Біологічний контроль збудників хвороб рослин - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Біологічний контроль збудників хвороб рослин

ізіологічно-середовищна шкала часу використовує середовищні властивості або комбінації властивостей, що є важливими для фізіологічного стану господаря або патогену. Цей часовий масштаб ґрунтується на концепції, що певне число середовищних одиниць повинне бути акумульовано для того, щоб ключова фізіологічна подія трапилася. Число днів з певною температурою, вищою за мінімальну -- приклад цього типу шкали часу. Цей тип шкали вимагає безперервного моніторингу змінних середовища (або доступ до таких даних). Складання розкладу у такому випадку оцінки дещо більш важке, ніж з календарною шкалою, якщо бажані регулярні інтервали одиниць. Такими шкалами користувались відносно рідко в фітопатології; однак, приклади є, та й подальше дослідження переваг цієї шкали часу виправдане.

Розширення фізіологічно-середовищної шкали базується на стадіях росту господаря. В межах цієї пов'язаної із господарем шкали, рослина сама слугує як інтегратор всіх середовищних ефектів. Припускаючи, що стадії росту ґрунтуються на ключових подіях у життєвому циклі господаря, оцінки хвороби при цих ключових стадіях забезпечують інформацію, що може бути корисною для аналітичної або модельної мети, для оцінки втрат врожаю, або для оцінки матеріалу у програмах вирощування рослин, стійких до хвороб.

Частота оцінок може залежати від частоти подій, вимог щодо інформації про різні стадії епідемії, або економічних міркувань. На фізіологічно-середовищній або шкалі стадій росту, частота специфічних подій (наприклад, акумуляція температурних днів або перехід до наступної стадії росту) визначить частоту оцінок хвороби. Якщо потрібен докладний статистичний або математичний аналіз епідемії, частота оцінки може визначатись потребою в специфічній кількості спостережень або потребі в спостереженнях під час "критичних" частин епідемії. Для епідемії, що триває 90 днів, тижневі оцінки дадуть 12-13 рівномірно розподілених спостережень. Ця кількість певно є достатньою для більшості випадків; однак, якщо економічні міркування диктують, що можна зробити менше ніж 12 спостережень, буде більш сприятливим зробити оцінки з нерегулярними інтервалами.

Економічні міркування при оцінці хвороби повинні бути врівноважені з потребою у специфічній інформації. Якщо час є обмежувальним фактором (як це і є звичайно), тоді необхідно визначити мінімальне число оцінок. Мета оцінки та знання джерел змін в межах та серед експериментальних одиниць буде диктувати, чи краще зробити більше спостережень у одному місці, або менше спостережень у багатьох місцях.

Можна зробити висновок про те, що маючи досить ґрунтовну теоретичну базу, ми ще не маємо більш-менш стандартних методик щодо об'єктивної оцінки розвитку вірусних інфекцій в агроценозах. Цей факт свідчить про актуальность цієї проблеми як її вузькому (вірусологічному) так і в широкому (сільськогосподарському та екологічному) розуміннях.

Розділ 2. Шляхи розповсюдження вірусів рослин в природі та роль факторів навколишнього середовища

2.1 Клімат та погодні умови

Віруси рослин мають здатність досить швидко розповсюджуватися в біоценозах. Вони можуть поширюватися завдяки переносникам (кліщі, попелиці, нематоди, гриби), передаватися при вегетативному розмноженні через бульби, живці, цибулини. Більшість фітовірусів передаються щепленим. Близько 90 різних вірусів рослин передаються насінням, деякі фітовіруси можуть викликати інфекцію без участі переносників, коли збудник знаходиться в грунті. Знаній екології збудника необхідне для використання необхідних засобів боротьбі проти нього (рис. 1.).

При ураженні рослин -- господарів фітовірусами найчастіше розвивається системна реакція. При цьому інфекція часто протікає з яскраво вираженими симптомами у вигляді мозаїки, скручування, хлорозу, появи енацій та ін. Така інфекція може закінчуватись навіть загибеллю інфікованих частин рослин або і всієї рослини. Разом з тим, інколи перебіг інфекційного процесу проходить без чітких ознак хвороби, які помітні за габітусом рослин. Часто уражений організм може бути прихованим носієм інфекції. Продуктивність такі(Х рослин знижується в незначній мірі. Так реагують на вірусну інфекцію рослини-резерватори, переважна більшість яких відноситься до бур'янів.

Бур'яни (щириця біла, гірчиця біла, суріпиця звичайна, пирій повзучий та ін.) займають особливе місце серед факторів, що знижують врожай сільськогосподарських культур. Для цих рослий характерні велика енергія насіннєвого та вегетативної о розмноження, тривале зберігання схожості насіння. Вони сильно виснажують та висушують грунти, часто являються джерелом розповсюдження хвороб та шкідників сільськогосподарських культур. Джерелом вірусів служить також насіння бур'янів. Завдяки його достиганню та обсипанню до збору сільськогосподарських культур, насіння накопичується на полях у великій кількості. Так, в одному шарі товщиною 30 см знаходиться в середньому від 100 млн. до 4 млрд. і більше насіння бур'янів на 1 га. При обробці грунтів значна їх частина переміщується в верхній горизонт, і їх кількість тут в сотні і тисячі разів перевищує кількість насіння, що висівається. Крім того, грунт може бути забрудненшій кореневищами бур'янів, що також можуть бути уражені вірусами.

Рис. 1. Основні шляхи передачі фітовірусів.

1 - передача за допомогою пилку; 2 - передача за допомогою насіння; 3 - за допомогою векторів-комах; 4 - при прямому контакті з рослинами (механічному пошкодженні); 5 - за допомогою еекпюрів-нематод; 6 - за допомогою векторів-грибів.

Так, вірус мозаїки цукрового буряку уражує також щирицю, осот, кормові боби. Віруси, що викликають жовтяницю буряка, можуть перезимовувати в багатьох розповсюджених бур'янах.

Багато вірусів швидко мігрують завдяки переносникам. Переносниками можуть бути попелиці, цикадки, кліщі, нематоди, гриби та ін. Напевно, перше місце по передачі вірусів серед комах займають попелиці. Такі віруси, як вірус огіркової мозаїки, вірус жовтої карликовості ячменю, У-вирус картоплі, вірус мозаїки цукрового буряку, вірус жовтяниці цукрового буряку можуть передаватися різними видами попелиць. В деяких випадках, наприклад, між вірусом жовтої карликовості ячменю та попелицями, існує симбіотичний взаємозв'язок. При живленні попелиць на уражених цим вірусом рослинах підвищується їх плодовитість. Активними переносниками вірусу смугастої мозаїки пшениці є кліщі Aceria tulipae Keit та Асегіа tritici Schev. ВСМП може довгий час циркулювати в природі. Зимує вірус в інфікованих рослинах і кліщах. З весни та до збору врожаю кліщі інтенсивно розмножуються на рослинах, а потім мігрують на бур'яни (пирій повзучий, стоколос безостий та ін) і кукурудзу. Восени воші мігрують на сходи озимих та уражують їх вірусом (40).

Попелиці і кліщі, як і інші летючі комахи, є одними з важливих факторів, що визначають дальність розповсюдження віруса від джерела. Так, за один день попелиці відносяться вітром на десятки і навіть сотні кілометрів.

Грунт є також одним із джерел інфікування рослин вірусами. Потрапляючи в грунт, віруси здатні інфікувати нові рослини. Існує три групи вірусів, що передаються через грунт:

1. віруси, що передаються грибами;

2. віруси, що передаються нематодами;

3. віруси, переносник яких невідомий.

Крім вірусів, що переносяться або нематодами з родів Longidorus, Xiphinema і Trichodorus, або зооспорами ґрунтових грибів з родів Polymixa і Olpidium, існує група ґрунтових вірусів, представники якої "вільними" вібріонами зустрічаються в грунті і воді та можуть переходити без допомоги переносників від хворих до здорових рослин (non-vectored viruses), хоча деякі з них можуть переноситися нематодами або грибами.

Незважаючи на свою різноманітність, грунтові віруси мають ряд спільних ознак (за винятком ВОМ):

- не розповсюджуються літаючими переносниками;

- накопчуються в рослинах-господарях у високих концентраціях і виділяються через корені інфікованих рослин в грунт;

- надзвичайно стійкі поза живою клітиною;

- можуть інфікувати здорові рослини через корені без допомоги переносників;

- мають, як правило, широке коло рослин-господарів;

- більшість з них мають простий однокомпонентний геном;

- деякі з них можуть розповсюджуватись за допомогою безпосереднього контакту.

В грунт віруси рослин можуть потрапити як прямим (з листових, стеблових і кореневих залишків уражених рослин, та при віддачі вірусів коренями інфікованих рослин), так і непрямим шляхом (вірусовмісні екскременти та вимивання вірусів з контамінованих ґрунтів дощовими водами). Так, вірус огіркової мозаїки може проходити через травний канал людини або тварин, а потім зі стічними водами потрапляти в грунт і вражати рослини.

Джерелами контамінації "вільних" від вірусів ґрунтів або інших субстратів може бути, ймовірно, невелика кількість рослин, що постійно виділяють через корені вірус в навколишнє середовище. Деякі віруси настільки призвичилися до цього способу розповсюдження, що інфікують тільки кореневу систему рослин-господарів або окремі частини їх надземних органів. Діагностика в такому випадку ускладнена, і можна припустити, що віруси цієї групи розповсюджені більш широко, ніж думали до останнього часу.

На даний період в літературі описані 11 вірусів, у яких встановлена віддача вірусів через корені і 11 вірусів, у яких показана інфекція рослин через корені без переносників.

Численні віруси рослин містяться в ґрунті і в поверхневій воді, особливо в сільськогосподарських областях. Ступінь адсорбції і тривалість періоду, на протязі якого інфекційність зберігається і який може тривати тижні, а іноді і місяці, залежить від захисту вірусу і факторів зовнішнього середовища. Серед останніх це тип ґрунту, рівень вологості, рН, температура, вміст органічних субстанцій і звичайно зв'язана з цим біологічна активність середовища. Багато вірусів стабільні і здатні інфікувати рослини без допомоги векторів, а саме нематод та розповсюджених в ґрунті зооспор грибів. Передача вірусу з ґрунту та води ймовірно можлива через непошкоджені корені рослин. Віруси, які є в струмках, можуть переноситись на великі відстані. Іноді нові віруси, не знайдені у рослинах-господарях, були ізольовані з води та ґрунту.

До теперішньої о часу приблизно 9 вірусів були ідентифіковані і кілька інших ізольовані з ґрунту і води лісових екосистем. Вони головним чином належать до: Potex,- Tombus-, Tobamo-, Poty- та Necrovirus груп. Крім цього, ці віруси та принаймні 7 представників інших таксономічних груп, особливо Nepo- та Ilarviruses, були знайдені в деревовидних лісових рослинах. Такі збудники вірусних інфекцій можуть бути більш або менш шкідливі для інших видів рослин. Також багато вірусів було ідентифіковано в квіткових лісових рослинах. Ці патогени являють собою потенційну загрозу для економіки лісового господарства.

Невелика кількість досліджень поширення вірусів в цих субстратах (ґрунті та воді) спонукає нас проводити роботу по ідентифікації та розповсюдженості вірусних інфекцій в агроценозах України.

Останнім часом увага дослідників була привернута до вірусних систем збереження, як видно з екологічних робіт. Для деяких вірусів добре розвинена здатність до збереження на полі (дільниці) компенсується обмеженою здатністю до поширення на нові дільниці. Навпаки, інші віруси, особливо деякі з тих, що передаються персистентим способом повітряними векторами, широко передаються на нові дільниці, але не здатні до довгого збереження на даній дільниці (якщо мова йде виключно про агроценоз). Володіння ефективними способами як передачі, так і збереження, є характерною рисою деяких з більшості постійно циркулюючих вірусів.

Тому що віруси з однієї таксономічної групи мають подібну систему виживання, а різні типи рослинних угрупувань ймовірно мають схильність до різних видів систем виживання, можна очікувати, що специфічні групи вірусів будуть краще адаптовані до специфічних рослинних угрупувань. В середовищі, придатному для контактної передачі тобамо- та потексвірусів, рослини виробляють високу концентрацію відносно стабільних часточок в їхніх господарях. Інші адаптовані до культивованих рослин віруси (CULPAD viruses), включають іларвіруси, які головним чином можна знайти в дерев'янистих видах. Вони передаються пилком при запиленні рослин. Віруси, які переносяться за допомогою грибів (групи вірусу жовтої мозаїки ячменю), персистують на рестингспорах їхніх векторів і віддають перевагу монокультурам. З іншого боку, є віруси, адаптовані до диких рослин (WILPAD viruses) які включають багато груп, таких як непо-, тобра-, геміні-, лютеовіруси. Ці віруси мають широкий спектр господарів і довготривалу персистенцію на їхніх векторах. Ці властивості підходять до виживання в угрупуваннях, які складають багато видів рослин.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7