Внутривидовая изменчивость фитопатогенов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Изменчивость возбудителей болезней и её практическое значение

Внутривидовая изменчивость фитопатогенов приводит к появлению внутри вида физиологических форм, физиологических рас и биотипов.

В основе их лежит изменчивость микроорганизмов, определяющаяся изменением в их генетической структуре генов факторов патогенности.

Таким образом, один из механизмов, вызывающих генетическую изменчивость у «бесполых» бактерий, приводит к явлению, подобному «половому» процессу.

Таким образом, фитопатогены обладают достаточно мощным механизмом изменчивости, определяющим дальнейшую эволюцию паразитизма.

Что такое изменчивость фитопатогенов и каковы ее механизмы?

Изменчивость грибов под влиянием окружающей среды называют полиморфизмом.

При отсутствии полового процесса изменчивость несовершенных грибов осуществляется главным образом в результате гете-рокариозиса и парасексуального процесса.

Наиболее полное определение болезни с учетом патологического процесса как результата изменчивости взаимосвязей в единой системе растение--паразит -- среда дано в 1962 г.

Однако этим бактериям свойственна изменчивость: у них постоянно возникают формы с новыми признаками, в том числе и патогенными.

В основе изменчивости вирусов лежат такие механизмы, как мутации и генетические рекомбинации.

Однако возбудителям болезней свойственна изменчивость, в результате которой постоянно возникают новые физиологические расы.

Период, в течение которого новый сорт теряет свою устойчивость, зависит от многих факторов, в первую очередь от генетической изменчивости патогена.

Специализация и изменчивость возбудителей болезней.

Грибы имеют важное практическое значение, так как многие из них употребляются в пищу, используются в производстве этилового спирта, органических кислот, антибиотиков, витаминов, некоторых сортов сыра и т.д.

2. Методы и диагностики бактериальных болезней

Бактериальные заболевания - это группа заболеваний, вызываемых проникновением в организм патогенных (болезнетворных) микроорганизмов.

Ранняя и точная диагностика бактериальных заболеваний имеет большое значение для назначения и проведения адекватной терапии. Нередко бактериальные заболевания выявляются на фоне хронических болезней. С течением времени меняется патоморфоз и клиническая картина бактериальной патологии. Некоторые симптомы становятся более выраженными, другие ослабевают.

Диагностика бактериальных заболеваний.

Диагноз устанавливается комплексно, на основании клинических симптомов, эпидемиологических данных, результатов лабораторных, инструментальных и визуальных методов исследования.

Клинический метод диагностики

Течение бактериальных заболеваний представляет собой ряд сменяющих друг друга периодов, что обусловлено определенными взаимоотношениями микро- и макроорганизма. Происходит накопление и размножение возбудителя, проникновение в органы и ткани. Инкубационный период продолжается от момента проникновения возбудителя в организм до появления первых признаков болезни. Начальный период заболевания наблюдается не при всех бактериальных болезнях и характеризуется развитием общих интоксикационных симптомов. Период разгара болезни характеризуется максимальным развитием типичных для данного заболевания симптомов. Поставить правильный диагноз на основании одного симптома удаётся довольно редко, лишь в том случае, если этот симптом присущ только данной болезни.

Рентгенологический метод исследования

Чаще проводят с целью дифференциальной диагностики специфических процессов, например, в лёгких (септическая пневмония, эндокардит).

Инструментальные методы исследования

Позволяют выявить специфические поражения внутренних органов. К подобным методам исследования относятся УЗИ, лапароскопия и т.д.

Лабораторная диагностика бактериальных заболеваний

Очень важную роль в постановке диагноза играет лабораторная диагностика бактериальных заболеваний. Из лабораторных методов используется.

1) Клинический анализ крови. Для ряда бактериальных болезней характерен лейкоцитоз. При некоторых бактериальных болезнях развивается выраженная анемия, но может быть и наоборот: увеличение числа эритроцитов за счёт сгущения крови (например, из-за обезвоживания при поносе и рвоте, которые могут сопровождать воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта). Анализ лейкоцитарной формулы помогает определить стадию, характер, иногда тяжесть воспаления.

2) Клинический анализ мочи. Отражает степень выраженности интоксикации, поражения мочевыделительной системы (воспаления почек, мочевого пузыря, нижних отделов).

3) Биохимические исследования. Результаты биохимических исследований отражают состояние многих органов и систем. Особое значение в бактериальной патологии придаётся функции печени. В печени происходит синтез и распад белков, что отражается в показателях белковых фракций. Чем сильнее выражено поражение печени при бактериологических заболеваниях, тем значительнее снижается содержание белка в плазме крови, в основном за счёт альбуминов. В клинической практике нашло широкое применение одновременное определение в крови активности ферментов АСТ и АЛТ. При заболеваниях печени в первую очередь и наиболее активно изменяется активность АЛТ.

4) Исследование методом ПЦР. Целью этого метода является обнаружение в исследуемом материале фрагментов ДНК или РНК микроорганизмов. ПЦР включает в себя качественные и количественные методы. Качественный метод позволяет определить наличие ДНК или РНК возбудителя и генотип возбудителя. Этот метод имеет большое значение для ранней диагностики заболеваний, когда антитела ещё не появились или их концентрация мала и недоступна для определения. Количественный метод исследования позволяет определить вирусную нагрузку. Этот метод, в том числе, удобен для контроля проводимого лечения.

5) Бактериологический метод. Основан на возможности возбудителя продолжать свою жизнедеятельность вне организма, для чего используют различные субстраты, где возбудитель может размножаться и проявлять свои биохимические свойства. Этот метод заключается в посеве биологического материала больного животного на питательные среды, с последующей идентификацией возбудителя и изучением его морфологических признаков и ферментативной активности. Также возможно провести определение чувствительности к антибиотикам для подбора специфического лечения. Сбор материала для бактериологических исследований необходимо производить до начала лечения антибиотикотерапии, так как под их воздействием микробы изменяются и теряют способность к росту на искусственных питательных средах. Посев на искусственные питательные среды лучше всего производить немедленно после забора материала. Результат микробиологической диагностики также зависит от правильности выбора исследуемого материала, достаточного количества биологического материала, стерильности инструментов, правильного забора материала.

6) Серологический метод исследования (иммунологический) основан на специфическом взаимодействии антигенов и антител. Этиология (причина) инфекционного заболевания может быть установлена как путём обнаружения возбудителя в организме, так и путём выявления антител, образующихся в ходе развития заболевания. Антигены - это любые чужеродные организму животного вещества (в том числе белки бактерий). Антитела - это образующиеся в организме белки, которые уничтожают чужеродные организму агенты. Выявление результатов серологических реакций может проводиться в различных материалах организма: сыворотке, плазме, спинномозговой жидкости, моче и т.д. Особую ценность серологические методы имеют в тех случаях, когда невозможно выделить возбудитель. В зависимости от вида серологического исследования выявляют или антигены, или антитела. Часто метод обнаружения антител используют в случае хронической инфекции.

7) Биологический метод используют для идентификации возбудителя путем заражения лабораторных животных. В широкой практике не применяется.

Соблюдение клинических требований к забору материала, его хранению в конечном итоге приведёт к уменьшению ошибок в диагностике и исключению получения ложных результатов.

3. Важнейшие роды, размножения и вредоносность повилик

Род повилика (Cuscuta), который часто выделяют в особое семейство. Довольно многочисленные виды рода - вьющиеся, почти лишенные хлорофилла паразиты, многие из них обычны и в наших флорах. Цветы у повилик мелкие, беловатые. Семена прорастают на земле, образуя короткий первичный корень, и побег без каких бы то ни было листовых органов. Последний совершает нутационные движения, пока не придет в соприкосновение с растением-хозяином. После образования первых гаусторий всякая связь с землей прекращается. Недаром в Индии говорят: "Кто найдет корень повилики, тому откроются все земные недра". Но найти его нельзя. Повилика паразитирует не только на цветковых растениях, но и на папоротниках, хвощах и даже на харовых водорослях. Одни виды повилик обладают широким набором хозяев, другие, напротив, могут паразитировать на одном-единственном растении. Поскольку повилики нападают и на важные в сельскохозяйственном отношении растения, вред от них может быть значителен.

Сорняк-"душитель" повилика (кускута), растение полу-паразит, желтого цвета, похоже на нитку, опутывает и покрывает листья растения-хозяина. Повилика забирает питательные вещества и воду через сосудистые органы, врастая в ткань растения-хозяина, которое позднее сохнет и погибает. Повилика производит много семян. Они сохраняются в почве на протяжении нескольких лет. Многие культуры подвергаются повреждению повиликой, включая сахарную свеклу. Распространяется главным образом, в странах Средиземноморья, в Восточной и Центральной Европе, но не встречается в Северной Европе.

К стеблевым паразитным растениям относятся все виды повилик. Это однолетние растения, не имеющие корней и листьев. Стебель повилик чешуйчатый, ветвистый, очень тонкий. Все повилики являются карантинными сорняками. Число видов повилик велико -- 216, из них в нашей стране произрастают 35. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся в Нечерноземной зоне.

Повилика клеверная -- Cuscuta trifoli Bobingi --относится к семейству повиликовых. Паразитирует на таких культурных растениях, как клевер, люцерна, вика, лен, картофель, кориандр, бобовые травы, на сенокосах и пастбищах. Кроме того, она может развиваться на многих сорняках.

Вредоносность повилики клеверной очень велика. У люцерны, пораженной повиликой, потери урожая нередко достигают 70% и более. Вредоносность повилики на кормовых угодьях проявляется в том, что снижается качество сена, его питательность и возможно заболевание животных.

Повилика клеверная на одном растении может образовывать от 2 до 6 тыс. семян. Семена светло-серые, небольших размеров -- 0,8... 1,0 мм. Семена лучше прорастают при температуре 18°С и более. Проростки в почве с глубины более 4 см на поверхность почвы не появляются. Семена повилики клеверной могут сохранить жизнеспособность в почве до 12 лет, но теряют всхожесть при прохождении через желудочно-кишечный тракт животных. Сорняк отличается устойчивостью к низким температурам: сохраняет свои стебли живыми после морозов до --14°С.

Повилика клеверная размещается на нижних частях растения-хозяина и поэтому после его скашивания продолжает развитие и образует семена. Обрывки стебля могут вновь присасываться ккультурным растениям.

Повилика льняная -- Cuscuta epilinum Wehc.-- относится к семейству повиликовых. Распространена в основных центральных и. северных районах льноводства. Поражение льна льняной повиликой сказывается на уменьшении массы растений, длины и толщины стебля, снижении процентного содержания волокна. Повилика льняная обладает сильно выраженным ветвлением. Один ветвящийся экземпляр паразита может опутать десятки растений. Льняная повилика в одном из опытов ко времени первого учета опутала 80 стеблей льна, через сутки -- 104, а через двое -- 150. Кроме льна, повилика льняная паразитирует на клевере, люцерне конопле и многих сорных растениях -- засорителях льна.

На одном растении повилики льняной может образовываться: 15...20 тыс. семян. Семена прорастают дружно, оптимальной температурой считается 20...25°С. Жизнеспособность семян -- 2...3 года.

Повилика равнинная -- Cuscuta campestris Yuncker., С. arvensis Malz.--относится к семейству повиликовых. Распространена сравнительно широко. В центральных районах Нечерноземной зоны этот вид появляется на отаве бобовых трав после первого укоса. Вредоносность повилики равнинной намного превышает вредоносность повилики клеверной. Следует помнить, что стебли сорняка на скошенном растении сохраняют жизнеспособность более месяца.

Семена повилики равнинной довольно крупные -- длиной до 2 мм, желтого или коричневого цвета. При благоприятных почвенных и температурных условиях всходы повилики появляются через 20...25 дней с глубины до 5 см. В течение 2-х недель проростки питаются за счет запасов в семени, затем присасываются к: культурным или сорным растениям на высоте 7...12 см от поверхности почвы.

Паразитирует повилика равнинная на клевере, люцерне, чечевице, свекле, моркови, белой акации, доннике и других сорняках (вьюнок полевой, подорожник, пастушья сумка).

Стебли повилики равнинной нитевидные, ветвистые, окраска от бледно-желтой до оранжево-красной. На одном растении может образоваться 15...20 тыс. семян. Жизнеспособность семян 6...7 лет.

В борьбе с повиликами очень важно своевременно предотвратить возможность появления их в посевах культур. В связи с тем, что среди культурных растений есть сильно- и слабопоражаемые повиликами, необходимо строго соблюдать чередование культур. Важно, чтобы восприимчивые к этим сорнякам культурные растения периодически сменялись устойчивыми (пшеница, ячмень, кукуруза, рис, просо, овес и др.).

Время возврата чувствительных культур к данным паразитам должно определяться периодом жизнеспособности семян сорняков.

Необходимо широко применять провокационные методы борьбы, используя благоприятные условия, особенно при орошении, Провокационные поливы почвы вызывают массовое появление всходов повилики, которые затем уничтожают поверхностными обработками.

Важная предупредительная мера борьбы с повиликами -- высев семян сельскохозяйственных культур, чистых от семян повилик. Для этих целей используют зерноочистительные машины: электромагнитную сортировку ЭМС-1, «Кускута», «Триумф» и др. Нужно помнить, что сорняки, в том числе повилики, попадают с участков сельскохозяйственного пользования с поливной водой, органическими удобрениями. Эти пути распространения сорняков. необходим? настойчиво перекрывать.

Семена повилик, заделанные в почву на глубину 6...10 см, как правило, не образуют всходов.

При наличии сорняков на полях хозяйства надо строго выполнять карантинные мероприятия. При появлении куртин повилик в культурах следует предпринять меры к их уничтожению. Культуру и повилику скашивают и сжигают, а почву перекапывают или глубоко пашут. Кроме того, широко используют контактные гербициды сплошного действия--ДНОК, нитрофен в дозах 15...20 кг/га. Опрыскивают участки не позже чем через три дня после скашивания трав. Хорошие результаты дает опрыскивание пораженных повиликами участков реглоном в дозе 10...15 кг/га.

4. Сущность физико-механического метода защиты растений от болезней

Физический и механический методы. Использование высоких и низких температур (термотерапия растений и семенного материала, пропаривание грунтов (субстратов) в теплицах, охлаждение зерновой массы и др.) для уничтожения и ограничения вредных организмов; регулирование влажности; радиационная дезинсекция зерна; использование перфорированной пленки и нетканых материалов для защиты всходов овощных культур от вредителей; удаление зимних гнезд вредителей и пораженных плодов; стряхивание вредителей с растений; ловчие и клеевые пояса; световые и цветовые ловушки; фитосанитарные прочистки, удаление пораженных частей.

Список литературы

1. Фитопатология. Автор: И.Г. Семенкова, Э.С. Соколова. Издательство: Академия, 2003.

2. Общая Фитопатология. Автор: Попкова К.В. Издательство: Дрофа, 2005.

Размещено на Allbest.ru