Narava patogenosti. Kako se rastline okužijo?

Narava patogenosti

Pri neinfekcijskih motnjah (tako imenovane fiziološke bolezni) pogosto deli rastline nimajo dovolj pomanjkljivih snovi, ki jih dobijo zaradi drugih organov, na katerih se pojavijo simptomi bolezni. V drugih primerih se motnje pojavijo zaradi presežka snovi v nekaterih delih rastline in težav pri prerazporeditvi drugih organov. Z različnimi oblikami teratoplazme se začne nekoordinirana rast celic zaradi poškodbe DNK v somatskih celicah, kar vodi v pojav bizarnih oblik. Vsekakor so vzroki za fiziološke bolezni same rastline, ki imajo določene regulativne sisteme in norme reakcije na okoljske dejavnike.

Nalezljive bolezni temeljijo na pojavu parazitizma, katerega bistvo je, da patogen ni sposoben samostojno proizvajati organskih snovi, zato ga je prisiljen jemati iz rastline, zaradi česar slednji moti normalno življenje.

Sposobnost patogena, da povzroči bolezen, je določena z njegovimi lastnostmi, kot so patogenost, virulenca, agresivnost.

Patogenost - specifično sposobnost mikroorganizma, da povzroča bolezni. Kakovosten znak patogenosti je virulenca, ki jo lahko opredelimo kot sposobnost fitopatogena, da povzroči bolezen določene vrste ali sorte gostiteljske rastline. Obstajajo specializirane rase patogenov (fiziološke rase), ki so za nekatere sorte virulentne in za druge ne-virulentne (avirulentne). Kvantitativni znak patogenosti je agresivnost, ki odraža sposobnost razmnoževanja patogena v tkivih rastline, na katerih parazitira. Agresivnost se oceni glede na dolžino inkubacijskega obdobja, hitrost širjenja patološkega procesa po rastlinskih tkivih, na število infekcijskih enot, ki lahko povzročijo okužbo, s hitrostjo sporalacije (pri glivah). Kot vsak količinski atribut se tudi agresivnost lahko spreminja v širokem razponu, odvisno od okoljskih razmer..

Fitopatogene organizme lahko glede na stopnjo parazitizma (vrsto prehrane) razdelimo v naslednje kategorije. Vrste, ki za hrano uporabljajo živo snov drugih organizmov, so zajedavci, mrtva snov pa saprotrofi. Obvezni saprotrofi - naselijo se le na odmrlih ostankih, nasprotno, obvezni paraziti se prehranjujejo le na račun živih organizmov. Neobvezno - lahko se razvijejo znotraj ali na površini živih organizmov ter vodijo saprotrofni življenjski slog. Večina fitopatogenov spada v to skupino, med njimi patogeni koreninske gnilobe, traheomikoze, sive in bele gnilobe. Stopnja parazitizma v njih je različno izražena, njihov življenjski cikel se lahko odvija tako na živih rastlinah kot v zunanjem okolju, zajedavski način življenja pa je zanje manj značilen. Boj proti fakultativnim patogenom temelji predvsem na ustvarjanju neugodnih pogojev za njihovo rast in razvoj ter obratno na oblikovanju optimalnih pogojev za rastline. V takšnih pogojih in v odsotnosti travmatičnih dejavnikov je verjetnost bolezni rastlin s temi patogeni majhna. Toda v ekstremnih pogojih lahko ti povzročitelji v kratkem času povzročijo znatno škodo, kar se izraža v hitri smrti številnih rastlin.

Obvezni zajedavci, ki se nahajajo na najvišji evolucijski stopnji parazitizma, najpogosteje povzročajo kronične bolezni. Obstoj na gostitelju omogoča, da ti organizmi v daljšem obdobju bolj celovito uresničijo svoj reproduktivni potencial. V nekaterih primerih se v okuženih tkivih po spodbudnem vplivu patogena na metabolizem gostitelja tvori proliferacija, ki je videti kot rakavi tumorji, žleze itd. Ti povzročitelji so raznoliki, med njimi so glive iz različnih sistematičnih skupin, virusi. Spremembe okoljskih razmer praviloma vplivajo le na čas nastanka in intenzivnost bolezni. Uporaba odpornih sort in hibridov je radikalen način za boj proti obveznim zajedavcem.

Razvoj patološkega procesa

Rastlinski paraziti so bolj verjetno lokalno razširjeni, toda pod ugodnimi pogoji se hkrati okuži veliko rastlin. Takšne množične rastlinske bolezni, ki se pod določenim časom na omejenem območju razvijejo pod vplivom patogenov, imenujemo epifittosti. Kakršna koli epidemija je močno neravnovesje, ki je značilno za naravne skupnosti, vendar se tudi drži določenih zakonov. Razvoj epifitotikov je možen ob hkratni kombinaciji treh stanj:

a) če se je na omejenem območju nabrala velika zaloga patogenov-

b) če se na tem ozemlju gojijo kultivarji, dovzetni za patogena-

c) obstajajo optimalni okoljski pogoji za razvoj bolezni.

Nekateri dejavniki lahko oslabijo, drugi lahko izboljšajo epifitotski proces. Tako se intenzivnost okužbe oslabi, če so rastline odporne na patogene rase, in se poveča, če se nabere več virusnih povzročiteljev patogena, ki lahko premagajo odpornost. Epifitotija preneha pod vplivom agrotehničnih ukrepov, ob pravilni uporabi fitofarmacevtskih sredstev, tako proti samemu patogenu kot proti njegovim prenašalcem.

Vsaka epifitotija ima tri stopnje: pripravljalna - sama epifitotija - bledi. Prva je kopičenje nalezljivega nastanka. Lahko traja precej dolgo - pri monocikličnih boleznih - več let. Na drugi stopnji opazimo ogromen poraz rastlin, ki se pogosto konča s smrtjo. V končni fazi se intenzivnost razvoja bolezni postopoma zmanjšuje, bodisi zaradi bioloških značilnosti patogena bodisi zaščitnih ukrepov.

V procesu kmetijske pridelave se epifitotska situacija najpogosteje pojavlja z monokulturo, povečano mineralno prehrano in gojenjem produktivnih rastlin z dobrim okusom, vendar nestabilnimi za bolezni itd..

Najbolj racionalno je uporabljati agrotehniške metode za preprečevanje epifitotij. Vključujejo naslednje:

• uravnavanje rastnih pogojev rastlin, tako da postanejo neugodne za povzročitelja (spremenite temperaturo ali vlažnost zraka, kislost substrata, uporabite zaščitne mreže in film za mulčenje itd.)-
• odprava pogojev za množično okužbo rastlin (uničiti prenašalce okužbe, posušiti rastline in s tem ustvariti pogoje, ki ovirajo gibanje zoospor, konidij itd.)-
• povečana imunost rastlin z uporabo imunomodulatorjev-
• uporaba celotnega kompleksa fitofarmacevtskih sredstev za zatiranje izbruha razmnoževanja patogenov-
• ustvarjanje pogojev za obnovo vegetativne mase rastlin zaradi dodatnega gnojenja, uporabe regulatorjev rasti, urejanja namakalnih norm, dodatne osvetlitve itd..-
• odstranitev prizadetih rastlin in rastlinskih naplavin, ki bi lahko postali vir novih epifitotij-
• uporaba zdravil za boj proti latentni obliki bolezni-
• aktiviranje aktivnosti naravnih regulatorjev (povečana biotska raznovrstnost znotraj agrobiocenoze). Na primer, pri ukoreninjenju potaknjencev, uporaba sevov Pseudomonas fluorescens (163 in AP 33) in P. aureofaciens vodi v ostre spremembe biocenoze tal v rizosferi potaknjencev, zmanjšanje števila koreninskih zajedavskih ogorčic, gliv in bakterij. Število koristnih mikrobiot (aktinomicete, trihoderme in ogorčice - mikrobofagi, plenilski nevretenčarji itd.) Se nasprotno poveča za 2-5 krat.

Da bi preprečili razvoj epifitotij, je treba posebno pozornost nameniti čistosti semenskega in sadilnega materiala iz fitopatogenov, za gojenje odpornih sort in hibridov. Menijo, da se do 50 rastlinskih bolezni obnovi kot posledica prenosa patogenov s semeni.

Specializacija patogena

Vsak patogen se je prilagodil parazitiranju na določenih vrstah, sortah in v najbolj primernih fazah rastlin. Nekateri patogeni za svoj obstoj izberejo posebne rastlinske organe in tkiva. V povezavi s to "razumljivostjo" v hranilnem substratu je običajno razlikovati več vrst specializacije:

1. Filogenetska specializacija - kažejo se v prilagodljivosti patogenov na prehrano na rastlinah določene družine, rodu, vrst in celo sorte. Visoko specializirani patogeni ali polifagi parazitirajo na rastlinah različnih družin ali znotraj iste družine v različnih rodovih. Na primer, povzročitelj sive gnilobe - Botrytis cinerea vpliva na kumare, zelje, korenje in številne druge pridelke. Visoko specializirani povzročitelji bolezni ali monofagi, ki okužijo rastline istega rodu ali vrste, vključujejo povzročitelja bakterije patogena nekroza paradižnika Pseudomonas corrugata, ki okuži paradižnik.

