Лекция 3. ГРИБЫ КАК РАСТЕНИЙ И ВОЗБУДИТЕЛИ БОЛЕЗНЕЙ, СИСТЕМАТИКА ГРИБОВ

1. Характеристика грибов возбудителей болезней и их систематическое положение.

2. Вредоносность болезней.

Среди возбудителей инфекционных болезней грибы — самая многочисленная группа, насчитывающая более 10 тыс. видов (всего известно около 100 тыс. видов грибов).

Грибы — низшие, лишенные хло­рофилла споровые растения, способные питаться только гетеротрофно, то есть за счет готовых органических веществ. Однако в последнее время грибы выделяют в самостоятельное царство живых организмов (царство Mycota), которое по многим признакам занимает промежуточное по­ложение между царствами растений и животных. К главным из этих признаков можно отнести современные биохимические дан­ные по сравнительному изучению цитохрома. С — компонента ко­нечной дыхательной цепи ферментов — у растений и животных, наличие в оболочке спор большинства грибов хитина что, как известно, свойственно животному миру.

Большинство видов грибов име­ет бесцветный мицелий, но у ряда грибов он может быть и тем­ным, желтоватым, розовым, что используется в отдельных случаях как диагностический признак.

Видоизменениями грибницы могут быть гаустории, анастомо­зы, ризоморфы, хламидоспоры, склероции и т. д.

Гаустории, или присоски, — это ответвления гифы грибницы, проникающие внутрь клеток растения-хозяина и являю­щиеся специализированными органами питания гриба.

Анастомо­зы — боковые выросты грибницы, своеобразные мостики, соединяющие гифы между собой. Через анастомозы возможен переход генетически различных ядер из одной клетки в другую – это явление получило называние гетерокариозиса.

Тяжи, или шнуры, — параллельные, частично сросшиеся между собой гифы, образующие сплетения толщиной от несколь­ких микрометров до нескольких миллиметров.

Ризоморфы — мощные ветвящиеся, с поверхности, как правило, темные шнуры.

Хламидоспоры — толстостенные клетки (споры), образовавшиеся в результате распадения мицелия. У головневых и не­которых других базидиальных грибов хламидоспоры обязательны в цикле развития, у других они образуются лишь при наступле­нии неблагоприятных для гриба условий. Хламидоспоры способны длительно сохраняться.

Склероций — плотное переплетение грибницы округлой, плоской или вытянутой формы, предназначенное для сохранения гриба в неблагоприятных усло­виях. Снаружи склероций, как правило, темноокрашенные, чаще черные и состоят из толстостенных гиф. Внутренняя часть склероция белая и состоит из обычных тонкостенных, богатых пита­тельными веществами гиф.

Среди возбудителей инфекционных болезней грибы - самая многочисленная группа, насчитывающая более 100 тыс. видов (всего известно около 250 тыс. видов грибов).

По установившейся трактовке грибы - низшие, лишенные хлорофилла споровые растения, способные питаться только гетеротрофно, т.е. за счет готовых органических веществ.

По своему положению грибы занимают особое место в живой природе, и их выделяют в самостоятельное царство живых организмов - Mycota, или Fungi. По ряду признаков это царство занимает промежуточное положение между царствами растений и животных.

Традиционно относящиеся к грибам организмы в настоящее время разделены на три самостоятельных эволюционных ствола и распределены по трем царствам живой природы – Protozoa, Chromista и Fungi (Настоящие грибы). В каждом царстве организмы распределены на отделы. В царство Protozoa в качестве 4 отделов были включены миксомицеты. В царство Chromista, куда относятся также бурые, золотистые, желто-зеленые и диатомовые водоросли, некоторые простейшие, включены 3 отдела грибоподобных организмов или псевдогрибов: гифохитридиомикота, оомикота и лабиринтуломикота.

Таким образом, в современной систематике принята следующая система грибов и грибоподобных организмов (табл. 3).

