Фитопатогенные вирусы

Болезни растений, процессы, которые протекают в растении под влиянием разных причин - возбудителей болезней и неблагоприятных условий среды, проявляются в нарушении функций (фотосинтеза, дыхания, синтеза пластических и ростовых веществ, тока воды, питательных веществ), строения организма и вызывают преждевременную гибель растения или поражения отдельных его органов.

Известно более 30 тыс. различных болезней растений. Их классифицируют по симптомам или типам (патографическая классификация), по поражаемым растениям (растениеводческая классификация) и причинам (возбудителям), вызывающим болезнь (этиологическая классификация). Ведущую роль играет этиологическая классификация, по которой болезни делят на неинфекционные и инфекционные.

К инфекционным болезням относятся, в частности, вирусные болезни растений (различные виды мозаичных болезней, желтух, болезней увядания, карликовости, пролифераций, закукливания); бактериальные болезни растений, или бактериозы (рак растений, чёрная ножка картофеля, различные виды бактериальных гнилей, бактериальный ожог плодовых деревьев, табака), грибные болезни растений, или микофитозы.

Классические исследования Д. И. Ивановского (1892) явились основой вирусологического направления в фитопатологии, медицине, ветеринарии. Интенсивно стали развиваться вирусологические исследования после получения У. Стэнли (США, 1935) чистого кристаллического препарата вируса табачной мозаики. В конце 19 и особенно в 1-й половине 20 вв. в фитопатологических изысканиях стали применять методы экологии, биоценологии, физиологии, биохимии и иммунологии. К. Мюллер (Германия) обосновал зависимость инкубационного периода ложной мучнистой росы винограда (мильдью) от температуры воздуха и влажности. Подобные закономерности были выявлены для фитофтороза картофеля, ржавчины хлебных злаков, парши яблони и груши (работы Э. Эвердингена в Нидерландах, К. М. Степанова, Н. А. Наумовой, Д. Д. Вердеревского в СССР), что позволило разработать методы прогнозирования многих инфекционных болезней растений и своевременно, а поэтому более эффективно, использовать пестициды. Исследования фитопатологической роли агротехнических факторов (севооборот, сроки сева, система обработки почвы, удобрения) дали возможность обосновать и развить агротехнический метод борьбы с болезнями растений.

Начиная с этого периода уделяется возрастающее внимание проблеме иммунитета растений к заболеваниям. Особое место в развитии теории иммунитета растений к болезням занимают труды Н. И. Вавилова, который рассматривал иммунитет как результат взаимодействия растения, возбудителя и условий среды в эволюционном аспекте. Выяснена зависимость устойчивости сортов от паразитической специализации фитопатогенных организмов.

Химико-токсикологическое направление в Ф. определилось после открытия в конце 80-х гг. 19 в. бордоской жидкости (П. М. Милларде, Франция), а затем применения других фунгицидов (формалин, медный купорос, известково-серные отвары). В дальнейшем быстро развивается производство синтетических фунгицидов.

С 50-х гг. в связи с широким применением пестицидов и установлением отрицательных сторон химического метода усилилось внимание к интегрированной защите растений - дифференцированному сочетанию различных методов борьбы с болезнями в целях максимального сохранения полезных организмов, что имеет особенно большое значение в связи с проблемами охраны природы. К 1975 закончилась разработка интегрированных методов борьбы с болезнями леса и многих с.-х. культур, обеспечивающих эффективную защиту от наиболее вредоносных болезней. Ведётся поиск (с конца 60-х гг. 20 в.) веществ терапевтического действия (такими свойствами обладают некоторые антибиотики и системные фунгициды).

Селекционеры и фитопатологи создали ценные ржавчиноустойчивые сорта пшеницы, табака, устойчивые  к вирусу табачной мозаики, чёрной корневой гнили, мучнистой росе. Ведутся большие работы по созданию вирусоустойчивых сортов хлопчатника, совершенствуются методы борьбы с этим заболеванием.

Успешному решению задач защиты растений от болезней и дальнейшей разработке новых проблем фитопатологии способствовали: изучение факторов и закономерностей иммунитета растений; разработка методом определения болезнеустойчивости растений, новых методов фитопатологической экспертизы и ранней диагностики болезней растений; исследования патогенеза различных болезней; исследования химической иммунизации растений различными препаратами, в результате которой способность противостоять болезням передаётся двум - четырём следующим поколениям растений; разработка методов многолетних прогнозов, необходимых для планирования объёмов защитных мероприятий, технических средств защиты растений

Исследования в области фитопатологии осуществляют НИИ и высшие учебные заведения (Всесоюзный и республиканские институты защиты растений, фитопатологические лаборатории отраслевых с.-х. научно-исследовательских институтов и министерства сельского хозяйства РФ, институты микробиологии, генетики, физиологии растений, биохимии в системе АН СССР, кафедры фитопатологии и кафедры низших растений в университетах и учебных заведениях). В университетах, с.-х. институтах, техникумах введены специальные курсы фитопатологии, в некоторых с.-х. высших учебных заведениях организованы факультеты или отделения.

Болезни растений снижают урожай и ухудшают качество растительной продукции. Так, например, в годы, благоприятные для распространения фитофтороза картофеля, урожай клубней снижается на 15-20%, а в отдельных районах на 50% и более. Таким образом, актуальность данной проблемы налицо, и это позволило нам, сформулировать тему нашего исследования как «Фитопатогенные вирусы: свойства, вызываемые болезни, методы диагностики. Особенности мероприятий по защите от вирусной инфекции».

Цель курсовой работы: раскрыть особенности фитопатогенных вирусов, мероприятий по защите от вирусной инфекции..

Для достижения этой цели необходимо решить ряд задач, а именно:

• рассмотреть свойства фитопатогенных вирусов
• определить и проанализировать болезни, вызываемые фитопатогенными вирусами;
• раскрыть особенности мероприятий по защите от вирусной инфекции.

Объект исследования: фитопатогенные вирусы.

Предмет исследования: особенности фитопатогенных вирусов, и мероприятий по защите от вирусной инфекции.

При написании данного исследования был использован широкий круг источников: периодическая печать, учебные пособия, источники Интернет.

Глава 1. Фитопатогенные вирусы

Существование вирусов, было впервые открыто в 1892 г. русским ученым Д.И.Ивановским при изучении мозаичной болезни табака. Он установил, что вирусы по размеру меньше, чем бактерии, они имеют корпускулярное строение, являются инфекционными и размножаются только в живом растении, а на искусственной питательной среде их невозможно выращивать. Вскоре после этого подобные болезни были обнаружены и у других растений: картофеле, огурцах, фасоли, злаках, плодовых и ягодных культурах. Однако ни о строении, ни о химических свойствах вирусов и способах размножения возбудителей этих болезней почти ничего не было известно. И только в 1935 г. американский ученый биохимик У.Стенди впервые получил чистый препарат вируса табачной мозаики в виде кристаллического белка. Через год после этого открытия английские ученые Ф.Боуден и Н.Пири установили, что в состав вирусной частицы входит нуклеиновая кислота, которая играет важную роль в передаче наследственных свойств вирусов. [10, с.12]

1.1  Свойства вирусов

Инфекционные болезни возникают под действием патогенных микроорганизмов, таких как вирусы, микоплазмы, бактерии, актиномицеты и грибы. Инфекционные болезни связаны с питанием, развитием и размножением патогенного микроорганизма на поверхности или внутри тканей растений. Возбудители инфекционных болезней часто обладают способностью к быстрому размножению и распространению среди растений. Из всех групп фитопатогенных микроорганизмов наиболее просто организованы вирусы. Известно более 600 видов вирусов, связанных с растениями. Большинство фитопатогенных вирусов относится к семейству Reoviridae, родам Phytoreovirus, Fijvirus. [12, с.32]

Вирусы - мельчайшие возбудители болезней растений, животных и человека, не имеющие  клеточного строения и способные размножаться только в живых клетках организма-хозяина. (Прил. 1, рис. 1)

На растениях паразитируют около 700 видов вирусов. По своему химическому составу вирусы являются нуклеопротеидами, т.е. состоят из белка и нуклеиновой кислоты. Причем в состав всегда входит только один тип нуклеиновой кислоты – РНК, либо ДНК. Большинство фитопатогенных вирусов содержат РНК. Нуклеотиды, которые составляют нуклеиновую кислоту, располагаются в определенной (свойственной данному вирусу) последовательности. В центре вирусной частицы находится нуклеиновая кислота, она представляет собой спираль, на которую нанизываются молекулы белка. У большинства фитопатогенных вирусов РНК одноцепочковая, но бывают вирусы и с двухцепочковой РНК (вирус карликовости риса, все вирусы грибов). Белок служит вирусу оболочкой, он защищает цепочку нуклеиновой кислоты, когда она находится вне клетки хозяина. Белковая оболочка – капсид. Капсид, содержащий внутри нуклеиновую кислоту вируса – нуклеокапсид. Вирусная частица (вирион) имеет разную форму:

- палочковидная – у большинства фитопатогенных вирусов (вирус табачной мозаики и др.)

- нитевидная – Х-вирус картофеля, вирус мозаики лука и др.

- сферическая или многогранная – вирус бронзовости томата, вирус кольцевой пятнистости вишни и др.

1. Великанов Л. Л. и др. Курс низших растений. М.: Высшая школа, 1981.
2. Власов Ю. И. Сельскохозяйственная вирусология. - М.: Колос, 1982.
3. Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений. М.: Мир, 1978.
4. Головин П. и др. Практикум по общей фитопатологии.- Лань, 2002. - 288 с
5. Дементьева М. И. Фитопатология. - М.: Агропромиздат, 1985.
6. Дьяков Ю. Т. Фитопатогенные вирусы. - М.: Изд-во Моск. университета, 1984.
7. Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л., Джавахия В.Г., Багирова С.Ф. Общая и молекулярная фитопатология.М.2001
8. Жизнь растений, т.2 / Под ред. М.В.Горленко. – М,. 1976.
9. Карташева И.А. Сельскохозяйственная фитовирусология. Москва – Колос; Ставрополь – АГРУС .2003 – с .86
10. Мэтьюз Р. Вирусы растений. - М.: Мир, 1973.
11. Пересыпкин В.Ф.Сельскохозяйственная фитопатология.М.Колос.1992
12. Попкова К.В. Общая фитопатология. Дрофа.2005
13. Поспелов С. М., Берим Н. Г., Васильева Е. Д., Персов М. П. Защита растений. Москва: “Агропромиздат”. 1986, 392с.
14. Родигин М. Н. Общая фитопатология. - М.: Высшая школа, 1978.
15. Рыжков В.Л. Фитопатогенные вирусы, М. - Л., 1946;
16. Семухина Г.Ф. Методические указания к лабораторным занятиям по фитопатологии. Для студентов III курса направления "Агрономия". – М. Изд-во РУДН, 2001, - 55 с.
17. Список пестицидов и агроихимикатов, разрешенных к применению на территории РФ./Приложение к журналу «Защита и карантин растений», 2004 г.
18. Степановских А. С. Практикум по химической защите растений в Сибири: Учебное пособие для вузов. – Омск, 1990.-185с.
19. Степановских А. С. Руководство к учебной практике по химической защите растений: Учебное пособие для с.-х. вузов по агрономическим специальностям. – Курган.: Полиграфист, 1990.-242 с.
20. Тараканов Г. И., Мухин В. Д. Овощеводство: Учебник. – М., 1993.
21. Узунов И.С. Тропическая фитопатология.- М., 1988.
22. Черемисинов Н. А. Общая патология растений. - М.: Высшая школа, 1973.
23. Шевченко С. В., Цилюрик А. В. Лесная фитопатология. - Киев: Виша школа, 1986.
24. Шелудько Ю. М., Рейфман В. Г. Вироидиновый класс патогенов. --М.: Мир, 1978.
25. Шкаликов В. А.Попкова К. В.Стройков Ю. М. Общая патология  Дрофа, 2005 г с. 445
26. Шмыгля В.А. Вирусные и Микоплазменные болезни растений. Методические указания по диагностике и изучению. - М.: ТСХА, 1978.
27. Люминесцентный анализ. Сборник статей под редакцией М. А. Константиновой-Шлезингер, М., 1961