Новообразование органоидов и энергообмен инфицированной клетки — Устойчивость винограда к вредителям и болезням

Новообразование органоидов и энергообмен инфицированной клетки

Одна из сторон влияния инфекции заключается в индукции биосинтеза дополнительных количеств активно функционирующих митохондрий, а также рибосом.

Например, количество рибосомального белка у устойчивого сорта капусты при заражении грибом Botrytis возрастало больше, чем в 2 раза (по сравнению со здоровой тканью), тогда как у неустойчивого вида оно практически не изменялось.

Идентичные закономерности наблюдаются и в отношении процессов новообразования митохондрий.

Отсюда следует, что индуцирующее влияние патогена не ограничивается биосинтезом ферментных белков, а включает и другие виды белков (в частности, структурные), а также биосинтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот, липидов и других соединений. Таковы источники дополнительных энергетических фондов, которые создаются в инфицированных тканях устойчивых форм растений и используются ими на осуществление биосинтезов. Первостепенная роль в этих биосинтезах, несомненно, должна быть отведена новообразованию каталитически активных белков-ферментов. Особое значение имеет биосинтез иммунологически специфичных изозимов последних.

В ряде случаев при заражении восприимчивых форм растений увеличивается количество митохондрий, однако в отличие от устойчивых растений эти органоиды являются энергетически «неполноценными». Они отличаются пониженной способностью осуществлять окислительное фосфорилирование и образовывать АТФ по сравнению с митохондриями здоровых тканей. У устойчивых же форм растений вновь образующиеся митохондрии весьма активны в отношении поглощения фосфора и синтеза АТФ.

Эффективность энергообмена инфицированных тканей устойчивых форм растений возрастает также за счет усиления функциональной активности уже имевшихся в тканях митохондрий. Это достигается за счет увеличения сопряженности процессов окисления и фосфорилирования.

Под влиянием инфекции наблюдается также увеличение скорости переноса электронов по электронтранспортной цепи, т. е. увеличивается скорость передачи энергии окисления субстрата сопряженной с образованием молекул АТФ. Это также приводит к повышению энергетического выхода дыхания инфицированных тканей. Следует вновь подчеркнуть, что скорость окисления субстрата увеличивается как в тканях устойчивых, так и восприимчивых форм растений. Однако, если у первых при этом происходит соответствующее усиление процессов поглощения фосфора и его включения в молекулу АТФ, то у поражаемых форм растений усиление интенсивности окисления не связано с адекватным усилением процессов фосфорилирования. Митохондрии с нарушенным сопряжением окисдения и фосфорилирования окисляют субстраты в основном по свободному пути, не обладают дыхательным контролем и имеют низкий коэффициент P/О, который является основным показателем энергетической эффективности процессов биологического окисления.

Дополнительные количества энергии, генерируемой в цепи транспорта электронов в митохондриях и хлоропластах устойчивых форм растений, используются на различные биосинтезы, в том числе и на синтез антибиотических веществ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Система в баллах по определению самых устойчивых сортов винограда к болезням и вредителям

Виноградари часто сталкиваются с различными заболеваниями лозы, которые могут нанести серьезный ущерб урожаю и даже погубить растения. Поэтому каждый из них хотел бы выращивать сорта, которым нужна минимальная обработка или опрыскивание не требуется вовсе. В помощь виноградарям разработана специальная система, по которой можно определить насколько тот или иной сорт устойчив к заболеваниям.

Статья по теме:   Сорт винограда Руссаитис

Недуги и вредители

Наиболее часто встречающиеся заболевания, с которыми приходится бороться владельцам виноградников:

  • Филлоксера или виноградная тля — насекомое-паразит, способное уничтожить целый виноградник. Ее отличительная черта в образовании галл на листьях (деформации, имеющей форму горошины).
  • Клещи (паутинный, красный плодовый и т.д.) — у зараженных этим насекомым кустов урожайность снижается на 30-60%. Паутинных клещей можно обнаружить по плотной паутине с внутренней стороны листьев.
  • Милдью (ложная мучнистая роса) — грибковое заболевание, характерное наличием на молодых листьях полупрозрачных желтых маслянистых пятен.
  • Оидиум (настоящая мучнистая роса) — серо-белый налет, похожий на пыль, можно обнаружить на листьях, верхушках побегов, соцветиях и гроздьях.
  • Антракноз — грибок, образующий на листьях, побегах и соцветиях бурые или коричневые пятна. В результате отмирания тканей на листьях образуются отверстия, а побеги становятся хрупкими.
  • Серая гниль — грибковая инфекция, при которой образуются бурые пятна, покрытые серым налетом. Повреждает побеги, соцветия, гребни и ягоды.

Система невосприимчивости в баллах

Чтобы облегчить подбор наиболее устойчивого сорта к возбудителям инфекций и вредителям, была разработана и принята специальная система устойчивости в баллах.

Система устойчивости сортов винограда — это шестибалльная шкала, по которой сорта оцениваются на наличие иммунитета к тому или иному заболеванию.

0 баллов — самые стойкие сорта. Они не нуждаются в обработке и имеют полный иммунитет, защищающий их от вредителей и болезней. В основном к ним относятся подвойные сорта, которые используют для привитой культуры.

Сорта: Карлос, Нобль, Магнолия.

1 балл — имеют высокий иммунитет к болезням. При заражении повреждается менее 5% виноградного куста. Можно выращивать без химических обработок.

Сорта: Витис рипариа (виноград прибрежный), Изабелла.

2 балла — стойкие сорта. При заболевании повреждается не более 10% вегетативной массы. Не требуют химической обработки.

Сорта: Декабрьский, Клерет Бубальса, Мерло.

3 балла — относительно невосприимчивы к заболеваниям. Поражение болезнью частей растения не более чем на 25%. Необходимо дважды за сезон проводить профилактическое опрыскивание, до и после цветения.

Сорта: Молдова, Бианка.

4 балла — восприимчивы к болезням. Без химической защиты заболевание может поразить от 25% до 50% лозы. Требуют 4-5 обработок за сезон.

Сорта: Ркацители, Мускат кубанский, Янтарь.

5 баллов — неустойчивые сорта. При заболевании поражается 50-100% виноградника. Требуют опрыскивания химическими препаратами до 7 раз за сезон, а лучше после каждого дождя.

Сорта: Кишмиш Хишрау.

Опрыскиватель для винограда

Независимо от уровня устойчивости к болезням виноград рекомендуется опрыскивать 1-3 раза за сезон препаратами от милдью (бордоская жидкость, ХОМ и др.) и оидиума (Коллоидная сера, Импакт и др.). Особенно это касается столовых и бессемянных сортов.

Большинство новых сортов, выведенных селекционерами, имеют устойчивость 2-3 балла. Если лето выдалось влажным их необходимо опрыскивать минимум дважды за сезон, до и после цветения. Старые сорта, как правило, очень восприимчивы к болезням и находятся в системе на 4-5 уровнях. Кусты этих сортов необходимо обрабатывать гораздо чаще, особенно в начале сезона, ранней весной.

Статья по теме:   Сортимент винограда России - виноград

Чем обработать кусты?

От грибковых заболеваний виноград обрабатывают специальными химическими составами. Как правило, большая часть опрыскиваний приходится на весенний период, когда кусты только начинают просыпаться от зимнего отдыха.

Против грибных инфекций применяют фунгициды, например: бордоская жидкость, ХОР и Ровраль.

Защитить виноградник от насекомых-вредителей помогут инсектициды, например: Актеллик, Митак и Актара.

Удачно выбранный сорт, устойчивый к заболеваниям обязательно станет предметом вашей гордости. Осенью виноградник порадует вас не только вкусными свежими ягодами, но и различными заготовками: джемами, соками, изюмом и вином. Важно также помнить, что идеального сорта не существует. Все они имеют свои преимущества и недостатки. Подберите тот, который наиболее подходит вам. В дальнейшем вы изучите все тонкости в выращивании именно этого сорта, что поможет добиться идеальных результатов.

Полезное видео

Автор видеоролика расскажет о сортах винограда по шкале устойчивости к болезням в баллах.

ЛЕКЦИЯ 14. Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам

Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам. Основные сведения о фитоиммунитете. Физиология больного растения. Использование методов культуры клеток и тканей для получения растений, устойчивых к болезням и вредителям. Получение безвирусного растительного материала в культуре in vitro. Иммунитет растений

Цель лекции: Иммунитет – это невосприимчивость растений к возбудителям болезней и вредителям, а также к продуктам их жизнедеятельности. Частные проявления И. р. — устойчивость (резистентность) и выносливость. Устойчивость заключается в том, что растения какого-либо сорта (иногда вида) не поражаются болезнью или вредителями либо поражаются менее интенсивно, чем другие сорта (или виды). Основатель учения об И. р. — советский биолог Н. И. Вавилов, положивший начало изучению его генетической природы. Он считал, что устойчивость против паразитов выработалась в процессе эволюции растений в центрах их происхождения на фоне длительного (в течение тысячелетий) естественного заражения возбудителями болезней. Если в результате эволюции растения приобретали гены устойчивости к патогенам — возбудителям болезней, то последние приобретали свойство поражать устойчивые сорта вследствие появления новых физиологических рас. Американский генетик и фитопатолог Х. Г. Флор выдвинул гипотезу «ген на ген». По этой теории, все гены резистентного растения (R-гены) рано или поздно должны быть преодолены генами вирулентности паразита, так как темп его размножения намного выше, чем у растения. Единой теории И. р. нет вследствие большого разнообразия типов возбудителей болезней и защитных реакций растений. Н. И. Вавилов подразделял И. р. на структурный (механический) и химический. Механический И. р. обусловлен морфологическими особенностями растения-хозяина, в частности наличием защитных приспособлений (например, густое опушение побегов и т. д.), которые препятствуют проникновению патогенов в тело растений. Химический И. р. обусловлен многими химическими особенностями растений. Иногда И. р. зависит от недостатка в растении какого-либо необходимого для паразита вещества, в других случаях растение вырабатывает вещества, вредные для паразита (фитоалексины немецкого биолога К. Мюллера; фитонциды советского биолога Б. П. Токина). Советский микробиолог Т. Д. Страхов наблюдал, что в тканях устойчивых к болезням растений происходят регрессивные изменения патогенных микроорганизмов, связанные с действием ферментов растения, его обменными реакциями. Советский биохимики Б. А. Рубин и другие связывают реакции растений, направленные на инактивацию возбудителя болезни и его токсинов, с деятельностью окислительных систем и энергетическим обменом клетки. Различные ферменты растений, регулирующие энергообмен, характеризуются разной степенью устойчивости к продуктам жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. У иммунных форм растений доля участия ферментов, устойчивых к метаболитам патогенов, более значительна, чем у неиммунных. Наиболее устойчивы к влиянию метаболитов окислительные системы (пероксидазы и полифенолоксидазы), а также ряд флавиновых ферментов. В инфицированных клетках иммунных растений активность этих ферментов не только не падает, но даже возрастает. Это активирование обусловлено биосинтезом ферментных белков, как идентичных присутствующим в незаражённых тканях, так и отличающихся от них по ряду свойств (так называемых изоферментов). У растений, как и у беспозвоночных животных, не доказана способность вырабатывать антитела в ответ на антигены. Только у позвоночных имеются специальные органы, клетки которых вырабатывают антитела. В инфицированных тканях у иммунных растений образуются полноценные в функциональном отношении органоиды протоплазмы — митохондрии, пластиды, рибосомы, которые обусловливают присущую иммунным формам растений способность не только сохранять, но и повышать при инфекции энергетическую эффективность дыхания. И. р. — выражение особенностей протопласта, клетки, ткани, органа и организма в целом, представляющего сложную, разнокачественную и в то же время функционально единую биологическую систему. Характер ответных реакций растений на повреждения вредителями, паразитами — образование химических, механических и ростовых барьеров, способность к регенерации поврежденных тканей, замена утраченных органов — всё это играет важную роль в И. р. к вредителям и паразитам.

Статья по теме:   Делавар белый - виноград

В селекции растений на устойчивость к заболеваниям и вредителям наибольшее значение имеет гибридизация (внутрисортовая, межвидовая и даже межродовая). Исходным материалом для селекции служат авто- и амфиполиплоиды, на основе которых получают гибриды между разнохромосомными видами. Такие амфидиплоиды созданы, например, советским селекционером М. Ф. Терновским при получении сортов табака, устойчивых к мучнистой росе. Для создания устойчивых сортов можно использовать искусственный мутагенез, а у перекрёстноопыляемых растений — отбор среди гетерозиготных популяций. Таким способом советские селекционеры Л. А. Жданов и В. С. Пустовойт получили сорта подсолнечника, устойчивые к заразихе. Для длительного сохранения устойчивости сортов предложено: 1) создание многолинейных сортов путём скрещивания хозяйственно ценных сортов с сортами, несущими разные гены устойчивости. При этом вследствие разнообразия генов устойчивости у полученных гибридов новые расы паразитов не могут накопиться в достаточном количестве; 2) сочетание в одном сорте R-генов с генами полевой устойчивости. Повышению устойчивости способствует также периодическая смена сортового состава в том или ином районе или хозяйстве.

Вопросы для самоконтроля

  1. Что такое иммунитет растений?
  2. Кто является основателем учения об иммунитете растений?
  3. Какие типы иммунитета вы знаете?
  4. Какие методы используются для получения растений, устойчивых к заболеваниям и вредителям?
  5. В чем преимущество использования метода культуры клеток и тканей растений для получения безвирусного растительного материала?

Источники:

http://www.activestudy.info/novoobrazovanie-organoidov-i-energoobmen-inficirovannoj-kletki/
http://vinodelnya.com/zashhita/ustojchivye-sorta-k-boleznyam-i-vreditelyam/
http://studopedia.ru/3_70512_lektsiya-.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector