Курс лекций для студентов специальности 250201 Лесное хозяйство и направления 250100 Лесное дело Красноярск, 2011
 Скачать 1.11 Mb.
|
1. Понятие диагностики болезнейДиагностика болезней - это распознавание причин патологического состояния путем тщательного и всестороннего исследования больного растения. Постановка диагноза включает установление типа, характера (инфекционное или неинфекционное), причины или возбудителя заболевания и выбор соответствующих лесозащитных мероприятий. 2.Методы диагностики болезней растенийВ настоящее время для диагностики заболеваний используют следующие методы:
2.1 Макроскопический метод Макроскопический метод позволяет распознать болезнь прямо в лесу, питомнике и в настоящее время является ведущим в производственных условиях. Это наиболее простой метод, дающий возможность диагностики болезни по видимым невооруженным глазом признакам. Эти признаки И.И. Журавлев предлагает делить на три группы:
При использовании макроскопического метода следует иметь в виду, что по состоянию и анатомо-морфологическим изменениям пораженных растений чаще всего удается установить лишь тип болезни. При наличии же ясно выраженных грибных образований (например, мицелия, спороношений или плодовых тел), слизистых бактериальных скоплений или хорошо развитых экземпляров паразитических цветковых растений, в сочетании с другими симптомами, можно сделать вывод об инфекционном характере болезни, а также установить принадлежность данного заболевания к определенной экологической группе: грибное, бактериальное, вызванное цветковым паразитом. И лишь только в тех случаях, когда имеются специфические признаки известных заболеваний, можно поставить точный диагноз инфекционной болезни, т.е. определить вид возбудителя. Так, по внешним признакам, не прибегая к сложным методам диагностики, можно поставить диагноз мучнистой росы, черной пятнистости клена, смоляного рака сосны, нектриевого некроза лиственных пород и некоторых других болезней. К постановке диагноза по макропризнакам предъявляются следующие основные требования:
Детальность исследования заключается в том, что растение не только осматривается от вершины до корней, но и учитываются все видимые отклонения от нормы. Для проведения подобного осмотра у взрослых деревьев (ствол и крона) можно использовать бинокль, а для осмотра корневой системы вовсе не обязательно ее полное раскапывание, для этого достаточно обнажить лишь ту часть, которая залегает близко к поверхности почвы (на глубину 5-15 см и на длину по радиусу распространения корней 0,5-1,5 м). Массовость наблюдений предполагает исследования достаточно большого количества больных растений и необходима с целью постановки правильного диагноза и исключения ложных выводов. Дело в том, что плодоношения грибов и другие признаки болезни могут встречаться не на всех растениях, а только в определенной стадии развития их болезни в зависимости от окружающих условий и других причин. Под тщательностью следует понимать совокупность выявленных признаков и указаний о патологическом процессе, как обнаруженных на самом растении и в условиях окружающей среды, так и характерных для возбудителя. При осмотре растения обращают внимание на наличие плодовых тел, спороношений, различных видоизменений мицелия (ризоморфы, пленки, склероции и т.д.), различных новообразований (раны, опухоли, трещины и т.д.), гнилей. Анализ требует осторожного отношения к фактам, так как часто имеются случаи, когда исследующий сталкивается с комплексом не только причин, но и возбудителей болезней. Ставящий диагноз должен быть убежден в правильности определения причин патологического состояния леса, а также в правильности назначаемых мер борьбы. Необходимо предвидеть возможные отрицательные последствия назначенной меры. Так, одновременная выборка большого количества больных деревьев может вызвать последующий ветровал в ельниках и т.д. Недопустимо назначение мер борьбы в общих рекомендациях, например - "протравить почву". Недостатком макроскопического метода является невозможность постановки диагноза на ранних этапах патогенеза, когда видимые признаки болезни отсутствуют. 