Ранее понятие «возбудитель болезни растений», кроме патогенных организмов включало прочие экологические факторы, обуславливающие возникновение болезни растений, в том числе: насекомые, метеорологические факторы, токсические вещества, недостаток или избыток питательных веществ.


Найти в природе растение без посторонней микробиоты невозможно. Многие здоровые растения содержат возбудителей болезни в латентной форме. Несмотря на этот неопровержимый факт, подавляющее большинство растений здоровы, то есть все основные биохимические и биофизические процессы проходят в определенных, среднестатистических рамках. Под влиянием возбудителя заболевания или неблагоприятных абиотических факторов окружающей среды наблюдается нарушения нормального развития – болезнь растения.

Систематические категории возбудителей болезни растений

Возбудителями болезни растений являются различные микроорганизмы:

Вирусы – неклеточные субмикроскопические организмы. Состоят из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Ведут паразитический образ жизни внутри живых клеток.

Вироиды – вирусоподобные фитопатогены, состоящие из одной циклической молекулы РНК, способной реплицироваться в растении.

Бактерии – одноклеточные безъядерные организмы (прокариоты). Нуклеотид бактериальной клетки состоит из кольцевой ДНК. Нуклеотид не отделен от цитоплазмы мембраной и имеет вид небольших зерен.

Фитоплазмы – специфическая группа организмов, занимает промежуточное положение между бактериями и вирусами.

Грибы и грибоподобные организмы – отдельная группа организмов, отличающаяся от растений и животных типом питания. В отличие от растений, они не являются автотрофами и утилизируют только запасенную в органических соединениях энергию. В отличие от животных грибы – осмотрофы. Питаются всасыванием вещества из окружающей среды.

Свойства фитопатогена

Патогенность

Патогенность – специфическая способность микроорганизма вызывать заболевание.

Агрессивность

Агрессивность – количественный признак патогенности, отражающий способность патогена к размножению в тканях растений, на которых он паразитирует. Агрессивность изменяется в широком диапазоне в зависимости от условий окружающей среды. Агрессивность оценивается в зависимости:

  • от длины инкубационного периода – быстроты появления симптомов;
  • скорости распространения патологического процесса по тканям растений;
  • числа инфекционных единиц, способных вызывать заражение;
  • от интенсивности спороношения (у грибов).

Вирулентность

Вирулентность – качественный признак патогенности, ее можно определить, как способность фитопатогена вызывать заболевания у определенных видов и сортов растения-хозяина.

Установлено существование специализированных рас патогенов, которые вирулентны для одних сортов и невирулентны (авирулентны) для других.

Специализированные формы распадаются на физиологические расы, а последние в свою очередь – на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы.

Физиологические расы – группы патогенов внутри вида, способные паразитировать только на определенных сортах растений-хозяев. Физиологические расы отличаются генотипами. Название «физиологические» подчеркивает, что различие между расами основано на различии в физиологии заражения. Они определяются генетически. Способность или неспособность расы вызывать заражение того или иного сорта связано с различными способами воздействия этих рас на растение, с различными физиологическими реакциями.

На одном и том же сорте различные расы ведут себя по-разному: одна устанавливает взаимоотношения с клетками растения, получает от него питательные вещества, другая вызывает в клетках защитную реакцию сверхчувствительности, в результате которой наблюдается гибель и клетки, и патогена.

Состав рас патогена отличается в различных регионах и определяется культивируемыми в данной местности сортами растения-хозяина.

Например, возбудитель стеблевой (линейной) ржавчины зерновых, базидиальный гриб из Порядка РжавчинныеPuccinia graminis, имеет более 300 рас. Внутри расы могут подразделяться на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы. В США у расы 15 Puccinia graminis были выявлен биотип 15А, образующий более мелкие пустулы и 15В с более высокой вирулентностью на дополнительном сорте-дифференциаторе.

Физиологические расы обозначаются цифрами, биотипы – буквой, стоящей после цифрового обозначения расы.

Формировать физиологические расы и биотипы способны патогены, относящиеся к различным систематическим категориям фитопатогенов. Физиологические расы и биотипы установлены у слизевиков, грибов, цветковых паразитов. Вирусы и бактерии формируют аналогичные расам группы – штаммы.

Специализация фитопатогенов

Специализация фитопатогенов – приуроченность к определенному питающему субстрату, способность паразитировать на одном или нескольких растениях-хозяевах.

Различают несколько видов специализации:

  • филогенетическая – проявляется в приспособленности паразитировать на близкородственной группе растений-хозяев;
  • онтогенетическая (возрастная) – связана с приуроченностью патогенов к определенному этапу развития растения или отдельных органов;
  • гистотропная – способность поражать определенные ткани растений;
  • органотропная – способность поражать определенные органы растений.

Фитопатоген может обладать всеми типами специализации либо одним или несколькими. Наиболее важны филогенетическая и онтогенетическая специализации.

Филогенетическая специализация

Филогенетическая специализация – способность патогенного вида к поражению одного или многих видов растений-хозяев. По данной характеристике патогены делят на полифагов и монофагов:

  • монофаги – узкоспециализированные патогены, делятся на паразитирующих на одном роде или только на одном виде растений;
  • полифаги – широкоспециализированные патогены, делятся на паразитирующих, на растениях одного семейства и поражающих растения из разных семейств.

Патологический процесс

При изучении действия возбудителей болезни на растительный организм, особенно важно учитывать изменчивость взаимосвязей в единой системе растение – паразит – среда. Эта изменчивость характеризует динамичность развития болезни растения и определяется как патологический процесс.

Патологическпий процесс – это все изменения внутренних тканей и клеток растения под влиянием жизнедеятельности возбудителя болезни и неблагоприятных абиотических факторов окружающей среды. Это процесс сопровождается нарушением физиологических функций тканей и органов растения.

В основе патологического процесса лежит нарушение обмена веществ. Характеризуется он продолжительностью и глубиной происходящих процессов. С этой точки зрения болезни растения определяется, как сложное динамическое состояние, характеризующееся патологическим процессом, сопровождающимся нарушением физиологических функций, изменением структуры и снижением продуктивности растения.

Динамика и исход патологического процесса зависит от свойств самого растения, особенностей возбудителя болезни, условий окружающей среды. Каждая из трех составляющих может оказать решающее влияние на течение болезни и ее исход.

Пути распространения возбудителя болезни

Различают несколько способов распространения возбудителей заболевания:

  1. Анемохория – распространение воздушным путем. Часто встречается у грибов. Так распространяются уредоспоры ржавчинного гриба Puccinia graminis, конидии Peronospora brassicae. Бактерии Erwinia amylovora распространяются по воздуху в виде слизистых нитей экссудата.
  2. Гидрохория – распространение с водой. Этот способ не имеет существенного значения при распространении на большие расстояния, но играет определенную роль в ограниченом пространстве (поле, теплица, сад). Так могут распространяться грибы рода Fusarium, низший гриб Plasmodiophora brassicae, бактерия Pseudomonas syringae pv. glycinea.
  3. Зоохория – распространение с помощью различных организмов-переносчиков. В распространении фитопатогенов участвуют насекомые, клещи, нематоды, различные животные. С помощью организмов переносчиков (векторов) распространяются: столбур пасленовых, возбудитель желтой карликовости картофеля. Слизистый бактериоз капусты во время вегетации переносится капустной мухой, клопами и другими капустными вредителями.
  4. Антропохория – распространение с помощью человека в основном происходит во время проведения ручных операций по уходу за растениями. При механической обработке с частичками почвы по полю разносится споры возбудителя рака картофеля. Патогены завозят в новые районы с семенами, посадочным материалом, сельскохозяйственной продукцией и сырьем.

Многие патогены, в частности представители рода Peronospora, и другие возбудители ложных мучнистых рос, распространяются и водным, и воздушным способом.

(c) Справочник AgroXXI