Головневые грибы (часть 1)

Злаки, пораженные головней, урожая обычно не дают, так как колоски их либо совсем, либо частично разрушены и заполнены черной пылью - спорами головневого гриба. Споры головни мелкие, их очень много. Вот почему головня может распространяться чрезвычайно быстро. Споры головни сохраняют способность прорастать и заражать новые урожаи в течение 10 лет. Колосья и метелки злаков, пораженные головней, можно легко заметить в поле, так как колоски разрушаются, чернеют от скопившихся на них спор. Колоски приобретают как бы обгорелый вид, отчего болезнь и получила название «головня».

Рис.1. Головневые грибы. Пыльная и твердая головня :
1 - на овсе; 2 - на просе; 3 - на пшенице; 4 - на кукурузе; 5 - твердая головня на пшенице; 6 - стеблевая головня на ржи; 7 - споры пыльной головни; 8 - споры твердой головни; 9 - кучка спор стеблевой головни; 10 - прорастание спор твердой и пыльной головни; 11 - зерновки пшеницы, пораженные твердой головней.

Различные виды головни имеют отличительные особенности в развитии. Сперва мы остановимся на развитии пыльной головни проса и на развитии видов, сходных с ней.

Во время уборки и молотьбы проса споры головни разносятся в большом количестве, и в это время они пристают к зерну и перезимовывают. Если весной зараженные зерна высеять, то споры головни начинают прорастать вместе с семенами. Гифы гриба проникают внутрь тканей молодого ростка проса , и мицелий растет с молодым растением по его межклеточным пространствам, не производя вначале заметного разрушительного действия. Присутствие головневых грибов для невооруженного глаза незаметно до тех пор, пока злак не начнет выметывать метелку. В это время гифы гриба особенно обильно ветвятся на верхушке растения и дают многочисленные споры головневого гриба, называемые хламидоспорами . Эти черные споры возникают из клеток гиф и отличаются толстой оболочной, образующейся внутри клетки под старой клеточной оболочной, позднее ослизняющейся. Образование хламидоспор сопровождается частичным разрушением тканей затронутой части растения, в которой скопляется множество черных хламидоспор. Разрушенная метелка проса часто совсем не выходит из влагалища верхнего листа или выдвигается наружу в виде удлиненного черного тела, прикрытого беловатой, легко разрушающейся пленной из мицелия. Хламидоспоры разносятся во время молотьбы, пристают к зерновкам и с ними при посеве попадают в почву.

Подобно же развивается стеблевая головня ржи, пыльная головня овса и твердая головня пшеницы. Споры пыльной головни овса, попавшие на зерновку, прорастают еще на растении, и мицелий внедряется в околоплодник и в чешуи зерновки. Весной, во время прорастания

Возбудитель болезни — Tilletia Tritici и Tilletia levis (син. T. foentes).

Класс: Ustilaginomycetes; порядок : Ustilaginaceae

Возбудители болезни отличаются лишь морфологическими признаками сорусов и телиоспор. В Украине твердая головня пшеницы распространена во всех регионах возделывания культуры.

Проявляется болезнь в молочно-восковой фазе спелости. Пораженные растения немного отстают в росте, имеют сплющенный колос, имеют более интенсивную зеленую с синим оттенком окраску, в сравнении со здоровыми растениями. Колосковые чешуйки раздвинуты, в зернах вместо белого «молочка» образуется серая жидкость с запахом селедочного рассола (триметиламин), в связи с этим Твердую головню пшеницы еще называют мокрой или вонючей. Со временем по мере созревания пшеницы разница в окраске пораженного и здорового колоса исчезает, однако пораженный колос остается прямостоячим. Вместо зерен в них образуется продольные сорусы (головневые мешочки). Оболочка зерновок остается неразрушенной, а наполняет их оливково-бурая масса головневых спор – телиоспор.

Во время обмолота сорусы разрушаются, телиоспоры попадают на поверхность здорового зерна, в солому, частично на поверхность почвы, инфекция накапливается на уборочных и зерноочистных машинах, транспортных средствах, таре. Все это может являться источником инфекции и для здорового зерна.

Зерно пораженное Твердой головней пшеницы – Tilletia Tritici фото



Цикл развития Твердой головни пшеницы – Tilletia Tritici

Попадая в почву телиоспоры сохраняют совою жизнедеятельность на протяжении 1-3 недель. Под воздействием влаги и сапрофитных микроорганизмов они теряют жизнеспособность. В сухой почве они сохраняют способность к прорастанию не более одного года. Поэтому основным источником инфекции есть заспоренные телиоспорами семена.

