Паразитические грибы возбудители различных заболеваний растений человека

Обновлено: 28.03.2024

Грибы. Особенности строения возбудителей отомикозов

Грибы (fungi) - обширная группа низших растений, лишенных хлорофилла. Эта группа объединяет свыше 100 000 видов. Грибы не способны потреблять углекислоту из воздуха, а получают углерод в виде готовых органических соединений (Кунельская В. Я.). Патогенные для человека грибы многочисленны и разнообразны. Они ведут либо паразитарный, либо сапрофитный образ жизни. Среди патогенных грибов встречаются одноклеточные и многоклеточные. Клетки грибов имеют разнообразную величину - от нескольких микрон (дрожжи) до десятков и сотен микрон (мукоровые грибы) (Кашкин П. Н., Шеклаков Н. Д.).

Стенки клеток грибов различны по толщине, иногда двухконтурные; поверхность обычно ровная, реже волнистая, шероховатая или бугристая; у некоторых грибов она покрыта шероховатыми волокнами. В то же время клетки грибов обладают многими признаками, свойственными клеткам других растительных организмов (Coudert, Evolceanu, Uri, Кунельская В. Я.).

Клетки грибов состоят из оболочки, цитоплазмы, ядра, вакуолей и ряда включений. В оболочке грибов оомицетов содержится целлюлоза. У остальных грибов оболочка состоит из полисахаридов и некоторого количества хитина, который похож на хитин тела насекомых. Цитоплазма молодых клеток - гомогенная, более зрелых - зернистая. В клетках патогенных грибов имеются одно или несколько шарообразных или слегка вытянутых ядер с нуклеолями. Многочисленные митохондрии различных размеров, круглые или эллипсоидные, иногда неправильной формы, располагаются преимущественно по периферии. В состав клетки гриба в качестве постоянных включений входят гликоген, жир и волютин, реже пигменты и соли.

Как правило, это - фосфат кальция и выявляемые при рентгенофлюоресцентном анализе следы металлов. Эти незначительные металлические элементы используются грибами для роста как катализаторы обменных процессов (Stamberger с соавт.).

Форма клеток одного и того же гриба на питательной среде отличается от формы в воздушных частях культуры. Наиболее часто молодые клетки грибов встречаются круглой, яйцевидной формы или удлиненной в виде трубочки. Грушевидные, веретенообразные и булавовидные клетки свойственны более зрелым культурам.

возбудители отомикозов

Вегетативное тело гриба - мицелий состоит из бесцветных нитей, гифоф. Гифы на всём протяжении разделены поперечными перегородками. Такой мицелий носит название септированного (многоклеточного). Молодой мицелий более тонкий, редко септированный, менее зернистый; зрелый же более широкий, перегородки и стенки клеток выражены отчетливее, зернистость более обильная и крупная. Особенно больших размеров мицелий у мукоровых грибов. Их мицелий не септирован. Наиболее тонкие - нити лучистых грибов.
В длину мицелий достигает больших размеров, особенно крупными являются спорангиеносцы Zygomyzetes. Мицелий этих грибов одноклеточный (Кунельская В. Я.).

Нити мицелия бывают прямыми и волнистыми. Ветвление осуществляется боковыми выростами гиф. Обычно одна клетка мицелия даёт один, реже два или три выроста. Боковые выросты могут анастомозировать между собой. У некоторых грибов есть ризоиды - специальные образования для прикрепления к субстрату. Кроме того, имеются гаустрии - присоски для всасывания питательных веществ из субстрата.

У некоторых видов грибов, например Candida, имеется псевдомицелий. Он представляет собой цепочки из более тонких и длинных клеток гриба, нередко ветвисто расположенных. В отличие от истинного мицелия, представляющего единую ветвистую трубку, которая разделена поперечными перегородками, псевдомицелий лишен общей стенки.

Размножение грибов бывает половым и бесполым. Оно осуществляется делением, прорастанием, почкованием клетки и спороношением. Одно из средств распространения и размножения гриба - споры. Они могут располагаться внутри мицелия - эндоспоры, а также на мицелии или на специальных гифах конидиеносцах - экзоспоры.