2.2 Микроскопический метод К микроскопическому методу прибегают в том случае, если макроскопический метод не дал должных результатов. Метод заключается в исследовании под микроскопом спороношений возбудителей или пораженных тканей растений. Микроскопический анализ ценен тем, что позволяет обнаруживать характерные и безусловно точные признаки, присущие возбудителям (грибы, бактерии, вирусы), например, у грибов форму и цвет спор, форму сумок, наличие парафиз и др. Для практиков этот метод хорош в большей мере тем, что с его помощью можно установить наличие возбудителя в тканях растения, когда нет явных признаков поражения. При исследовании пораженных растительных тканей с целью обнаружения бесцветной или слабоокрашенной грибницы используют дифференцированное окрашивание. Так, для диагностирования инфекционного полегания производят окрашивание КМпО4. С этой целью берут кусочек стебелька в области корневой шейки, размачивают его в капле воды и раскатывают до образования тонкой полоски ткани, затем наносят на эту полоску каплю 3-5 % раствора марганцевокислого калия. Через 2-3 минуты препарат промывают водой и рассматривают под микроскопом. В случае инфекционного характера болезни клетки тканей будут заполнены гифами гриба бурого цвета. При неинфекционном полегании в клетках просматривается сжавшаяся плазма. При диагностировании шютте обыкновенного сосны на ранних стадиях развития продольные срезы хвои погружают на несколько минут в этиловый спирт, затем споласкивают водой и помещают в состав 1% раствора анилинового синего и молочной кислоты (1:1). После этого срезы подогревают до парообразования, краситель удаляют с помощью фильтровальной бумаги, а срез нагревают в молочной кислоте. При этом гифы гриба становятся синими или темно-голубыми и хорошо выделяются на светлом фоне тканей хвои. Дифференцированную окраску грибов применяют также и при микроскопическом исследовании тканей древесины, пораженной дереворазрушающими грибами. Так, В. Рипачек рекомендует с целью окрашивания грибных гиф погружать срезы древесины в дистиллированную воду, к которой добавляют несколько капель 10% раствора азотнокислого серебра. После такой обработки гифы окрашиваются в темно-бурый цвет, а древесина приобретает лишь светло-коричневый оттенок. По способу С.И. Ванина тонкие срезы пораженной древесины на предметном стекле обрабатывают 10 % раствором азотнокислого серебра, подогревают до кипения, затем смывают несколькими каплями воды и обрабатывают 10% раствором едкого калия (КОН). Снова доводят до кипения, отмывают в воде и рассматривают под микроскопом. Препарат окрашивается в бурый цвет, гифы становятся более темными, древесина – светлее. При диагностике болезней бактериальной этиологии широко используют окраску по Грамму и другие методы окрашивания препаратов. 2.3 Микологический метод Микологический метод используется в том случае, когда спороношения возбудителей отсутствуют, а по особенностям грибницы невозможно установить вид возбудителя. Поэтому метод заключается в выделении гриба из пораженных частей растений, изоляции его и выращивании на искусственной или естественной среде. Микологический метод может быть осуществлен двумя способами:
Способ влажной камеры основан на способности грибницы, находящейся внутри тканей растения во влажных условиях прорастать наружу и образовывать спороношения. Влажную камеру можно изготовить из чашки Петри, на дно которой кладут кружок фильтровальной бумаги, равный по диаметру дну чашки. Влажную камеру стерилизуют в сушильном шкафу. Чашки можно также стерилизовать кипятком или спиртом. Фильтровальная бумага смачивается дистиллированной или охлажденной кипяченой водой. Для устройства влажной камеры можно использовать мелкие тарелки, блюдца и куски оконного стекла. Объекты исследования (хвою, листья, кусочки древесины и пр.) после стерилизации раскладывают на дно влажной камеры, которые помещают в термостат или оставляют в помещении при температуре 20-250С. Способ влажной камеры благодаря своей простоте находит широкое применение при диагностировании многих болезней: инфекционного полегания, шютте, поражения древесины синевой и т.