Таблица 3. Основные таксономические группы грибов и грибоподобных организмов

От растений грибы отличаются не только гетеротрофным способом питания, но и уникальной клеточной организацией. У подавляющего большинства грибов клеточные оболочки состоят из хитина и гемицеллюлозы в отличие от целлюлозных оболочек клеток высших растений. Наличие в клеточной оболочке грибов хитина, свойственного животному миру, в продуктах их обмена - мочевины, а также образование запасного вещества гликогена и некоторых других приближают грибы к царству животных. Однако грибы не растения и не животные. Основная роль грибов в природе заключается в минерализации органических соединений. Ферментативную активность некоторых грибов используют в хлебопечении и пивоварении. Наряду с положительной деятельностью грибы причиняют большой ущерб народному хозяйству, разрушая растительные и животные продукты в поле и во время хранения, уничтожая древесину, вызывая многочисленные болезни растений.

2.Вредоносность болезней. Размножение грибов происходит как вегетативным, так и ре­продуктивным путем.

Вегетативное размножение может осуществляться кусочками мицелия или его видоизменениями — оидиями, хламидоспорами.

Оидии – особая форма видоизменения грибницы, при которой в результате образования перегородок и перешнурования гиф образуются клетки с тонкой оболочкой.

Репродуктивное размножение грибов осуществляется спорами, которые по своему происхождению могут быть бесполыми и обра­зовавшимися в результате полового процесса.

Бесполое спороношение образуется, как правило, на кон­цах гиф или на специальных их ответвлениях. Сами споры при этом могут развиваться в одних случаях поверхностно, открыто (экзогенно), в других случаях — в специальных споровместилищах или спорообразующих органах (эндогенно). Примерами бес­полого спороношения могут быть зооспорангии с зооспо­рами, конидиеносцы с конидиями.

Половое спороношение у грибов, как показывает самое название, является результатом полового процесса, сущность ко­торого сводится к слиянию разнокачественных клеточных ядер и протоплазмы. Половым спороношением у оомицетов и зигомицетов являются ооспоры, зигоспоры. У аскомицетов и базидиомицетов половое воспроизведение заканчивается образова­нием сумчатого или базидиального спороношения.

Бесполое спороношение грибов часто называют летним, так как оно предназначено главным образом для повторного распро­странения гриба в течение лета. Большинство грибов способно развить за лето несколько генераций бесполого спороношения.

Половое спороношение предназначено главным образом для перезимовки или более длительного сохранения гриба, для пере­несения им неблагоприятных условий и последующего первичного заражения растений. Для большинства грибов это закономер­ность. Однако из этого правила могут быть исключения. Так, сум­чатое спороношение у некоторых грибов из группы дискомицетов образуется при наступлении благоприятных условий для развития гриба и без всякого периода покоя вызывает первичное зараже­ние растений. Сохранение гриба в этом случае происходит склероциями, из которых и развивается сумчатое спороношение. Кратковременна и стадия базидиоспор у базидиальных грибов. Они сохраняются главным образом телиоспорами — хламидоспорами (у головневых) или телейтоспорами (у ржавчинных грибов).

Вместе с тем у ряда грибов способно длительно сохраняться и репродуктивное бесполое (конидиальное) спороношение. Такие грибы относят к классу несовершенных грибов. Половое воспро­изведение у этих грибов либо утратило свое значение, хотя оно и может иметь место в цикле развития, либо вовсе отсутствует.

Распространение грибов от растения к растению происходит главным образом с помощью ветра, дождя, насекомыми и т. д.

При размножении грибов спорами отделение их от спорооб­разующих органов может быть пассивным или активным.

Сохранение грибов, как уже отмечалось, происходит спорами, склероциями и другими видоизменениями грибницы. При зара­жении семян, посадочного материала и многолетних органов дре­весных растений может сохраняться (зимовать) мицелий. Основные источники сохранения и распространения грибной инфекции — растительные остатки, почва, а также семенной и по­садочный материал.

Контрольные вопросы:

1. Особенности питания грибов.

2. Ответвленные гифы грибницы.

3. Толстостенные клетки (споры), образовавшиеся в результате

распадения мицелия.

4. Размножение грибов описание.

5. Основные таксономические группы грибов.

Литература

1. Фитопатология: Учебник/ М.И. Дементьева. - М.: Колос, 1977. - 366 с. - (Учебник и учеб. пособия для высших с.-х. учебных заведений).

2.Яковлева Н.П. Фитопатология программированное обучение. Изд.2-е, допол.: Учеб. для студентов высших учебных заведений, М.: Колос,1992. – 382с.

3.Попкова К.В. Общая фитопатология.- М.: 2005.

Лекция № 4 Неинфекционные болезни растений