Классификация грибов, кандидоза. Факторы патогенности возбудителей микозов

По классификации Langeron и Vanbreuseghem, разработанной в 1952 году, существует семь групп спор совершенных грибов:
1. Споры, представляющие собой оплодотворённую яйцеклетку округлой формы, свойственной оомицетам из класса Phycomyzetes.
2. Аскоспоры образуются в сумках (асках), развивающихся в специальных плодовых телах - аскокарпах.
3. Зигоспоры возникают в результате слияния двух одинаковых по внешнему виду ветвей мицелия. Они свойственны мукоровым грибам и бывают однополые и разнополые.

4. Спорангиоспоры развиваются в специальных органах спорангиях, располагающихся на вершине спорангионосных нитей.
5. Базидоспоры развиваются в специальных клетках базидиях.

6. Эндоспоры, развивающиеся в сферулах. После созревания сферула лопается, после чего эндоспоры попадают в окружающую среду. Данная группа спор характерна для возбудителей кокцидиоза и ри-носпоридиоза.
7. Хламидоспоры, которые образуются по ходу мицелия или на его концах.

Почти все патогенные грибы нуждаются в кислороде, обладают аэробным типом дыхания. Для питания грибов необходимы азотистые и углеродсодержащие вещества, различные соединения минеральной породы.
Патогенные грибы развиваются в кислых средах. Кардинальными точками являются рН 3-10; благоприятными - рН 6-6,5. Оптимальная температура - от 25 до 37 °С (Кашкин П. И., Айтохожин Н. А.).

Споруляции грибов благоприятствует понижение влажности питательных сред, минимальное содержание в них белков и углеводов.
По данным литературы, вызывать заболевания могут примерно 143 вида грибов, однако чаще всего возбудителями заболевания являются Aspergillus, Penicillium и Candida.

возбудители отомикоза

По данным Московского Центра глубоких микозов, кандидоз имеет место в 47,2% случаев, аспергиллёз - в 11,4%, смешанные микозы - в 9,4% наблюдений. Основными возбудителями отомикоза являются различного рода плесневые грибы: Aspergillus (niger, flavus, fumigatus), Penicillium (crustaceum, notatum, geaucum, mycetomasenum) и Candida (albicans, stellaidea, tropicales, pseudotropicalis, krusei, parakrusei, guilliermondii).

В патологии наружного и среднего уха особенно часто встречается Aspergillus niger (75,2%), реже - Candida albicans (6,7%), Penicillium flavum March (3,8%). Возможно сочетание Candida albicans с другими видами грибов и микроорганизмов.

Наиболее редко в клинической практике выявляется мукороз, вызванный грибом Mucor (Mucor mucedo Zink, Rhizopus nigricans Ehrenberg). Он поражает кожу, внутренние органы, лёгкие, сосуды и ткань мозга, желудочно-кишечный тракт и ЛОР-органы (с глубоким поражением костей).

Грибы рода Mucor при наличии фоновых заболеваний (сахарный диабет, болезни крови) способны к гематогенной генерализации вследствие прорастания в просвет кровеносных сосудов с развитием гнойного тромбоартериита. При этом возникает своеобразная форма мукорозного тромбангоита с образованием метастатических очагов поражения.

Существуют несколько видов классификации, предложенных различными авторами (Аравийский А. Н., Ариевич А. М., Хмельницкий О. К.). Однако единой классификации микозов нет.
По классификации Н. Д. Шеклакова, построенной с учетом этиологии и эпидемиологии, в отдельную группу выделяется кандидоз: поверхностный (Candida albicans, Candida tropicales), хронический генерализованный (гранулематозный) и висцеральный, вызываемые теми же видами кандидозных грибов. К глубоким микозам автор относит мукороз (род Absidia, Mucor Rhizopus), аспергиллез (Aspergillus fumigatuset flavus) и пенициллиоз (Penicillium crustaceum, Penicillium notatum).

По классификации О. К. Хмельницкого, выделено 4 группы патогенных грибов. Аспергиллез, пенициллиоз и кандидоз объединены в одну группу возбудителей, которые обнаруживаются в поражённых тканях в виде нитчатых и волокнистых структур.

В. Б. Антонов и соавт., Е. В. Пронина, Ф. П. Романюк среди различных форм кандидоза выделяют: поверхностные и глубокие, висцеральные и системные, диссеминированные и генерализованные, кандидосепсис и носительство.

