Тема18: Вирусы и вироиды

1 Строение и размножение вирусов

2 Симптомы вирусных болезней растений

3 Способы распространения фитопатогенных вирусов

4 Методы диагностики вирусов и вирусных болезней

5 Защита растений от вирусных болезней

6 Вироиды – возбудители болезней растений

1. Вирусы - возбудители болезней рас­тений. Вирусы - мельчайшие (субмик­роскопические) возбудители болезней растений, животных и человека, не имеющие клеточного строения и спо­собные размножаться только в живых клетках организма-хозяина.

Механизм размножения вирусов от­личается от способов размножения дру­гих микроорганизмов. Фитопатогенные вирусы попадают в растительную клет­ку, например, при проколе ткани рото­выми органами насекомых-переносчи­ков или через мелкие ранки (без грубых повреждений клеток) при механичес­кой передаче. В клетках зараженного растения вирус репродуцируется путем синтеза отдельных молекул нуклеино­вых кислот и белка и последующей сборки из них вирионов.

Симптомы вирусных болезней расте­ний. По характеру проявления симпто­мы вирусных болезней можно разделить на 5 основных типов: угнетение роста, изменение окраски, деформация, некро­зы, нарушение репродуктивных функ­ций.

Распространение вирусов внутри рас­тения. Вирусные частицы перемещают­ся из клетки в клетку по плазмодесмам, этим же путем транспортируются ви­русные нуклеиновые кислоты. При по­ражении флоэмы вирусные частицы разносятся по всему растению с током питательных веществ (в основном сверху вниз), при этом происходит сис­темное заражение растения. При цвете­нии и плодоношении наблюдается ин­тенсивный приток питательных ве­ществ к генеративным органам, одно­временно вирусы распространяются по растению снизу вверх. В меньшей сте­пени возможно распространение виру­сов по тканям ксилемы.

Способы распространения фитопатогенных вирусов. Вирусы, вызывающие болезни растений, могут распростра­няться различными путями. Многие вирусы распространяются переносчи­ками (векторами), которые питаются или паразитируют на растении. Это главным образом насекомые, клещи, нематоды, грибы и паразитические цветковые растения (повилика).

Сохранение вирусов. Биология фи­топатогенных вирусов неразрывно свя­зана с живыми клетками растений-хо­зяев или организмов-переносчиков. При неблагоприятных условиях виру­сы сохраняются в основном в живых растениях (первичная инфекция). Ви­русы плодовых, ягодных культур со­храняются в тканях растений-хозяев. Корневища многолетних сорняков (осот, бодяк) являются резерваторами многих вирусных патогенов. Местом перезимовки могут быть органы веге­тативного размножения и зимующие живые части культурных растений - корнеплоды, клубни, луковицы, клуб­нелуковицы.

Методы диагностики вирусов и вирус­ных болезней. Визуальная ди­агностика. Метод индикаторных растений. Серологический метод (капельный метод, метод двойной диффузии в агаровом геле, метода радиальной иммунодиффузии, метод адсорбции, иммуноферментный анализ (ИФА). Метод электронной ми­кроскопии. Метод гель-электрофо­реза.

Молекулярно – биологические методы. Метод ДНК-зондов. Метод пересадки рас­тений.

Защита растений от вирусных болезней. Вирусные болезни растений существенно отличаются от других инфекционных бо­лезней. До сих пор не найде­ны химические средства защиты расте­ний от вирусных патогеннов. Многие экономически важные вирусы распро­страняются с помощью насекомых-пере­носчиков, борьба с которыми дает воз­можность ослабить вирусную инфекцию. Фитопатогенные вирусы передаются при любом способе вегетативного размноже­ния, поэтому особому риску заражения подвержены вегетативно размножаемые культуры. Следует также учитывать, что определенные вирусы могут передаваться с семенами. Кроме того, при заражении фитопатогенными вирусами на растени­ях-хозяевах часто не появляются симпто­мы поражения и они служат скрытым ис­точником инфекции. Основное значение в защите растений от вирусных болезней имеют профилактические мероприятия.

Литература: Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004, Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова . - М.: - 2004.

Лекция № 22,23

Тема: Бактерии и фитоплазмы

1 Биологическая характеристика бактерий

2 Распространение и источник первичной инфекции

3 Симптомы бактериозов

4 Диагностика бактериальных болезней

5 Защита растений от бактериозов

6 Актиномицеты

7 Фитоплазмы

Биологическая характеристика бактерий. Бактерии - одноклеточные организмы. Длина бактериальной клетки 1...3 мкм, ширина 0,3...0,6 мкм. Почти все фитопатогенные бактерии имеют палочковидную форму. Большинство фитопатотогенных бактерий подвижно благодаря наличию жгутиков, неподвиж­ных форм немного. Бактерии могут иметь один или несколько жгутиков. В зависимости от характера расположения жгутиков все подвижные бактерии делят на монотрихов- с одним полярным жгутиком, лофотрихов - с пучком жгутиков на одном из концов клетки и перитрихов - со жгути­ками, расположенными по всей поверх­ности клетки. У большинства подвижных фитопатогенных бактерий жгутики полярные.

Бактериям, как и всем живым орга­низмам, свойственна изменчивость: у них постоянно возникают формы с но­выми признаками, в том числе и патоген­ными. Наследственные изменения про­исходят в результате мутаций, трансфор­мации, трансдукции и конъюгации.

Распространение и источники первич­ной инфекции. Бактерии не способны проникать непосредственно через по­кровную растительную ткань. Они про­никают в растение через механические повреждения либо через естественные отверстия: устьица, гидатоды (водные поры), чечевички и цветки. Особое значение для проникновения бактерий в растения имеет влажность воз­духа: высокая влажность воздуха или на­личие капельно-жидкой влаги на поверх­ности растения способствуют заражению. Оптимальная температура для размноже­ния большинства фитопатогенных бакте­рий 25-30°С.

В период вегетации патоген передается от растения к растению насе­комыми, человеком, с воздушными тече­ниями, водой. Фитопатогенные бактерии распрост­раняются и с орудиями труда (машины, ножи), тарой и др. Сохраняются они в за­раженных семенах, посадочном материа­ле, в растительных остатках, реже в почве.

Симптомы бактериозов. По воздей­ствию бактерий на растения и степени поражения тканей все бактериозы делят на два типа: диффузные, или систем­ные, и местные, или локальные.

Диагностика бактериальных болезней. Для диагностики бактериозов исполь­зуют следующие методы.

1. Визуальный анализ симптомов.

2. Микроскопический с использованием окрашивания.

3. Микробиологический.

4. Серологический.

5. Молекулярный.

Защита растений от бактериозов. Се­мена могут быть источником первич­ной инфекции, поэтому необходимо их обеззараживать. При вегетативном размножении применяют меры для получения маточных растений. Здоровый материал от зараженных бактериозомом материнских растений при помощи культуры меристем. Кроме того используют визуальный метод выбраковки бактериозных растений. Для того чтобы ускорить уничтожение зараженных растительных остатков, их запахивают. Для уничтожения источников почвенной инфекции культуры в севообороте исключают на несколько лет. Значение химического метода в борьбе с бактериозами ограничено; для обработки растений используют антибиотики (фитолавин-300). Это препараты на основе штаммов бактерий. Значительную роль в защите растений от бактериозов играет возделывание устойчивых сортов устойчивых сортов.

Фитоплазмы - специфическая груп­па фитопатогенных организмов, занима­ющих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Они представ­ляют собой полиморфные организмы. Клетки их, как правило, округлы, но не­которые имеют удлиненную или гантелевидную форму.

Литература: Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004, Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова . - М.: - 2004.

Лекция № 24

Тема: Грибные болезни растений

1 Размножение грибов

2 Сохранение и распространение грибов

3 Условия окружающей среды и развитие грибов

4 Специализация грибов

Грибы представляют собой обособ­ленную группу организмов с нитчатым строением вегетативного тела и настоя­щими ядрами. Это гетеротрофные орга­низмы, отличающиеся слабодифференцированными тканями и размножаю­щиеся при помощи спор.

Размножение грибов. Грибы размножаются вегетативным и репродуктивным способами. Вегетативное размножение осуществляется не специализированными или мало специализированный частями мицелия. Оно может происходить при помощи частиц или обрывков грибницы, которые дают начало новом мицелию. Репродуктивное размножение может быть бесполым и половым. Эндогенные споры образуются внутри особых клеток - спорангиев, а у низших грибов – зооспорангиях. Экзогенные споры бесполого спороношения (конидии) образуются у высших грибов на поверхности конидиеносцев.

К половому относится такое спороношение, при котором споры воз­никают только после слияния разнокаче­ственных в половом отношении клеток-гамет, т. е. идет половой процесс. Разли­чают три основные фазы полового про­цесса: плазмогамия - слияние отцовской и материнской клеток, кариогамия - слияние ядер, редукция - деление ядра.

Грибы распространяются от растения к растению с воздушными потоками (анемохория), водой и дождем (гидрохория), при помощи насекомых или животных (энтомохория, зоохория). Перенесение фитопатогенных грибов возможно и при проведении механизированных и ручных работ при уходе за растениями. Распрост­раняются грибы преимущественно спо­рами бесполого спороношения.

Специализация грибов. Царство грибов представлено всеми формами паразити­ческой специализации - от некротрофов до биотрофов. Среди фитопатогенных грибов есть факультативные паразиты, факультативные сапротрофы и облигатные паразиты.

Узкая филогенетическая специализа­ция характерна для облигатных парази­тов - патогенов, развивающихся только в живой ткани. Это представители мучнисторосяных, головневых, ржавчинных и некоторых пероноспоровых грибов.

Факультативные сапротрофы ведут в основном паразитический образ жизни, но завершают свое развитие (формиру­ют половое спороношение) на отмер­ших частях растений.

Литература: Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004, Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова . - М.: - 2004.

Лекция № 25

Тема: Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям

1 Категории иммунитета

2 Факторы пассивного иммунитета

3 Факторы активного иммунитета

4 Индуцированный, или приобретенный иммунитет

Под иммунитетом растений к ин­фекционным заболеваниям понима­ют явление полной невосприимчиво­сти к инфекционным болезням при наличии жизнеспособного возбудите­ля и условий, необходимых для зара­жения.

Толерантностью (выносливостью) называют способность растений не снижать продуктивность (количество и качество урожая) при поражении забо­леванием или снижать ее настолько не­значительно, что практически это не ощущается.

Восприимчивость — неспособность растения противостоять заражению и распространению патогена в его тканях.

Категории иммунитета. Иммунитет мо­жет быть естественным (врожденным) и искусственным (приобретенным).

Врожденный, или естествен­ный, иммунитет - свойство растения не поражаться той или иной болезнью, передающееся по наследству. В преде­лах естественного, врожденного, имму­нитета различают пассивный и актив­ный иммунитет.

Пассивный иммунитет определяется конституциональными особенностями растения независимо от взаимодей­ствия с патогеном. Факторы активного иммунитета действуют только при кон­такте растения и возбудителя.

Приобретенный иммунитет формируется в процессе онтогенеза, не закрепляется в потомстве и действует в течение одного либо нескольких вегета­ционных периодов.

Выделяют специфический и неспе­цифический иммунитет.

Неспецифический (видо­вой) иммунитет - это неспособность растения поражаться определенными видами патогенов. Например, капуста не поражается возбудителями головне­вых болезней злаков, картофель - ки­лой капустных, зерновые - возбудите­лем парши яблони и т. д.

Иммунитет, проявляющийся на уровне сорта по отношению к специа­лизированным возбудителям, называет­ся специфическим (сортовым). Факторы пассивного иммунитета. Факторы пассивного иммунитета мож­но подразделить на анатомо-морфологические и физико-химические.

Факторы активного иммунитета. Явление быстрого отмирания клеток растения непосредственной близости от места заражения называют реакцией сверхчувствительности. Повышение активности окислительных ферментов (пероксидазы, полифенолазы и др.) приводит к снижению активности гидролитических ферментов патогена, обезвреживанию его токсинов и накоплению токсичных для возбудителей продуктов окисления фенолов-хитонов. Индуцированные белки – группа разнообразных растительных белков, токсичных для фитопатогенных грибов.

Индуцированный, или приобретенный, иммунитет. Для повышения устойчиво­сти растений к инфекционным заболе­ваниям применяют биологическую и химическую иммунизацию. При биоло­гической иммунизации растения обра­батывают ослабленными культурами патогенов (вакцинация) или их метабо­литами. Химическая иммунизация основана на использовании веществ, называемых индукторами устойчивости, или иммуно-модуляторами, и активизирующих за­щитные реакции.

Литература: Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004, Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова . - М.: - 2004.

Лекция № 27

Тема: Методы и средства защиты растений от болезней

1 Селекционно-семеноводческий метод

2 Агротехнический метод

3 Физико-механический метод

4 Химический метод

5 Биологический метод

6 Карантин растений

Защита растений от болезней - обязательное звено в техноло­гии возделывания сельскохозяйствен­ных культур. Мероприятия по защите растений от болезней должны основываться на все­стороннем изучении самой болезни, биологических особенностей патогена и защищаемого растения. Легче пре­дупредить болезнь, чем бороться с са­мим заболеванием или вылечить уже заболевшее растение. Система защиты сельскохозяйствен­ной культуры от болезней включает на­учно обоснованные приемы, обеспечи­вающие благоприятные условия для развития растений без снижения ими уровня устойчивости, подавление воз­будителей болезней или ограничение их развития.

Мероприятия по защите растений от болезней делят на 2 категории: предуп­редительные (профилактические) и ле­чебные (терапевтические). Решающая роль принадлежит профилактическим мероприятиям, которые призваны не допустить появления болезни, а при возникновении ее ограничить беспре­пятственное распространение. Селекционно-семеноводческий метод. Оценка посевного и посадочного материала на уровень по­тенциальной инфекционности. Агротехнический метод. Физико-механический метод. Химический метод. Этот метод зани­мает важное место в защите сельскохо­зяйственных культур от болезней. Он основан на использовании фунгици­дов - органических и неорганических соединений, токсичных для фитопатогенов. Биологический метод. Основан на ис­пользовании микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности для подавления возбудителей болезней. Карантин растений. Интегрированная защита растений. Под интегрированной защитой понимают комбинацию биологических, агротехни­ческих, химических, физических и дру­гих методов против комплекса болезней в конкретной эколого-географической зоне на определенной культуре. Ее на­значение - регулирование численности вредных видов до хозяйственно неощути­мых размеров при сохранении деятель­ности природных полезных организмов.

Активные средства защиты рекомен­дуется применять с учетом экономичес­кого порога вредоносности, т. е, такой плотности популяции вредного вида, при которой их применение экономи­чески оправданно. Пороги вредоносно­сти зависят от эколого-географических особенностей зоны и культуры.

Интегрированная защита в большей мере, чем отдельные защитные мероп­риятия, способствует достижению вы­соких экономических показателей при наиболее полном соблюдении экологи­ческих требований и минимальном от­рицательном воздействии на окружаю­щую среду.

Литература: Защита растений от болезней. Под редакцией В.А Шкаликова: - М.: - 2004, Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. Под редакцией В. А. Шкаликова . - М.: - 2004.

Лекция № 28

Тема: 24 Сорняки

1 Классификация сорняков

2 Биологические особенности сорняков

Существуют несколько типов сорняков. Паразитные сорняки. Полупаразиты. Непаразитные сорняки де­лят на малолетние и многолет­ние. Малолетние сорняки. Эфемеры. Яровые сорняки, ранние и поздние. Зимующие сорняки. Озимые сорняки. Двулетние сорняки. Многолетние сорняки. Стержнекорневые сорняки. Мочковатокорневые сорняки. Корневищные сорняки. Корнеотпрысковые сорняки.

Литература: Бегляров Г.А., Смирнова А.А., Баталова Т.С. Химическая и биологическая защита растений. – М.: Колос, 2002. – 235с, 2. Веремейчик Л. А., Гуз А. Ф. Основы земледелия, агрохимии и защиты растений. - Мн.: Ураджай, 2000.- 223с.

Лекция № 29

Тема: Меры борьбы с сорняками

1 Предупредительные меры

2 Истребительные меры

3 Гербициды, различные виды гербицидов

Предупредительные меры. К ним относятся: а) тщательная очистка посевного материала;  б) скашивание (до обсеменения) сорняков на межах, придо­рожных полосах, пустырях, краях дорог и обочин канав, приуса­дебных участках и других необрабатываемых землях;

в) предупреждение засорения полей через навоз. г) сбор семян зерновых сорняков, осыпающихся на уборочные машины и остающихся в комбайне, с помощью зерноуловителей;

д) контроль карантинными инспекциями семян карантинных сорняков.

Истребительные меры. Приступая к борьбе с сорняками, сле­дует тщательно обследовать поля, составить карту их засорен­ности. Карты должны быть обязательно в каждом хозяйстве и через два года обновляться. Важно также выявить степень засо­ренности почвы семенами сорняков. Для многих видов требуются специальные приемы их уничто­жения, но есть некоторые общие меры борьбы с сорными расте­ниями.

Литература: Бегляров Г.А., Смирнова А.А., Баталова Т.С. Химическая и биологическая защита растений. – М.: Колос, 2002. – 235с., Веремейчик Л. А., Гуз А. Ф. Основы земледелия, агрохимии и защиты растений. - Мн.: Ураджай, 2000.- 223с.

Лекция № 30

Тема: Механизация работ по защите растений

1 Организация опрыскивания

2 Приготовление рабочих растворов

3 Техника безопасности при работе с химическими веществами

Наземное и авиационное опрыскивание – основной способ внесения средств защиты растений против вредителей, болезней и сорных растений. Химические препараты в капельно-жидком состоянии наносят на растения, тела насекомых, другие поверхности.

С помощью опрыскивания вносят до 76% всех применяемых в сельском хозяйстве пестицидов. Остальные 24% средств защиты растений используют при помощи других методов: протравливание посевного и посадочного материала – 19,5%, аэрозольная обработка – 2%, внесение гранулированных препаратов – 1%, опыление – 2%.

По степени дисперсности распыла и нормам внесения пестицидов на единицу обрабатываемой площади различают полнообъемное, малообъемное и ультррамалообъемное опрыскивания. При полнообъемном рабочая жидкость слабой концентрации распыливается на крупные капли размером более 250 мкм и вносится в норме 300...600л/га на полевых культурах и 800-2000 л/га на многолетних насаждениях.

При авиационном опрыскивании в теплую погоду капли диаметром 100 мкм, падая на землю, уменьшаются до размера 50 мкм в результате испарения и сносятся за пределы обрабатываемой зоны. При этом капли диаметром 30-50 мкм, как газы могут сносится на расстояние 3-5 км в сторону от самолета. Снос мелких частиц, обладающих наибольшей токсичностью, за пределы поля не только уменьшают эффективность использования препаратов, но и может послужить причиной серьезных повреждений чувствительных растений на соседних посевах, а также может привести к загрязнению окружающей среды. В тоже время оперативная защита огромных площадей, занятых сельскохозяйственными культурами, особенно в южных регионах страны, немыслима без применения авиатехники.

Существенно улучшить равномерность покрытия пестицидами обрабатываемых поверхностей возможно при обработке аэрозолями. Для их получения используют аэрозольные генераторы. Аэрозоли легко проникают внутрь растений. В результате токсическое действие пестицида на вредные организмы значительно усиливается. Обработка аэрозолями по сравнению с опрыскиванием в десятки раз уменьшает расход пестицида, значительно увеличивает производительность и повышает качество работ. Однако применение аэрозолей в полевых условиях затрудняется тем, что они трудноуправляемые и под действием воздушных потоков легко сносятся в стороны и вверх. Аэрозоли представляют серьезную опасность для полезных насекомых и птиц. Аэрозольную обработку применяют в основном для обеззараживания складов, теплиц и других помещений.

Протравители семян - химические препараты, используемые для предпосевной обработки различных культурных растений, с целью предохранения всходов от болезней и вредителей растений. В некоторых случаях используют препараты одноцелевого назначения, т. е. для предохранения растений только от болезней или только от вредителей, но в последнее время чаще используют препараты комплексного действия.

Протравливание семян и посевного материала является обязательным приёмом в технологии возделывания различных культур. Эффективность протравливания в значительной мере зависит от используемого протравителя. Наиболее широко применяют три способа протравливания семян. Это сухое протравливание (с увлажнением), влажное и инкрустация.

Семена с влажностью выше 15% следует протравливать за 2 – 3 дня до посева, а с более низкой влажностью - заблаговременно.

Литература: Бегляров Г.А., Смирнова А.А., Баталова Т.С. Химическая и биологическая защита растений. – М.: Колос, 2002. – 235с., Веремейчик Л. А., Гуз А. Ф. Основы земледелия, агрохимии и защиты растений. - Мн.: Ураджай, 2000.- 223с.

Презентации находятся в электронной библиотеке http://is.nkzu.edu/elibrary/(факультет ЕГФ);