Контрольная работа по дисциплине: «Фитопатологии»

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Кафедра защиты растений и экотоксикологии

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине:

 «Фитопатологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Выполнила:

                                     Студентка 4 курса заоч. отд.

                                     Факультета агробизнеса и экологии 

                                     Группы АЭ-481 (с)

                                      Иванова Е. В.                                    

                                     Проверила:

                                     Ст. преподаватель

                                     Бельчикова М. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОРЕЛ- 2013

Содержание.

1. История развития фитопатологии                         3-5
2. Эволюция и типы паразитизма.                             5-7
3. Размножение грибов.                                              7-8
4. Список литературы                                                  9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История развития фитопатологии.

Фитопатология зародилась под влиянием запросов практики земледелия и растениеводства и развивалась в тесной связи с общим развитием естествознания и экономическими требованиями. 
История зарождения и развития фитопатологии имеет длительный период. Как только человек начал возделывать растения, он столкнулся и с их болезнями. С появлением письменности (V-VI вв. до новой эры) появились и первые письменные свидетельства болезней растений. Например 2500 лет тому назад китайские крестьяне уже знали о болезнях растений, о разной поражаемости их и даже применяли обеззараживание почвы. 
В книгах древнегреческих ученых (Аристотель, Демокрит, Теофраст и др.) есть указания на ржавчину, головню, рак деревьев и др. Впервые Аристотель (IV в, до н.э.) упоминает о ржавчине хлебных злаков и ее массовых вспышках в отдельные годы Теофраст (IV в до н.э.) указывает на большой вред, причиняемый болезнями растениям в Греции. Демокрит (III в. до н.э.) впервые предложил меры борьбы с болезнями растений. Он советовал обрабатывать семена пшеницы и других растений в соке очитка пурпурового - Sеdum purpureum Sch. 
В средние века сведений о каком-либо развитии фитопатологических знаний почти не имеется. Только в многочисленных работах таджикскою ученого Ибн-Сины (Авиценны, 980-1037 гг.) можно найти упоминание о болезнях растений. 
В конце XVII в. в основном развертываются работы по сбору, описанию и классификации растений и их болезней. Первые работы по микологии и фитопатологии в XVIII в были очень примитивными. Грибы были мало изучены. Даже выдающийся исследователь К. Линней долгое время не мог определить место грибов среди растений. 
На формирование фитопатологии в XIX в. большое влияние оказали учение о клетке, распространение дарвиновского учения, систематическое применение микроскопа, введение методов чистых культур возбудителей болезней и искусственного заражения ими растений.

Большая роль в развитии фитопатологии принадлежит академику  Н. И. Вавилову (1887—1943), которого по праву  можно считать основоположником фитоиммунологии. Его работы в этом направлении получили всеобщее признание и оказали влияние на дальнейшее развитие фитопатологии не только у нас, но и в других странах. Обобщая многочисленные исследования в области иммунитета, Н. И. Вавилов критически подходил к оценке частных его факторов — морфологических особенностей, кислотности, содержания Сахаров, дубильных веществ и т. д. Паразитической специализации гриба он придавал особое значение как фактору иммунитета. В работе «Учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям» (глава «Среда и иммунитет») он писал: «Иммунитет или, обратно восприимчивость определяются, по существу, тремя категориями факторов: с одной стороны — наследственными особенностями сорта, с другой —избирательной способностью, или специализацией видов паразитов или их отдельных рас и с третьей стороны —также условиями среды». Его выводы основаны не только па обобщении литературных материалов, но и на экспериментах, проведенных с разными видами растений.

Несколько позднее было установлено, что возбудителями  болезней растений могут быть и бактерии. Первые предположения о возможности возникновения болезней растений под влиянием бактерий были сделаны М. С. Ворониным в 1867 г. Американский ученый Баррил (Burrill, 1882, 1883) подтвердил это, установив, что ожог груш вызывают бактерии. В изучении бактериальных болезней растений особенно велика заслуга Э. Смита (1854—1927).

Первой попыткой применения химических средств борьбы с болезнями  было использование медного купороса в качестве протравителя семян. В  середине XIX в. для борьбы с оидиумом на винограде в Европе начали применять серу. В 1887 г. появилась бордоская жидкость — фунгицид, который и поныне— один из наиболее эффективных средств против милдью винограда, парши яблони и других болезней.

С этого времени началось быстрое развитие химического метода борьбы с болезнями растений.

В этот же период появляются и первые серьезные попытки увязать  развитие болезней с условиями окружающей среды, температурой, влажностью и т. д. (Уорд — в Англии, Истванфи —  в Венгрии и др.). Однако главное внимание при этом уделяли возбудителю болезни. Растению же, представляющему собой главную, непосредственную среду обитания патогена, придавали очень малое значение.

