Imunitatea plantelor la boli infecțioase

Imunitatea se referă la imunitatea (stabilitatea) corpului la o boală infecțioasă atunci când vine în contact cu agentul său patogen și la prezența condițiilor care contribuie la infecție. De exemplu, speciile de conifere nu sunt niciodată afectate de mucegaiul pudră, iar rasele de foioase cu bolile de tip schutte. Molidul este absolut impermeabil la rugina de lăstari, și pin - la rugină de conuri. Această imunitate absolută este cauzată de incompatibilitatea biologică a acestor plante cu proprietățile și cerințele agenților cauzali ai acestor boli. Cel mai adesea se explică prin incapacitatea agentului patogen de a pătrunde în plantă și de a se dezvolta chiar și în cele mai favorabile condiții externe.







Împreună cu imunitatea absolută la o boală în plante, poate fi observată stabilitatea relativă (sau, respectiv, susceptibilitatea relativă); la alte boli. Depinde de proprietățile individuale ale plantei, de caracteristicile anatomico-morfologice sau fiziologic-biochimice ale acesteia, reducând posibilitatea infecției sau limitând răspândirea agentului patogen în țesuturile plantei gazdă. Gradul de rezistență al plantelor la boli poate fi diferit: de la foarte ridicat (aproape de imunitate completă) la foarte scăzut.

Plantele disting imunitatea nespecifică și specifică. Imunitatea nespecifică (sau specia) este rezistența unei anumite specii de plante la acei agenți patogeni care, în general, nu pot ataca această specie. Imunitatea nespecifică asigură inaccesibilitatea plantei pentru cea mai mare parte a microflorei saprotrofice și patogene care locuiește în habitatul acestor plante. Imunitatea specifică (sau varietală) este rezistența soiurilor sau a formelor individuale de specii de plante la agenții patogeni capabili să afecteze această specie.

Distingem de asemenea imunitatea congenitală (naturală) și cea dobândită (artificială). Imunitatea innascuta este imunitatea ereditara la boala, formata ca urmare a unei evolutii articulare lungi (filogenie) a plantei gazda si a agentului patogen sau a selectiei directionate. Imunitatea dobândită se referă la rezistența la boală dobândită de plante în procesul de dezvoltare individuală (ontogenie) sub influența unor factori externi sau ca urmare a transferului bolii. Imunitatea dobândită nu este moștenită.

Stabilitatea plantelor (de obicei de un fel) numai la anumite curse fiziologice ale agentului patogen este denumită verticală, iar gradul de rezistență la toate rasele acestui agent patogen este orizontal. Stabilitatea unei specii de plante sau a unei varietăți de plante simultan cu mai multe boli se numește rezistență complexă sau complexă.

Imunitatea congenitală a plantelor este pasivă și activă. Imunitatea pasivă sau aksenia este rezistența la boală, care este asigurată de proprietățile manifestate în plante, indiferent de pericolul infectării. Astfel, proprietățile responsabile pentru imunitatea pasivă nu sunt răspunsurile de protecție a plantelor la un atac patogen.

Imunitatea activă - este rezistența la boli, care este furnizată de proprietățile plantelor care prezintă ele numai în cazul unui atac al unui agent patogen, adică sub forma reacțiilor de apărare ale plantei gazdă privind introducerea agentului patogen ...

Imunitate congenitală pasivă

Imunitatea pasivă poate fi asociată cu caracteristicile formei și structurii anatomice a plantelor sau cu caracteristicile lor funcțional-fiziologice și biochimice.

Proprietățile plantelor care condiționează imunitatea pasivă sunt, de regulă, manifestări ale stabilității orizontale. Ele sunt foarte numeroase, diverse și pot fi combinate în două grupe principale: anatomico-morfologice și fiziologic-biochimice.