д. Способ чистой культуры более сложен и требует определенных навыков. Способ дает возможность выделить патогена из больного растения, изолировать от посторонних микроорганизмов и вырастить в чистом виде до появления спороношений или хорошо выраженных культуральных признаков. Для получения чистой культуры и поддержания ее в состоянии жизнеспособности используют питательные среды (искусственные или естественные, твердые или жидкие). Чаще всего используют агаризованные среды разного состава, предварительно разлитые в горячем виде в колбы, чашки или пробирки. Рецепты приготовления питательных сред приводятся в специальных пособиях по технике и методам фитопатологических исследований. Перед использованием питательные среды стерилизуют в автоклавах или в аппарате Коха. Вообще использование способа чистой культуры требует неукоснительного соблюдения условий стерильности на всех этапах работы (подготовка посуды, питательной среды и растительных объектов, выделение чистых культур). Выделение чистых культур грибов из различных сред обитания имеет свои особенности. Так, возбудителей некрозно-раковых болезней, трахеомикозов, гнилей выделяют из пораженных тканей путем посева простерилизованных кусочков коры или древесины на питательные среды или из спор и мицелия, полученных во влажной камере. Подробнее эти вопросы можно посмотреть в специальной литературе, приведенной в библиографическом списке. 2.4 Химический метод Химический метод диагностики разработан профессором И.И.Журавлевым и может быть осуществлен двумя способами:
Способ реактивов можно использовать для распознавания природы бурых окрасок древесины. Способ испытан для сосны, ели, березы, ольхи. Техника способа: срез размером 0,5 см2 как можно тоньше делают бритвой, помещают на стекло и заливают 2-3 каплями реактива (хлористый аммоний, бриллиантовая зелень, перекись водорода, железный купорос и др.), подогревают стекло снизу на спиртовке до первого вскипания раствора, после чего удаляют спиртовку, отсасывают излишек раствора, промывают срез дистиллированной водой. После чего сравнивают цвет среза древесины с окрасками, указанными в таблице для данного реактива и породы дерева (Журавлев, 1962). В зависимости от того, в какой графе ("грибная" или "негрибная") окажется совпадение цветов, получаем ответ о природе бурой окраски. Реактив или краситель готовят в виде 10% раствора. Способ индикаторов (колориметрический) разработан для диагностики бурых окрасок хвои и листьев. Отправным положением служит то, что в тканях больного растения, пораженного грибом, создаются иные значения рН, чем у растений, заболевших в результате непаразитарных воздействий. Для анализа берут такое количество побуревшей хвои, чтобы из него получить 1 см3 порошка. Хвою измельчают ножницами, порошок помещают в пробирку и заливают дистиллированной водой (соотношение воды и порошка 3:1). Пробирку встряхивают. После отстаивания жидкость набирают пипеткой, не трогая осадка, разливают в две пробирки по 1 см3 . В одну из них вводят каплями лакмоид. Определение причин побурения хвои производят сравнением цвета жидкости с цветом, указанным в таблице (Журавлев, 1962). При необходимости проверки анализа во вторую пробирку вводят индикатор конго красный. В отсутствии лакмоида можно использовать метиловый красный или бромфеноловый синий. Индикаторный способ предельно экономичен и позволяет ставить диагноз на месте обнаружения бурой хвои. 2.5 Физический метод Физический метод основан на различных физических свойствах семян, древесины, различных физических явлениях (резонанс, свечение в ультрафиолетовых лучах, цвет клеточного сока, электропроводность тканей и т.д.). Например, при определении качества семян используется плотность. Больные семена, имеющие меньшую плотность, всплывают при погружении их в различные жидкости (пресная или соленая вода). Для выявления скрытой гнили древесины применяют звуковую пробу (здоровые и фаутные стволы деревьев при выстукивании дают разный звук). Этот способ используют также для выявления очагов поражения зданий домовыми грибами. Однако, следует иметь в виду, что способ звуковой пробы не дает точных результатов, кроме того он приводит к повреждению стволов растущих деревьев. Поэтому звуковая проба применяется лишь при рекогносцировочных обследованиях с целью получения ориентировочных данных о фаутности древостоев и наличии домовых грибов. В последнее время широкое применение начинает находить люминесцентный метод. Он основан на способности ультрафиолетовых лучей определенной длины вызывать свечение различного цвета у многих веществ и материалов. В лесном хозяйстве этот метод используют для распознавания причин побурения древесины, жизнеспособности семян и некоторых других явлений. Так, при облучении ультрафиолетовыми лучами гнилей древесина начинает светиться различными окрасками (см.таблицу). Свечение древесины в ультрафиолетовом фильтрованном цвете (по И.И.Журавлеву, 1962)
Приведенные в таблице данные относятся к первой стадии гнили. Аналогично этому ультрафиолетовые лучи позволяют установить жизнеспособны ли семена или нет. Для определения жизнеспособности семян необходимо освободить их от покровов и разрезать. Жизнеспособные семена светятся интенсивно, а потерявшие ее - либо не светятся, либо светятся очень слабо. В целях диагностирования внутренних гнилей стволов растущего дерева, для обнаружения гнилей семян и т.д. возможно использование и рентгенографического метода (Щербакова, 1965). Свечение семян в ультрафиолетовом фильтрованном цвете (по И.И.Журавлеву, 1962)
2.6 Биологический метод На производстве, а часто и при научных исследованиях применяют биологический метод. Его используют при изучении устойчивости отдельных растений к возбудителям болезней, при выведении новых гибридов, исследовании химической обработки растений и т.п. Этот метод заключается в искусственном заражении (инокуляции) здоровых растений природным материалом (спорами, мицелием, экссудатом бактерий) или чистой культурой возбудителя болезни с последующим установлением процента поражения, интенсивности развития и других особенностей болезни. Так, самым надежным способом доказательства вирусной патологии растений служит искусственное заражение, которое осуществляется различными методами:
2.7 Серологический метод Известно, что между фитопатогенными бактериями существует настолько большое сходство, что часто их нельзя различить, используя традиционные методы идентификации. Некоторые виды отличаются друг от друга по своим биохимическим свойствам настолько незначительно, насколько малы различия между штаммами одного вида. Поэтому очевидно, что только знание биохимии и морфологии бактерий, кроме изучения их патогенности, недостаточно. Они должны быть дополнены серологическими характеристиками, а иногда и тестами на чувствительность к фагам. Следовательно, для успешного разрешения проблемы диагностики возбудителей бактериальных и в наименьшей степени вирусных и микоплазменных болезней возникла необходимость использовать серологические методы медицинской микробиологии, для того, чтобы любой неизвестный патоген можно было идентифицировать в сравнительно короткое время. Серологические методы основаны на свойствах животного организма реагировать на введение в его кровь инородных веществ. При этом происходят специфические реакции между белками крови животных и введенными белками иного происхождения (антигены). При введении белка вируса (антигена) в кровь животного в ней образуются специфические вещества (антитела), которые инактивируют чужеродный организму животного белок растительного вируса. В растительной вирусологии чаще используют реакцию осаждения, разновидностью которой является капельный метод, разработанный М.С.Дуниным и Н.П.Поповой. Смешивают каплю сока растения с каплями контрольной сыворотки и сыворотки, содержащей антитела к изучаемому вирусу (антисыворотка). Присутствие вируса обнаруживается при выпадении осадка в капле антисыворотки. Обычно в качестве иммунизированных животных используют кроликов, а приготовленную сывортку консервируют и используют в течение длительного времени. В настоящее время в вирусологических лабораториях используют и более высокочувствительные приемы серодиагностики -иммуноферментный метод, латекс-тест и др. Библиографический список
Лекция № 17 МЕТОДЫ БОРЬБЫ С БОЛЕЗНЯМИ РАСТЕНИЙ План 1. Лесохозяйственный метод. 2. Биофизический и механический методы. 3. Биологический метод. 4. Химический метод. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||