Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Защита растений Лекции и литература Простейшие в защите растений от насекомых

Простейшие в защите растений от насекомых

Простейшие
Класс книдоспородии (Cnidosporidia) большая и своеобразная группа паразитических простейших, которую долго относили к классу споровиков. Отличается особенностями жизненного цикла и строением спор. Вначале жизненный цикл книдоспоридии представляют собой маленькие амебоидные одноклеточные организмы, паразитирующие в тканях и органах животных. По мере роста ядра многократно делятся, и образуется масса плазмы, называемая плазмодием. Внутри плазмы формируются многоклеточные споры. Внутри споры содержатся двухядерный зародыш и 1-4 стрекательные капсулы со свёрнутой в спираль нитью, способной выбрасываться наружу.


В состав класса входят три отряда, из которых наибольшее значение для защиты растений имеют микроспоридии.
Отряд микроспоридии (Microsporidia) объединяет внутриклеточных паразитов преимущественно насекомых, а также ракообразных и рыб. Споры очень мелкие (2-4 мкм), с одной стрекательной капсулой и двуядерным зародышем. В организме заражённого насекомого полярная нить выбрасывается из споры, а затем выходит зародыш.
Впервые Луи Пастер изучил микроспоридии, вызывающие пербину тутового шелкопряда (Nosema bombycis) и нозематоз медоносной пчелы N.aphis. Известно около 200 видов микроспоридий насекомых из семейства листовёрток, белянок и совок отряда чешуекрылых. Крамер описал выделенных им микроспоридии из совок Nosema necatrix и указал, что заражённые гусеницы 3-4 дня остаются нормальными, в течение следующих 1-2 дней прекращают питание и на 5-7 день погибают.
Патологические процессы, характеризующие микроспоридиоз начинаются с патологических изменений в клетке насекомых. После проникновения микроспоридий в клетку хозяина её митохондрии окружают паразитов и включаются в обильные процессы между простейшими и хозяином. Это нарушает нормальный обмен веществ между ядром клетки хозяина и её цитоплазмой, приводит к гипертрофии ядра, увеличено число митозов, разрастанию клеток и образованию опухолей. Ядро оттесняется на периферию и дегенерирует, клетка отмирает. Постепенно этот процесс охватывает всю ткань и весь орган хозяина, вследствие чего они перестают функционировать.
При дисфункции жизненно внешних органов насекомые начинают погибать: при поражении мальнигиевых сосудов - от отравления продуктами метаболизма, при поражении кишечного эпителия - от дистрофии или бактериальных септицемий и т.д. У насекомых отмечается потеря аппетита, в дальнейшем – размягчение тела и изменение окраски. Так, при заражении личинок комаров простейшими рода Thelohania на теле насекомых формируются белые пятна, иногда даже все тело становится молочно белым. Гусеницы тутового шелкопряда, зараженные Nosema bombycus, имеют на кутикуле черные пятна величиной с горошину. Поэтому болезнь получила название Пебрина – пятнистость. У гусениц озимой совки, зараженных микроспоридией Plistophora noctuidea, четко выступает светлая окраска на брюшной стороне. Это вызвано побелением сильно пораженного кишечника, эпителиальные клетка которого заполнены множеством белых спор. Зачастую у насекомых, зараженных простейшими отмечается торможение роста – тело гусениц укорочено, часто достигает ¼-1/6 нормальной величины.
Пятилетние исследования популяций хрущей в почве луга показало, что заражённость их Nosema melolonthae за три года в среднем возросла с 2,5 до 20%. Nosema сохранялась в течение 10 месяцев. Исследователи пришли к выводу, что микроспоридии почвенных насекомых являются прекрасным примером потенциальной ценности простейших как агентов, уничтожающих вредителя в среде, способной очень хорошо защищать споры. Выпуск заражённых жуков или личинок можно считать вполне приемлемом методом распространения спор, поскольку жуки лучше, чем человек, отыскивает популяции личинок, а способность возбудителей болезни к распространению устраняет необходимость равномерного распространения инокулюма.
Келен выделил четыре типа взаимосвязей между комарами и микроспоридиями из рода Thelohania:
•    в типе 1 самцы погибали, развитие протекало по типу спорогонии, но самки передавали болезнь трансовариально без спорогонии;
•    в типе 2 спорогония наблюдалась у обоих полов, но прогрессивное заражение происходило главным образом у самцов;
•    для типа 3 характерен обычно летальный исход насекомых при спорогонии у обоих полов и выживании некоторых самок, передающих болезнь;
•    для типа 4 - спорангия у обоих типов полов, но обычно лёгкая форма болезни.
В природе Thelohania заражали до 80% личинок комаров. Келлин пришёл к выводу, что трансвариально заражённые личинки погибают до окукливания. Поэтому можно ожидать, что болезнь прекратиться в течение одного поколения, поскольку для её продолжения требуется повторное заражение личинок. Тип 1 считается потенциально пригодным для борьбы с комарами, так как заражённые самцы погибают, тогда как самки передают болезнь и таким образом происходит направленное регулирование распространения болезни в популяции личинок. Это может создать несбалансированность полов, губительную для хозяина.
Для саранчовых пока известна лишь одна микроспоридия Nosema lo- custae. Паразит был выделен из азиатской перелётной саранчи. Бухеру удалось с пищей перенести инфекцию на саранчу-шистоцерку и показать, что возбудителя заболевания без особого труда можно поддерживать на искусственно разводимых в лаборатории насекомых. Распространение инфекции в природе происходит при пожирании саранчой погибших от болезни особей, через экскременты и остатки пищи.
Отдельные авторы отмечают поражение клопов. Микроспоридии Nosema veliae, N. nepae, Telochania veliae в основном поражают кишечник и лишь по мере развития болезни проникают в жировое тело. Первые два возбудителя образуют на кишечнике периинтестинальные цисты в клетках соединительной ткани оболочки, которые постепенно лопаются, и споры из них попадают в гемолимфу, где поражают лимфоциты и эноциты. Третий вид диффузно заражает кишечный эпителий.
Развитию микроспоридизов тараканов способствует размножение этих насекомых в тесных поселениях, в условиях ограниченного пространства, загрязнённого экскрементами тараканов и другими отходами. Запах экскрементов приманивает тараканов к месту, где находится природная для них пища. У тараканов сильно развит каннибализм, что способствует распространению болезни. Учитывая эти особенности можно предположить возможность широкого применения микроспоридиозов в борьбе с тараканами.
Мерсье обнаружил во Франции в жировом теле тараканов микроспоридию Plistophora blattae, которая вызывает меловое побурение жирового тела у поражённых особей.
Перезия –известное заболевание гусениц стеблевого мотылька -Рeresia pyroustae. Болезнь поражает мальпигиевы сосуды. Заражение происходит при заглатывании пищи и через яйцо. При острой инфекции может быть смертельный исход. Заражение микроспоридиями существенно влияет на состояние половых желез хозяина. При микроспоридиозах уменьшается число особей, способных откладывать яйца, снижается число отложенных и повышается процент неоплодотворенных яиц. Иногда заболевание сильнее сказывается на репродуктивных возможностях самца, при копуляции с которым самки начинают откладывать только неоплодотворенные яйца.
Гибель от микроспоридиоза происходит главным образом во время линек или метаморфоза – процессов, требующих вовлечение в обмен запасных питательных веществ, которые при микроспоридиозах почти не образуются.
При эпизоотии микроспоридиоза капустной белянки в Ленинградской области осенью 1961 года около 50 % куколок, образовавшихся в сентябре- октябре, сразу же развивались до бабочек.
Заражение нового хозяина происходит при попадании спор микроспоридий в организм восприимчивого насекомого. Сведения о промежуточных хозяевах для микроспоридий отсутствуют. Обычно эти простейшие проходят полный цикл развития в одном организме.
Наиболее распространённый способ передачи микроспоридий:
1) при заглатывании спор паразита вместе с пищей (выделение больных насекомых, личиночные шкурки, группы погибших насекомых;
2)через яйцо - передача от поколения к поколению. Впервые обнаружил Пастер для паразита тутового шелкопряда. В яйцах насекомых передаются преимущественно не споры, а стадии шизогонии микроспоридий. Споры на поверхности яйца;
3)через механические повреждения хитиновых покровов насекомых;
4)через самцов - единичные случаи;
5) через насекомых- паразитов.
Цикл развития:
Споры микроспоридий имеют сложное внутреннее строение, обусловленное необходимостью для начальных стадий развития паразита миновать кишечный тракт хозяина и избежать переваривания вместе с пищей. Сами споры, покрытые хитиновой оболочкой, устойчивы к пищеварительным ферментам насекомых, но под их воздействием в споре создаётся высокое давление, при котором в секунды выстреливает полярная нить - органелла. Энергия выстреливающей нити такова, что последняя пробивает перитрофическую мембрану и эпителий кишечника и вводит спороплазму паразита в полость тела хозяина. Благодаря свойству спор переводить спороплазму в полость тела хозяина микроспоридии успешно минуют главный защитный барьер насекомых. Спороплазмы частично захватываются фагоцитами хозяина в гемолимфе, но развитие паразита после этого не прекращается. Через полярную нить выходит зародыш - планонт. По мере продвижения в гемолимфу мелкие планонты превращаются в более крупные шизонты. Шизонты оседают в цитоплазме клеток соответствующих тканей, где происходит процесс шизогонии - деление ядра и последующее распадение на отдельные клетки - миронты. Миронты вновь вырастают в яйцевидные или лентообразные шизонты, которые опять делятся на небольшие отрезки - диплокарионты. Они представляют собой формы с двумя лежащими близко друг к другу ядрами, утолщёнными в местах соприкосновения. Это мужские и женские ядра. Они сливаются, проходит митоз и после деления ядер и разделения плазмы образуются два споронта. Затем идёт процесс деления ядра - образуется плазмодий с большим количеством ядер. При этом из одного ядра образуется от 1 до 16 споробластов в зависимости от рода. Впоследствии идет формирование оболочек вокруг ядер и образуется споробласт, который превращается в спору.

 

 

Кто на сайте

Сейчас 11 гостей онлайн