плодов появляются темнокоричневые или черные пятна неправильной формы, слегка выпуклые (с нижней стороны листа коричневые). Чаще пятна располагаются по краю листа, но могут быть распределены и по всей его поверхности. В отличие от пятен, вызываемых грибами, у этих маслянистый ореол. Пятна бывают диаметром от нескольких миллиметров до 2 см.
Поражаются практически все декоративные растения.
Наросты и опухоли могут поражать корни, ветви, стволы. Бактерии проникают в ткани через трещинки и ранки, сохраняются в почве и в пораженных частях растений. Зараженные ткани начинают сильно разрастаться. Развитие растений замедляется, они теряют декоративность, ухудшаются цветение и плодоношение.
В некоторых случаях растения и вовсе могут погибнуть.
При поражении корневым раком (зобоватость корней) на корнях и корневой шейке (иногда на стволе и ветвях) образуются опухоли, наплывы и наросты, вначале светлые, позже темнеющие, с неровной поверхностью. Наросты обычно бесформенные, диаметром от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Иногда на наростах, расположенных на стеблях или корневой шейке, развивается множество укороченных побегов (израстание).
От бактериального рака чаще страдают ослабленные растения. На коре стволов и ветвей в местах механических повреждений появляются вздутия с трещинами в центре. Со временем они превращаются в незаживающие язвы, в середине которых скапливается бактериальная слизь (если видны черные точки спороношения, то заболевание вызвано грибами). Кора буреет, растрескивается, отмирает. Листья, побеги, цветки, плоды вянут. Молодые деревья гибнут за 1-2 года.
Поражаются: декоративные яблони, миндаль, розы, луковичные.
Методы защиты от бактериальных болезней.
Профилактические: севооборот; высокий уровень агротехники; дезинфекция садового инвентаря; использование здорового материала (семян, черенков, корневищ, луковиц, саженцев) с обязательной обработкой его перед посадкой в 0,1-0,15%-ном растворе марганцовокислого калия или 0,5-2%-ном растворе медного купороса в течение 5 мин с последующим промыванием в воде; создание условий, исключающих переувлажнение растений; регулярные калийные подкормки (перекармливание растений азотом недопустимо); своевременное лечение ран на стволах и ветвях.
Уничтожение больных растений вместе с комом земли (инфекция сохраняется в почве 3-4 года) и дезинфекция оставшихся лунок хлорной известью, 5%-ным медным купоросом или марганцовокислым калием. На ценных экземплярах - вырезание и уничтожение ветвей с признаками заболевания.
Растительные препараты.
Химические препараты.
Кроме того, профилактическое опрыскивание кроны 1%-ным раствором бордоской жидкости или препаратами, ее заменяющими.
Внимание ! Лечение заболевших растений следует начинать с безжалостного вырезания и уничтожения пораженных участков.
Е. Удалова
«Цветы в саду и дома» 2010,02
Бактерии–наиб.распространенная в природе группа прокариотных микроорганизмов,представляющих собой большой и чрезвычайно разнообразный мир микроскопических существ.Клетки бактерий очень малы.Клетки наиболее мелких шаровидных бактерий имеют в поперечнике менее 0,1 мкм.Аналогом ядра у бактерий является нуклеоид-ДНК-содержащая плазма, не ограниченная от цитоплазмы мембраной.бакт.клетки не имеют митохондрий,хлоропластов.являются одноклеточными организмами,клетка имеет простую форму шар или цилиндр.Бактерии шаровидной формы-кокками сферическими, эллипсоидальными,бобовидными иланцетовидными.По расположению клеток относительно друг друга после деления кокки подразделяют на несколько форм(монококками, стафилококкам,стрептококками,сарцинами,бациллами .Нередко встречаются извитые бактерии(спириллы и вибрионы)
Бакт.болезни:Паренхиматозные болезни (отмирание паренхимных тканей). Некроз паренхимных тканей - характерный симптом многих бактериальных ожогов,поражающих побеги растений и мокрых гнилей запасающих органов.Первый симптом-появление мелких(водянистых),темно-зеленых пятнышек,которые постепенно увеличиваются и приобретают черную окраску.C осудистые болезни (трахеобактериозы). Поражение проявляется в увядании и может привести к гибели растения.На поперечных срезах стебля сосуды часто ненормально окрашены и забиты бактериями,которые выделяются из них в виде густой слизистой массы.Генерализованные болезни. При таких болезнях поражаются и паренхимные и сосудистые ткани.Гиперпластические болезни. В зараженных тканях клеточное деление протекает ускоренно и беспорядочно,вследствие чего возникают различные новообразования-галлы,опухоли,туберкулы, фасциации, ведьмины метлы.