Г. А. Самсыгина и соавт. предлагают следующую рабочую классификацию кандидоза по локализации и глубине поражения:
• кандидоз видимых слизистых (с уточнением локализации);
• кандидоз кожи и её придатков (кандидозный дерматит, кандидозная опрелость, их сочетания, поражение ногтей);
• системный кандидоз (с уточнением локализации: респираторного, желудочно-кишечного тракта, мочевой, костной и центральной нервной систем);
• висцеральный кандидоз, изолированное, несистемное поражение органа (с уточнением локализации поражения).

Для всех висцеральных форм характерно кандидозное поражение внутренних органов, возникающее вследствие обычно гематогенного проникновения инфекции, реже лимфогенного. Не исключены и другие пути инфицирования, например, по периневральным пространствам, занос с клетками-макрофагами, содержащими жизнеспособные Candida, контактное распространение возбудителя в результате инвазивного роста грибов вглубь тканей:
• диссеминированный кандидоз;
• генерализованный кандидоз;
• кандиданосительство.

Авторы утверждают, что все формы кандидоза, не исключая и кандиданосительство, могут быть врождёнными и постнатальными.


Возбудитель болезни растений (фитопатоген) – патогенный организм, вызывающий болезнь растения [2] .

Содержание:

Найти в природе растение без посторонней микробиоты невозможно. Многие здоровые растения содержат возбудителей болезни в латентной форме. Несмотря на этот неопровержимый факт, подавляющее большинство растений здоровы, то есть все основные биохимические и биофизические процессы проходят в определенных, среднестатистических рамках. Под влиянием возбудителя заболевания или неблагоприятных абиотических факторов окружающей среды наблюдается нарушения нормального развития – болезнь растения [1] .

Возбудитель болезни - Корневая гниль сеянцев огурца

Корневая гниль сеянцев огурца

Возбудитель болезни - Корневая гниль сеянцев огурца

Возбудители болезни – Pythium debarianum, Pythium spinosum, Pythium spinosum.

1 – Сеянцы огурца, пораженные ризоктониозной корневой гнилью (возбудитель Rhizoctonia solani) [1] ; 2 – Гифы мицелия грибов рода Pythium [1] ; 3 – Зооспорангии Pythium debarianum [1] ; 4 – Ооспоры Pythium spinosum [1] .

Систематические категории возбудителей болезни растений

Возбудителями болезни растений являются различные микроорганизмы:

Вирусы – неклеточные субмикроскопические организмы. Состоят из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Ведут паразитический образ жизни внутри живых клеток [1] .

Вироиды – вирусоподобные фитопатогены, состоящие из одной циклической молекулы РНК, способной реплицироваться в растении [1] .

Бактерии – одноклеточные безъядерные организмы (прокариоты). Нуклеотид бактериальной клетки состоит из кольцевой ДНК. Нуклеотид не отделен от цитоплазмы мембраной и имеет вид небольших зерен [1] .

Фитоплазмы – специфическая группа организмов, занимает промежуточное положение между бактериями и вирусами [1] .

Грибы и грибоподобные организмы – отдельная группа организмов, отличающаяся от растений и животных типом питания. В отличие от растений, они не являются автотрофами и утилизируют только запасенную в органических соединениях энергию. В отличие от животных грибы – осмотрофы. Питаются всасыванием вещества из окружающей среды [6] .

Возбудитель болезни - Представители систематических категории фитопатогенов

Представители систематических категории фитопатогенов

Возбудитель болезни - Представители систематических категории фитопатогенов

1 – Тела включения вируса мозаики томатов в ткани растения-хозяина садовый помидор [12] ; 2 – Культура бактерии Xanthomonas campestris, возбудителя сосудистого бактериоза крестоцветных культур [8] ; 3 – Гифы гриба Verticillium dahlia – возбудитель вертициллеза огурца [13] ; 4 – Грибоподобный огранизм, миксомицет, возбудитель порошистой парши картофеля – Spongospora subterranea [11] .

Свойства фитопатогена

Патогенность

Патогенность – специфическая способность микроорганизма вызывать заболевание [1] .

Агрессивность

Агрессивность – количественный признак патогенности, отражающий способность патогена к размножению в тканях растений, на которых он паразитирует. Агрессивность изменяется в широком диапазоне в зависимости от условий окружающей среды. Агрессивность оценивается в зависимости:

  • от длины инкубационного периода – быстроты появления симптомов;
  • скорости распространения патологического процесса по тканям растений;
  • числа инфекционных единиц, способных вызывать заражение;
  • от интенсивности спороношения (у грибов) [1] .

Вирулентность

Вирулентность – качественный признак патогенности, ее можно определить, как способность фитопатогена вызывать заболевания у определенных видов и сортов растения-хозяина [1] .

Установлено существование специализированных рас патогенов, которые вирулентны для одних сортов и невирулентны (авирулентны) для других [1] .

Специализированные формы распадаются на физиологические расы, а последние в свою очередь – на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы [7] .

На одном и том же сорте различные расы ведут себя по-разному: одна устанавливает взаимоотношения с клетками растения, получает от него питательные вещества, другая вызывает в клетках защитную реакцию сверхчувствительности, в результате которой наблюдается гибель и клетки, и патогена [7] .

Состав рас патогена отличается в различных регионах и определяется культивируемыми в данной местности сортами растения-хозяина [7] .

Например, возбудитель стеблевой (линейной) ржавчины зерновых, базидиальный гриб из Порядка Ржавчинные – Puccinia graminis, имеет более 300 рас. Внутри расы могут подразделяться на биотипы, отличающиеся по патогенности от основной расы. В США у расы 15 Puccinia graminis были выявлен биотип 15А, образующий более мелкие пустулы и 15В с более высокой вирулентностью на дополнительном сорте-дифференциаторе [7] .

Физиологические расы обозначаются цифрами, биотипы – буквой, стоящей после цифрового обозначения расы [7] .

Формировать физиологические расы и биотипы способны патогены, относящиеся к различным систематическим категориям фитопатогенов. Физиологические расы и биотипы установлены у слизевиков, грибов, цветковых паразитов. Вирусы и бактерии формируют аналогичные расам группы – штаммы [7] .

Специализация фитопатогенов

Специализация фитопатогенов – приуроченность к определенному питающему субстрату, способность паразитировать на одном или нескольких растениях-хозяевах [7] .

Различают несколько видов специализации:

  • филогенетическая – проявляется в приспособленности паразитировать на близкородственной группе растений-хозяев;
  • онтогенетическая (возрастная) – связана с приуроченностью патогенов к определенному этапу развития растения или отдельных органов;
  • гистотропная – способность поражать определенные ткани растений;
  • органотропная – способность поражать определенные органы растений.

Фитопатоген может обладать всеми типами специализации либо одним или несколькими. Наиболее важны филогенетическая и онтогенетическая специализации [7] .

Филогенетическая специализация

Филогенетическая специализация – способность патогенного вида к поражению одного или многих видов растений-хозяев. По данной характеристике патогены делят на полифагов и монофагов:


Инфекционная болезнь (паразитарная болезнь) – это заболевание, вызываемое патогенным микроорганизмом (возбудитель болезни). Основной признак инфекционной болезни – способность передаваться от больных растений к здоровым [5] .

Инфекционная болезнь - Теофраст (ок. 372–287гг. до н. э.)

Теофраст (ок. 372–287гг. до н. э.)

Инфекционная болезнь - Теофраст (ок. 372–287гг. до н. э.)

Классификация инфекционных болезней

Инфекционные заболевания подразделяются в зависимости от вида возбудителя болезни. Различают:

  1. Вирусные болезни растений (мозаичные болезни, желтухи, болезни увядания, карликовость, пролиферация, закукливание) [1] .
  2. Бактериальные болезни растений или бактериозы (рак растений, черная ножка картофеля, различные виды бактериальных гнилей, бактериальный ожог плодовых деревьев) [1] .
  3. Грибные болезни растений или микофитозы (ржавчина, головня, мучнистая роса, фузариоз, гниль, цитоспороз, аскохитоз) [1] .
  4. Актиномикозы – возбудители актиномицеты (парша картофеля) [1]
  5. Альгофитозы – возбудители паразитические водоросли [1] .
  6. Антофитозы – возбудители паразитические и полупаразитические цветковые растения (заразиха, повилика, омела, очанка) [1] .
  7. Гельминтофитозы – возбудители паразитические нематоды (нематоды галловые (галлообразующие), нематоды настоящие шишкоиглые, нематоды разнокожие) [1] .
  8. Энтомофитозы – возбудители паразитические насекомые (филлоксера, кровяная тля) [1] .
  9. Арахнофитозы – возбудители паукообразные, в основном растительноядные клещи (обыкновенный паутинный клещ, бурый плодовый клещ, клещ красный плодовый, галловый сливовый клещ) [1] .


