Choroby powodowane przez organizmy grzybopodobne z królestwa Protozoa, gromady Plasmodiophoromycota, rzędu Plasmodiophorales, rodziny Plasmodiophoraceae

Słownik niezrozumiałych pojęć tutaj

Wprowadzenie

Przedstawiciele królestwa Protozoa są najczęściej organizmami jednokomórkowymi. Tworzą one plazmodia lub fagotroficzne kolonie. W stadium troficznym nie mają one ściany. W komórkach niektórych przedstawicieli tego królestwa mogą występować chloroplasty, które jednak nie zawierają skrobi. Królestwo to obejmuje cztery gromady: Acrasiomycota, Dictyosteliomycota, Myxomycota i Plasmodiophoromycota.

Najbardziej szkodliwymi dla roślin uprawnych są przedstawiciele gromady Plasmodiophoromycota, rzędu Plasmodiophorales, rodziny Plasmodiophoraceae.

Organizmy grzybopodobne z rodziny Plasmodiophoraceae w stadium mitomorficznym tworzą wielojądrowe, holokarpiczne, sporangialne plazmodia z diploidalnego pełzaka (stadium mejomorficzne) po mejozie i wielokrotnych podziałach mitotycznych. Plazmodia te nie posiadają zdolności przemieszczania się i odżywiania się wskutek fagocytozy oraz występują tylko wewnątrz komórek roślin gospodarzy. Poza krótkimi stadiami wtórnych infekcji, pozostały cykl życiowy tych organizmów odbywa się wewnątrz żywej rośliny gospodarza. Są one zatem endofitycznymi pasożytami obligatoryjnymi. Wewnątrz sporangialnych plazmodiów powstają dwuwiciowe zarodniki pływkowe.

Przedstawiciele rodziny Plasmodiophoraceae są głównie patogenami korzeni i bulw, powodując powstawanie narośli i ich gnicie. Skutkiem zainfekowania korzeni jest utrata włośników, zmniejszenie lub całkowita utrata zdolności pobierania wody glebowej i przez to więdnięcie roślin.

Cykl życiowy tych organizmów obejmuje przechodzenie dwóch faz plazmodialnych. Pierwsza, zwana fazą główną lub fazą plazmodium sporangialnego, kończy się wytworzeniem cienkościennej zarodni pływkowej. Faza druga jest nazywana fazą wtórną i wieńczy ją uformowanie grubościennego zarodnika przetrwalnikowego, który po okresie spoczynku kiełkuje i wydaje zarodnik pływkowy z dwiema nierównej długości wiciami. Obu fazom rozwoju plazmodium towarzyszą liczne podziały mitotyczne.

Formą zimującą tych organizmów są jednojądrowe, haploidalne zarodniki przetrwalnikowe. Przezimowują one w zamarłych częściach roślin lub w glebie nawet przez osiem lat. Zarodniki te są przetrwalnikowymi zoosporangiami. Przy sprzyjającej temperaturze i wilgotności zarodnik przetrwalnikowy przekształca się w zarodnik pływkowy. Zarodniki te infekują korzenie lub bulwy wskutek wprowadzenia ich protoplastu do wnętrza rośliny przez włośniki lub skórkę bulwy. Wnikanie protoplastu do włośnika trawa około 1 sekundy. W roślinie rozwija się wielojądrowe, międzykomórkowe, szybko powiększające się plazmodium, zwykle inicjujące u gospodarza dodatkowe podziały komórkowe (hiperplazja) i wzrost wymiarów dzielących się komórek (hipertrofia). Z kolei plazmodium dzieli się na liczne wielojądrowe fragmenty, które otaczają się błoną. Są to zarodnie pływkowe z rozwijającymi się czterema do dziewięcioma wtórnymi zarodnikami pływkowymi. Po wydostaniu się przez otwory porażonej ściany korzeni lub bulwy rośliny, zarodniki pływkowe przemieszczają się w wodzie glebowej, grudkach gleby lub z fragmentami porażonych korzeni, zakażając inne korzenie lub bulwy rośliny gospodarza lub rośliny sąsiedniej, kończąc fazę haploidalnego rozwoju plazmodium sporangialnego. Zatem w cyklu tym następuje zainfekowanie gospodarza ze skutkami chorobowymi, zwielokrotnienie jednostek infekcyjnych patogena i rozprzestrzenienie choroby.

W literaturze nie ma zgodności poglądów dotyczących sposobu wywoływania wtórnych infekcji przez organizmy grzybopodobne tej rodziny. Jedna hipoteza mówi, że zarodniki pływkowe przemieszczają się z porażonych włośników do gleby i stąd zakażają włośniki zdrowe, druga zaś wyraża pogląd że zarodniki pływkowe pozostają wewnątrz korzeni, zaczynają pełnić rolę gamet, łączą się, po czym infekują zdrowy organ rośliny jako diploidalne zygoty. Diploidalne jądro tych zygot dzieli się wielokrotnie mitotycznie, prowadząc do powstania diploidalnego plazmodium, nie różniącego się morfologicznie od plazmodium haploidalnego.

Wobec takich założeń, plazmodia w komórkach korowych korzenia lub w bulwach są diploidalne, podczas gdy plazmodia we włośnikach korzenia są haploidalne. Z kolei w diploidalnych plazmodiach zachodzi mejoza, kończąc mejomorficzną fazę rozwoju plazmodium sporangialnego. Pod koniec okresu wegetacji zarodniki haploidalne, utworzone zarówno w wyniku ukończenia cyklu rozwoju mitomorficznego, jak i mejomorficznego, obłaniają się grubą, dwuwarstwową ścianą chitynową, przekształcając się przez to w zarodniki przetrwalnikowe.

Najbardziej znanymi patogenami z rodziny Plasmodiophoraceae są:

Wiele przedstawicieli rodziny Plasmodiophoraceae przenosi patogeniczne wirusy roślin.

Zwalczanie tych patogenów jest trudne i polega głównie na (1) niedopuszczaniu do zakażenia gleby zarodnikami organizmu grzybopodobnego, (2) używaniu zdrowej rozsady lub bulw, (3) wysadzaniu rozsady i bulw zaprawionych fungicydem, (4) uprawianiu roślin nie będących gospodarzem patogena, (5) regulowaniu pH gleby, (6) jej fumigowaniu oraz (7) wyborze do uprawy roślin odpornych.

Cel ćwiczenia

Materiał

Atlas chorób roślin krzyżowych. Korzenie z objawami kiły kapusty.

Ćwiczenie

Pytania