ФитопатологияРефераты >> Ботаника и сельское хоз-во >> Фитопатология
По характеру питания фитопатогенные бактерии - гетеротрофы. Они питаются готовыми органическими веществами и нередко приурочены к определенному субстрату. Все известные возбудители бактериальных болезней растений могут расти и размножаться на питательных средах. На твердых питательных средах они образуют типичные по окраске и форме для данного вида колонии.
По степени паразитической активности фитопатогенные бактерии делятся на факультативные сапротрофы и факультативные паразиты, или полусапротрофы.
К факультативным сапротрофам относятся бактерии, приспособившиеся к паразитированию на живых растениях, но способные в тех или иных условиях развиваться вне живого организма.
К полусапротрофам, относятся бактерии, обычно ведущие сапротрофный образ жизни, но при определенных условиях способные поселяться на живых растениях и вызывать у них заболевания.
Патогенные свойства бактерий связаны с активностью их гидролитических ферментов и токсинов. Большинство фитопатогенных бактерий, вызывающих гнили, способны синтезировать экзоферменты, растворяющие срединные пластинки клеточных стенок - пектиназы, протопектиназы, полигалактуроназы. С помощью этих ферментов пораженные ткани растения подвергаются разложению. Патогенные бактерии могут выделять в окружающую среду токсины, последние, воздействуя на ткани растения, вызывают их отмирание и увядание пораженных органов.
У большинства фитопатогенных бактерий преобладает бесполое размножение путем простого деления. При оптимальных условиях размножение бактерий идет очень быстро: примерно через 20-30 мин их число удваивается. На искусственных питательных средах они образуют крупные скопления (колонии). Окраска колоний зависит от типа синтезируемых водонерастворимых пигментов. Например, колонии ксантомонас имеют желтое окрашивание.
Фитопатогенным бактериям свойственна высокая изменчивость. У них постоянно возникают новые формы и биотипы, обладающие различной патогенностью по отношению к растению-хозяину.
Условия окружающей среды оказывают большое влияние на рост и развитие фитопатогенных бактерий. Они начинают расти и размножаться при 5-10°С, оптимальная температура находится в пределах 25-30°С, прекращается развитие бактерий при 35-40°С. Большинство бактерий развивается при высокой влажности среды (80-100%). Для их развития наиболее благоприятна нейтральная или слабощелочная среда субстрата. По отношению к кислороду все фитопатогенные бактерии являются типичными аэробами. Свет неблагоприятно действует на большинство бактерий. Прямые солнечные лучи вызывают их отмирание. Поэтому солнечное освещение является одним из факторов, ограничивающих развитие и распространение бактерий в природе.
Согласно современной и общепринятой номенклатуре, все фитопатогенные бактерии относятся к классу Eu-bacteriae, порядку Еи-bacteriales. Этот порядок включает несколько семейств, групп и родов. Большинство фитопатогенных бактерий, вызывающих бактериозы древесных и кустарниковых пород, относятся к родам Pseudomonas, Xanihomonas, Agrobacterium, Erwinia и др,
По внешним признакам поражения и характеру патологического процесса выделяют три основных типа бактериозов древесных и кустарниковых пород: паренхиматозные, гиперпластические и сосудистые.
1. Паренхиматозные бактериозы характеризуются поражением паренхимных тканей различных органов древесных растений.
Они, как правило, сопровождаются отмиранием молодых тканей и чаще носят местный характер. К ним относятся пятнистости, ожоги, гнили.
2. Гиперпластические бактериозы характеризуются образованием на различных органах древесных пород наростов - опухолей различной формы и размеров. Они формируются в результате усиленного беспорядочного деления клеток под действием токсинов патогена. Важнейшими заболеваниями этого типа являются поперечный опухолевидный рак дуба (возбудитель - P. quercinas Schem.), опухолевидный рак стволов ясеня (P. fraxini VuilL), корневой рак древесных и плодовых пород (Agrobacterium tumefaciens Conn), бактериальный рак тополя (P. remifaciens Koning.), бугорчатый рак сосны (P. pint VuilL).
3. Сосудистые бактериозы обычно вызывают общее поражение растений и их увядание. При этом типе заболевания бактерии размножаются в проводящих тканях, заполняют полости сосудов густой слизистой массой, препятствуют нормальному транспорту воды от корней к наземным органам растения.
Эти нарушения приводят к быстрому отмиранию пораженных органов и всего растения. На древесных породах встречается бактериальная водянка, вызываемая фитопатогенными бактериями из рода Envinia. В качестве примера можно привести сосудистое увядание ивы, вызываемое бактерией Envinia salicis Chester.
3. Патогенезом называют процесс возникновения и развития болезни.
Среди факторов, определяющих возникновение и развитие болезней, ведущая роль принадлежит патогену, который поселяется на растении, получает от него необходимые питательные вещества и вызывает в нем патологический процесс, сопровождающийся определенными симптомами. Важнейшими свойствами возбудителей болезней, от которых зависит интенсивность их развития, являются патогенность, вирулентность и агрессивность.
Патогенность - это свойство патогена вызывать в растении-хозяине патологический процесс, т. е. заболевание. Она характеризует способность вида вести паразитический образ жизни, возможность распространяться и размножаться в тканях растения-хозяина, получать от него необходимое питание. Патогенность возбудителей болезней определяется умением выводить из строя защитные механизмы растения-хозяина, изменять в нем обменные процессы, приспосабливая их для своего развития. От способности патогена синтезировать эти вещества в значительной степени зависит его патогенность по отношению к определенным древесным породам.
Вирулентность - это качественная мера патогенности. Она характеризует способность патогена проявлять паразитические свойства по отношению к определенному виду или сорту растения. Например, возбудитель сосудистого микоза ильмовых пород - гриб Ceratocystis uitni - может поражать многие виды ильмовых. Но наибольший вред в наших условиях он причиняет вязу гладкому и меньшую патогенность проявляет по отношению к ильму горному и бересту. Следовательно, этот гриб характеризуется повышенной вирулентностью к вязу гладкому и пониженной к остальным видам ильмовых.
У многих фитопатогенных грибов выделяют специализированные формы по способности заражать те или иные виды растений. К примеру, в свое время у ложного трутовика были выделены специализированные формы патогена в зависимости от вида древесной породы (осиновая, дубовая и др.), которые позже были переведены в ранг самостоятельных видов. Аналогичная ситуация произошла за последние годы с корневой губкой. Вместо одного сборного вида она разделена на три формы: сосновая, еловая и пихтовая.
Агрессивность - это способность патогена проникать внутрь растения-хозяина, получать от него питательные вещества и размножаться в его тканях или на его поверхности. От степени агрессивности патогена в значительной мере зависит характер и интенсивность развития болезни: чем выше агрессивность патогена, тем меньшее количество инфекционного начала требуется для возникновения болезни, тем короче период заражения и инкубации, тем сильнее поражаются растения и быстрее распространяется патоген по площади участка. К числу наиболее агрессивных патогенов растений следует отнести ржавчинные и мучнисторосяные грибы. Они имеют короткий инкубационный период, споры у них образуются на поверхности пораженных органов, в течение вегетации дают несколько генераций и легко переносятся воздушными потоками набольшие расстояния. Другие фитопатогены менее агрессивны. Агрессивность патогена может изменяться в широких пределах, поскольку на нее оказывают влияние многие факторы (условия среды, состояние растения-хозяина и др.). Таким образом, возникновение болезни определяется вирулентностью патогена, а последующее развитие зависит от его агрессивности.