При прорастании таких семян прорастают и телеоспоры, образуя базидии с базидиоспорами. Вследствие копуляции базидиоспор образуется инфекционная гифа, которая проникает в молодой проросток пшеницы. В пораженных всходах мицелий распространяется по межклетниках. Достигая колоса в период его формирования, он усиленно разрастается и последствии распадается на телиоспоры, образуя сорусы.

В зависимости от температуры на протяжении 1-8 дней после прорастания проростки пшеницы уязвимые к заражению. Оптимальная температура для их заражения 6-13˚С та относительная влажность почвы 40-60%, поэтому более интенсивно оно происходит при слишком ранних посевах ярой и поздних посевах озимой пшеницы, а также при более глубокой заделке семян.

Меры борьбы с твердой головней пшеницы

Обязателен посев здоровыми сертифицированными семенами. Семена с полей, на которых по результатам апробации поражение растений превышает 0,2-0,3% не допускаются к севу.

Основной метод – протравливание семян с использованием химических протравителей со строгим соблюдением норм расхода препаратов.

Биологи относят грибы к особому царству наравне с растениями и животными. Эта группа организмов, насчитывающая почти сто тысяч видов, имеет большое значение для флоры и фауны. Они способствуют природному круговороту веществ. Грибы ускоряют процесс распада животных и растительных остатков и увеличивают плодородие почвы. Наконец, они являются источником пищи для животных и человека.

Сейчас изучение головни, ее признаков и последствий включено в программы всех ВУЗов, обучающих будущих сельхозпроизводителей. Знать специфику, виды и формы возбудителей важно как для селекционеров, так и для агрономов. Первые должны выводить сорта, устойчивые к этому опасному заболеванию, а вторые обязаны тщательно выбирать сорта перед посевом.

Существует несколько типов этого заболевания, которым подвержена пшеница. Так, твердая головня поражает завязь колоска. Причем заражение начинается в почве. Вместо зерна появляется сероватый отросток в виде мешочка, состоящий из спор головневых грибов. Если мешочек раздавить, появится черная масса, которая имеет запах селедки.

На твердую головню похожа другая разновидность заболевания - карликовая. Споры проникают в растение на поверхности почвы. Последствия заражения почти идентичны: на колоске вместо семени вырастает головневой мешочек. Колосья, страдающие от карликовой головни, низкорослы и кустисты.

Стеблевая головня бьет по листьям и стеблям. Суть болезни заключается в следующем: колосья покрываются длинными темными полосками. Это порядок, при котором головневые споры разрушают ткань растения. Из стебля сочится черная споровая масса. Развитие колоса затормаживается. Причем растение заболевает в тот момент, когда у него начинают прорастать семена.

Рожь страдает от этого заболевания так же, как и пшеница. Среди видов головни на ржи распространены твердая, пыльная и стеблевая. Первый повреждает зерна, второй уничтожает колос, третий - листья и стебли.

Ячмень иногда болеет особым видом головни - каменной. Головневые грибы, проникая во время созревания семян, разрушают все части растения. Споры сохраняются на чешуе колоска. Они представляют собой прочную массу, прикрытую пленкой.

Урожай овса может пострадать от покрытой головни. Споры головневых грибов при этом виде заболевания хранятся в комочках, которые прикрыты чешуйками колосков. Когда начинается обмолот, комочки рассыпаются и споры заражают хорошие здоровые семена. Такие же последствия имеет и головня проса.

Злаки являются, пожалуй, самым распространенным видом сельскохозяйственных культур. Для того чтобы получать большие урожаи таких растений, за ними, как и за любыми другими, конечно же, нужно ухаживать. Большое внимание при выращивании злаков уделяется профилактике разного рода грибковых заболеваний. Заражение подобными инфекциями значительно снижает урожайность, а следовательно, и наносит огромные убытки сельхозпредприятиям. Чаще всего злаки инфицируются головней. Это грибковое заболевание способно в некоторых случаях уничтожить и весь урожай пшеницы, ржи или же, к примеру, кукурузы.

