Odporność roślin
na choroby i
szkodniki
Dr inż. Dorota Dec
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach
Odporność roślin
na choroby i
szkodniki
Dr inż. Dorota Dec
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach
Roślina zaatakowana przez
określonego pasożyta to
gospodarz lub roślina żywicielska,
zaś czynnik chorobotwórczy to
patogen.
Cechy patogenów:
Patogeniczność,
chorobotwórczość,
wirulencja (zjadliwość),
agresywność,
Patogeniczność - zdolność zakażania
i porażania różnych genotypów roślin
żywicielskich. Rasa fizjologiczna
patogena atakująca większą liczbę
gatunków roślin żywicielskich odznacza
się większą patogenicznością.
Wirulencja, czyli zjadliwość -
zdolność organizmu patogenicznego do
wywoływania choroby. Mierzy się ją
natężeniem objawów chorobowych.
Wirulencja jest jakościową miarą
chorobotwórczości patogenów w
stosunku do danego gatunku czy
odmiany roślin.
Agresywność patogenu - szybkość, z
jaką poraża on i rozmnaża się w
tkankach rośliny (gospodarza). Jest to
tempo przemieszczania się patogenu w
tkankach rośliny (żywiciela).
Rasa fizjologiczna – mieszanina
biotypów (populacji) atakująca rośliny
należące do określonej odmiany.
Identyfikowana jest na podstawie
patogeniczności w stosunku do roślin
dobranych jako zespół różnicujących
żywicieli. Dla niektórych ras określono
rośliny żywicielskie i odporne, czyli zespół
testerów.
Biotyp - patogen wyizolowany z
konkretnej rośliny w jakiejś miejscowości,
w danym roku. Rasy fizjologiczne
patogenów (np. grzybów) są mało
zróżnicowane morfologicznie, różnią się
właściwościami fizjologicznymi (mającymi
podłoże genetyczne). Różnią się
patogenicznością, wirulencją i
agresywnością.
Odporność - zdolność rośliny do
ograniczania lub uniemożliwiania
wnikania, rozwoju i
rozprzestrzeniania się patogenu
w roślinie. Reakcja
odpornościowa jest specyficzną
reakcją organizmu
uwarunkowaną genetycznie.
Odporność pozorna polega na unikaniu
patogenu dzięki rozmijaniu się w czasie faz
rozwojowych patogenów i roślin
żywicielskich.
Odporność rzeczywista polega na
stawianiu oporu czynnikom
chorobotwórczym podczas wnikania i
rozprzestrzeniania się w roślinie.
Odporność nabyta powstaje w okresie
rozwoju osobniczego roślin i zależy od
warunków środowiska. Można ją wywołać
sztucznie za pomocą szczepionek lub
chemicznych immunizatorów.
Odporność wrodzona jest to złożona
cecha dziedziczna ukształtowana w wyniku
wzajemnego oddziaływania dwóch
genomów: rośliny i pasożyta.
W zależności od tego, czy mechanizmy
odpornościowe są obecne w roślinie już
podczas infekcji, czy też zaczynają działać
dopiero po zetknięciu się z czynnikiem
infekcyjnym, wyróżniamy odporność
przedinfekcyjną lub poinfekcyjną.
Odporność przedinfekcyjna (bierna) może
być uwarunkowana:
czynnikami uniemożliwiającymi
przenikanie patogenu do rośliny,
czynnikami uniemożliwiającymi
rozprzestrzenienie się patogenu w
tkankach roślin.
Mechanizmy te związane są z
morfologiczną, anatomiczną i chemiczną
budową roślin, np. tkanki okrywającej.
Odporność poinfekcyjną
(czynna) - zdolność roślin do
czynnej reakcji obronnej na
działanie czynnika
chorobotwórczego. Jej
mechanizmy to:
fizyczne i chemiczne bariery na
drodze przenikania patogenów,
neutralizowanie toksyn
wydzielanych przez patogeny,
wytwarzanie pod wpływem
patogenu antyciał,
nadwrażliwość roślin na porażenie,
w rezultacie której zainfekowane
tkanki ulegają nekrozie.
Odporność pionowa - całkowita
odporność na ściśle określoną rasę
patogenu. Odporność ta jest czynna,
specyficzna, uwarunkowana zazwyczaj
monogenicznie.
Odporność pozioma - częściowa
odporność na różne rasy patogenu.
Odporność ta jest bierną, mało specyficzną,
może być skierowana przeciwko wszystkim
rasom danego patogenu. Polega
przeważnie na barierach natury
morfologicznej, anatomicznej, fizjologicznej,
chemicznej. Warunkowana poligenicznie.
Odporność kompleksowa to odporność
na kilka czynników chorobotwórczych.
Immunia to odporność pełna. Rośliny nie
wykazują objawów porażenia. Rzadko
spotykana, ale bardzo pożądana.
Hipoteza gen na gen
H.H. Flor, w latach 1947-1956, badał
dziedziczenie odporności lnu na rdzę.
Odkrył, że każdemu genowi odporności
rośliny żywiciela (gospodarza)
odpowiada specyficzny gen wirulencji
patogenu (teoria gen na gen). Reakcja
odpornościowa zachodzi, gdy roślina
żywicielska posiada dominujący gen
odporności, który nie był zrównoważony
przez odpowiedni gen warunkujący
wirulencję u patogenu.
Allele warunkujące odporność lub
wrażliwość rośliny:
•
gospodarz: R-odporny,
r -wrażliwy,
•
patogen: P - awirulentny,
p - wirulentny,
Czyli: allele dominujące są to allele odporności
(niepatogeniczne), a allele recesywne są to
allele patogeniczne.
Genetycznymi źródłami odporności mogą
być rośliny:
- odmian i rodów hodowlanych,
- gatunków prymitywnych lub dzikich,
- uzyskane w procesie mutagenezy.
patogen
gospodarz
PP Pp
PP
RR Rr
odporna
wrażliwa
rr
wrażliwa
wrażliwa
Metodami stosowanymi w
hodowli odmian odpornych są:
krzyżowania wsteczne, wypierające,
krzyżowania zbieżne i
zbieżnodopełniające,
hodowla odmian wieloliniowych (w
przypadku roślin samopłodnych).