Фітофтороз - одна з найвідоміших хвороб рослин. Про його існування знають навіть ті, кому доводилося вирощувати тільки пластиковий кактус в горщику перед монітором. Саме фітофтори ми зобов'язані багатьма подіями світової історії, але про це нижче.
Фітофтора в основному вражає рослини сімейства Пасльонові - томат. картопля, перець, баклажан, тютюн і т.п. Для цих культур вона дуже небезпечна: за сприятливих умов хвороба може повністю знищити врожай помідорів, картоплі і баклажана. Крім Пасльонових, інфекція може розвиватися на гречці, рицини і садової суниці (полуниці).
У Європі та США фітофтороз був практично невідомий до 1840-х років, а потім майже одночасно з'явився і тут, і там. Хвиля епіфітотій була настільки руйнівною, що в багатьох країнах Європи почався голод. Особливо дісталося Ірландії, в якій картопля була на той час одним з найважливіших продуктів. Фітофтора практично повністю знищувала урожай картоплі щорічно з 1845 по 1849 роки. Незважаючи на допомогу уряду і численних благодійників, сотні тисяч ірландців виявилися буквально на межі виживання. Цей епізод отримав назву Великого голоду або Ірландського картопляного голоду.
збудник фітофтори
Збудник фітофторозу - мікроорганізм Phytophtora infestans. Раніше він вважався грибом, але сьогодні всю групу оомицетов розглядають не в рамках царства гриби, а виносять в царство Найпростіші.
Систематичне положення Phytophtora infestans
- рід Phytophtora (Фітофтора)
- сем. Pythiaceae (Пітіевие)
- пір. Peronosporales (Пероноспоровиє)
- клас Oomycota (Ооміцети)
- царство Fungi (Гриби) за старою класифікацією або Protista (Найпростіші) за новою
Ооміцети, включаючи представників роду Phytophtora, відрізняються від грибів чотирма головними особливостями:
- їх міцелій не поділений перегородками на окремі одноядерні клітини (за винятком перегородок, які відокремлюють органи розмноження);
- клітинна стінка оомицетов складається не з хітину, а з глюкана і целюллози;
- лізин у оомицетов синтезується так само, як у рослин, а не як у грибів;
- структура мітохондрій у збудника фітофторозу не зовсім така, як у грибів.
Спосіб поразки і джерело живлення
Міцелій фітофтори проростає всередину рослин через продихи і чи механічні пошкодження і розвивається в міжклітинному просторі всередині листя, стебел і плодів (а при ураженні картоплі - ще й всередині бульб). Клітини міцелію, виділяють ферменти, що руйнують клітинну стінку рослин. Спеціальні відгалуження міцелію, які називаються гаустории, проникають всередину клітин і використовують їх поживні речовини для підтримання і розвитку патогена.
цикл розвитку
Збудник фітофторозу зимує у вигляді ооспор в грунті, на рослинних рештках, на насінні (у випадку з томатом і баклажаном) і у вигляді міцелію всередині бульб (у випадку з картоплею).
Навесні при підвищенні вологості і температури ооспори проростають, формуючи паросткові трубки. На кінцях трубок формуються спорангії. У них розвиваються рухливі зооспори з джгутиками.
Під час дощу або туману зооспори активно або пасивно потрапляють на незаражені ділянки рослин (це можуть бути листя, стебла і чи бульби) і проростають, утворюючи новий міцелій, який розвивається в межклетниках. Згодом міцелію проростає через всю тканину лист або стебла і утворює зооспорангіеносци, які проколюють епідерміс або проходять через продихи і виходять назовні.
Зооспорангіеносци у Phytophtora infestans прості або розгалужені на кінцях. На них утворюються зооспорангії лімоновідной або яйцевидної форми з гладкою оболонкою і вираженим «носиком». Проростають зооспорангії можуть формувати:
- рухливі жгутикові зооспори - це відбувається при температурі 4 ... 12ºС. Рухливі зооспори можуть змиватися дощем і переноситися вітром з краплями туману, заражаючи все навколо;
- паросток - так зазвичай відбувається в теплу погоду. У цьому випадку новий міцелій формується поруч зі старим.
Цей простий безстатевий цикл розвитку фітофтори може відбуватися протягом сезону дуже багато раз. Кількість спор, що утворюються в ході розмноження збудника просто величезна: підраховано, що на гектарі картоплі при наявності 40 плям на кущі щодня утворюється 8 • 1012 спорангіев, і кожен формує кілька десятків зооспор або новий паросток. Запам'ятайте цю цифру, вона ще зустрінеться нижче.
Крім безстатевого, у Phytophtora infestans, є і статеве розмноження. Для нього необхідно, щоб в популяції були екземпляри двох типів спарювання - вони умовно називаються А1 і А2. Один утворює оогонии (це джерело жіночих гамет), а другий - антеридии (це джерело чоловічих гамет). Після злиття статевих клітин утворюється ооспора з товстою оболонкою, яка здатна пережити тривалу посуху, а у деяких рас фітофтори ще й низьку температуру. На жаль.
Ознаки фітофторозу у рослин
На листі і стеблах фітофтороз проявляється в формі коричневих, маслянистих на вигляд плям, які з часом розростаються і чорніють. При високій вологості повітря на нижньому боці листків і іноді на стеблах на кордоні ураженої і здорової тканини можна бачити смугу сірого нальоту - це зооспорангіеносци зі спорангіями. Уражена тканина при високій вологості повітря загниває, при низькій - висихає і починає кришитися.
На бульбах картоплі поразка має вигляд трохи вдавлених бурих плям. Уражена м'якоть коричнево-бура. Уражені ділянки можуть проходити через всю товщу бульби.
Детальні описи симптомів хвороби на різних культурах з численними фото і т.п. ви можете знайти в інших матеріалах цього розділу.
Чому не існує стійких до фітофтори сортів?
Як ви пам'ятаєте, на гектарі картоплі може утворюватися до 8 • 10 12 спорангіев щодня. Імовірність випадково мутації по кожному окремому локусу зазвичай оцінюється 1 • 10 -9. Це означає, що на кожному гектарі щодня з'являється не менше 1000 мутацій по кожному локусу, а загальне число нових форм і комбінацій просто не піддається підрахунку. Завдяки величезній кількості нових ознак і їх комбінацій фітофтора легко пристосовується до будь-яких механізмів стійкості. Тому стійкого сорту вистачає від сили на один-два сезони. Навіть з урахуванням можливостей генної інженерії нові сорти створюються повільніше, ніж фітофтора створює небезпечні для них раси і штами.
Як же боротися з фітофторозом?
На жаль, єдиним ефективним способом боротьби з фітофторозом є хімічні обробки. Правильно застосовувані фунгіциди різної природи, від простої бордоської рідини до сучасних системних препаратів, здатні знизити шкодочинність хвороби на всіх культурах до прийнятного рівня. Нічого іншого наука запропонувати не може.