Factori anatomico-morfologici ai imunității pasive

Adaptările de protecție ale plantelor, exprimate în caracteristicile formei sau structurii lor, sunt larg răspândite în natură și joacă un rol important în imunitatea naturală a plantelor. Aceste caracteristici ale plantelor împiedică preponderent infectarea, împiedicând ca agentul cauzator să germineze și să penetreze în plantă. Uneori ele cresc rezistența plantelor, împiedicând răspândirea parazitului în țesuturile gazdei, dacă infecția a avut deja loc. Imunitatea, bazată pe trăsăturile anatomice sau morfologice ale plantelor, se numește și structurală.

factori anatomici și morfologici imunității pasive pot servi ca formă coroană răspândire, și o cantitate mică de structura specială a stomatelor, închis tip de flori, prezența corpurilor pe suprafața pubescence țintit dense sau strat de ceară, cuticule groase sau strat de plută, un țesut puternic de dezvoltare sclerenchyma și alte caracteristici structurale.

Când în vrac, răspândirea formă de Bush, sau coroana-l la lumină solară directă, este mai bine ventilat pătrunde liber, aproape nu capcana de umiditate, astfel, a creat un climat nefavorabil pentru conservarea agenților patogeni infecțioși, spori germinarea fungi patogeni. De aceea, arbori ceteris paribus și arbuști, cu o coroană de boli mai puțin afectate decât copacii cu coroana dens, compact.

Numarul si dimensiunile stomatelor si lentilelor, forma decalajului stomatal, pot fi factori de rezistenta la plante impotriva agentilor patogeni care penetreaza planta prin aceste cursuri naturale. Cu cât numărul de stomate și lenticule este mai mic pe unitatea de suprafață a organelor afectate, cu atât sunt mai mici golurile stomatale, cu atât mai puține sunt șansele de infectare a agentului patogen, cu atât este mai mare rezistența plantei.

Structura florii și natura înfloririi pot determina rezistența sau susceptibilitatea plantelor la boli, ale căror agenți cauzali sunt introduși prin stigmate, nectare și alte părți ale florilor. Speciile și soiurile de plante, caracterizate printr-un tip închis de înflorire, sunt de obicei afectate de astfel de boli mai puțin de specii sau soiuri cu înflorire deschisă.

condiții nefavorabile pentru germinarea sporilor fungici sunt în prezența pe ace, frunze, fructe strat de ceară, sau pubescence abundent, deoarece acest lucru le face non-hidrofilă. De exemplu, albastru-gri ( „albastru“) forme de unele conifere, ace acoperite cu stratul de ceară este de obicei mai rezistent la Schutte și rugina comparativ cu formele convenționale.

Stabilitatea anumitor specii și varietăți de plante la infecții. fungi, care sunt introduse direct prin cuticula, este adesea supusă mai mult decât stratul cuticulare gros specii sensibile. Astfel, în puternice specii izbitoare rugina dracilă Berberis dictyophylla grosimea totala a mucoasei interioare și pereții exteriori ai epidermei este de 0,82 microni, iar refractare Berberis thunbergii - 1,57 microni, adică este aproape de două ori mai mare. Acest factor este, de asemenea, asociat cu stabilitatea la vârstă a frunzelor și a lăstarilor de stejar până la mucegaiul praf. Frunzele de crestere tinere, avand o cuticula subtire, delicata, sunt puternic afectate de mucegaiul praf. Pe măsură ce crește grosimea și rezistența stratului cuticular, crește și stabilitatea frunzelor. Frunzele, care au terminat de creștere, sunt practic nereceptive la această boală. Același rol de protecție este jucat de lignificarea lăstarilor. Cuticula poate servi la patogeni nu numai mecanic, ci și prin barieră chimică, deoarece conține ceară și cutin au proprietăți fungicide.







Factori fiziologici și biochimici ai imunității pasive

Rezistența la bolile plantelor pot fi legate de absența în țesuturi necesare pentru bateriile patogene sau substanțe active fiziologic, metabolismul inconsistență a plantei gazdă substanțe de schimb patogen patogen inhibiției produse metabolice toxice de plante pentru a agentului patogen altor factori adverse.

Printre compușii chimici responsabili pentru rezistența plantelor, fenolii, alcaloizii, uleiurile esențiale, pigmenții, rășinile, terpenele, taninurile și alte substanțe sunt de o mare importanță. Unele dintre ele sunt ele insele toxice pentru paraziți și prezența lor în plantă servește ca o "barieră chimică", care împiedică infectarea.

Rolul protector al altor substanțe este mult mai complex și este asociat cu participarea lor activă la reacțiile biochimice ale celulei care conduc la formarea compușilor toxici. În cazurile în care astfel de reacții apar sub influența agentului patogen, acestea trebuie considerate deja ca reacții de protecție a imunității active.

Substanțele antibiotice caracteristice anumitor tipuri de plante superioare și conținute întotdeauna în țesuturile lor se numesc fitoncide. Cauza Volatile imunitate nespecifică a plantelor la microorganisme saprotrofe, imobilizării procesul de adaptare a acestora la substanțele vegetale schimb gazdă. In unele cazuri, volatile poate fi un factor în rezistența plantelor la paraziți facultativi, dar rolul lor în complexul de echipament de protecție a plantelor mici. Imunitatea plantelor la obligã paraziți și saprotrophs volatili facultative au nici o valoare, deși ele pot împiedica în vreun fel germinarea sporilor de patogen, introducerea acestuia în plantă.

Un rol important în imunitatea pasivă a plantelor asupra organismelor fitopatogene joacă astfel de caracteristici fizico-chimice ale celulelor vegetale, ca permeabilitatea citoplasmei, presiunea osmotică și aciditatea seva celulei.

introducerea rezistentei agentului patogen se poate datora unor caracteristici funcționale ale plantelor, pentru mișcarea stomatelor exemplu ritmul circadian, caracterul de semințe capacitate de germinare pentru formarea intensivă a calus și al vindecării rapide.

Imunitate congenitală activă

Manifestările imunității active sunt natura reacțiilor de protecție specifice ale plantei care apar ca răspuns la infecție. Acestea pot fi direcționate spre suprimarea agentului cauzal al bolii, distrugerea și neutralizarea secrețiilor sale sau restabilirea funcțiilor fiziologice și metabolice afectate ale plantei afectate. Există reacții de protecție antiinfecțioasă și antitoxică ale plantelor (cu toate acestea, nu este întotdeauna posibilă trasarea unei linii clare între acestea).

Reacțiile de protecție antiinfecțioase sunt îndreptate direct împotriva agentului patogen. Acestea împiedică răspândirea parazitului în țesuturile plantei, suprimă dezvoltarea, conduc la localizarea și la moarte. Exemple de astfel de reacții sunt reacția de hipersensibilitate, fenomenul de fagocitoză, sinteza fitoalexinelor.

Reacții de hipersensibilitate care apar ca răspuns la introducerea agentului patogen, este cel mai pronunțat atunci când plantele infectate obligã paraziți, care sunt caracterizate de tip biotrofic de produse alimentare, cum ar fi rugina și făinare fungi, virusuri, mycoplasma. Esența acestei reacții este dispariția rapidă a celulelor unei plante stabile în locurile în care agentul patogen este introdus. Odată ajuns în zona țesuturilor moarte, parazitul-biotrof este localizat în el, este lipsit de hrană și moare.

Extern reacție de hipersensibilitate manifestată în apariția pe frunze mici pete clorotice și apoi necrotice (necroză așa-numita protecție). La plantele cu rezistență ridicată se formează necroze mici, care practic nu afectează activitatea aparatului de asimilare. Reacția de hipersensibilitate este cea mai tipică manifestare a stabilității verticale.

Fagocitoza este digestia intracelulară a microorganismelor patogene. În cea mai caracteristică formă, se manifestă în dezvoltarea miocorizelor endotrofice în rădăcinile plantelor. Când mycorrhizal hifele ciupercilor pătrund în celulele din cortexul primar, în citoplasmă acestor celule apar reacții de răspuns de protecție pentru a slăbi și distruge parazit miceliu sau pentru a preveni răspândirea în continuare a hifelor în țesuturi de rădăcină vie. Ca urmare a acestor reacții mycorrhizal hifele ciupercii sunt țesute în rogojini (vezicule), care apoi digerate treptat formă ramificarea dendritică celulă sau - micoriză arbuscular nu sunt capabile să crească în mod activ și de a trece la celulele vecine ale rădăcinii. Dezvoltarea Datorită fagocitoza și răspândirea ciupercii în rădăcinile plantei gazdă menținut la niveluri simbiotice, oferind unele beneficii pentru ambii parteneri.