Что вызывает

Как происходит заражение зерновых культур головневыми грибами

Вызываемые Basidiomycetes заболевания для исследователей долгое время оставались настоящей загадкой. Объясняли почернение колоса ученые сначала нарушением обмена веществ внутри растений. Позднее также высказывались предположения о том, что подобные изменения проявляются как результат жизнедеятельности каких-либо насекомых или инфузорий.

Споры грибов головни в почерневших растениях исследователями были найдены только в конце XIX века. С тех пор бороться с этой болезнью злаков стало, конечно же, легче.

Как развивается грибница

Головня — это заболевание не только распространенное, но еще и трудно поддающееся лечению. Особенностью грибов Basidiomycetes является очень сильный и жизнеспособный мицелий. Простирается по пораженной ткани он обычно между клеток, но иногда может последние и пронизывать насквозь.

Перед распадом на споры грибница Basidiomycetes начинает очень сильно ветвиться. Ее гифы при этом делятся дополнительными поперечными перегородками. Через некоторое время оболочки клеток мицелия ослизняются, а затем заменяются на более плотные. Далее клетки отшнуровываются от основной ветки грибницы. Такие обособленные участки и называют головневыми спорами. На колосе они образуют хорошо заметную черную массу (иногда плотную, иногда - пылящую).

Все растение целиком мицелий этого вида грибов обычно не пронизывает. В зависимости от конкретного вида возбудителя его можно видеть, к примеру, в завязях культур, в стебле, в частях колоса.

Какие типы головни существуют

стеблевую;

пузырчатую;

твердую;

пылевую;

карликовую.

По характеру проявления на зерновых культурах головню делят на твердую и пылевую. В первом случае у растения поражаются только сами зерновки. Их оболочки при этом практически полностью сохраняются. В них, как в мешочках, и находятся споры гриба.

При заражении пылевой головней растение разрушается практически полностью. Споры гриба при этом на колосе не задерживаются. Порывы ветра очень быстро разносят их по всему полю.

Какой вред наносит гриб

Мука из пшеницы, ржи и т. д., зараженных головней, получается некачественной. На стадии изготовления инфицированное зерно приходится дополнительно просеивать от спор гриба. Однако хлебо-булочные изделия из такой муки все равно получаются невкусными. Продукты, к сожалению, приобретают характерный привкус головни.

Как бороться

Чтобы предотвратить заражение зерновых культур головней, следует:

обязательно протравливать семена перед посадкой;

соблюдать агротехнику — чередовать посев зерновых с другими с/х культурами.

Также нужно стараться выращивать на полях только устойчивые сорта злаков. Таковых селекционерами было выведено немало. К примеру, довольно-таки редко развивается на таких сортах, как Кинельское 92, Харьковское 86, Саратовское 3 и т. д.

Протравливание производится обычно путем выдерживания посадочного материала в теплой воде (около 47 о С) в течение 3 часов. Также убить споры головни можно особыми препаратами, к примеру, «Витавакс».

Как уже упоминалось, заражение злаковых культур этим заболеванием может происходить и непосредственно через грунт. Помимо чередования видов с/х растений, поэтому следует принимать такие меры, как лущение почвы весной.

Какой ущерб болезнь может нанести дачнику

Для того чтобы защитить растения, на огороде, как и на полях сельхозпредприятий, следует прежде всего придерживаться правил севооборота. При соблюдении этого условия дачнику, скорее всего, не придется столкнуться с такой проблемой, как пузырчатая головня кукурузы.

Также для снижения риска потери урожая из-за гриба стоит использовать посевной материал только устойчивых к головне сортов и протравливать его перед посадкой препаратом «Тритиконазол». Сами кусты кукурузы нужно время от времени для профилактики обрабатывать каким-нибудь фунгицидом. Осенью все растительные остатки следует собрать с грядок и сжечь. При этом саму землю на участке нужно перекопать на штык лопаты.

Страница 1

Головневые грибы - интересная во многих отношениях группа базидиомицетов. Известно около 1000 видов головневых грибов, объеди­ненных в 40 родов. Головневые грибы поражают большинство органов своих растений-хозяев, в том числе вегетативные и цветочные почки, листья и стебли, лепестки венчика и чашелистики, ты­чинки и пестики, плоды и семена. Реже они поражают корни. Пораженные части растений выглядят как обугленные или покрытые са­жей. Поэтому заболевания, вызываемые голов­невыми грибами, носят название «головня».

Головневые грибы распространены от Арк­тики до тропиков, почти повсюду, где произ­растают высшие растения, не исключая пу­стынь и гор.

Головня - распространенное и вредоносное заболева­ние, которое поражает все хлебные злаки и дикорасту­щие злаковые травы. Вызывается грибами из класса Базидиомицеты {Basidiomycetes), подкласса Телиомицеты (Teliomycetidae), порядка Головневые (Ustilaginales}.

Возбудители головни.

Возбудители - грибы (класс Basidiomycetes, порядок Ustilaginales). В цикле своего развития они имеют грибницу, головневые споры (телиоспоры), геммы и базидиоспоры.

Мицелий у головневых грибов хорошо развитый, эндогенный, простирается в пораженной ткани по межклетникам, иногда пронизы­вает клетки, способен распадаться на головневые споры Перед рас­падом на споры он сильно ветвится, гифы делятся дополнительными поперечными перегородками, оболочки клеток ослизняются, затем формируются более толстые пигментированные оболочки, и клетки отшнуровываются от основного мицелия. Такие обособленные участки грибницы называются головневыми спорами, они обра­зуют пылящую или плотную темную массу (головню). Мицелий после проникновения в пораженный орган растения распространяется в нем диффузно (особенно у видов, которые заражают в фазу проростка). Однако мицелий не пронизывает все растение. Поражение отдельных или всех частей колоса объясняется тем, что гриб вскоре после зара­жения через точку роста проникает в зачаточный колос, когда расте­ние находится в начальной фазе развития, а затем при энергичном росте стебля быстро выносится вверх. Мицелий сосредоточивается и развивается в зависимости от вида возбудителя в завязи, частях колоса, стебле.

Головневые споры служат для распространения и сохранения вида в неблагоприятных условиях.

Диагностика.

Возбудители головни поражают все хлебные злаки. Заражение растений происходит в молодом возрасте, чаще в эмбрио­нальный период. Разрушению подвергаются отдельные завязи или целые соцветия, стебли, листья. На пораженных органах образуется черная пылящая масса. В зависимости от разрушения тех или иных органов, а также от признаков проявления заболевания различают на хлебных злаках несколько типов головни: пыльную, твердую, пузыр­чатую, стеблевую, карликовую (рис. 1).

По характеру проявления болезни на колосе различают два типа - твердую и пыльную головню. При твердой головне разру­шается только зерно, оболочка зерна сохраняется. Головневые споры находятся как бы в мешке, отсюда и название - головневые мешочки.

Рис. 1. Различные виды головни зерновых культур:

1 - твердая головня пшеницы; 2 - пыльная головня пшеницы; 3 - стеблевая головня ржи;

4 - пыльная головня проса; 5 - пыльная головня овса.

При пыльной головне разрушаются почти все части колоса, споры легко разносятся ветром. Характер проявления болезни на колосе не связан с биологиче­скими и экологическими особенностями видов головни. Это признак, позволяющий легко распознавать близкие виды возбудителя по про­явлению болезни, но он не позволяет объединять их по другим свой­ствам (типу заражения, сохранению инфекции, специализации, мор­фологии и т. д.). Например, биология возбудителя пыльной головни пшеницы (Ustilago tritici) не сходна с биологией возбудителя пыль­ной головни овса (U. avenae) или пыльной головни кукурузы (Sorosporium reilianum). Виды из рода Urocystis (U. occulta и U. tritici) разрушают верхнюю часть стебля, листовые влагалища и листья и образуют продольные черные полосы.

Также смотрите:

Клавдий Гален
Довольно близок к открытию кровообращения оказался Клавдий Гален. Он подробно разобрал механизм дыхания, причём последовательно разобрана работа мышц, легких и нервов; целью дыхания он считал ослабление теплоты сердца. Главным местом, где помещается кровь, признавал п...

Физиолого-биохимические особенности галофильных микроорганизмов
Галофильные архебактерии распространены там, где есть подходящие для этого условия с высоким содержанием NaС1 и других необходимых ионов: в природных соленых водоемах, бассейнах для выпаривания соли, белковых материалах, консервируемых с помощью соли (рыба, мясо, шкур...

Работа, совершаемая при переносе иона внутрь бислойной мембраны
Любой ион в воде стабилизируется благодаря взаимодействиям с диполями воды. Перемещение иона из воды в центр мембраны энергетически невыгодно, поскольку сопряжено с затратами энергии на освобождение иона от гидратной оболочки. Наиболее адекватной количественной модель...