23.Фитопатогенные вирусы.Типы вирусных болезней.
Вирусы – субмикроскопические возбудители инфекционной болезни. Характеризуются отсутствием клеточного строения, относительно простой химический состав и способность жить и размножаться только в клетках организмов хозяина. Все вирусы облигатные. Были открыты в 1892 г. русским ученым физиологом Ивановским. Известно приблизительно 600 фитопатогенных вирусов. Размеры их настолько малы, они недоступны для просмотра через световые микроскопы, а только через электронные. Формы : шаровидные, колечковидные, реже изогнутые. Перемещение происходит по плазматическим тяжам, передвижение в растении по току питательных веществ по сосудам флоэмы.
По характеру поражения растений можно разделить на 2 группы:
1.Мозаика. Проявляется в изменении цвета различных органов растений: листьев, стеблей, лепестков цветов. При этом на пораженных органах возникают бледно зеленые, желтые, иногда бурые участки в виде пятен, колец, полос различной величины. Такие участки чередуются с нормальной окраской участка в связи с чем создается мозаичная окраска. Такие симптомы проявляются при поражении хлоропластов, нарушении активности некоторых ферментов и нарушения обмена веществ. Иногда мозаичная окраска сопровождается деформацией листьев.
2.Желтухи . Характеризуются более сильными и глубокими воздействиями вируса на растительный организм. Наблюдается деформация органа или всего растения, связано с угнетением или стимулирующим растительные процессы у растений. В первом, случае может наблюдаться отдельное поражение частей. Во втором, отмечается разрастание тканей, появление опухолей и следовательно, появление «ведьминой метлы». Под действие вирусов наблюдается превращение генеративных органов в вегетативные. Для вирусов желтух, возбудители которых воздействую на флоэму, характерно утолщение и скручивание листьев, следовательно, ухудшение оттока питательных веществ из листьев в другие органы. В более редких случаях, проявляется в резком поражении листьев.
Микоплазмы представляют собой специфическую группу мелких, полиморфных, фильтрующихся микроорганизмов, занимающих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Характерными особенностями организмов, принадлежащих к микоплазмам, являются:
плеоморфность клеток; диаметр их обычно находится в пределах 0,1-1,0 мкм, однако они проходят через фильтры с порами диаметром 450 нм;
клетки микоплазм не имеют настоящей клеточной стенки, а окружены только трехслойной элементарной мембраной толщиной около 100 нм, чем и отличаются от бактерий;
в отличие от вирусов, имеющих только один вид нуклеиновой кислоты, клетки микоплазм содержат и ДНК, и РНК; ДНК представляет собой двухцепочечную кольцевую молекулу с мол.весом от 410 8 до 110 9 .
размножаются микоплазмы, вероятно, бинарным делением;
микоплазмы можно культивировать на искусственных средах; на среде, содержащей агар, микоплазмы обычно образуют мелкие колонии;
как правило, микоплазмы в отличие от бактерий устойчивы к пенициллину и в сравнении с вирусами чувствительны к тетрациклинам;
микоплазмы сами подвержены вирусной инфекции (Гиббс, Харрисон, 1978).
Впервые на микоплазмы обратил внимание Л. Пастер при изучении возбудителя плевропневмонии крупного рогатого скота. Однако он не мог в то время выделить его в чистой культуре на обычных питательных средах и обнаружить его в световом микроскопе. В связи с этим такого роды микоплазмы были отнесены к вирусам.
2. Строение и размножение микоплазм
Обычно клетки невелики и соответствуют по объему сфере диаметром 0,3-0,9 мкм. Таким образом, микоплазмы – мельчайшие из известных организмов клеточного типа: величина их близка к пределу разрешения светового микроскопа.
Размножениемикоплазм идетпутем образования кокковидных структур («элементарных телец»). Долго оставался спорным вопрос о способе их размножения, но теперь известно, что они делятся надвое. Колонии микоплазм на твердой среде имеют характерную структуру «яичницы»: они состоят из непрозрачной, частично погруженной в субстрат центральной зоны и просвечивающей периферии.
На основе потребностей в питательных веществах различают два главных рода: Mycoplasma, представители которого специфически нуждаются в холестерине и Acholeplasma.представители которого не нуждаются в холестерине, однако и они включают его в мембрану, если имеется в среде.
3. Микоплазмы - возбудители болезней растений
В качестве возбудителей болезней растений микоплазмы были впервые открыты и описаны в 1967 г. японскими учеными Исии, Дои, Асуяма и др. при электронном микроскопировании тканей шелковицы, пораженной карликовостью.
Несколько ранее в 1943 г. Блэк описал довольно крупные инфекционные частицы, обнаруживаемые при желтухе астр.
Позже сходные тельца, наблюдаемые во флоэме растений, были описаны при некоторых других болезнях желтух и ведьминых метлах, распространяемых цикадками. Ранее предполагалось, что возбудителями болезней этого типа являются вирусы. После обработки зараженных растений тетрациклином или хлортетрациклином указанные тельца, а также симптомы болезни временно исчезали.
Было установлено, что микоплазмы, обнаруживаемые в растительных тканях при ряде болезней, распространяемых цикадками, морфологически сходны с микоплазмами животных. Вместе с тем, возбудитель желтухи астр несколько отличается от известных микоплазм животных по своей чувствительности к антибиотикам, а также в некоторых других отношениях. Принимая это во внимание, ученые Дэвис и Уиткомб высказали предположение, что микоплазмы, патогенные для растений, составляют, очевидно, особую, ранее не известную группу и поэтому предложили их называть микоплазмаподобными организмами. Микоплазмаподобные тельца были обнаружены при желтухе астр, метельчатости (ведьминых метлах) картофеля, карликовости шелковицы, карликовости кукурузы, желтой карликовости риса, некоторых болезнях клевера, столбуре пасленовых, мелкоплодности черешни, ямчатости древесины вишни и персика, израстании яблони и айвы, некрозе груши и других болезнях.По имеющимся к настоящему времени сведениям микоплазмы являются возбудителями более 50 болезней, ранее считавшихся вирусными.Микоплазмы обнаружены преимущественно в клетках флоэмы больных растений. При попадании в клетки флоэмы, микоплазмы начинают быстро размножаться и при большом скоплении могут вызвать закупорку сосудов. Типичными симптомами микоплазменных болезней являются: хлоротичная окраска с посветлением жилок листвы, карликовость и деформация листьев, кущение побегов в виде ведьминых метел (обычно у древесных растений), снижение тургора клеток, быстрое и преждевременное развитие почек и другие аномалии. У астр отмечается желтуха, у георгинов – позеленение цветков. Характер симптомов, вызываемых микоплазмами, дает основание полагать, что эти агенты нарушают метаболизм растительных гормонов. По распространенности микоплазменных болезней на первом месте стоят болезни плодово-ягодных культур: некроз груши, мелкоплодность черешни и яблони, ямчатость древесины вишни и персика, израстание яблони и айвы, махровость смородины (Чураков, Чураков, 2007).
