Анатомо-морфологические нарушения

Анатомо-морфологические изменения растений, возникающие на основе физиолого-биохимических нарушений, определяют характер сим­птомов и тип болезни. Они проявляются в нарушениях строения и струк­туры тканей, роста и формы пораженных органов или растения в целом.

Нарушения строения и структуры тканей.Анатомические изме­нения происходят в клетках и тканях пораженных растений при самых разных заболеваниях. Наиболее распространенные среди них - гипертро­фия, гиперплазия, гипоплазия, некроз, мацерация, дегенерация, облитерация.

Гипертрофия - увеличение размера и изменение формы клеток под влиянием патогена (например, при поражении ветвей и стволов мож­жевельника ржавчинными грибами, при экзобазидиозах растений).

Гиперплазия - увеличение количества клеток вследствие их усиленного беспорядочного деления под воздействием патогена (напри­мер, при бактериальном раке корней и стволов древесных растений, ржав­чинном раке пихты) - (см. рис. 3).

Гипертрофия часто сочетается с гиперплазией, например при дефор­мациях плодов, листьев и ветвей, вызываемых грибами порядка тафриновых, при поражении корней килой. Как гипертрофия, так и гиперплазия ведут к патологическому разрастанию тканей, образованию на пораженных органах растений вздутий, опухолей и других деформаций (см. рис. 15).

Гипоплазия - уменьшение размера или количества клеток, ве­дущее к уменьшению объема, патологическому недоразвитию какой-либо ткани, отдельных органов или всего растения. Гипоплазия может прояв­ляться в образовании перетяжек на стеблях, мелколистности растений, ре­дукции листовых пластинок, атрофии пораженных органов, карликовости растений.

Некроз - отмирание отдельных клеток или участков ткани под действием токсинов патогена или различных абиотических факторов (вы­соких или низких температур, химических веществ, механических повре­ждений и т.п.). Некроз паренхимных тканей листьев характерен для пятнистостей, некроз коры и камбия - для некрозно-раковых болезней стволов и ветвей, некроз флоэмы - для вирусных заболеваний.

Мацерация - разъединение клеток вследствие разрушения меж­клеточного вещества, что ведет к размягчению и распаду ткани. Мацера­ция, наблюдаемая при поражении плодов, семян, луковиц, корней и других органов растений различными видами гнилей, происходит в результате разрушения грибами или бактериями срединных пластинок растительной ткани (рис. 13).

Рис. 13. Анатомо-морфологические нарушения у больных растений: Разрушение срединных пластинок и мацерация тканей под действием бактерий Erwinia carotovora (1) и Pseudomonas pruni (2). На рисунках видно массовое размножение бак­терий в пораженных тканях

Дегенерацией называют перерождение тканей, связанное с на­рушениями обмена веществ и глубокими структурными изменениями, ко­торые могут быть вызваны различными биотическими и абиотическими факторами. В результате разрушения протопластов и клеточных оболочек отдельные клетки или целые участки растительной ткани превращаются в скопления веществ, не свойственных нормальным тканям. Например, при камедетечении древесных пород происходит разжижение клеточных обо­лочек и превращение растительной ткани в камедь- клейкую тягучую жидкость янтарно-желтого или бурого цвета, твердеющую на воздухе. При некоторых заболеваниях встречаются целлюлозная, слизистая, жировая и другие типы дегенерации (рис. 14).

Облитерация - уменьшение объема клеток в результате унич­тожения патогеном их содержимого, ведущее к сморщиванию пораженных органов растений (рис. 14).

Нарушения роста растений.У больных растений могут наблюдать­ся как стимуляция, так и угнетение процессов роста. Усиление вегетатив­ного роста под влиянием пато­гена чаще всего бывает времен­ным и ограничивается отдель­ными органами или частями пораженных растений. В боль­шинстве случаев у больных растений происходит ослабление ростовых процессов, в том числе и общее угнетение роста.

Оно проявляется в уменьшении высоты растений, толщины и длины побегов, размеров листьев и хвои, снижении продук­тивности больных растений по сравнению со здоровыми. При некоторых болезнях сильно выраженное угнетение процессов роста приводит к общему недоразвитию, карликовости рас­тений. Это явление иногда наблюдается при поражении растений ложной мучнистой росой, при вирусных болезнях.

Нарушения формы растений.Изменения формы (деформации) по­раженных органов растений, иногда всего растения, весьма разнообразны и встречаются при многих болезнях растений. Таковы опухоли, наросты, галлы, образующиеся на корнях или надземных частях растений при неко­торых бактериозах, нематодных и грибных болезнях, а также курчавость листьев и ведьмины метлы, вызываемые тафриновыми грибами и вирусами.

Рис. 15. Нарушения формы пораженных органов растений:

1 –развитие ступенчатой язвы на стволе; 2 - курчавость листьев; 3 - скручивание листьев; 4 - ненормальное ветвление; 5 - образование опухолей; 6 - искривление побегов.

При вирусных заболеваниях часто наблюдаются изменения формы цветков и листьев, утолщение и скручивание листовых пластинок, различ­ные новообразования. Характерными особенностями некоторых болезней древесных растений являются ступенчато разрастающиеся наплывы и язвы (ступенчатый рак стволов), искривление побегов ("сосновый вертун") и другие деформации, возникающие в результате нарушения физиологических процессов и патологических изменений строения тканей (рис. 15).

1.7. Понятие об иммунитете растений к инфекционным болезням

Иммунитетом называется невосприимчивость (устой­чивость) организма к инфекционной болезни при контакте с ее возбу­дителем и наличии необходимых для заражения условий. Например, хвой­ные породы никогда не поражаются мучнистой росой, а лиственные - бо­лезнями типа шютте. Ель абсолютно невосприимчива к ржавчине побегов, а сосна - к ржавчине шишек. Такой абсолютный иммунитет обу­словлен биологическим несоответствием этих растений свойствам и тре­бованиям возбудителей данных болезней. Чаще всего он объясняется не­способностью патогена проникнуть в растение и развиваться в нем даже при самых благоприятных для этого внешних условиях.

Наряду с абсолютной устойчивостью к одним болезням у растений может наблюдаться относительная устойчивость к другим за­болеваниям. Она зависит от индивидуальных свойств растения, его анатомо-морфологических или физиолого-биохимических особенностей, уменьшающих возможность заражения или ограничивающих распростра­нение патогена в тканях растения-хозяина. Степень устойчивости растений к болезням может быть различной: от весьма высокой (близкой к полной невосприимчивости) до очень низкой.

У растений различают иммунитет врожденный (естественный) и приобретенный (искусственный). Врожденным иммунитетом называется наследственная невосприимчивость к болезни, сформировав­шаяся в результате направленной селекции или в процессе длительной со­вместной эволюции (филогенеза) растения-хозяина и патогена.

Теория сопряженной эволюции паразита и хозяина на их совместной родине была выдвинута и аргументирована основоположником учения об иммунитете растений к инфекционным болезням Н.И. Вавиловым. Сущ­ность этой теории состоит в том, что географические центры формирова­ния видов растений в большинстве случаев являются одновременно и цен­трами формирования видов, форм или рас их паразитов. Именно в этих географических центрах происходит интенсивный процесс естественного отбора устойчивых форм растений.

Приобретенным иммунитетом называют устойчивость к болезни, приобретаемую растением в процессе его индивидуального развития (онтогенеза) под влиянием определенных внешних факторов (на­пример специальных методов воздействия на растение) или (крайне редко) и результате перенесения данной болезни. Приобретенный иммунитет не передается по наследству.

Врожденный иммунитет растений бывает пассивным и активным.

Пассивный иммунитет- это устойчивость к болезни, кото­рая обеспечивается свойствами, проявляющимися у растений независимо от угрозы заражения. Таким образом, свойства, обусловливающие пассив­ный иммунитет, не являются защитными реакциями растения на нападение патогена.

Активный иммунитет- это устойчивость к болезни, которая обеспечивается свойствами растений, проявляющимися у них только в случае нападения патогена, т.е. в виде защитных реакций растения-хозяина навнедрение возбудителя.