Вирусные и бактериальные болезни растений

Учебный модуль «Фитопатология». Занятие №4.

Вирусы

Что такое вирусы

1. Мельчайшие (субмикроскопические) возбудители болезней̆ растений, животных и человека. Средний размер 100 нм. Вирусы невозможно увидеть в оптический микроском;
2. Не имеют клеточной структуры. Они представляют из себя нуклеиновую цепочку (ДНК или РНК), находящуюся внутри белкового “мешочка”;
3. Вирусы способны размножаться только в живых клетках организма-хозяина, т.е. все вирусы являются “облигатными паразитами”;
4. Вирусы были открыты в 1892 году. Открыл вирус наш соотечественник Д.И. Ивановский во время исследования болезни табака, позже названной “Вирусом Табачной Мозаики (ВТМ)”. Название «вирус» переводится как ЯД, его дал М. Бейеринг в 1898 году;
5. Всего зарегистрировано более 600 фитопатогенных вирусов, каждый вид может быть представлен многими штаммами. Вирусы активно изменяются, постоянно появляются новые штаммы;
6. Бороться с вирусами невозможно при помощью химических и биологических средств защиты растений (СЗР). Для борьбы с вирусами необходимо проводить комплекс агротехнических мероприятий;
7. Отдельный вид вирусов – вироиды (открыл Теодор О.Динер в 1971 году).

Жизненный цикл вирусов

Симптомы вирусных болезней растений

Все вирусы являются облигатными паразитами – паразиты, питающиеся исключительно живой тканью растения хозяина. Это связано с тем, что вирусы живут и размножаются внутри клеток растения-хозяина, им необходимо наличие живой ткани. Именно поэтому они не стремятся убивать живые клетки растений, а стараются подчинить себе их системы жизнедеятельности, заставить клетки растения хозяина работать в интересах вируса. Поэтому при поражении растений вирусными болезнями не происходит быстрой некротизации или увядания живых тканей растений, а также образования гнилей. Как правило первыми признаками вирусных инфекций являются:

1. Крапчатость, жилковатость и т.д
2. Деформация листьев – курчавость, складчатость, волнистость;
3. Изменение окраски – мозаика, посветление, хлороз;

Экономическая значимость вирусных болезней картофеля

Вредоносность вирусных заболеваний проявляется главным образом в снижении урожайности растений и ухудшении качества продукции. Поражение вирусами отрицательно влияет на пищевую и кормовую ценность продукции, пригодность ее к промышленной переработке. Так, в клубнях картофеля, зараженных различными вирусами, содержание крахмала падает на 1,5…2,0 %, у сахарной свеклы на 1…2 % снижается сахаристость. Особый вред вирусы наносят при выращивании семенного и посадочного материала. Вирусы вызывают у растений стерильность и несовместимость, что отрицательно сказывается на работе селекционеров. Под действием вирусов снижаются сортовая чистота, холодностойкость, зимостойкость, всхожесть семян.

На вирусы практически не влияют почвенно-климатические и погодные условия, поэтому они могут появиться везде, где растут поражаемые ими растения.

В среднем размер убытков от развития вирусных болезней составляет примерно 20 % общего экономического ущерба, обусловленного деятельностью всех групп возбудителей болезней и вредителей сельскохозяйственных культур.

Наиболее распространённые вирусные болезни картофеля

1. Вирус скручивания листьев картофеля (PLRV)
2. Вирус морщинистой и полосчатой мозаики (Y-вирус)
3. Вирус крапчатой (обыкновенной) мозаики (X-вирус)
4. Обыкновенная мозаика (возбудители S, S+X, A-вирусы)
5. Мозаичное закручивание верхних листьев (М-вирус)
6. Аукуба мозаика (F-вирус)
7. Веретеновидность клубней картофеля (вироид веретеновидности клубней, готика)

Методы защиты от вирусов и вироидов

С вирусами невозможно бороться при помощи химических или биологических средств защиты растений (СЗР)!!! Для борьбы с вирусами используются комплексные (интегрированные) системы защиты растений, состоящие из разнообразных агротехнических приёмов.

Универсальные методы борьбы с вирусами:

1. Использование чистого посадочного материала и устойчивых сортов;
2. Качественная почвоподготовка с использованием севооборота и введением сидератных культур;
3. Уборка растительных остатков и глубокая послеуборочная вспашка для полной минерализации (разложения) органических остатков предыдущей культуры – в которых могут сохраняться вирусы;
4. Борьба с насекомыми переносчиками вирусов;
5. Дезинфекция инструмента после проведения обработок;

Специфические метода защиты для картофеля:

1. На ранних фенологических фазах: проведение фитопрочисток – удаления больных растений с симптомами вирусных болезней;
2. Внесение в почву кальция для образования прочной кожуры, снижение травмирования клубней при уборке, транспортировке и закладке на хранение…
3. Также для формирования прочной кожуры и снижения травмирования клубней во время уборки и закладки на хранение проводится десикация ботвы.

Бактерии

Что такое бактерии

1. Бактерии являются ОДНОКЛЕТОЧНЫМИ ОРГАНИЗМАМИ. Длина бактериальной клетки составляет 1…3 микрона, ширина 0,3…0,6 микрона, т.е. бактерии видны в оптический микроскоп;
2. Бактерии являются прокарио­тами – организмами, не имеющими настоящего ядра;
3. Бактерии могут поражать все органы растений, но чаще богатые влагой объёмные органы растений (например, клубни);
4. Характерными диагностическими признаками бактериозов являются гнили и некрозы (вызываемые отмиранием клеток), в том числе мокрые гнили, сопровождаемые выделением влаги и неприятным запахом;
5. Наибольшую угрозу представляют при закладке на хранение и в во время хранения;
6. Отдельными видами бактерий являются фитоплазмы (напоминают вирусы) и актиномицеты (напоминают грибы).

Из более чем 3000 известных видов бактерий около 100 вызывают болезни растений, т.е. являются фитопатогенными. Почти все фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму (исключение Streptomyces,которым свойственно нитчатое строение). Большинство фитопа­тогенных бактерий подвижно благодаря наличию жгутиков.

Несмотря на наличие клеточной структуры, у бактерий и фитоплазм нет ядра, то есть они относят к прокарио­там –организмам, не имеющим настоящего ядра. По строению клеточной стенки они также существенно отличаются от ядерных организмов (эукариот). В составе клеточных стенок прокариот, как правило, отсутствуют хитин и целлюлоза, харак­терные для грибных или растительных клеток.

Размножение и питание бактерий

1. Бактерии размножаются преимущественно делением материнской клетки пополам;
2. Размножение может происходить в широком температурном диапазоне (5 – 40 С⁰);
3. При оптимальной температуре клетка может делиться каждые 25-50 минут;
4. Бактерии питаются через клеточную стенку. Для этого они выделяют ферменты, растворяющие клеточные пластины растения хозяина;
5. Также могут выделять токсины, нарушающие обменные процессы растения хозяина.

Особенности и симптомы бактериальных болезней растений (на примере картофеля)

Заражение картофеля бактериями может происходить на всех этапах развития растения. Наибольшую опасность заражённые бактериями клубни представляют при закладке на хранение. В процессе хранение в них развивается мокрая гниль с характерным резким запахом, также они могут являться источником инфекции для заражения здоровых клубней.

Бактерии попадают в растения через механические повреждения или естественные отверстия – устьицы, чечевички, цветки. Также воротами для бактериальных инфекций могут быть некрозы, вызванные другими болезнями. Особое значение для проникновения бактерий имеют влажность или наличие капельной влаги, и высокая температура.

Поражение растений бактериями может носить системный характер (т.е. поражаться всё растение) или местный (поражения отдельных органов). В первом случае бактерии распространяются через сосудистую систему по всему растению и симптомы заболевания проявляются повсеместно. Например, Кольцевая гниль картофеля (Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus).В случае локального поражения болезнь сохраняется на отдельных органах – листьях, стеблях. На данных органах могут проявляться симптомы некроза, хлороза, парши, гнили…

Наиболее распространенные и опасные бактериальные болезни картофеля

1. Кольцевая гниль картофеля (возбудитель – Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus);
2. Черная ножка и мокрая гниль картофеля (возбудители – близкородственные виды пектолитических бактерий из семейства Enterobacteriaceae: Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum; P. atrosepticum; Dickeya spp);
3. Мокрая гниль клубня (возбудители черной ножки Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum; P. atrosepticum; Dickeya spp., и бактерии родов Pseudomonas, Baccilus, Clostridium).

Кольцевая гниль

Возбудитель – Clavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus

Черная ножка (мокрая гниль клубней)

Возбедители “Черной ножки”:

1. Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum;
2. P. atrosepticum;
3. Dickeya spp;
4. Pseudomonas;
5. Baccilus;
6. Clostridium.

Столбурное увядание

Возбудители – фитоплазма из класса Mollicutes, подкласса Acholeplasmatales, семейства Acholeplasmataceae

Парша обыкновенная

Возбудители – актиномицеты Streptomyces scabies, S.acidscabies и др.

Методы защиты растений от бактерий

С бактериальными болезнями нельзя бороться при помощи средств защиты растений (СЗР). Также как и в случае с вирусными болезнями, для снижения вредоносности бактериозов необходимо проводить целый комплекс агротехнических мероприятий, снижающих риски заражения растений и мешающих распространению бактерий:

1. Использование чистого посадочного материала и устойчивых сортов;
2. Качественная почвоподготовка с использованием севооборота, в том числе с введением сидератных культур;
3. Уборка растительных остатков и глубокая послеуборочная вспашка для полной минерализации (разложения) органических остатков предыдущей культуры – в которых могут сохраняться бактерии;
4. Борьба с насекомыми и другими векторами – переносчиками бактерий;
5. Дезинфекция инструмента после проведения обработок…

На селекционных и семенных полях обязательно проведение регулярных фитопрочисток – механического удаления растений с симптомами поражения вирусами и бактериями.

Специфические методы защиты картофеля от бактерий:

1. Запрет на протравливание клубней путем погружения
2. Полив картофеля в начале клубнеобразования, ускорение роста клубней
3. Обеспечение растений необходимым количеством кальция
4. Десикация, снижение травмирования клубней при уборке, транспортировке и закладке на хранения;
5. Отбраковка заражённых клубней перед закладкой на хранение, в том числе после проведения лечебного периода…

Резюме (вирусы и бактерии)

1. Вирусы – субмикроскопические возбудители болезней̆ растений, животных и человека. Не имеют клеточной структуры, облигатные паразиты
2. Бактерии – одноклеточные организмы, не имеющие настоящего ядра (прокариоты). Как правило факультативные паразиты.
3. С вирусами и бактериями невозможно бороться при помощи химических средств защиты растений (ХСЗР).
4. Для борьбы с В и Б используются агротехнические мероприятия (севооборот, питание, борьба с переносчиками, фитопрочистка и т.д.) и качественный посадочный материал.