Микоплазмы, проявляющиеся в виде ведьминых метел, отмечены на ясенях, сандаловом дереве, ивах и ильмах.С целью диагностики микоплазменных болезней используют метод электронной микроскопии ультратонких срезов тканей пораженных растений, на которых можно обнаружить тельца микоплазмаподобных организмов.
Среди болезней растений инфекционной этиологии вирусные и микоплазменные болезни в последнее время вызывают все больший интерес. Это связано, с одной стороны, с увеличивающейся распространенностью и высокой вредоносностью этих заболеваний для растений, с другой – слабой изученностью их возбудителей.
Практическое значение для целей диагностики имеет знание особенностей болезней вирусной и микоплазменной этиологии, характеризующихся продолжительным периодом латентности, при котором на растении не обнаруживаются симптомы поражения.
Определяя место микоплазм в экосистеме следует иметь в виду, что не смотря на некоторые черты сходства с бактериями и вирусами, тем не менее их следует рассматривать в качестве микроорганизмов, занимающих промежуточное положение между ними. Основные свойства микоплазм: чрезвычайно малые размеры, плеоморфность клеток, наличие трехслойной элементарной оболочки, содержание рибосом бактериального типа и двух типов нуклеиновых кислот, способность расти на искусственных средах.
Следует также уяснить, что в инфицировании растений вирусами и микоплазмами существенная роль принадлежит переносчикам. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке мер борьбы с вирозами и микоплазмозами, ориентируясь на уничтожение переносчиков.
При знакомстве с нематодами студент должен получить общее представление об этой группе, относящейся к типу круглых червей. Знать морфологические и анатомические особенности, вопросы питания, размножения и распространения.
25.Патогенез и динамика инфекционных болезней растений Патогенез – процесс развития инфекционной болезни, протекающей во взаимодействии растения – хозяина и факторов окружающей среды.
Патологический процесс при инфекционных заболеваниях включает несколько этапов: заражение, инкубационный период, собственно болезнь, выздоровление или отмирание пораженных частей либо всего растения.
Собственно заболевание . Характеризуется появлением видимых симптомов. Взаимодействие патогена и растения достигает наибольшей остроты, что проявляется физиологическим нарушением у больного растения, а так же анатомические и морфологические изменения. На этом этапе появляются четко различимые репродуктивные образования.
Итог. Заканчивается выздоровлением или отмиранием растения.
26.Эпифитотии болезней растений. Типы эпифитотий
Эпифитотиями называют массовые вспышки болезней растений, проходящие на определенной территории и на протяжении определенного времени. Изучением эпифитотий занимается специальный раздел фитопатологии - эпифитотиология. Это учение о развитии популяций патогена внутри популяций хозяина и о болезнях растений, возникающих в результате их взаимодействия под влиянием окружающей среды и вмешательства человека.
Таким образом, это наука о динамике болезней в естественных условиях. По мнению Й. Кранца болезни и их эпифитотии могут рассматриваться как «взаимосвязанные комплексы процессов, характеризуемые многими взаимными причинно-следственными связями, регулируемыми обратной связью или довольно сложными взаимодействиями».
Эпифитотиология главным образом должна обеспечивать фитопатологов рафинированными и глубокими знаниями о поведении болезни в лесу или на питомнике. Конечной целью эпифитотиологии являются более совершенная оптимизация всех средств борьбы и более эффективная стратегия борьбы. По меткому выражению Ван дер Планка (1966) «химическая промышленность и селекционеры куют прекрасное тактическое оружие, но только эпифитотиология определяет стратегию».
