Систематика грибов класса Дейтромицеты
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
1.Общая характеристика грибов……………………………………….3
1.1.Строение и размножение грибов…………………………………...3
2.Класс Дейтеромицеты или несовершенные грибы…………………6
2.1.Положение класса
в системе грибов………………………………..
2.2.Отличительные признаки. Размножение………………………….7
3.Классификация Дейтеромицетов………………………………………8
4.Важнейшие порядки,
5. Порядок Гифомицеты. Характеристика, строение…………………8
5.1. Основные роды, их представители, вредоносность……………….9
6.Порядок Мелакониевые. Характеристика, строение……………….10
6.1.Основные роды, их представители, вредоносность………………10
7.Порядок Сферопсидные. Характеристика, строение………………11
7.1.Основные роды, их представители, вредоносность………………12
8.Порядок стерильные грибы, характеристика………………………13
9. Методы борьбы
с болезнями растений, вызываемых
несовершенными грибами……………………
Заключение……………………………………………………
Грибы - обширная группа организмов, насчитывающая около 100 тыс. видов.
Они занимают особое положение в системе органического мира, пҏедставляя
по-видимому, особое царство, наряду с царствами животных и растений. Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Особой группой стоят грибы - паразиты растений, потеря урожая и порча сельскохозяйственной продукции от которых настолько велики, ҹто борьбой с ними занимаются специальные государственные учҏеждения, а с некоторыми - международные организации. Наука, изучающая болезни растений, вызываемые грибами и другими организмами, называется фитопатология.
Грибы, вызывающие болезни культурных растений, относящиеся к классу Дейтеромицеты (Deuteromycota) или несовершенные грибы будут рассматриваться в этой курсовой работе.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРИБОВ
1.1. Строение и размножение грибов
Грибы – царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
Грибы составляют отдельное царство живых организмов. Детальный анализ организации грибов говорит о том, что это самостоятельная группа, сочетающая в себе признаки как растений, так и животных. С растениями грибы сближает способность к неограниченному росту и тенденция к расчленению тела с формированием плодовых тел. Кроме того, грибы не способны к фагоцитозу, подобно животным, но они поглощают необходимые вещества через всю поверхность тела (адсорбированное питание), для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность, что нехарактерно для животных. К признакам животных можно отнести и отсутствие пластид и соответственно гетеротрофный тип питания, отложение в качестве запасных веществ гликогена, а не крахмала (у подавляющего большинства грибов). В клетках грибов также откладываются жиры. Строение клетки грибов: как и растения, грибы обладают клеточной стенкой, однако в ее составе редко присутствует целлюлоза (она имеется только у некоторых низших грибов), зато есть азотсодержащий полисахарид хитин, характерный для животных (например, для кутикулы членистоногих). Поэтому грибы справедливо выделяют в отдельное царство.
Организация грибов не всегда истинно клеточная: их протопласт заключен в оболочку, которая может быть разделена поперечными перегородками (септированные, или членистые грибы), или не иметь их (асептированные, несептированные, или нечленистые грибы). Отдельные компартменты септированных грибов при этом оказываются разделенными неполными перегородками с отверстиями в них, через которые цитоплазма соседних компартментов свободно перетекает из одного в другой. Поскольку образование перегородок не связано с делением ядра, некоторые отсеки могут содержать одно или несколько ядер, а другие вовсе не иметь их.
Такая очень тонкая трубочка, содержащая многоядерный протопласт, называется гифой гриба. Гифы могут быть членистыми (разделенными септами на отдельные компартменты) и нечленистыми (если поперечных перегородок по ходу гифы нет). Некоторые грибы не имеют гифовой организации и состоят из отдельных нерасчлененных клеток (например, дрожжи). Цитоплазма грибов содержит все органоиды, которые свойственны эукариотической клетке.
Все грибы являются гетеротрофами, т.е. нуждаются в поступлении готовых органических веществ. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, но органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в конкретных веществах, тот или иной вид грибов заселяет определенный субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела. В этом случае огромная общая поверхность мицелия чрезвычайно выгодна. Для грибов характерно внешнее пищеварение, т.е. сначала выделяются в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, затем мономеры всасываются через всю поверхность гиф в цитоплазму. Некоторые грибы способны выделять все основные типы пищеварительных ферментов – протеазы, расщепляющие белки, липазы, расщепляющие жиры, и карбогидразы, расщепляющие полисахариды, поэтому они способны поселяться практически на любом органическом субстрате. Другие грибы выделяют лишь определенные классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.
В зависимости от способа потребления органических веществ, грибы могут быть симбионтами, паразитами или сапрофитами. При этом гриб получает от растения необходимые ему органические соединения (главным образом углеводы и аминокислоты), в свою очередь снабжая растение неорганическими веществами. Симбионтами растений являются известные базидиальные грибы (например, белый гриб, подосиновик, подберезовик и многие другие). Паразиты используют другие организмы в качестве поставщика нужных веществ односторонне, не принося хозяину никакой пользы, а нанося ему вред. С растениями их сближает: 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма – мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее.
Строение грибной клетки представлено на рисунке 1 |
Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов – это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения. В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, аппрессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов – воздушных дугообразных гиф – гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.
Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием. Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток – в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий. Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов – слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
Грибы размножаются вегетативным (частями мицелия, почкующимися клетками, вегетативными спорами), бесполым (спорангиоспорами, зооспорами и конидиями) и половым (аскоспорами, базидиоспорами и др. спорами, образующимися в результате полового процесса) путями. Распространяются грибы спорами, частицами мицелия, склероциями с помощью ветра, воды, животных, а также в результате деятельности человека.
Древесные грибы размножаются спорами, которые при развитии превращаются в тончайшие нити, называемые гифами. Особенность грибов, в отличие от других растений, – отсутствие у них хлорофилла.
Поэтому грибы к самостоятельному питанию не способны и питаются за счет усвоения готовых органических соединений. Пока дерево живо, питание гриба происходит главным образом, за счет содержимого его клеток и лишь частично стенок древесины.
Развитию и росту грибов способствуют влага и температура (+5— +35°). При недостатке влаги или при ее избытке рост грибов прекращается. Другим фактором развития древесных грибов является застой движения воздуха.
Известно, что в затененных лесах грибы чаще обнаруживаются в нижних частях стволов, где движение воздуха наименьшее.
2. Класс Дейтеромицеты, или несовершенные грибы.
Дейторомицеты, или несовершенные грибы (Deuteromycetes)– один из наиболее многочисленных классов грибов. Этот класс объединяет грибы с септированным мицелием, весь жизненный цикл которых происходит в гаплоидной стадии, без смены ядерных фаз. Они размножаются только бесполым путем - конидиями , половые(совершенные) стадии отсутствуют. Несовершенные грибы отличаются от других классов грибов, представители которых имеют обычно общих предков. Это гетерогенная группа, виды которой связанны по происхождению с разными группами из двух классов – аско мицетов и базидиомицетов. Вегетативное тело дейтеромицетов представлено хорошо развитым ветвящимся, гаплоидным мицелием, состоящим обычно из многоядерных клеток.
Большинство дейтеромицетов размножаются при помощи конидий. Лишь у немногих конидиальное спороношение отсутствует. Такие грибы часто образуют склероции, а иногда встречаются только в виде стерильных мицелиев. Конидии дейтеромицетов образуются на гаплоидном мицелии многоклеточных, реже одноклеточных конидиеносцев. Конидии разнообразны по строению. Они бывают одноклеточными и многоклеточными, шаровидными, овальными, нитевидными, звездчатыми, темными и т.д. Освобождение конидий у дейтеромицетов происходит пассивно.
Несовершенные грибы представляют наиболее вариабельную и подвижную в экологическом отношении группу грибов. Это объясняется тем, что мицелий часто гетерокариотичен, т.е. содержит генетически различные ядра. Гетерокариотичный мицелий образуется несколькими путями. У одних на гетерокариотичном мицелии образуются конидии, уже содержащие генетически различные ядра, а из них снова развивается гетерокариотичный мицелий. Если же конидии на гетерокариотичном мицелии образуются из одноядерных конидиогенных клеток, они гомокариотичны, т.е. содержат ядра только одного генетического типа. Из таких конидий вырастают гомокариотичные мицелии. Гетерокариотичность у них может восстановится в результате образования анастомозов между гифами мицелиев с генетически различными ядрами, а также в результате мутаций в отдельных ядрах мицелия.