Гельминтофитоз – поражение клубники
нематодой Рисовый афеленх


Патогенез инфекционной болезни растения

Патогенез – совокупность последовательного развития процессов, определяющих механизмы возникновения и развития болезни [1] .

Особенности патогенеза определяются несколькими факторами: свойствами возбудителя, восприимчивостью растений, условиями окружающей среды. В патогенезе инфекционных болезней растений различают следующие фазы:

  1. Прединфекционная фаза – инфекционное начало (споры, мицелий) с капельножидкой влагой опадают на различные органы растения и при благоприятных условиях через устьица, поранения или другими способами внедряются в ткани растений. В некоторых случаях фитопатогены размножаются и развиваются на уже отмерших растениях в непосредственной близости от растения-хозяина и оттуда внедряются в живые растительные ткани [1] .
  2. Заражение – процесс проникновения возбудителя заболевания в растительные клетки [1] .
  3. Инкубационный период – процесс скрытого развития патологических процессов от заражения до проявления внешних симптомов[1] .
  4. Послеинкубационная фаза – характеризуется усилением симптомов, возрастанием интенсивности заражения, массовым поражением растений. Заканчивается выздоровлением или гибелью растения [1] .


Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.

Сорта садового помидора (Solanum lycopersicum)
различные по иммунитету
к заболеванию фузариозне увядание.


Защитная реакция растений

Защитная реакция растения – реакция, возникающая в ответ на внедрение фитопатогена в живые ткани растения, направленная на ограничение и подавление инфекции [2] .

Внедрение возбудителя вызывает у растений усиление активности окислительных ферментов, увеличение количества и активности фитонцидов. Это выражается в опробковении клеточных стенок, отмирании и выпадении вместе с инфекционным началом возбудителя заболевания зараженных клеток. В следствии отдельные группы клеток вокруг первичного очага инфекции, а в некоторых случаях и все растение в целом приобретают повышенную устойчивость к действию фитопатогена. Если возбудитель заболевания не способен преодолеть сопротивление тканей, то поражение ограничивается небольшим пятном хлоротичной или отмершей ткани [1] .

Иммунитет растения

Другими словами, иммунитет растений – это невосприимчивость к болезни при непосредственном контакте с возбудителем в благоприятных для заражения условиях. Различные степени проявления иммунитета называют устойчивостью [6] .

Иммунитет растений, точнее его повышение и укрепление, является важной научной проблемой, тесно связанной с практическими вопросами сельского хозяйства. Один из самых надежных и эффективных путей защиты растений – использование устойчивых к вредным организмам сортов. На посевах таких сортов снижается необходимость использования фунгицидов иинсектицидов. Полное обеспечение страны устойчивыми сортами увеличит общую урожайность на четверть. Учение об иммунитете является теоретической основой селекции растений на устойчивость к инфекционным заболеваниям [6] .

Различают следующие виды растительного иммунитета:

1.Врожденный или естественный – присущее данному сорту (виду) свойство не поражаться каким-либо заболеванием, передающееся по наследству. Врожденный иммунитет подразделяют на:

  • активный – свойство растения активно реагировать на внедрение паразита;
  • пассивный – совокупность свойств растения позволяющих препятствовать внедрению паразита в ткани растения-хозяина и развитию в них, существующих независимо от свойств фитопатогена[6] .

2. Групповой иммунитет – устойчивость к разным возбудителям [6] .

3. Комплексный иммунитет – устойчивость к различным болезням и вредителям [6] .

4. Приобретенный (индуцированный) иммунитет – свойство растения, возникающее в процессе отнтогенеза под влиянием перенесенной болезни или воздействия на растение различными приемами, в частности веществами – индукторами устойчивости [6] .

Читайте также: