Фитоплазмы размножаются почкованием или бинарным делением. Эти организмы очень вредоносны. Поражённые ими растения часто вообще не дают урожая или он резко снижается.
Паразитические и полупаразитические цветковые растения. Большинство высших цветковых растений обладает способностью к автотрофному питанию; они имеют хорошо развитую корневую систему и надземный ассимилирующий аппарат. В процессе эволюции некоторые виды частично или полностью утратили такую способность и перешли к паразитическому существованию за счёт других растений. Переход происходил путём приспособления к жизни на корнях или надземных органах растений-хозяев, соответственно сформировались группы корневых и стеблевых паразитов. Частично или полностью присасываясь к корням или стеблям растений-хозяев, паразиты с помощью гаусторий извлекают из поводящей системы питательные вещества и воду, что приводит к значительному ослаблению растений, а иногда и к гибели.
Бесхлорофилльные паразиты (заразиха, повилика) – растения, у которых нет корневой системы и ассимиляционного аппарата.
Полупаразиты (марьянник, погремок, омела) – растения, сохранившие листовой аппарат и получающие от растения-хозяина только минеральное питание.
Грибы – обширная группа (свыше 100 тыс. видов) гетеротрофных организмов. Они играют большую роль в круговороте веществ в природе – разложении растительных и животных остатков и самоочищении почвы, образовании гумуса, разрушении лесной подстилки и т. д.
Роль грибов в сельском хозяйстве как положительна, так и отрицательна. Некоторые виды грибов стали сельскохозяйственными культурами (шампиньоны). Есть грибы гиперпаразиты (паразиты второго порядка), которые используются в борьбе с возбудителями заболеваний растений. Однако более 10 тыс. видов грибов являются возбудителями болезней растений – 83,3 % заболеваний сельскохозяйственных культур вызываются грибами.
Токсины многих грибов вредны для человека и животных. Отмечены отравления хлебом, приготовленным из ржаной муки с примесью склероциев спорыньи и т. д. Известны грибковые болезни животных и человека.
Чтобы правильно организовать борьбу с возбудителями болезней растений, необходимо, прежде всего, их определить. Это можно сделать, зная основные принципы систематики тех или иных организмов, состав их главнейших групп.
Систематика грибов – деление на отделы, группы, классы, порядки, семейства – построена на основе естественных эволюционно сложившихся связей между отдельными группами.
Современная систематика грибов основана на строении органов размножения, морфологических, цитологических, биологических, физиолого-биохимических признаках. Грибы объединены в царство (Mycota) и делятся на два отдела: слизевики (Myxomycota) и настоящие грибы (Fungi). Отдел Fungi, в свою очередь, делится на группы, классы, подклассы, порядки, семейства, роды, виды и т. д.
В группу низших грибов входят классы: гифохитридиомицеты, хитридиомицеты (одножгутиковые), оомицеты (двужгутиковые) и зигомицеты (безжгутиковые). Высшие грибы делят на три класса: сумчатые, базидиальные и несовершенные.
Схема деления грибов на классы
| Отдел настоящие грибы | |
| Низшие грибы | Высшие грибы |
| Вегетативное тело – плазмодий или грибница несептированного строения | Вегетативное тело – грибница многоклеточная или септированная |
| Гифохитридиомицеты | Аскомицеты |
| Хитридиомицеты | Базидиомицеты |
| Оомицеты | Несовершенные грибы(Дейтеромицеты) |
| Зигомицеты | |
Класс хитридиомицеты (Chytridiomycetes). В этот класс входят виды, подвижные стадии которых (зооспоры) имеют один жгутик и хитин в клеточных стенках.
Класс оомицеты (Oomycetes). Это виды, подвижные стадии которых (зооспоры) имеют два жгутика, оболочка клеток в основном содержит целлюлозу.
Класс зигомицеты (Zygomycetes). В этот класс объединяют виды, не имеющие подвижных стадий в цикле развития.
Класс аскомицеты (Ascomycetes). Обширный класс, насчитывающий свыше 30 тыс. видов. Эти грибы имеют хорошо развитую септированную грибницу.
Класс базидиомицеты (Basidiomycetes). Эти грибы имеют хорошо развитый дикариофитный многоклеточный мицелий.
Класс несовершенные грибы (дейтеромицеты) (Deuteromycetes) включает около 30 тыс. видов, которые по строению септированного мицелия относятся к высшим грибам, но в процессе эволюции утратили высшие половые формы спороношения, развиваются и размножаются в основном в гаплоидной конидиальной стадии.
1.6. Понятие об иммунитете растений
Понятие «иммунитет» произошло от латинского слова immunitas, что означает «освобождение от чего-либо».
Со второй половины XIX в. учение об иммунитете стало развиваться как наука, основные принципы которой были сформулированы выдающимся русским учёным И. И. Мечниковым (1845 – 1916). Он писал, что под невосприимчивостью к заразным болезням нужно понимать общую систему явлений, благодаря которым организм может выдержать нападение болезнетворных микробов. И. И. Мечников – не только автор теории фагоцитоза и положения об антагонизме организмов, но и создатель общебиологической науки иммунологии. Если учение об иммунитете животных развивалось быстро благодаря многолетним исследованиям И. И. Мечникова, учение об иммунитете растений формировалось очень медленно. Первая попытка теоретически обосновать опыт исследования иммунитета растений к инфекционным болезням была сделана Н. И. Вавиловым (1887 – 1943), который в 1919г. опубликовал монографию «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям». Эта работа положила начало изучению устойчивости растений на генетической основе. Н. И. Вавиловым было указано и генеральное направление использования иммунитета растений в селекционной работе, а именно, скрещивание культурного восприимчивого вида с иммунными родами и видами диких сородичей. Он стал основоположником учения об иммунитете растений.
В настоящее время принята такая формулировка этого понятия: иммунитет растений – это проявляемая ими невосприимчивость к болезням в случае непосредственного контакта с возбудителями, способными вызвать данную болезнь при существовании необходимых для заражения условий. Изучением закономерностей, определяющих взаимодействие трёх компонентов (растения, паразита и среды), и их взаимной приспособленности, занимается наука об иммунитете растений, которая представляет собой специальный раздел фитопатологии.
Наряду с полной невосприимчивостью (иммунитетом) различают понятия «устойчивость» (резистентность) и «выносливость» (толерантность).
Устойчивость – это способность растения противостоять вредному организму и поражаться болезнью в очень слабой степени.
Устойчивость может быть вертикальная и горизонтальная. Под вертикальной устойчивостью понимают устойчивость к определённым расам возбудителей болезней, горизонтальная устойчивость распространяется на все расы патогенна.
Выносливость – это способность больных растений не снижать свою продуктивность или снижать её незначительно.
Восприимчивостью (поражаемостью) называют неспособность растения противостоять заражению и распространению патогена в его тканях, т. е. способность заражаться при контакте с достаточным количеством инфекционного начала при соответствующих внешних условиях.
У растений отмечены все перечисленные выше типы проявления иммунитета. Так свекла, крестоцветные культуры иммунны к головневым грибам, зерновые не поражаются фитофторозом и т. д. Сорт пшеницы Безостая 1 устойчив к стеблевой ржавчине даже в условиях, способствующих развитию болезни, в то время как сорта Аврора и Кавказ оказались восприимчивыми к бурой ржавчине с развитием в природе вирулентной к ним расы патогена.
Иммунитет растений, в основе которого лежит неспособность определённого возбудителя вызвать заражение данного круга растений-хозяев, называют неспецифическим иммунитетом. Неспецифический иммунитет защищает растения от той группы возбудителей, которые в процессе эволюции не приспособились паразитировать на представителях данного вида, т. е. их филогенетической специализации соответствуют другие виды растений-хозяев. Однако иногда состояние иммунитета может быть присуще не виду в целом, а отдельным сортам внутри данного вида, который поражается соответствующим возбудителем. Такой иммунитет называют специфическим. Специфический иммунитет зависит от физиолого-биохимических и других особенностей сорта, препятствующих проникновению инфекции и развитию патогена в растении. Так, возбудитель рака поражает картофель, но сорта Белорусский 3, Столовый 19, Вихола, Вильня, Нарочь и другие устойчивы к этому возбудителю. Данный вид иммунитета используют в зональных системах защиты картофеля от болезней, особенно в районах, имеющих очаги рака.
Свойство иммунитета (невосприимчивости) растений к болезням может быть врождённым и передаваться по наследству. Такой иммунитет называют естественным, или врождённым. Он зависит от наследственно-генотипических качеств растения и передаётся из поколения в поколение. Наследуемые защитные свойства растений контролируются генами устойчивости, а свойства патогенов вызывать заболевания – генами вирулентности. Наследование устойчивости растений, контролируемое генами, подчиняется законам Менделя.
Между растением-хозяином и паразитом в результате их длительной совместной эволюции сложились сложные генетические взаимоотношения, обеспечивающие выживание обоих партнёров и их равновесие в природе. Теория сопряжённой эволюции паразита и хозяина была выдвинута Н. И. Вавиловым, который доказал, что географические центры происхождения видов растений являются одновременно и центрами формирования их паразитов. В этих центрах происходит интенсивный процесс естественного отбора устойчивых форм растений, которые могут служить исходным материалом для селекции на устойчивость.