63. Эпифитные и фитопатогенные микроорганизмы.

Ответ. Все микроорганизмы, населяющие растения, можно разделить на две группы: представители нормальной микрофлоры растений; фитопатогенные микроорганизмы - возбудители заболеваний растений. Нормальная микрофлора растений представлена ризосферными и эпифитными микробами. Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными. Условно различают два типа ризосферы: ближнюю и отдаленную. Ближняя располагается непосредственно на поверхности корней и извлекается вместе с ними, отдаленная начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и распространяется в радиусе 50 см от них. Количество микроорганизмов в ближней и отдаленной ризосфере различно: на поверхности корней их от 50 млн до 10 млрд, на расстоянии 15 см от корней до 5 млн в 1 г. почвы. Число микроорганизмов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где растения не произрастают, что связано с выделением корнями растений различных питательных веществ. В свою очередь, почвенные микробы могут оказывать благоприятное воздействие на жизнь растений, что обусловлено: минерализацией органических веществ и растительных остатков; образованием витаминов, аминокислот, ферментов и других факторов роста, усиливающих ферментативные процессы в растениях и способствующих усилению корневого питания и более энергичному обмену веществ растений; антагонистической ролью в отношении фитопатогенных микроорганизмов. Эпифитной называется микрофлора, находящаяся на поверхности надземных частей растений. По качественному составу она довольно однообразна и типичными ее представителями являются Pseudomonas furbicola aurum - грамотрицательные короткие подвижные палочки, образующие колонии золотистого цвета на МПА; Pseudomonas fluorescens - полиморфные грамотрицательные палочки с полярными жгутиками, дающие флуоресценцию на МПА и МПБ. Реже встречаются споровые бактерии Bacillus mesentericus, Bacillus vulgatus, бесспоровые молочнокислые бактерии E. coli, грибы плесневые и дрожжевые. Эпифитные микроорганизмы являются антагонистами фитопатогенных бактерий, тем самым, предохраняя растения от заболеваний. Инфекционные болезни растений вызываются фитопатогенными бактериями. Заражение растений происходит через инфицированные семена, почву, грунтовые и дождевые воды, насекомых. Главным источником инфекции является почва, так как в ней могут содержаться остатки неперегнивших полностью больных растений. Фитопатогенные микроорганизмы сравнительно легко могут проникать в растения через естественные образования (чечевички, нектарники, желёзки, корневые волоски) и искусственные повреждения, даже ничтожные царапины. Некоторые микроорганизмы, способны вырабатывать ферменты, гидролизирующие кутикулу растений и облегчающие внедрение возбудителя. Существует несколько классификаций болезней растений: в зависимости от природы возбудителя (вирозы, бактериозы и т. д.); по поражаемым культурам (болезни злаков, бобовых и др.); по месту появления болезни (местные, или локальные и общие, или диффузные); по симптомам (пятнистости, гнили, некрозы и т. д.); по возрасту или фазе развития растений (болезни семян, всходов и др.); по поражаемым органам (листья, плоды); продолжительности течения болезней (острые и хронические). К вирусным заболеваниям растений относятся мозаичные болезни, желтухи, болезнь увядания, карликовость, закукливание и др. Грибные болезни растений – микофитозы: фузариозы, гнили, аскохитозы, головни и др. Попав в растение и достигнув критической концентрации в количественном отношении, микроорганизмы вызывают заболевания, называемые бактериозами. Различают общие бактериозы - поражение всего растения вследствие распространения возбудителя в сосудистой системе; и местные или очаговые – поражения на листьях, стволах, ветвях, корнях и корневищах, возникающие при интрацеллюлярном распространении микроба. К одному из наиболее типичных симптомов заболевания растений относится развитие гнилей. Загниванию могут подвергаться все части растения, но особенно те, которые богаты водой и запасными питательными веществами (клубни, корнеплоды, луковицы), чаще при их хранении. Причиной развития гнилей могут быть и грибы, и бактерии. В случае, когда под воздействием ферментов патогена разрушается межклеточное вещество и клетки распадаются, говорят о возникновении мягких гнилей. Пораженная ткань превращается в бесформенную массу различных цветов. Гнили могут быть также мокрыми, сухими и твердыми. Мокрые гнили образуются в органах и тканях, богатых водой. Сухие гнили образуется