Choroby powodowane przez grzyby z królestwa Fungi (grzyby właściwe), gromady Chytridiomycota, rzędu Chytridiales, rodziny Synchytriaceae
Słownik niezrozumiałych pojęć tutaj
Wprowadzenie
Królestwo Fungi, wchodzące w skład nadkrólestwa Eukaryota, skupia tzw. grzyby właściwe. Fungi są eukariotami nie posiadającymi plastydów. Przedstawiciele tego królestwa żywią się wyłącznie osmotroficznie, nigdy zaś fagotroficznie i nie mają fazy pseudopodialnej. Ściana komórkowa grzybów właściwych zawiera chitynę i ß-glukany. Mitochondria mają płaskie krysty i zwykle posiadają peroksomy. Komórki zawierają aparat Golgiego lub samodzielne cysterny. Przedstawiciele królestwa Fungi są organizmami albo jednokomórkowymi, albo strzępkowymi lub składającymi się z wielokomórkowych, coenocytycznych grzybni haploidalnych. Zarodniki tych grzybów zwykle nie posiadają wici, a gdy wici są obecne nigdy nie są one pokryte włosowatymi wyrostkami. Grzyby z królestwa Fungi rozmnażają się płciowo lub bezpłciowo. Stadium diploidalne u tych grzybów zwykle jest krótkie i saprotroficzne, mutualistyczne lub pasożytnicze.
Przedstawiciele rodziny Synchytriaceae tworzą plechę holokarpiczną i egzogenną względem cysty zoosporowej. W okresie dojrzewania plecha ta przekształca się w sorus, prosorus lub zarodnik przetrwalnikowy.
Patogeny z rodziny Synchytriaceae rozprzestrzeniają się lokalnie za pomocą zarodników pływkowych przy udziale wody. Ich rozprzestrzenianie się na większe odległości odbywa się przez zarodniki przetrwalnikowe rozprowadzane wraz z porażonymi organami roślin, kompostem lub obornikiem zawierającymi resztki porażonych roślin, wodę spływającą z zakażonych pól, grudki ziemi przenoszone narzędziami, kołami ciągników lub butami pracowników z porażonych pól.
Najbardziej znaczącym przedstawicielem rodziny Synchytriaceae jest:
|
|
 |
 |
 |
Góra: zrakowacenia pędu i bulwy ziemniaka; dół, od lewej: zrakowacenia pędu i bulwy ziemniaka (1), bulwy zienika z zrakowaceniami (2), rak bulwy (3) |
W zrakowaceniach Synchytrium endobioticum tworzy grubościenne struktury zwane sporangiami zimowymi o średnicy 25-75 µm, które zawierają 200-300 zarodników. Sporangia są zgrupowane w cienkościennych sorusach.
 |
Sporangium zimowe Synchytrium endobioticum |
Na wiosnę, przy wyższej temperaturze i wilgotności, przezimowane sporangia kiełkują, uwalniając jednowiciowe zarodniki pływkowe o średnicy ca. 0,5 µm, które infekują komórki epidermy wrażliwej rośliny gospodarza. W zainfekowanych komórkach powstają sporangia letnie z nowymi zarodnikami pływkowymi. W sprzyjających warunkach proces ten może powtórzyć się wielokrotnie. Zainfekowane komórki podlegają hipetrofii i hipeplazmii, które są przyczyną zrakowaceń.
W warunkach niesprzyjających, np. przed zimą, zarodniki pływkowe łączą się, tworząc diploidalną zygotę. Zygota ta obłania się grubą ścianą i w ten sposób przekształca się w sporangium zimowe (zarodnik przetrwalnikowy). Na wiosnę zrakowacenia gniją, rozkładają się i uwalniają przetrwalnikowe sporangia zimowe. Diplodalne sporangia zimowe przerywają okres spoczynku, prawdopodobnie zachodzi w nich podział mejotyczny i wiele podziałów mitotycznych, po których zachodzi kiełkowanie z wytworzeniem jednowiciowych zarodników pływkowych.
Obecnie rak ziemniaka nie ma większego znaczenia z powodu skutecznego przestrzegania przepisów kwarantannowych i uprawiania odmian odpornych.
Cel ćwiczenia
1. |
Poznanie objawów makro- i mikroskopowych raka ziemniaka występujących na bulwach. |
2. |
Poznanie cech etiologicznych Synchytrium endobioticum, czynnika sprawczego raka ziemniaka. |
Materiał
Atlasy chorób ziemniaka. Bulwy ziemniaka z objawami raka ziemniaka.
Ćwiczenie
1. |
Za pomocą atlasu chorób ziemniaka i w oparciu o bulwy ziemniaka porażone przez Synchytrium endobioticum narysuj i opisz objawy chorobowe raka ziemniaka. |
2. |
Oglądając materiał pod mikroskopem stereoskopwym wytnij żyletką z przekroju poprzecznego kilka cienkich fragmentów narośli bulwy ziemniaka zainfekowanej przez Synchytrium endobioticum. Przenieś wycinki do kropli kwasu mlekowego i przygotuj preparat mikroskopowy. Używając mikroskopu świetlnego narysuj i opisz zarodniki przetrwalnikowe wypełniające narośle. Zwróć uwagę na grubość i zabarwienie ściany zarodnika przetrwalnikowego. |
3. |
Zilustruj i opisz pełny cykl rozwojowy Synchytrium endobioticum. |
Pytania
1. |
Dlaczego obecnie Synchytrium endobioticum nie jest uciążliwym patogenem ziemniaka? |
2. |
Co znaczy, że rak ziemniaka jest chorobą kwarantannową? |
3. |
Czy Synchytrium endobioticum jest patogenem jednolitym biologicznie? |
4. |
W jaki sposób identyfikuje się rasy Synchytrium endobioticum? |
5. |
Wektorami jakiego wirusa są zarodniki pływkowe Synchytrium endobioticum? |
6. |
Czy Synchytrium endobioticum poraża system korzeniowy ziemniaka? |
7. |
Dlaczego rak ziemniaka jest chorobą kwarantannową? |
8. |
Czym różni się gametogamia od gametangiogamii? |
Literatura
Schumann G. L. Selected plant pathogenic lower fungi. APS Press Slide Collections 1990.
http://en.wikipedia.org/wiki/Synchytrium_endobioticum