Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Установлено, что растения, произрастающие в оптимальных условиях минерального питания и водообеспеченности, переносят достаточно высокие концентрации атмосферных загрязнителей. Важная роль в повышении газоустойчивости растений принадлежит освежающим поливам растений путем дождевания. Дождь и освежающие поливы вымывают из листьев до 30% токсических веществ.
Следует отметить, что растения обладают высокой чувствительностью к таким широко распространенным загрязнителям воздуха, как двуокись серы, фтористый и хлористый водород. Однако имеются более устойчивые к ним породы деревьев. Поэтому при озеленении городов, промышленных Центров и создании защитных насаждений для плодовых садов, важен подбор газоус-тойчивых пород древесных и травянистых растений, информацию о которых можно получить в специальной литературе, ботанических садах и дендрариях,
УСТОЙЧИВОСТЬ К БОЛЕЗНЯМ
У растений часто наблюдаются болезни, которые вызываются вирусами (мозаичные болезни), бактериями (загнивание, опухоли), грибами (головня, ржавчина — у злаков), цветковыми’ паразитами (заразиха повилика, омела). Кроме того, растения поражаются и непаразитарными болезнями, на’пример гоммо-
зом, хлорозом, в результате воздействия различными факторами (температура, влажность, условия питания). При; гоммозе внутренняя ткань (коровая паренхима) растворяется и'Превращается в камедь, вытекающую наружу. Явление гоммоза наблюдается у однолетних м древесных растений.
Чтобы представить физиолого-химические основы устойчивости растительных организмов, к болезням, следует рассмотреть взаимосвязь растения-хозяина и паразита. При этом различают отдельные этапы. Начальный э'’ап— прорастание спор. Этот процесс наиболее успешно происходит в среде, которая содержит хотя бы минимальное количество выделении ткани растения-хозянна в виде жидкости, так называемой инфекционной капли. Поэтому уровень проницаемости цитоплазмы имеет существенное значение для прохождения первого этапа взаимосвязи растения-хозяина и паразита. При прорастании споры проросток прикрепляется с помощью особых присосок, которые называются апрессориями, на поверхности растения-хозяина. Второй этан заражения — рост гиф внутрь тканей растения; он зависит от толщины стенок паренхимных клеток и характера оболочек. Третий этап — установление физиологического взаимодействия между инфекционной гифой и цитоплазмой растения-хозяина: если у растения-хозяина будет достаточно средств защиты против патогенного микроорганизма, то оно победит, в противном случае окажется пораженным.
Взаимодействие между инфекционной гифой и цитоплазмой растения-хозяина у устойчивых и неустойчивых к болезням форм складывается неодинаково. Для устойчивых форм растений при заражении их облигатным паразитом характерна борьба между растеиием-хозяином и патогенным микроорганизмом. При этом наблюдаются образование и накопление в цитоплазме темноокрашениых продуктов окисления фенолов, которые пропитывают все содержимое клетки, включая и оболочку. Анатомическую картину заражения можно показать на примере поражения устойчивых и неустойчивых сортов клевера грибом Erysiphe poligonii.
У неустойчивого сорта сначала наблюдается как бы мирное сосуществование между паразитом и растением, происходит прорастание спор. Далее инфекционная гифа, проникнув ч клетку, образует гаустории (присоски), посредством которых питает мицелий и истощает клетки растения-хозяина. Это совпадает с переходом гифы гриба в фазу спороиошеиия. Позже отмечаются потемнение тканей растения-хозяина и частичное их отмирание.
Другая картина наблюдается при заражении тканей устойчивого сорта клевера. В этом случае прежде всего, ярко выражен антагонизм между грибом и растением-хозяино'м. После
проникновения гифы гриба в клетку происходят потемнение и омертвление протопласта. Затем некроз (отмирание клеток) очень быстро охватывает всю клетку, которая со временем гибнет с проникшей в нее гифой, и, таким образом, инфекция далее не распространяется.
Один из показателей высокой чувствительности тканей устойчивого растения — изменение активности окислительных ферментов, например пероксидазы. Роль окислительных процессов в защитных реакциях заключается в следующем. Гидролитические ферменты патогенных микроорганизмов осуществляют разложение имеющихся в тканях растения-хозяина веществ, которые используются для питания мицелия гриба. При повышении активности окислительных ферментов активность гидролитических ферментов паразита будет угнетаться. Кроме того, эти ферменты обезвреживают токсины, выделяемые микроорганизмами, окисляя их до конечных физиологически нейтральных продуктов, а также активизируя процессы окисления фенолов до хипонов. Пропитанные хипопами вещества клеток растения-хозяина не могут быть питательной средой для микроорганизмов, и, таким образом, создается химический «барьер». Окислительные ферменты способствуют воспроизведению поврежденных тканей и покровов, что обеспечивает механическую преграду на пути проникновения инфекции. Степень поражения, как показывают наблюдения, тесно связана с состоянием растения и внешними условиями.