Эпифитотии могут оцениваться количественно и качественно. Количественной оценке подлежит частота заболеваний, показателем которой служит число пораженных растений на определенной площади или число очагов болезни на определенном объекте. Качественно оценивают степень поражения растений и причиняемый им вред. Критерием качественной оценки является смертность, т.е. отношение числа погибших растений к их общему количеству; или летальность, т.е. отношение числа погибших растений к числу заболевших.
Типы эпифитотий
В зависимости от особенностей развития и масштабов распространенности в природе различают следующие основные типы эпифитотий: местные, прогрессирующие и повсеместные.
Местные эпифитотии, или энфитотии . Характеризуются тем, что ежегодно развиваются на определенной ограниченной территории. Такие эпифитотии вызывают сравнительно медленно распространяющиеся заболевания. Возбудители местных эпифитотий, как правило, постоянно присутствуют в данной местности; они способны долго сохраняться в почве, семенах или на растительных остатках. При наступлении благоприятных внешних условий происходит вспышка эпифитотии. Пример, эпифитотии полегания сеянцев.
Прогрессирующие эпифитотии начинаются как энфитотии, но в дальнейшем распространяются на обширные территории. Они вызываются агрессивными патогенами; причиной является попадание патогена на новые территории, где он находит достаточное количество восприимчивых растений. Пр.: американская мучнистая роса смородины.
Повсеместные эпифитотии, или панфитотии . Характеризуются массовым развитием болезни на территории целой стромы, континента. Редкое явление.
Различают два типа: тардивные – медленно протекает развитие эпифитотий, в течении нескольких лет; эксплозивные – быстро развиваются, т.е. все этапы протекают достаточна скоро, характерно для патогенов имеющих высокую скорость размножения.
27.Иммунитета растений. Основные теории. Генетика иммунитета.
И.И.Мечников под невосприимчивостью к инфекционным болезням понимал общую систему явлений, благодаря которым организм может противостоять нападению болезнетворных микробов. Иммунитет - невосприимчивость организма к действию возбудителей болезней и продуктов их жизнедеятельности.
Основные теории иммунитета
Механическая теория Кобба . Он полагал, что причиной устойчивости растений являются особенности анатомо-морфологического строения устойчивых растений в сравнении с неустойчивыми.
Хемотропическую теория Масси. В соответствии с которой, болезнью не поражаются те растения, в которых отсутствуют химические вещества, имеющие привлекающее действие по отношению к возбудителю.
Фитонцидная теория иммунитета , выдвинутая Б.П.Токиным в 1928 г. Это положение долгое время развивал Д.Д.Вердеревский, который установил, что в клеточном соке устойчивых растений независимо от нападения болезнетворных организмов находятся вещества - фитонциды, подавляющие рост патогенов.
Другую физиологическую теорию выдвинул Т.Д.Страхов - теорию регрессивных изменений инфекционных начал. Он полагал, что в тканях устойчивых растений происходит вакуолизация цитоплазмы и рассасывание мицелиальных клеток возбудителей вплоть до полного их лизиса.
Теория иммуногенеза , предложенная М.С. Дуниным (1946), который рассматривает иммунитет в динамике, с учетом меняющегося состояния растений и внешних факторов. Все болезни по теории иммунногенеза он делит на три группы:
1. болезни, поражающие молодые растения или ткани растений;
2. болезни, поражающие стареющие растения или ткани;
3. болезни, развитие которых не имеет четкой приуроченности к фазам развития растения-хозяина.
Генетика иммунитета . Установлено, что устойчивость растений к патогенам может контролироваться одной или несколькими парами генов. В соответствии с этим известно моногенное и полигенное наследование устойчивости.
Полигенный тип устойчивости определяется наличием у растений комплекса свойств, снижающих скорость инфекции и ослабляющих агрессивность патогенов. Это приводит к незначительному развитию болезни даже в благоприятные для заражения годы и сохраняет полезные свойства растений. Этот тип устойчивости отдельными расами или биотипами не преодолевается, но в значительной степени зависит от внешних условий.
