Фитофтора: возбудитель и болезни растений¶
Фитофтора — род оомицетов (псевдогрибов) Phytophthora, а также обобщённое название вызываемых ими болезней растений. Термин образован от греческих слов phyton — «растение» и phthora — «разрушение, гибель». Несмотря на внешнее сходство с грибами, фитофторы относятся к отдельному царству — хромистам (страменопилам), ближе к диатомовым водорослям, чем к настоящим грибам. Насчитывается более 150 видов, большинство из которых — паразиты культурных и дикорастущих растений.
¶Биологические особенности
Фитофторы — облигатные или факультативные паразиты, развивающиеся во влажной среде. Их вегетативное тело представляет собой разветвлённый многоядерный мицелий без перегородок (несептированный). Клеточные стенки содержат целлюлозу, а не хитин, что отличает оомицеты от истинных грибов.
Размножение двойное:
- Бесполое — посредством зооспорангиев, из которых при достаточной влажности выходят подвижные зооспоры с двумя жгутиками. Они внедряются в ткань растения через устьица или повреждения.
- Половое — путём образования ооспор, покрытых толстой оболочкой. Ооспоры способны переживать неблагоприятные условия в почве и растительных остатках годами.
Оптимальная температура для развития большинства видов — 15–22 °C, относительная влажность — выше 85 %. Именно поэтому вспышки болезней приходятся на дождливое прохладное лето.
¶Основные виды и вызываемые болезни
| Вид | Поражаемые культуры | Заболевание |
|---|---|---|
| Phytophthora infestans | картофель, томаты | фитофтороз (бурая гниль) |
| Phytophthora cactorum | плодовые, земляника | корневая и плодовая гниль |
| Phytophthora nicotianae | табак, цитрусовые | чёрная ножка, гниль |
| Phytophthora sojae | соя | корневая гниль |
| Phytophthora ramorum | дуб, лиственница | внезапная гибель дуба |
Наибольшую хозяйственную значимость в России и мире имеет Phytophthora infestans — возбудитель фитофтороза картофеля и томата.
¶История изучения
Болезнь картофеля была известна в Европе с 1830-х годов, но её природа оставалась неясной. В 1845–1849 годах эпидемия фитофтороза вызвала массовую гибель посадок картофеля в Ирландии, что привело к Великому голоду: погибло около миллиона человек, ещё столько же эмигрировало. Именно тогда немецкий миколог Антон де Бари в 1876 году описал возбудителя и дал ему имя Phytophthora infestans, доказав его паразитическую природу. Русский учёный Михаил Воронин в 1867 году независимо изучал развитие патогена на картофеле. В XX веке исследования продолжили советские фитопатологи — А. А. Ячевский, М. В. Горленко и другие.
¶Симптомы фитофтороза
На листьях картофеля появляются бурые пятна, быстро увеличивающиеся во влажную погоду. С нижней стороны листа образуется белый налёт — спороношение. Стебли чернеют, клубни покрываются твёрдыми тёмными вдавленными пятнами; мякоть под ними становится ржаво-бурой. У томатов поражаются листья, стебли и плоды: на зелёных плодах возникают расплывчатые бурые пятна, урожай быстро загнивает.
¶Пути распространения
Инфекция сохраняется в заражённых клубнях, растительных остатках и почве в виде ооспор. Весной мицелий прорастает вместе с ростками, а спорангии переносятся ветром и каплями дождя на десятки километров. За один сезон возможно до 10–15 генераций бесполого спороношения, что объясняет стремительность эпифитотий.
¶Меры защиты
Комплекс защитных мероприятий включает:
- использование устойчивых сортов картофеля и томатов;
- протравливание семенного материала и отбор здоровых клубней;
- соблюдение севооборота, пространственную изоляцию посадок;
- удаление и уничтожение поражённых растений и ботвы;
- профилактические обработки фунгицидами (медьсодержащие препараты, манкоцеб, металаксил);
- выращивание томатов в теплицах с регулируемой влажностью.
В России фитофтороз наносит значительный урон картофелеводству: потери урожая в отдельные годы достигают 30–50 %, а в эпифитотийные — до 70 %.
¶Значение и современные исследования
Фитофтора — классический объект фитопатологии и эволюционной биологии. Изучение её генома (секвенирован в 2009 году) показало высокую пластичность патогена: он быстро преодолевает устойчивость сортов и адаптируется к фунгицидам. Это делает борьбу с фитофторозом постоянной гонкой между селекционерами и паразитом. Помимо сельскохозяйственного вреда, отдельные виды фитофторы вызывают гибель лесных пород, что влияет на экосистемы целых регионов.
Источники: Большая российская энциклопедия; Пересыпкин В. Ф. «Сельскохозяйственная фитопатология»; Дьяков Ю. Т. «Общая и сельскохозяйственная фитопатология»; материалы Всероссийского НИИ фитопатологии.