1_Фітоімунологія. Основи
-
Upload
department-of-mycology-and-plant-resistance -
Category
Education
-
view
19 -
download
0
Transcript of 1_Фітоімунологія. Основи
![Page 1: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/1.jpg)
ОСНОВИ ФІТОІМУНОЛОГІЇ
Акулов О.Ю., Заслужений працівник освіти України, канд. біол. наук, доцент кафедри мікології та фітоімунології ХНУ ім. В.Н. Каразина
![Page 2: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/2.jpg)
ХВОРОБИ РОСЛИН
![Page 3: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/3.jpg)
БОТАНІКА МОРФОЛОГІЯ
ТА АНАТОМІЯ РОСЛИН
ФІЗІОЛОГІЯ
РОСЛИН
ФІТОПАТОЛОГІЯ
ФІТОІМУНОЛОГІЯ
![Page 4: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/4.jpg)
Схема викладання дисципліни:
4 лекції + 2 семінарських заняття + самостійна робота
Розподіл балів:
80 – анімальна імунологія + 20 – фітоімунологія
15 – поточні контрольні
25 – курсова робота
40 – іспит
усі навчальні матеріали доступні в мережі Інтернет
![Page 5: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/5.jpg)
Хвороба рослини – будь яке відхилення від норми, стан коли рослині погано
ХВОРОБИ РОСЛИН
викликані абіотичними факторами
неінфекційні хвороби
- посуха, - приморозок, - сонячний опік, - градобоїна - дефіцит елементу живлення …
Викликані біотичними факторами
викликані шкідниками (взаємодіють з рослинами
по типу хижацтва)
викликані паразитами (взаємодіють з рослинами
по типу паразитизма)
інфекційні хвороби або ураження
ушкодження
![Page 6: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/6.jpg)
ОСНОВНА ГРУПА ІНФЕКЦІЙНИХ ХВОРОБ РОСЛИН - МІКОЗИ!
Основні інфекційні хвороби
Бактеріальні
(бактеріози)
Іржа пшениці
(Puccinia graminis)
Вірусні
(вірози) Грибні
(мікози)
Мозаїка огірка
(Cucumber mosaic virus)
Бактеріоз картоплі
(Ralsnonia solanacearum)
![Page 7: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/7.jpg)
ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕРМІНУ «ІМУНІТЕТ»
В АНІМАЛЬНІЙ ІМУНОЛОГІЇ ТА ФІТОІМУНОЛОГІЇ
вірус грипу людини
вразливість толерантність
не імунітет,
а стійкість
є
хвороба
нема
хвороби
конячий грип,
собачий грип
імунітет
![Page 8: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/8.jpg)
Тварини Рослини
Вроджений імунітет
Базальна стійкість
Набутий імунітет
Набута (індукована) стійкість
Специфічний імунітет
Специфічна стійкість
![Page 9: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/9.jpg)
збудник фітофторозу пасльонових
Phytophthora infestans
Milva Burbank
Вразливість Стійкість
Іммунітет
Імунітет (лат. immunitas – “вільний від”, “недоторканний”)
– абсолютна неуражуваність або неушкодчуваність
несумісна комбінація
(стійкість нехазяїна
або імунітет)
![Page 10: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/10.jpg)
Стійкість – такий стан організму, при якому він здатен
ефективно противостояти деструктивному впливу
Стійкість Чутливість (сприйнятливість)
Толерантність – здатність рослини витримувати високе
інфекційне навантаження без суттєвої втрати продуктивності
![Page 11: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/11.jpg)
Фітоімунологія – наука про стійкість рослин
до інфекційних хвороб та шкідників (1919 г.)
Микола Вавілов
![Page 12: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/12.jpg)
Динаміка росту чисельності населення планети Земля
Зараз чисельність населення
становить 7 млрд. 200 млн.,
а згідно прогнозам у 2050 р.
очікується 9,2 млрд.
![Page 13: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/13.jpg)
Динаміка змін кількості с/г земель
![Page 14: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/14.jpg)
ХВОРОБИ, ШКІДНИКИ ТА НЕСПРИЯТЛИВІ ФАКТОРИ ЩОРІЧНО ЗНИЩУЮТЬ 31-42% ВРОЖАЮ
ЩЕ 6-12 % ВРОЖАЮ ПСУЄТЬСЯ ПІД ЧАС ЗБЕРІГАННЯ
![Page 15: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/15.jpg)
Масовий мор рослин через розвиток хвороби або шкідника – епіфітотія
(схожі терміни – епідемія, епізоотія)
альфа-фомоз склеротініоз
Вінницька обл.,
2015 р.
втрати врожаю
100%
![Page 16: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/16.jpg)
Епіфітотії, що призвели до вимирання певних культур в певних країнах,
або загибелі великої кількості людей – фітопатологічні катастрофи
Фітофтороз пасльонових (гриб Phytophthora infestans)
«спалювач рослин небезпечний»
фітофтороз томату фітофтороз картоплі
![Page 17: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/17.jpg)
Фітофтороз повністю знищив
плантації картоплі в Ірландії та став причиною
«великого ірландського голоду» у 1845-46 рр.
Карл Маркс
(1818-1883)
близько 1 млн. людей
померло з голоду
близько 1,5 млн. людей
емігрувала в США
![Page 18: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/18.jpg)
Іржа кави (збудник гриб Hemelia vastatrix)
Вперше зареєстрована
в Кенії у 1861 р.
У 1869 р. виявлена у Шри-Ланці
(колишній Цейлон), звідки
поширилася в усі регіони
вирощування кави
Хвороба знищила усі плантації кави на Цейлоні, після чого
островітяни були вимушені перейти на вирощування чаю
![Page 19: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/19.jpg)
Філоксера (попелиця Dactylosphaera vitifoliae)
Шкідник був завезений в Європу з США
та у 19 ст. майже не знищив усі виноградники Франції
![Page 20: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/20.jpg)
збудник Citrus tristeza virus (CTV)
Тристеця (ісп. tisteza – печаль, смуток)
Масовий мор цитрусових
у Південній Америці у 1900-1930 рр.
переносник – бура
цитрусова попелиця
![Page 21: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/21.jpg)
Ранні уявлення про природу
хвороб рослин
1. Злі духи (шаманізм)
2. Боги, які можуть бути прихильні до людей чи навпаки (політеізм)
3. Божа кара чи підступнісь диявола (монотеізм)
4. Астро-етіологічний підхід (античні філософи
Аристотель, Теофраст, Пліній):
Парша виникає при нестачі опадів при появі на небі сузір`я Плеяд
Іржа більш шкодочинна при повному місяці, бо його тепло
продовжує ушкоджувати рослини навіть після того, як сідає Сонце
Усі гнилі викликаються холодом, бо місячне сяйво є вологим та холодним,
і ця суміш вбиває молоді рослини
«Зоряні гнилі» винограду виникають
після сходження на небі сузір`я Собаки
Формуються основи сільськогосподарьскої астрології
та сільськогосподарської метеорології
![Page 22: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/22.jpg)
5. Хвороби – результат дії нечистої сили (відьми)
6. Гуморальна етіологія хвороб (теорія соків)
Гіпократ (4 ст. до н.е.) – 4 сока, пов`язані з 4 основними елементами,
в нормі вони збалансовані – порушення балансу призводить до хвороби
Вольфар (1718 р.) – monstra tricorporea – переродження клітин рослини
при порушенні транспорту соків
Метью Тіллет (1755 р.) – теорія отрут (virus), що отруюють рослину
Франц Унгер (1833 р.) – книга «Сип у рослин»: хвороби рослин подібні
до висипань на шкірі хворої людинии та обумовлені хворобливим станом їх соків
7. Еліас Фріз (1832 р.) – відмітив схожість репродуктивних структур
у деяких сапротрофних грибів та фітопатогенів.
Припустив, що деякі хвороби рослин є грибної природи
8. Антуан де Бари (1853 р.) – довів, що сажка пшениці це мікоз
![Page 23: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/23.jpg)
В книзі «Die Brandpilze» («Сажкові гриби») була
доведена інфекційна (а саме грибна) природа
сажки злаків, а також спільність життєвих циклів
фітопатогенних та інших грибів
Антуан де Барі (1831-1888)
Фітопатологія – наука про хвороби рослин
виокремилася з мікології у 1853 р.
![Page 24: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/24.jpg)
РОЗВИТОК УЯВЛЕНЬ
ПРО ПРИРОДУ СТІЙКОСТІ
(ІМУНІТЕТ) РОСЛИН
![Page 25: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/25.jpg)
Натан Кобб (1892)
США, Австралія:
нематоди
мікроскопічна техніка
іржасті гриби
Уільям Фаррер (1898)
Австралія:
селекція пшениці
іржасті гриби
ТЕОРІЯ СТРУКТУРНОГО
(МЕХАНІЧНОГО)
ІМУНИТЕТУ РОСЛИН
габітус рослини,
механічна структура,
товщина кутікули,
форма и опушеність листків,
розміри та розташування продихів…
Надзвичайно важливим
фактором стійкості
є наявність «броні»
– клітинної стінки
![Page 26: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/26.jpg)
Джордж Массі (1905)
ХЕМОТРОПІЧНА ТЕОРІЯ
проростання спор паразитичних грибів
активізується чи пригнічується різними
екстрактами з рослин
«Стійкими є ті сорти, які
хемотропічно відштовхують
патогена, а вразливими – які
продукують речовини атрактанти»
Велика Британія:
Королівський ботанічний сад,
Британське мікологічне товариство,
“The origin of the parasitism in fungi”
![Page 27: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/27.jpg)
Гаррі Маршалл Уорд (1905)
ТЕОРІЯ ТОКСИНІВ-АНТИТОКСИНІВ
«Чутливість рослин до хвороб залежить від здатності
гриба долати супротив рослини, а стійкість це
здатність клітин рослини продукувати антитоксини»
Велика Британія: Кембрідж
Вивчав іржу кави на о. Цейлон,
один із засновників вчення про
бактеріози рослин
ПАТОГЕН
РОСЛИНА
токсин антитоксин
![Page 28: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/28.jpg)
Даніель Мак Дугол,
Уільям Каннон (1910)
ОСМОТИЧНА ТЕОРІЯ
«Стійкість або чутливість рослин
визначається осмотичним тиском
клітинного соку»
Інститут Карнегі, Вашингтон, США Осмотичний тиск омели 30-35 атм,
а тополі 14-15 атм
Із збільшенням концентрації клітинного соку
збільшується стійкість винограду до переноспорозу
Жюль Лоран,
J. Laurent (1911)
![Page 29: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/29.jpg)
Ноель Бернар (1909)
ФАГОЦИТАРНА ТЕОРІЯ
«При приникненні гіфи паразитичного гриба в клітину
рослини її ядро збільшується в розмірах, стає лопасним,
наближається до цієї гіфи та оточує її…»
Описав явище мікогетеротрофності проростків орхідей;
спостерігав знищення пелотонів гриба в клітинах орхідей
(помилково вважав, що це фагоцитоз)
пелотони
![Page 30: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/30.jpg)
О. Комес (1916)
КИСЛОТНА ТЕОРІЯ
«Стійкість або чутливість рослин
визначається pH клітинного соку»
Згодом було доведено, що збільшення вмісту цукрів збільшує уражуваність рослин,
а органічних кислот, дубільних речовин та антоціанів – стійкість
Спостереження, що «дикі» (більш кислі та терпкі) сорти винограду
є більш стійкими до хвороб, аніж «культурні»
![Page 31: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/31.jpg)
Микола Вавілов
у 1919 р. Критично проаналізував та узагальнив
роботи усіх попередників
та запровадив нову науку – фітоімунологія
ЕКСПЕРИМЕНТИ З ІМУНІЗАЦІЇ (ВАКЦИНАЦІЇ) РОСЛИН
1901р. – фізіологи Дж.Бовері та Дж.Рай
та дуже численні послідовники
ВЧЕННЯ ПРО СИСТЕМНУ
НАБУТУ СТІЙКІСТЬ РОСЛИН (SAR)
![Page 32: 1_Фітоімунологія. Основи](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022030305/587427761a28ab72188b5651/html5/thumbnails/32.jpg)
Мюллер К.О. та Бергер X., 1941 р. – ТЕОРІЯ ФІТОАЛЕКСИНІВ
Токін Б.П., 1928 р. – ТЕОРІЯ ФІТОНЦИДІВ
Флор Г.Г., 1955 р. – ТЕОРИЯ «ГЕН-НА-ГЕН»
(відкриті гени специфічної стійкості рослин)
Ван дер Планк Я.Е., 1966 р. – ТЕОРІЯ ВЕРТИКАЛЬНОЇ
ТА ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ СТІЙКОСТІ
***
1990-ті рр. – розшифрована структура
специфічних рецепторів рослин