Календарь статей
«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
Архив статей
Июль 2017 (1)
Июнь 2017 (8)
Май 2017 (9)
Апрель 2017 (6)
Март 2017 (2)
Февраль 2017 (9)


Яндекс.Метрика

Биология возбудителя белой гнили

Гриб имеет многоклеточную, бесцветную, бесплодную грибницу 6-7,5 мк в диаметре, которая покрывает субстрат в виде пышного, снежно-бело-го, ватообразного налёта. Мицелий гриба, развивающийся внутри пораженной части растения, называется эндофитным, а тот, который находится на поверхности, — эпифитным. При соприкосновении с твёрдыми предметами грибница образует аппрессории. Основным источником заразного начала служат склероции.
Склероции — видоизменение грибницы округлой, продолговатой или неправильной формы, плотной консистенции. В начале образования они белого цвета, по мере созревания наружный слой гиф приобретает тёмную окраску. Наружная ткань склероциев состоит из плотно соединённых и сросшихся гиф гриба с толстыми пигментированными стенками,внутренняя — из рыхлосплетенных бесцветных гиф, заполненных запасными питательными веществами. Величина склероциев сильно варьирует в зависимости от питательного субстрата и температуры — от 1 до 30 мм длиной.
При благоприятных внешних условиях после перезимовки склероции развивают апотеции (сумчатая стадия гриба).
По данным зарубежных авторов апотеции вырастают в основном на склероциях, находящихся на глубине 5 см. С увеличением глубины залегания склероциев количество апотециев уменьшается и на глубине почвы 15 см образуются только ножки апотециев длиной до 6,4 см. Однако А. И. Лукашевич отмечает, что склероции могут образовывать апотеции и на глубине почвы 25 см.
Прорастание склероциев в апотеции зависит от длительности хранения и условий среды. Результаты исследований ВНИИМК показали, что для прорастания склероциев в апотеции необходима резкая смена условий: промораживание или подсушивание. В апотеции лучше прорастают молодые склероции (1-6 месяцев с момента образования). Склероции 3-летнего срока хранения давали только мицелий. Для образования стром и апотециев оптимальная температура находится в пределах 15-20 °С. Повышенные температуры (23-28° C) задерживают образование апотециев, а низкие (3-10° C) сдерживают созревание сумок и отбрасывание аскоспор.
М. Е. Владимирская подчеркивает влияние интенсивности освещения на характер образования сумчатой стадии. При большей интенсивности дневного света (май-июнь) наблюдалось образование апотециев на короткой ножке, не превышающей 1 см. Диаметр диска апотециев также не превышал 1 см. В зимнее время при меньшей интенсивности дневного света длина ножки апотециев достигала 3 см, иногда наблюдалось раздвоение ее вершины, диаметр диска не превышал 0,5 см. Для нормального развития апотециев достаточно ежедневного чередования 12-часовых периодов света и темноты. Непрерывное освещение не оказывает ингибирующего действия. Наилучшее развитие апотециев происходит под влиянием белого света, слабое прорастание — при красном свете (рис. 21).

Биология возбудителя белой гнили

Апотеции представляют собой открытое плодовое тело блюдцевидной или воронковидной формы, сидящее на тонкой ножке, суживающейся книзу. Число апотециев на одном склероции весьма различно и колеблется в пределах от 1 до 41.
На верхней поверхности апотеция располагается гимениальный слой, состоящий из сумок и многочисленных нитевидных парафиз. Сумки цилиндрические, 132-163 мкм длиной и 8,25 мкм шириной, с длинной ножкой.
В каждой сумке по 8 спор размером 9-13x4-6,5 мкм. Споры бесцветные, одноклеточные, овальные, с двумя каплями масла, расположенные в сумке в один ряд. При созревании апотеция аскоспоры выбрасываются из сумок на значительное расстояние (до 65 см). Выбрасывание аскоспор длится от 20 до 40 дней. Прорастая, они образуют грибницу.
Жизнеспособность аскоспор зависит от условий среды. Исследования ВНИИМК показали, что в сухих условиях, при температуре 19-24 °С споры сохраняют способность к прорастанию около 2 месяцев, а при пониженной температуре (5-7 °С) — более 3 месяцев.
Прорастание аскоспор обусловливается влажностью воздуха, температурой, доступом кислорода.
В опытах ВНИИМК прорастание аскоспор отмечено только при 100 %-ной относительной влажности воздуха; при более низкой влажности наблюдалось лишь набухание спор. Температурный оптимум находится в пределах 18-26 °С. Значительный процент проросших спор наблюдается и при 27-28 °С. Температура 14-16 °C задерживает прорастание, а при температуре ниже 10 °С споры не прорастают. Наиболее активно прорастание идет в мелких каплях конденсированных паров воды и на сухом стекле при высокой насыщенности воздуха влагой и достаточном доступе кислорода. Наибольшая длина зародышевых ростков вырастает у спор в присутствии растительной ткани подсолнечника. В этом случае размеры ростков превышали длину споры в 3-7 раз, в то время как при прорастании в воде без тканей подсолнечника ростки были равны длине споры.
В жизненном цикле развития гриба Sclerotinia sclerotiorum образуются мицелий, склероции, вторичные склероции, микроконидии и апотеции с аскоспорами (рис. 22). Заражение происходит либо посредством аскоспор, которые выбрасываются из апотециев в воздух, либо посредством мицелия, распространяющегося от соседних за ражённых растений или от склероции.
Биология возбудителя белой гнили

Н. Е. Коновалова отмечает наличие микроконидий в цикле развития гриба. Очень часто при отсутствии благоприятных условии из цикла развития выпадает сумчатая стадия и из склероциев вырастает непосредственно мицелий гриба. А. И. Лобиком было высказано предположение о наличии у возбудителя болезни биологических рас. В 1932 г. М. П. Антокольская выделила у S. sclerotiorum две расы, северную и южную, различающиеся по морфологическим признакам, размерам аскоспор и патогенности.
Исследования ВНИИМК показали, что популяция гриба характеризуется значительным разнообразием входящих в состав этого вида биотипов. Установлена разная степень патогенности штаммов по отношению к подсолнечнику. Степень патогенности штаммов гриба можно определять в лабораторных условиях по активности кислотообразования, токсимообразования и по количеству аминного азота в фильтрате.
Все штаммы гриба в процессе роста и развития изменяют реакцию среды в сторону подкисления, но скорость и степень подкисления неодинакова. Штаммы, быстро и сильно подкисляющие среду в начале своего развития и сохраняющие оптимум pH продолжительное время, являются наиболее патогенными и по отношению к подсолнечнику. Высокую патогенность проявляют также штаммы, которые в питательной среде накапливают большее количество аминного азота, т.е. продуцируют большее количество экстрацеллюлярных ферментов. Так, наиболее патогенными оказались штаммы, у которых на 1 г сухого мицелия накапливалось от 95 до 180 мг аминного азота. При количестве аминного азота ниже 95 мг/г штаммы имели низкую патогенность. Если в первом случае количество погибших растении составляло 100 %, то во втором — от 23 до 50 %.
В исследованиях ВНИИМК была подтверждена кислотообразовательная способность возбудителя болезни. Выявлено наличие щавелевой кислоты в выделении гриба в фильтрате жидкой питатель ной среды и в экстрактах из поражённых частей растений. Штаммы гриба продуцируют разное количество щавелевой кислоты. Процентное содержание щавелевой кислоты меняется в процессе роста и развития мицелия. С возрастом культуры гриба её содержание увеличивается и у некоторых штаммов достигает 90-99 % от общей кислотности. О. Н. Краснокутскои установлена прямая зависимость между патогенностью штаммов гриба и количеством продуцируемой ими щавелевой кислоты. На основе этого она подразделила штаммы на три группы. Первая группа характеризуется более низкой патогенностью и образует меньше щавелевой кислоты по сравнению со штаммами, отнесёнными ко второй и третьей группам, которым свойственна большая патогенность и образование щавелевой кислоты. Доказано, что растворы щавелевой кислоты оказывают такое же воздействие на проростки подсолнечника, как и 20-дневная культуральная жидкость.
При изучении особенностей морфогенеза возбудителя белой гнили в опытах В. Т. Пивня и Т. П. Алифировой велись наблюдения за ростом и развитием гриба на предметных стеклах на картофельно-глюкозном агаре (КГА) и во влажной камере.
Через 1-2 дня после помещения чистой культуры во влажную камеру и посева на КГА отмечали хорошее развитие мицелия, на 3-й день — образование двух типов конидиеносцев, отличающихся по морфологии. Через 4-5 дней на одних конидиеносцах наблюдали интенсивное формирование микросклероциев, на других — конидии.
Конидии образовывались цепочками на расположенных в разных местах мицелия простых и сложных конидиеносцах. Размеры последних были более 11,2 мкм, конидии — 4-5 мкм. Через 4-5 дней после формирования конидии отделялись от конидиеносцев по одной или цепочками по 3-4 и более (рис. 23).
Конидиеносцы, формирующие микросклероций, образовывались в местах разветвлении и септирования концов гиф мицелия. Это происходило при активном делении клеток, утолщении и окрашивании их оболочки в тёмно-коричневый цвет. В дальнейшем клетки округлялись и принимали неправильную форму (рис. 24).
Биология возбудителя белой гнили

Размеры микросклероциев варьировали от 25,8x24,1 мкм до 44,8x39,2 мкм, средние размеры — 31,4x28 мкм. При визуальном просмотре чистой куль туры микросклероции были слабо заметны в виде уплотнённых узелков мицелия.
Аналогично происходил процесс формирования склероциев при истощении источников питания или подсыхания субстрата при температуре 5-20 °С. При пониженных температурах от 5 до 15 °С образовывались более крупные склероции, при 15-20 °С — мелкие. Они представляют собой агрегацию гиф гриба в виде особых тел сферической формы. Их наружный слой имеет тёмную окраску вследствие утолщения и меланизации оболочек, а внутренний состоит из рыхлой неокрашенной ткани.
Попадая в почву, при влажности не менее 85 % склероции прорастают в мицелии После перезимовки на поверхности почвы или в растительных остатках при определённых условиях склероции прорастают в стромы с апотециями.
Считается, что формирование апотециев начинается внутри склероциев, а продолжается и заканчивается на их поверхности. Авторами уточнён процесс формирования апотециев S. sclerotiorum. Для этого выращивалась чистая культура S. sclerotiorum 3-, 7-, 15- и 45-дневного возраста при температуре 24 °С. Во всех вариантах, кроме 45-дневного, отмечено конидиальное спороношение. Опыт проводился в растильнях по методике В. Ф. Заичук.
На дно растилен насыпалась почва слоем примерно 1 см, потом равномерным слоем толщиной 0,5-1 см распределялась чистая культура возбудителя белой гнили в форме мицелия, мицелия со склероциями и склероциев, с поверхности которых тщательно удалялся мицелий.
Растильни ежедневно поливались кипячёной водой комнатной температуры, не допускалось переувлажнение и пересушивание. Температурный режим поддерживался в пределах 18-22°С. За 2-3 дня до появления стром на поверхность почвы выходила плотная приземистая белая грибница. При формировании стром на поверхности почвы их вырезали вместе с почвой и грибницей для анализа. Образец осторожно промывался водой от частиц почвы и микроскопировался.
Установлено, что при посеве мицелия и мицелия со склероциями грибница состояла из плотного переплетения гиф с микросклероциями, на которых и формировались стромы с апотециями. Стромы появлялись в основном через 17-18 дней в количестве 175-218 шт., только в 45-дневнои культуре их было в 4,6 раза меньше. При посеве только склероциев образование апотециев не отмечено.
Размеры микросклероциев гриба, образующихся в почве на мицелии, варьировались от 25,7x24 мкм до 44,7x39,3 мкм, средний размер — 29,7x27,2 мкм.
Изучена возможность образования апотециев на склероциях, взятых непосредственно из поражённых белой гнилью стеблей подсолнечника и амброзии, растущих рядом. Поражённость растений подсолнечника составляла 82 %. Склероции из стеблей извлекались непосредственно перед закладкой опыта, без удаления с их поверхности обезвоженного мицелия. Параллельно исследовали 5-месячную чистую культуру возбудителя, выращенную на стерильных кусочках растений подсолнечника и также состоящую из склероциев и обезвоженного мицелия. Контролем служили промороженные жизнеспособные склероции.
Наблюдения велись за развитием в почве склероциев и мицелия. Образцы отбирались через 10, 15, 20 дней и при появлении стром с апотециями. При микроанализе склероциев первоначально отмечено появление рыхлого паутинистого мицелия на поверхности. На нём образовывались вторичные микросклероции, на которых при определенных условиях формировались апотеции.
Это отчетливо видно под бинокуляром и микроскопом: каждый апотеций с микросклероциями у основания легко отделяется препаровальной иглой. Склероции очень мелкие, поэтому они не заметны при визуальном просмотре. Их средние размеры 27,7x25,6 мкм. При полном прорастании склероция происходит истощение его внутреннего содержимого и в разрезе он выглядит пустотелым, иногда остаётся только оболочка.
В обоих вариантах и в контроле апотеции появились одновременно через 35-36 дней после закладки в почву и в одинаковом количестве. В первом опыте при закладке свежей культуры в виде мицелия они появлялись в 2 раза быстрее. Это объясняется тем, что на склероциях, взятых с растений, мицелий был подсохшим, обезвоженным и для возобновления жизненного процесса ему и зрелым выдержанным склероциям потребовалось больше времени.
Таким образом, стромы с апотециями формируются не на вегетативном мицелии, как принято считать, а на микросклероциях, образующихся на нём.
Весной, когда апотеции созревают, аскоспоры в больших количествах выбрасываются из асков, захватываются воздушными потоками и рассеиваются на соседние растения подсолнечника, заражая их. Аскоспоры, прорастая в каплях воды с образованием гиф, быстро проникают в ткани растения-хозяина и активно разрастаются. Уже через 24-36 часов после заражения болезнь проявляется на растении в виде тёмных пятен, снежно-белого мицелия. Освобождение аскоспор протекает в течение 2-3 недель. При температуре от 18 до 25 °C они могут сохранять возможность прорастания до 1,5-2-х месяцев.