Patogeni ene vrste se delijo na še bolj specializirane oblike, ki se razlikujejo le po njihovi sposobnosti parazitiranja na nekaterih sortah gostiteljske rastline - te oblike imenujemo fiziološke rase.

2. Ontogenetska ali starostna fiziološka specializacija določa sposobnost patogena, da okuži rastline v določeni fazi njegovega razvoja.

3. Organotropna ali tkivna specializacija za katero je značilno zadrževanje patogenov na določene organe in tkiva rastline. Za ponazoritev tkivne specializacije lahko damo primer povzročiteljev pravih praškastih plesni, ki se prehranjujejo predvsem v tkivih povrhnjice.

Pogosto obstajajo situacije, ko ena bolezen naredi rastlino bolj dovzetno za škodo zaradi druge pridružene bolezni.

Dokaj pogosto rastlino hkrati prizadene ne ena vrsta, temveč več vrst patogenov, tj. pride do mešane okužbe. Takšne okužbe se pogosto razvijejo neodvisno ena od druge, ponekod pa pride do oslabitve simptomov ene od bolezni.

Znano je, da niso vse spremembe posledica bolezni, po drugi strani pa vsaka bolezen ne povzroča simptomov, kar dokazujejo asimptomatske oblike viroze in mikoze.

Bolezni rastlin običajno delimo v dve skupini: nalezljive in neinfekcijske. Nalezljive ali parazitske bolezni povzročajo patogeni mikroorganizmi, glavni znak teh bolezni je nalezljivost, tj. sposobnost prenosa z ene rastline na drugo. Vzročniki ali povzročitelji bolezni so lahko glive, bakterije, virusi, viroidi, fitoplazme, aktinomiceti, protozoji (Protozoa) in ogorčice, ki se razvijejo v gostiteljski rastlini. Nekomunikativne bolezni ali motnje so posledica izpostavljenosti neugodnim okoljskim razmeram ali motenemu razvoju organov ali celotne rastline.

Patološki proces se kaže v fiziološko-biokemijskih in z njimi povezanih morfoloških spremembah, ki nastanejo zaradi delovanja tako patogena kot gostiteljske rastline. Anomalije v videzu rastlin (simptomi), značilne za določeno bolezen, se ne pojavijo takoj, temveč med nastajanjem sprememb. Izražajo se v kršitvi rasti celotne rastline ali njenih posameznih delov, v ukrivljenosti posameznih organov, pojavu tumorjev, izrastkov, nekrozi (povrhnjici, parenhimu, phloemu itd.). In na prvih stopnjah obolele rastline pride do biokemičnih in fizioloških sprememb (kršitev vodnega režima, fotosinteza, dihanje, presnova ogljikovih hidratov in dušika), katerih posledice postanejo opazne šele v določeni fazi. Zato je treba razlikovati med primarnimi znaki (povezani z oslabljenim delovanjem celic in tkiv) in sekundarnimi - vidnimi.

Presnovna motnja, ki se pojavi pri oboleli rastlini, je odvisna od intenzivnosti izpostavljenosti patogenim dejavnikom, od funkcionalnega stanja telesa in zunanjih pogojev. V zvezi s tem ločimo značilne in atipične simptome. Značilni simptomi se pojavijo na glavni gostiteljski rastlini, ki ni odporna na bolezen in v normalnem poteku bolezni. Atipični simptomi se pojavijo na rastlinah z odpornostjo na vrste in sorte, na sekundarnih gostiteljskih rastlinah in tudi kot posledica sinergizma s hkratnim razvojem več okužb. Narava razvoja bolezni je odvisna od rastnih razmer rastlin. Zato za pravilno diagnozo bolezni ne štejejo samo posamezni simptomi, temveč tudi narava razmerja v sistemu "patogen - gostitelj - okolje".

Če so pogoji v prid patogena, ki je prodrl v rastlinsko tkivo, se bolezen začne razvijati. Časovni interval od okužbe (prodiranje patogena v rastlino) do pojava prvih simptomov imenujemo inkubacijska doba. Njegovo trajanje je odvisno od bioloških značilnosti patogena, stopnje občutljivosti rastline in okoljskih razmer. Čim krajša je inkubacijska doba, večje je širjenje bolezni, ker po zaključku rastlina postane vir okužbe. Izjeme so primeri prenosa patogena s sokom. V tej varianti okužena rastlina postane vir okužbe prej: tudi med latentnim potekom bolezni.

Po koncu inkubacijskega obdobja se začne nova stopnja patološkega procesa, za katero je značilno manifestacija znakov poškodbe ali simptomov.