Повилика — род паразитических растений¶

Повилика (лат. Cuscuta) — род однолетних паразитических растений семейства Вьюнковые (Convolvulaceae), лишённых хлорофилла и получающих воду и питательные вещества за счёт хозяев. Включает около 100—200 видов, распространённых преимущественно в умеренном и субтропическом поясах обоих полушарий. В России и странах СНГ наиболее известны повилика полевая (Cuscuta campestris), повилика клеверная (Cuscuta epithymum), повилика льняная (Cuscuta epilinum) и повилика вьюнковая (Cuscuta convolvuli). Растение наносит значительный ущерб сельскому хозяйству, паразитируя на культурных и диких растениях, и считается одним из трудноискоренимых карантинных сорняков.

¶Морфология и строение

Повилика — травянистое растение со стеблем-вьюнком диаметром 1—3 мм, лишённым листьев. Вместо листьев на стебле располагаются мелкие чешуевидные образования. Цвет стебля варьирует от белого и жёлтого до оранжевого и красноватого в зависимости от вида и стадии развития. Корневая система у повилики формируется только на начальном этапе прорастания; после прикрепления к хозяину корень отмирает.

Прикрепление к хозяину осуществляется с помощью специальных присосок — гаусторий, которые проникают в ткани растения-хозяина и соединяются с его проводящей системой (ксилемой и флоэмой). Через гаустории повилика получает воду, минеральные вещества и органические соединения. Установлено, что повилика способна переносить между хозяевами вирусы, что делает её опасным переносчиком растительных заболеваний.

Цветки повилики мелкие, белые или розоватые, собраны в плотные шаровидные или цилиндрические соцветия. Плод — коробочка с 2—4 семенами. Семена мелкие, шаровидные, с твёрдой оболочкой, способны сохранять всхожесть в почве до 5—10 лет.

¶Биология и жизненный цикл

Прорастание семян повилики происходит весной, когда почва прогревается до 10—15 °C. Проросток живёт автрофно за счёт запасов семени в течение 5—12 дней, после чего погибает, если не находит подходящего хозяина. Поиск хозяина осуществляется по химическим сигналам: повилика ориентируется на летучие вещества, выделяемые растениями. В лабораторных условиях показано, что проростки повилики способны наклоняться в сторону источника запаха хозяина на расстоянии до нескольких сантиметров.

После прикрепления к стеблю или листу хозяина гаустории проникают в ткани, и стебель повилики начинает интенсивно ветвиться, оплетая растение. Автрофный проросток отмирает, и растение становится полностью гетеротрофным. Цветение наступает через 3—6 недель после заражения хозяина. После отцветания формируются семена, которые попадают в почву и могут храниться до следующего сезона.

¶Распространение и видовое разнообразие

Род Cuscuta космополитичен, но наибольшее разнообразие видов отмечено в Северной Америке и Средиземноморье. В России зарегистрировано около 15 видов повилики. Основные виды:

Повилика клеверная занесена в список карантинных организмов ряда стран. В России повилика льняная и повилика клеверная включены в перечень карантинных объектов.

¶Хозяйственное значение и ущерб

Повилика наносит ущерб широкому спектру сельскохозяйственных культур: подсолнечнику, льну, клеверу, люцерне, томатам, картофелю, свёкле, чайным плантациям. Заражённые растения ослабевают, снижают урожайность, ухудшают качество семян и кормов. Установлено, что потери урожая при сильном заражении повиликой могут достигать 50—80 %, а на семенных участках клевера и люцерны — до 100 %.

Повилика является переносчиком вирусных заболеваний растений, в том числе вируса табачной мозаики и вируса огуречной мозаики, что увеличивает косвенный ущерб.

¶Борьба с повиликой

Основные методы борьбы:

• Агротехнические: севооборот, уничтожение растений-хозяев-сорняков, глокая вспашка, предпосевная обработка почвы.
• Механические: ручное удаление заражённых растений до созревания семян, скашивание.
• Химические: гербициды группы сульфонилмочевин и имидазолинонов; обработки проводят до проникновения повилики в ткани хозяина, после чего гербициды становятся менее эффективны.
• Биологические: использование ложнопорошистой ржавчины (Puccinia obtegens) — гриба-паразита, паразитирующего на повилике; метод изучается и применяется в ограниченной степени.

Полное уничтожение повилики затруднено из-за длительной жизнеспособности семян в почве и сложности раннего обнаружения заражения.

¶Повилика в культуре и народной медицине

В народной медицине некоторых стран повилика использовалась как слабительное и противоглистное средство, однако её применение ограничено токсичностью. Растение содержит производные кумарина, флавоноиды и алкалоидоподобные соединения. В научной фармакологии повилика не применяется.

¶Примечания

Род Cuscuta служит модельным объектом для изучения паразитизма растений, механизмов хемотаксиса и межвидовых сигналов. Геном повилики Cuscuta campestris секвенирован в 2017 году, что позволило выявить гены, участвующие в паразитическом образе жизни.

¶Источники

• Губанов И. А. и др. Определитель растений Средней России. — М.: Т-во науч. изд. КМК, 2004.
• Цвелёв Н. Н. Злаки СССР. — Л.: Наука, 1976.
• Воронов А. Г. Ботаника. — М.: Высшая школа, 1982.
• Joel D. M., Gressel J., Musselman L. J. (eds.). Parasitic Orobanchaceae. — Springer, 2007.
• Parker C. et al. Weeds of the world: biology and management. — Wiley-Blackwell, 2012.