при разрушении межклеточных веществ и оболочек клеток, относительно бедных водой, ткани теряют структуру и превращаются в волокнистую или порошкообразную массу. Примером развития гнилей такого типа являются поражения древесины трутовиками. Известны некоторые типы заболеваний, когда клетки отмирают без существенного разрушения пектина, т. е. твердые гнили. Пятнистости или некрозы проявляются в виде участков отмершей ткани на пораженных органах растения – листьях, стволах, плодах. Пятна могут иметь различную форму: округлую, удлиненную, угловатую. На листьях форма некротических пятен зависит от расположения жилок. При поражениях жилок некрозы проявляются в виде штрихов. Очень часто некрозы четко ограничены от здоровой ткани и возбудитель локализован в таком пораженном участке. Такое ограничение распространения возбудителя можно рассматривать как защитную реакцию растения. В других случаях некрозы обильно заселены патогеном, пораженная ткань крупная и хорошо заметна. При некоторых поражениях на границе здоровой и пораженной ткани образуется опробковевшей слой, пораженные участки теряют связь со здоровыми и выпадают. Такой тип поражения называется дырчатой пятнистостью. Поражения типа пятнистостей характерны для микозов, бактериозов и вирозов. Язвы (антракнозы) возникают при поражении насыщенных водой органов и тканей растений и характеризуются размягчением тканей, окружающих места заражения. В результате образуются углубления, в которых происходит спороношение паразита. Развитие язв можно рассматривать как один из случаев пятнистостей. Хлорозы и мозаики возникают из-за нарушения пигментации листьев. При хлорозах это касается общего пожелтения или посветления листьев, при мозаиках пожелтение затрагивает отдельные части листа. Чаще всего причинами этого бывают нарушения питания или поражение вирусами. Увядание, или вилт – широко распространенный тип поражения растений, гибель которых происходит в результате проникновения возбудителей в корневую и проводящую системы. Наблюдается закупоривание проводящих сосудов, под действием образующихся токсинов происходит некроз стенок. В результате нарушается транспорт воды в растении и оно увядает. Причиной развития вилта могут быть и грибы, и бактерии. В случае грибной инфекции увядание называется трахеомикозом, в случае бактериальной – трахеобактериозом. Однако увядание может быть связано и с неблагоприятными условиями окружающий среды. Опухоли, или наросты проявляются как разрастание пораженной ткани под влиянием возбудителя болезни. Могут образовываться на различных частях растения: на корнях (кила капусты), клубнях (рак картофеля), корнеплодах (рак корня свеклы). Возникновение наростов происходит в результате увеличения размеров пораженных клеток (гипертрофия), или их количества (гиперплазия). Иногда оба процесса протекают одновременно. Поражения такого типа свидетельствуют о том, что патогены выделяют гормональные вещества, способные нарушить присущий растению способ роста, привести к разрастанию отдельных тканей. Наросты, галлы, опухоли – характерные признаки болезней, вызываемых грибами, бактериями и вирусами. Налеты появляются на поверхности пораженных органов и представляют собой мицелий и спороношение возбудителя болезни – гриба. Особенности налета – окраска и расположение – могут служить диагностическими признаками возбудителя, например, настоящие и ложные мучнистые росы. Парша – заболевание, развивающееся на покровных тканях, приводящее к их растрескиванию и образованию струпьев. Обычно возбудитель заболевания не проникает глубоко внутрь ткани, но при сильном поражении может вызвать деформацию плодов. Встречается парша на клубнях картофеля, плодах, семечках. Мумификация выражается в почернении и ссыхании пораженных органов растения. Чаще всего мумифицируются пораженные мицелием паразитирующего гриба богатые питательными веществами органы. Пораженный плод превращается в твердое образование – склероций, кроющие ткани которого темноокрашены. Характерные примеры таких поражений – спорынья злаков, мумификация плодов яблони. Головня проявляется в разрушении и превращении пораженных органов и тканей растения в черную плотную или пылящуюся массу, состоящую из спор паразита, образующуюся на генеративных органах растения: колосе, зерновке и др. Фитопатогенные бактерии относятся к родам: Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Corynebacterium, Pectobacterium, Rhisobium. Из фитопатогенных грибов следует отметить два класса – аскомицеты (Ascomycetes), и несовершенные грибы (Fungi imperfecti).