В некоторых случаях гетерокариоз может быть основой не только изменчивости и адаптации гриба в результате изменения в его мицелии числа генетически различных ядер, но и рекомбинации признаков, которая наблюдается в другихгруппах грибов. Однако рекомбинация у несовершенных грибов происходит не в результате мейоза, а при митозе в изредка образующихся в гетерокариотичном мицелии диплоидных ядрах. Такие ядра могут гаплоидизироваться и в результате утраты ими хромосом. Процесс рекомбинации такого типа был назван парасексуальным процессом.
Парасексуальный процесс известен сейчас у многих несовершенных грибов, однако его наблюдали только в условиях лаборатории.
Несовершенные грибы широко распространенны в природе. Многих из них обитают как сапрофиты в почве, составляя большую часть почвенных грибов. Они в изобилии встречаются на различных растительных субстратах Многие несовершенные грибы являются паразитами на высших растениях, некоторые вызывают заболевания у животных и человека. Среди дейтеромицетов есть продуценты биологически активных веществ, используемых при производстве антибиотиков, различных ферментов и органических кислот. Несовершенные грибы — самая многочисленная группа возбудителей болезней. Большинство их — необязательные паразиты или необязательные сапрофиты. В связи с этим болезни, вызываемые несовершенными грибами, проявляются в основном на ослабленных растениях.
Симптомы заболеваний, вызванных несовершенными грибами, могут быть самыми различными — гнили, пятнистости, язвы, увядание и т. д.
Класс включает около 25 тыс. видов, разнообразных по строению, образу жизни и характеру поражения растений. Конидиальное спороношение несовершенных грибов весьма разнообразно как по форме и строению конидий, так и по способу их образования.
По типу конидиального спороношения (рис. 1) класс делится на три порядка: гифомицеты, или гифальные (Hyphoraycetales), меланкониевые (Melanconiales) и сферопсидные, или пикнидиальные (Sphaeropsidales).
Схема классификации несовершенных грибов
Класс дейтеромицеты | ||||
Порядок гифомицеты |
Порядок меланкониевые |
Порядок сферопсидные |
||
Важнейшие роды: Fusarium, Botrytis,
Cercospora, Monilia, Penicillium Drechslera,Verticillium, |
Важнейшие роды: Colletotrichum, Gloeosporium, |
Важнейшие роды: Phoma, Ascochyta, Septoria, Cytospora, Sphaeropsis |
||
К несовершенным грибам относят также грибы, которые не имеют никакого спороношения, т. е. развиваются в виде бесплодного (стерильного) мицелия и размножаются только вегетативно. Несовершенные грибы, которые не образуют вообще никакого спороношения, развиваясь только в мицелиальной стадии, выделяют в специальный (четвертый) порядок — стерильные грибницы.
Порядок гифомицеты (Нурhomycetales).
Это самый большой порядок несовершенных грибов. Конидиеносцы с конидиями развиваются прямо на мицелии или на стромах и выходят на поверхность субстрата одиночно или пучками — коремиями, поэтому спороношение имеет вид порошащего налета. Гифомицеты отличаются исключительным разнообразием формы, строения и окраски конидиеносцев и конидий. Эти особенности лежат в основе деления порядка на роды и виды.
Порядок объединяет большое число видов фитопатогенных грибов, наносящих большой вред в сельском и лесном хозяйстве. Болезни растений, вызываемые гифомицетами, проявляются в виде гнилей, пятнистостей, увядания растений, различных плесеней.
Рис. 2. Конидиальное спороношение
(конидиеносцы и конидии) несовершенных
грибов порядка гифомицеты:
1 — род Fusarium; 2 — род Botrytis; 3 — род Alternaria; 4 — род Cercosp
Ниже приведены наиболее важные роды гифомицетов и их представители.
Род Penicillium - некоторые виды рода Penicillium являются возбудителями голубой и зеленой плесени плодов цитрусовых, а также коробочек хлопчатника, луковиц и семян многих растений.
В составе порядка много полезных видов, используемых в производстве антибиотиков и пищевой промышленности (например, виды родаPenicillium), в производстве ферментов и органических кислот (виды рода Aspergillus). Сюда же относятся виды, используемые в биологической борьбе с вредными насекомыми (Beauveriatenella, Beauveriabassiana), фитопатогенными грибами (Trichodermalignorum, Trichotheciumroseum), фитогельминтами (хищные грибы).
Род Cercospora — конидиеносцы в пучках, окрашены в оливковый или коричневатый цвет, конидии длинные, почти нитевидные или веретенообразные, светлые, иногда почти белые, с несколькими поперечными перегородками, С. beticola — возбудитель церкоспороза свеклы.