В 1892 г. Д. И. Ивановским (1864—1920) был открыт совершенно новый вид возбудителей болезней растений — вирусы. Впоследствии учение о вирусах превратилось в самостоятельную науку — вирусологию, которая играет огромную роль не только в растениеводстве, но и в медицине, ветеринарии и ряде других естественных наук, так как вирусы являются причиной опаснейших болезней человека, животных, растений. С 1967 г. накапливаются сведения о новой группе возбудителей — микоплазменных организмах. В развитие отечественной фитопатологии большой вклад внес выдающийся исследователь и энтузиаст фитопатологиче-ских исследований А. А. Ячевский (1863—1932). В 1901 г. он организовал в Петербурге первую в России микологическую и фитопатологическую станцию, а в 1907 г. — Бюро по микологии и фитопатологии, которое в 1929 г. вошло в состав Всесоюзного института защиты растений. Издаваемый А. А. Ячев-ским с 1903 г. «Ежегодник сведений о болезнях и повреждениях растений», а затем «Материалы по микологии и фитопатологии» (1915—1931) сыграли важную роль' в развитии фитопатологии в России. Капитальными трудами А. А. Ячев-ского являются определители грибов (1913, 1917, 1926, 1927), «Справочник микологических наблюдений» (1930), «Основы микологии» (1933), «Бактериозы растений» (1935) и др.В дальнейшем теория фитоиммунологии получила развитие в трудах М. С. Дунина, Т. Д. Страхова, Д. Д. Вердерев-ского, Л. В. Метлицкого и других ученых. Характерная черта современной фитопатологии — развитие ее как комплексной науки, обобщающей целую систему научных дисциплин: общую и сельскохозяйственную фитопатологию, фитовирусологию, физиологию больного растения учение об иммунитете, эпифитотиологию, прогноз болезней растений

Эволюция и  типы паразитизма.

Паразитизм –  это  форма отношений между двумя  организмами,  из

которых один,  называемый паразитом,  использует как источник питания

другого, именуемого хозяином.

Среди растительных организмов имеет  место разная степень

паразитизма:

-  частичный паразитизм  (этим  свойством обладают те организмы, 

которые имеют хлорофилл и сами вырабатывают органические вещества,

получая от растения-хозяина только воду и минеральные соли,  например,

омела, марьянник и т.д.);

-  полный паразитизм  (организмы  все питание получают от хозяина; 

например, грибы, бактерии, вирусы, заразиха, повилика).

В основе взаимоотношений паразитов  с растениями-хозяевами лежат

пищевые связи. Энергетически питание  живыми тканями значительно более

выгодно,  чем отмершими,  и  в природе происходит постоянная эволюция

отдельных исходно сапротрофных видов  микроорганизмов в направлении

паразитизма.  Для перехода к паразитическому образу жизни патогены

должны приспособиться к обмену веществ соответствующих растений,  а

также приобрести способность преодолевать видовые механизмы

иммунитета. Источником возникновения  новых патогенных форм могут быть

почвенные сапрофиты,  микробы,  разлагающие растительные остатки,

эпифиты.  Переход к паразитизму  связан с появлением у сапрофитов

мутантов,  гибридов и гетерокарионов с новыми свойствами.  Возможно

приспособление к питанию живыми тканями растений при ослаблении

последних, например, в 1961 г. наблюдалось поражение интродуцированных

в СССР из США сортообразцов сорго  почвенной сапрофитной бактерией

Aerobacter aerogenes.

По мнению многих исследователей,  эволюция паразитических

организмов шла в  направлении от факультативного  к облигатному

паразитизму, а в пределах паразитных видов – к узкой  специализации.

Рисунок – Эволюция паразитизма  и способов питания возбудителей

болезней

Современные фитопатогенные бактерии происходят из нескольких

групп сапрофитных форм.  Наибольшую тенденцию к образованию

паразитических штаммов имеют Bacillus mesentericus, Aerobacter aerogenes,

Pseudomonas fluorescens, эпифитные желтопигментные бактерии.

Большая группа фитопатогенных бактерий имеет своим предком

бактерий типа Pseudomonas fluorescens.  Относящиеся к этой группевозбудители  бактериозов возникли в разных местах,  там,  где условия для

паразитирования на растениях  были особенно благоприятны.  Часто  это

наблюдалось в тех  случаях, когда растения завозились в новые для них места

с менее благоприятными для их развития климатическими условиями.  При

таких обстоятельствах  естественная сопротивляемость растений понижалась,

что облегчало возможность  приспособления к паразитизму сапрофитных  и

полусапрофитных видов.  Например,  возбудитель бактериального некроза

цитрусовых (Pseudomonas citriputeale) отсутствует на родине этих растений – 

в Китае и Индии. Вероятно, как паразит он возник в период акклиматизации

цитрусовых в новых  районах культуры (США, Италия).

Между современными флюоресцирующими бактериями –  паразитами

растений и Pseudomonas fluorescens  известны промежуточные формы.  К

таковым относятся возбудители  гнилей корней озимого рапса,  красного

клевера. В дальнейшем эволюция паразитизма шла через бактерий с малой

специализацией (Pseudomonas syringae  в широком понимании этого  вида)  к

постепенному сужению  круга поражаемых растений и появлению

узкоспециализированных  паразитов. 

У грибов эволюция паразитизма  шла в том же направлении,  что  и у

бактерий. У них также есть целые роды, которые содержат разные по степени

паразитизма организмы. Например, Cladosporium, Verticillium, Alternaria.

Источником возникновения  фитопатогенных форм могут быть

почвенные сапрофитные  грибы, грибы, живущие на растительных остатках, и

эпифиты.  Живут в  почве и паразитируют на растениях  грибы из родов

Alternaria, Fusarium. Известны грибы из родов Verticillium, Helmintocporium,

Phoma, живущие как на  растительных остатках,  так и  в качестве паразитов

растений.

Интересно, что у разных по степени паразитизма видов рода

Cladosporium строение конидиального  аппарата неодинаково: у сапрофитных

форм конидии мельче, но их больше. По Р.  Адерхольду (1900),  грибы из рода Cladosporium  являются

предками паразитного  рода Fusicladium.  При этом внутри последнего рода

можно отметить эволюционный ряд видов с постепенно усиливающимися

патогенными свойствами. В основании этого ряда возбудитель  парши вишни

Fusicladium cerasi, который является  промежуточной формой между родами

Cladosporium   и Fusicladium.  Затем следует возбудитель парши груши

(Fusicladium pirinum –  конидимальная  стадия возбудителя парши Venturia

pirina), а затем парши  яблони (Fusicladium dendriticum).

Сравнительное изучение физиологии грибов из рода Cladosporium,

встречающегося на поверхности листьев яблони,  и Fusicladium dendriticum

показало,  что они  различаются по темпам роста в  культуре и усвоению

различных источников азота. Синтетическая деятельность патогенного  вида

такова,  что она  позволяет в ограниченный отрезок времени,  определяемый

нарастанием сопротивления  хозяина, до того как развитие патогена в тканях

будет подавлено, образовать мицелий и дать спороношение.

По мере приспособления к паразитизму у грибов снижается  общая

ферментативная активность.  Ферментные системы менее выраженных

паразитов отличаются  «грубым»  воздействием на ткани  (гнили,

прогрессирующие некрозы  и т.д.). По мере усиления паразитических свойств

уменьшается набор ферментов  и изменяется характер воздействия  на

растения.  У облигатных паразитов исчезают ферменты,  губительно

действующие на растительную ткань  (оксидазы,  амилазы,  протеазы).

Например,  ржавчинные грибы обладают высокоспециализированными

экстрацеллюлярными ферментами,  деятельность которых не только не

вызывает отмирания,  но в период,  предшествующий спороношению

паразита,  повышает интенсивность  протекающих в них метаболических

процессов.

Эволюция паразитических свойств грибов в определенной мере связана

с токсинообразованием.  Токсины обильнее образуют грибы  с меньшими

паразитическими свойствами. Обычно такого рода грибы сильно разрушаютпораженные  ткани или даже питаются отмирающими  под влиянием

токсических выделений  тканями.  По мере специализации  и усиления

паразитических свойств  способность к токсинообразованию уменьшается. 

РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.При вегетативном размножении от мицелия отделяются неспециализированные его части, например обрывки гиф, и дают начало новому мицелию.Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток или многоклеточных структур — спор, которые прорастают в мицелий. Такие споры образуются на мицелии эндогенно, внутри особых вместилищ —спорангиев, или экзогенно, на поверхности специализированных веточек мицелия — конидиеносцах. 
Эндогенные споры грибов могут быть двух типов. Зооспоры — голые подвижные клетки, снабженные жгутиками. Они формируются внутри зооспорангиев. Спорангиоспоры — неподвижные споры, одетые оболочкой. 
Экзогенные споры всегда неподвижны, покрыты оболочкой. Их называют конидиями. Половое размножение происходит у всех групп грибов, кроме дейтеромицетов, называемых поэтому также несовершенными грибами (Deuteromycetes, или Fungi imperfecti). Формы полового процесса у грибов очень разнообразны. Их можно разделить на три большие группы: гаметогамия, соматогамия и гаметангиогамия.

Гаметогамия — слияние специальных половых клеток (гамет), образующихся в гаметангиях. 
Основные типы гаметогамии — изогамия (слияние не различающихся по размерам и морфологии гамет), гетерогамия(слияние подвижных гамет, различающихся по размерам), оогамия (слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом или антеридием — мужским половым органом, не дифференцированным на гаметы).