Phytoalexinele sunt substanțe speciale de protecție lipidice care, ca și fitoncidele, au acțiune antibiotică. Acestea întârzie dezvoltarea patogenilor sau suprimă sinteza enzimelor și a toxinelor de către agenții patogeni.

Totuși, spre deosebire de phytoncides, fitoalexinele din țesuturile sănătoase sunt absente și se formează numai în cazul infectării plantelor cu microorganisme. În cantități foarte mici (urme), acestea se regăsesc și în cazul deteriorării mecanice a țesuturilor.

Fitoalexine produse de metaboliti de plante deteriorate sau infectate prin interacțiunea dintre agentul patogen și metaboliții din plante gazdă, formarea fitoalexine poate fi cauzată nu numai de agenți patogeni parazitari anumite specii de plante, dar nu este microorganismele patogene. Plantele unui anumit gen sau specie sunt caracterizate de anumite fitoalexine. Este caracteristic faptul că fitoalexinele sunt produse atât prin forme susceptibile rezistente și patogene, cât și prin varietăți de plante. Gradul de rezistență (sau sensibilitate) este determinată în acest caz valoarea fitoalexine și rata de acumulare a acestora în țesuturile plantelor infectate. Plantele stabile pot produce de 2-3 ori mai multe fitoalexine decât plantele sensibile.

Reacțiile antitoxice de protecție ale plantelor sunt direcționate în principal către neutralizarea enzimelor, toxinelor și a altor produse dăunătoare ale activității vitale a agenților patogeni. Reacțiile de acest tip includ restructurarea și activarea sistemelor enzimatice ale plantei gazdă, formarea barierelor mecanice etc.

Cel mai important factor al imunității active este reorganizarea sistemelor enzimatice ale plantei, în primul rând sistemul oxidativ. În cazul infectării plantelor rezistente, activitatea sistemului de oxidare din ele este activată brusc și dobândește natura unei reacții protectoare îndreptate spre reducerea daunelor cauzate de agentul patogen.

Enzimele oxidante ale unei plante rezistente inactivează enzimele hidrolitice ale agentului patogen sau suprimă sinteza acestor enzime. În plus, ele neutralizează toxinele agentului patogen, distrugându-le sau oxidându-le la inofensiv pentru compușii din plante. Trebuie remarcat faptul că enzimele oxidative care nu sunt sensibile la toxinele agentului patogen și chiar activate sub acțiunea lor predomină în plantele rezistente (spre deosebire de cele sensibile).

Rolul protector al enzimelor oxidative ale plantei gazdă constă în faptul că acestea sunt implicate activ în sinteza substanțelor necesare pentru reconstrucția structurilor celulare parazitare distruse și țesuturi și normalizarea proceselor fiziologice.

plantelor rezistență activă se poate manifesta într-o îngroșare a peretelui celulelor din jurul zonei de infecție, porțiunea infectată a formării în jurul stratului de plută sau peridermului strat secundar. Astfel de bariere mecanice întârzie răspândirea agentului patogen si toxinele sale, conduce la localizarea sa, sau deplasarea din planta, împreună cu o porțiune a țesutului afectat (așa cum este cazul cu pătarea frunzelor perforate). Un alt exemplu de reacții protectoare antitoxice de acest tip - formarea în rădăcinile copacilor infectate cu Armillaria periderm secundar, pentru a preveni răspândirea toxinelor ciuperca în părțile overlying ale arborelui. Procesele de formare a barierelor de țesut de protecție sunt, de asemenea, strâns legate de activarea sistemelor enzimatice ale plantei gazdă.

Rezumând a imunității înnăscute a plantelor, este necesar să se sublinieze faptul că rezistența plantelor la boli infecțioase în majoritatea cazurilor, nu este cauzată de caracteristicile individuale sau proprietăți ale organismului și set complex de mecanisme de protecție sunt strâns legate între ele și care acționează în anumite etape ale procesului patologic.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: