Ржавчинные грибы — это высшие многоклеточные грибы отдела Базидиомицеты, облигатные паразиты (живут в организме хозяина в анаэробных условиях) покрытосеменных, голосеменных и папоротникообразных растений. Ржавчинные вызывают заболевания множества растений. Признаки заражения — это появление пятен или линий ржавого цвета. Так и сформировалось название порядка — ржавчинные грибы.
Характеристика и особенности жизненного цикла ржавчинных грибов
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения — базидии, они состоят из одноклеточных спор. Спора, попадая во внутреннюю среду растения, дает новый росток, который при благоприятных условиях созревает до мицелия.
Спора созревает на протяжении пяти последовательных стадий:
- пикноконидии и эцидиоспоры – развиваются в весенний период;
- уредоспоры — летние споры;
- телейтоспоры и базидиоспоры — осенне-зимний период жизненного цикла.
На них возложены определенные задачи: поражение растений происходит при помощи эцидиоспор, уредоспор или базидиоспор, пережидание зимнего периода возможно в виде телейтоспор. На этапе телейтоспоры грибы для растений не опасны, они просто дальше преобразуются в базидиоспоры. Ржавчинные грибы иногда пережидают холода внутри растений, живущих более года, а по весне процесс снова начинается сначала.
Грибы, которые в своем развитии прошли все стадии, являются грибами с полным циклом развития. У представителей с неполным циклом развития отсутствуют отдельные стадии. Эти виды ржавчинных можно встретить в зоне умеренного климата, поскольку у них непродолжительный вегетационный период.
Врачи и микологи отмечают, что ржавчинные грибы представляют собой уникальную группу патогенов, обладающих сложным жизненным циклом. Эти организмы могут размножаться как половым, так и бесполым способом, что позволяет им адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Половое размножение часто происходит через образование специализированных споров, которые обеспечивают генетическое разнообразие и устойчивость к неблагоприятным факторам. Бесполое размножение, в свою очередь, позволяет быстро колонизировать новые хозяева. Врачи подчеркивают, что понимание этих процессов имеет важное значение для разработки эффективных методов борьбы с заболеваниями, вызванными ржавчинными грибами, особенно в сельском хозяйстве, где они могут нанести значительный ущерб урожаю.
Род пукциния
Род пукциния самый многочисленный в порядке ржавчинных грибов: насчитывается примерно 1800 видов. Есть представители, живущие с одним хозяином или разными, с полным циклом развития или неполным. Паразитируют на злаковых, многолетних травах, поражают однодольные, астровые растения. Например, гриб рода пукциниевых с разными хозяевами — Puccinia graminis (вызывает стеблевую ржавчину злаковых). В жизненном цикле гриба принимают участие: представитель из семейства Барбарисовые и злаковые растения.
Спороносная стадия развития у ржавчинных грибов располагается на листьях и стеблях растений. На зараженных частях возникают ржаво-бурые пятна, которые расположены в виде линий. За лето они дозревают, высыхают и на них образуются трещины, через которые высыпаются споры, легко распространяющиеся на рядом расположенные растения.
Ржавчинные грибы, относящиеся к классу базидиомицетов, вызывают большой интерес у биологов и агрономов благодаря своей уникальной способности к размножению и сложному жизненному циклу. Эти грибы могут размножаться как половым, так и бесполым способом, что позволяет им адаптироваться к различным условиям окружающей среды. В процессе полового размножения происходит образование споровых тел, которые могут вызывать заболевания у растений, таких как ржавчина.
Жизненный цикл ржавчинных грибов включает несколько стадий, включая мицелий, спороношение и заражение хозяев. Интересно, что многие из них требуют двух различных хозяев для завершения своего цикла, что делает их изучение особенно сложным. Люди отмечают, что ржавчинные грибы играют важную роль в экосистемах, участвуя в разложении органических веществ и влияя на здоровье растений. Однако их патогенные виды могут наносить значительный ущерб сельскому хозяйству, что вызывает необходимость в разработке эффективных методов борьбы с ними.
Размножение ржавчинных грибов
Каждая из спор является двухъядерной – это уредоспора, внутри оранжевого цвета, есть оболочка с шипами и порами. Они имеют овальную форму и располагаются на ножнах, являясь окончаниями нитевидных образований грибов. Уредоспоры прорастают очень быстро, попадая на другое растение, проникают внутрь, разрастаются там, формируя мицелий.
Споры выделяются за летний период несколько раз, поэтому ржавчинные грибы так легко поражают большую площадь растений. Питательные вещества, необходимые для роста ржавчины, поступают из клеток хозяина, что постепенно истощает его организм.
На месте ржаво-желтых пятен в начале осени появляются темные. В них содержатся споры, которые прорастут лишь весной. Это зимние споры – телейтоспоры, они двухклеточные с прочной оболочкой, защищающей споры в зимний период.
Все телейтоспоры пукциниевых грибов вначале имеют по два ядра. На стадии созревания ядра объединяются в одно – диплоидное ядро. С приходом весны на останках злаковых растений спора начинает прорастать и выбрасывает две нити, куда перемещаются ядра. Ядра, с двойным набором хромосом, начинают делятся с помощью непрямого деления, так образуется по четыре клетки с каждой нити, уже с гаплоидными набором хромосом (базидиальные клетки). Базидиоспоры пукциниевых грибов разлетаются по ветру и могут прорастать лишь при попадании на листья барбариса.
На верхней поверхности листьев барбариса появляются темные точки, это пикнидии. Они отделяют от себя споры – спермации (с гаплоидными ядрами), которые нужны для перехода в двухъядерную стадию.
На нижней стороне листа барбариса образуются – эцидии, в которых находятся двухъядерные эцидиоспоры. Эцидиоспоры с помощью ветра заносятся на стебли и листья злаковых, где вскоре прорастают. Так новообразованный гриб снова производит летние споры – уредоспоры и процесс начинается сначала.
Спороносная стадия развития у ржавчинных грибов приводит к массовому распространению грибов, и они могут уничтожать целые поля злаковых растений. Поражение растений ржавчиной наносит большой урон урожаю, для борьбы с грибами разработаны устойчивые сорта злаков, проводят обработку зерновых фунгицидами, лущение стерни. При поражении деревьев, кустарников оптимально, прежде всего, сжигать поражённые ветки и листья.
Вопрос-ответ
Каковы основные этапы жизненного цикла ржавчинных грибов?
Жизненный цикл ржавчинных грибов включает несколько ключевых этапов: споруляция, заражение хозяев, развитие мицелия и образование новых спор. Обычно он начинается с образования спор, которые попадают на растения-хозяева, прорастают и проникают в их ткани. Затем гриб развивается, образуя различные типы спор, что позволяет ему размножаться и распространяться.
Какие растения чаще всего поражаются ржавчинными грибами?
Ржавчинные грибы могут поражать широкий спектр растений, но чаще всего они атакуют злаковые культуры, такие как пшеница, ячмень и овес. Также они могут встречаться на некоторых декоративных и садовых растениях, включая розы и астры, что делает их важными объектами для изучения в агрономии и садоводстве.
Как можно контролировать распространение ржавчинных грибов?
Контроль распространения ржавчинных грибов включает использование устойчивых сортов растений, применение фунгицидов и соблюдение агрономических практик, таких как севооборот и удаление зараженных растений. Также важно следить за условиями окружающей среды, так как высокая влажность и температура способствуют развитию грибов.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте различные виды ржавчинных грибов, так как каждый из них имеет свои уникальные особенности размножения и жизненного цикла. Это поможет вам лучше понять их роль в экосистеме и методы борьбы с ними в сельском хозяйстве.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на условия, способствующие распространению ржавчинных грибов, такие как высокая влажность и температура. Это знание поможет вам предотвратить их появление на ваших растениях, особенно в теплицах и на полях.
СОВЕТ №3
Используйте устойчивые к ржавчине сорта растений, чтобы снизить риск заражения. Выбор правильных сортов может значительно уменьшить ущерб от этих грибов и повысить урожайность.
СОВЕТ №4
Регулярно проводите мониторинг ваших растений на наличие симптомов заражения ржавчинными грибами. Раннее выявление проблемы позволит вам быстрее принять меры по ее устранению и защитить другие растения.