Род Monilia — конидии овальные, или бочонкообразные, одноклеточные, бесцветные, собраны в цепочки. Грибы рода Monilia (М. fructigena, M. cinerea) вызывают плодовую гниль и монилиальный ожог цветков плодовых деревьев.
Род Fusarium — конидии многоклеточные,бесцветные,
Род Clasterosporium — конидии многоклеточные, с несколькими поперечными перегородками, темноокрашенные. CL саsроphilum — возбудитель дырчатой пятнистости (клястероспориоза) косточковых.
Род Botrytis — конидиеносцы древовидно разветвленные, конидии одноклеточные, овальные, собранные на концах конидиеносцев в головки. Грибы рода Botryts вызывают серую гниль капусты, моркови, винограда, земляники и других сельскохозяйственных культур (В. cinerea), серую шейковую гниль лука (В. allii) и др.
Род Verticillium — конидиеносцы мутовчато-разветвленные, конидии одноклеточные, эллипсоидальные, вначале бесцветные, затем коричневатые. Грибы этого рода — один из основных возбудителей увядания хлопчатника, овощных, а также плодовых и ягодных культур.
Род Cladosporium — конидиеносцы слабоветвящиеся, окрашенные, с перегородками, конидии одноклеточные или с одной перегородкой. CL fulvuni — возбудитель оливковой плесени (бурой пятнистости) на листьях томата, CL cucumerinum — возбудитель бурой пятнистости плодов огурца.
Порядок меланкониевые (Melanconiales) .
Сравнительно небольшая и однородная группа грибов. Они сходны по строению и развитию и вызывают у растений однотипные заболевания под названием антракнозы. Конидии меланкониевых образуются на коротких конидиеносцах в конидиальных ложах, выступающих на поверхность субстрата в виде плоских или выпуклых подушечек.
В состав порядка входят два
близких между собой рода грибов — Colletotrichum и Gloeosporium. Конидиеносцы
и в том и в другом случае короткие, расположенные
скученно. Конидии одноклеточные, слегка
изогнутые (как семя фасоли), бесцветные,
часто с капельками масла. Признаком, отличающим
род Colletotrichum от рода Gloeosporium, является
наличие у первого и отсутствие у второго
темноокрашенных выростов (щетинок) на
конидиальных ложах. Ложа закладываются,
как правило, под эпидермисом и при созревании
разрывают его.( рис. 3 ) Болезни, вызываемые
грибами родов Colletotrichum и Gloeosp
а — конидиеносцы; б — конидии; в — щетинки
К порядку меланкониевых относится также гриб Entomosporium maculatum — возбудитель бурой пятнистости на сеянцах груши. Конидии этого гриба четырехклеточные, бесцветные.
Антракнозы сельскохозяйственных культур характеризуются большой вредоносностью. Из наиболее распространенных болезней этой группы можно назвать антракноз льна, антракноз фасоли и антракноз тыквенных (рис. 4), вызываемые грибами рода Colletotrichum, а также антракноз смородины и антракноз винограда, возбудители которых относятся к роду Gloeosporium.
Рис. 4. Антракноз тыквенных:
1 — пораженный огурец;
2 — конидиальное ложе
Порядок сферопсидные (Sphaeropsidales).
Конидии формируются в пикнидах, которые могут быть погружены в субстрат или в общую строму. Сюда относятся многие виды фитопатогенных грибов.
Типы болезней, вызываемых этими грибами, разнообразны: пятнистости листьев и стеблей, гнили овощей, плодов и семян, раковые и некрозные заболевания ветвей и стволов. Общий признак всех этих болезней появление на пораженных частях растений многочисленных пикнид возбудителя в виде бугорков или черных точек.
Многочисленные роды, относящиеся к данному порядку, различаются строением пикнид, строением, формой и окраской конидий.
Род Phoma — споры в пикнидах бесцветные, мелкие, одноклеточные.
Род Ascochyta — споры бесцветные, с одной, реже двумя перегородками.
Род Septoria — споры бесцветные, нитевидные, с несколькими перегородками.
Род Sphaeropsis — споры одноклеточные или с одной перегородкой, яйцевидные, вначале бесцветные, затем окрашенные.
Наиболее распространенные болезни растений, вызываемые пикнидиальными грибами: фомоз капусты, фомоз моркови, аскохитоз гороха, септориоз смородины, септориоз груши, черный рак яблони, цитоспороз плодовых семечковых и косточковых и др.
Рис.5. Пикниды и пикноспоры
грибов рода Phoma (1), Ascochyta (2);
Из рода Phoma наиболее вредоносны Ph. betae, вызывающий у свеклы корнеед, зональную пятнистость листьев и сердцевинную гниль корнеплодов, и Ph. tracheiphila — возбудитель инфекционного усыхания лимонных деревьев.Другие виды этого рода вызывают сухую гниль моркови, капусты и картофеля. Среди важнейших представителей других родов могут быть названы виды Ascochytapisi и Ascochytacucumeris, вызывающие соответственно аскохитоз гороха и тыквенных. Diplodiazeae — возбудитель сухой гнили (диплодиоза) кукурузы; Septorialycopersici — возбудитель белой пятнистости (септориоза) листьев томата.
Большой вред причиняет Sphaeropsismalorum — возбудитель черного рака яблони. Некрозы ветвей и стволов у плодовых деревьев и лиственных древесных пород вызываются грибами рода Cytospora.
Порядок стерильные (бесплодные) грибницы (Mycelia sterilia).
Грибов, не развивающих спороношения, немного. Типичный стерильный (бесплодный) гриб —Rhizoctonia — один из возбудителей черной ножки капустной рассады. Вся его жизнь проходит только в мицелиальной форме. Сохраняется гриб склероциями, которые, прорастая, вновь образуют вегетирующий мицелий.
Несовершенные грибы и болезни, вызываемые ими, весьма многообразны.
В связи с этим различны и методы защиты от них сельскохозяйственных культур. Общим для всех случаев является уничтожение источников инфекции, и в первую очередь растительных остатков, на которых сохраняется конидиальное спороношение возбудителей. Если сохранение и распространение инфекции возможно с семенами, то необходима дезинфекция семян химическим или термическим способами. Для борьбы с гнилями, поражающими овощи во время хранения (серая гниль капусты, серая шейковая гниль лука, фомоз моркови и др.), необходим комплекс агротехнических приемов, направленных на повышение их лежкости (оптимальные сроки посева и уборки, удобрение и т. д.). Во многих случаях важное значение имеет и химический метод защиты, особенно на овощных и плодово-ягодных культурах.
Выбор фунгицидов и сроки их применения зависят от вида болезни и обрабатываемой культуры.
В нашей стране исследования по биологическим методам борьбы с фитопатогенными грибами с использованием гиперпаразитов были начаты еще в 30-х годах (Н. С. Федоринчик, М. Е. Владимирская) и широко проводятся в настоящее время во многих научно-исследовательских учреждениях. В результате их установлена перспективность использования некоторых гиперпаразитов в защите растений от грибных болезней, например препарата триходермы зеленой — триходермина, паразита мучнисторосяных грибов — цицинноболюса Цезати и некоторых других. Второе перспективное направление — получение антибиотиков, образуемых микопаразитами. Один из них — трихотецин — уже нашел применение в практике.
Некротрофные паразиты вызывают быструю гибель пораженных структур хозяина, сильно замедляют или полностью подавляют его развитие. Развиваясь на спорообразующих структурах грибов, они часто ограничивают их спороношение и снижают жизнеспособность или вызывают гибель образующихся спор. Представители этой группы обычно хорошо растут в лаборатории на питательных средах. Поэтому некротрофные микопаразиты и микопаразиты смешанного типа представляют большой интерес с точки зрения разработки биологических методов борьбы с грибами — паразитами растений. Во всех работах по биологическим средствам защиты растений с помощью гиперпаразитов фитопатогенных грибов используются микопаразиты из этой группы — триходерма зеленая, дарлюка нитчатая, цицинноболюс Цезати и многие другие.
Заключение.
Несовершенные грибы — самая многочисленная группа возбудителей болезней. Большинство их — необязательные паразиты или необязательные сапрофиты. В связи с этим болезни, вызываемые несовершенными грибами, проявляются в основном на ослабленных растениях. Болезни растений , вызываемых несовершенными грибами, проявляются в виде гнилей, пятнистостей, увядания растений, различных плесеней.
Данный класс объединяет большое число фитопатогенных грибов, наносящих огромный вред в сельском и лесном хозяйстве. В связи с этим должны проводиться дальнейшие научные исследования по разработке форм и методов зашиты культурных растений от воздействия грибов класса Дейтеромицеты.