Микрофлора растений и фитоиммунитет. Учебно-методическое пособие

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»

В.С. Гирич

МИКРОФЛОРА РАСТЕНИЙ И ФИТОИММУНИТЕТ

Учебно-методическое пособие

Москва Российский университет дружбы народов

2018

Рецензент – микробиолог, химиотерапевт, доктор медицинских наук,

профессор НИИСП им. Склифосовского, академик РАПК Т.А. Васина

Гирич, В. С.

Г51 Микрофлора растений и фитоиммунитет : учебнометодическое пособие / В.С. Гирич. – Москва : РУДН, 2018. – 37 с. : ил.

В пособии основное внимание уделено нормальной микрофлоре лекарственного растительного сырья, иммунитету растений. Кроме того представлены разделы с описанием заготовки лекарственного растительного сырья, времени сбора, а также описана микрофлора обсеменяющая различные части (корень, листья, стебель) лекарственного растительного сырья.

Предназначено для студентов медицинского факультета, обучающихся по специальности «Фармации» очной и заочной формы обучения.

Подготовлено на кафедре микробиологии и вирусологии медицинского института РУДН.

Глава 1 Нормальная микрофлора растений

Биотопы микрофлоры растений и лекарственного растительного сырья

корневая зона (микрофлора находится непосредственно на поверхности корней)

прикорневая зона (микрофлора примыкает к корням не более чем 0,5 см.)

зона ризосферы (микрофлора находится на расстоянии

1 см.)

Нормальная микрофлора растений

Микрофлора, находящаяся на поверхности корней или проникающая в ткани корня растения, представляет собственно корневую микрофлору.

Микрофлора, которая примыкает к корням растения до 0,5см. называется прикорневой микрофлорой почвы.

Микрофлора на расстоянии 1см. от корней относится к микрофлоре ризосферы.

Нормальная микрофлора растений представлена ризосферными и эпифитными микробами.

3

Ризосфера

Ризосфера -это зона интенсивного роста и повышенной активности.

Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными.

Условно различают два типа ризосферы: ближнюю и отдаленную.

Ближняя и отдалённая ризосферы

Ближняя ризосфера располагается непосредственно на поверхности корней. При заготовке корней извлекается вместе с ними. Отдаленная ризосфера начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и в радиусе 50 см от них. Количество микроорганизмов в ближней и отдаленной ризосферах различно: на поверхности корней их от 50 млн до 10 млрд, корней до 5 млн

в1 г почвы на расстоянии 15 см .

Численность микробов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где растения не произрастают. Это связано с выделением различных питательных веществ корнями растений. В свою очередь, почвенные микробы оказывают благоприятное воздействие на жизнь растений.

В основном микроорганизмы поверхности корня растений представлены псевдомонадами.

Зона ризосферы

От греческого Rhiza-корень,sphairа- шар. (микрофлора находится на расстоянии 1 см.)

Микрофлора корней

.Микрофлора корней резко отличается от микрофлоры почвы. Наиболее часто в зоне ризосферы можно обнаружить микроорганизмы, относящиеся к группе Micobacterium, а также бактерии, не способные к формированию спор, -неспороносные бактери, как правило, грамм - отрицательные (Г-). Актиномицеты, грибы, а также споровые формы микроорганизмов (Г+) встречаются сравнительно редко. Грибы образуют вокруг корня

так называемую микоризу (чехол из гиф), которая оказывает активнейшее влияние в обеспечении растений водой, минеральными веществами и аминокислотами, а также

4

перерабатывают некоторые вещества, угнетающие развитие растений. Отмечена достаточно специфическая взаимосвязь между микоризой, растениями и ризосферными микрооргаизмами, при нарушении которой растения не могут нормально развиваться.

Эпифитная микрофлора

Известно, что микробные комплексы на корнях растений складываются в зависимости от влияния различных условий, а при нормальных условиях выращивания огромное количество микроорганизмов является для растений необходимым условием их роста и развития.

Нормальная микрофлора растений различна на поверхности листьев, семян и на прикорневой зоне.

Микробы, обитающие на живых растениях не поражающие и не вредящие им, объединены понятием «эпифитная» микрофлора.

5

Видовой состав эпифитной микрофлоры

Видовой состав эпифитной микрофлоры зависит от вида растения, географических и климатических условий, местоположения (открытый грунт или парники), особенно от содержания микроорганизмов в воде, почве, воздухе.

Большое значение имеет стадия развития растений, особенно степень созревания плодов.

Кэпифитной микрофлоре относятся различные видами дрожжей, молочнокислых, уксуснокислых микроорганизмов, плесневых грибов.

Эпифитная микрофлора

Эпифитная микрофлора препятствует проникновению фитопатогенных микроорганизмов в растительные ткани, усиливая тем самым иммунитет растений.

Микориза

Симбиоз мицелия грибов с корнями высших растений называют микоризой.

Впервые микориза описана русским ученым Ф.М.Каменским в 1883 году.

Микориза улучшает рост растений.

Микориза особенно благоприятна для развития растений:

увеличивает поглощающую поверхность корней за счет разветвлений гиф гриба;

грибы своими ферментами разлагают богатые азотом органические соединения, обеспечивая растения аминокислотами, минеральными веществами и водой;

микоризные грибы снабжают растения ростовыми веще-

ствами.

Псевдомикаризы

микориз необходимо отличать псевдомикоризы, представляющие собой простые сплетения нитей грибка с корнями и нередко приводящие к болезням растения-хозяина.

Грибница псевдомикоризы легко отделяется от корня, чем

иотличается от истинной микоризы.

6

Источник питания эпифитной микрофлоры

В качестве источников питания эпифитная микрофлора утилизирует выделения растений и различные их поверхностные загрязнения.

Представители эпифитной микрофлорыОсновной представитель эпифитной микрофлоры — Erwinia herbicola —подвижная грамотрицательная палочка, образующая золотисто-жёлтые колонии на МПА.

Реже на поверхности растений выделяют Pseudomonas fluoresceins— подвижную грамотрицательную палочку. Бактерии образуют зелёный пигмент пиовердин, вызывающий флуоресценцию колоний при коротковолновом УФ-облучении. Пиовердин обладает свойством бактериоцина, действующего на грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также проявляет умеренную фунгицидную активность.

Иногда на поверхности растений выделяют Bacillus mesenthericus — аэробные подвижные спорообразующие грамположительные палочки.

Как было указано выше , наиболее обильно микроорганизмы представлены в почве, особенно в прикорневой зоне. В её состав входят различные микобактерии, псевдомонады, спорообразующие, азотфиксирующие и нитрифицирующие бактерии, актиномицеты и грибы. Вокруг корней растений находится зона интенсивного роста и повышенной активности микробов.

Микоризные грибы

Грибы и растения взаимно питают друг друга.

Главными представителями микоризных грибов являются базидиомицеты (Boletus, Amanila, Lactarius, Cortinarius, Russula, Triholoma, Entorhiza, Licoperdon, Sclerocierma и др.).

Микоризу может образовывать ряд грибов из фикомицетов

(Pythium, Chitridium, Endogyne), аскомицетов (Elaphomyces, Tuber)

инесовершенных грибов (Fusarium и др.).

Указанные микроорганизмы сожительствуют с различными представителями растительного царства, в том числе с лекарственными растениями. Известен симбиоз грибов папоротниковидными (Pteridophyta), хвощами (Arthrophyta), плаунообразными

7

(Lycopsida), голосеменными (Gymnospermae), саговниковыми

(Cycadaceae), тиссовыми (Тахасеае).

Исключительно богаты микоризами сосны, орхидеи и верес-

ковые

Виды микоризы

эктотрофная микориза - гриб оплетает кончики корней растений наподобие чехла, отдельные гифы при этом заходят между клетками эпидермиса.

эндотрофная микориза - гифы гриба проникают внутрь клеток первичной коры корня, где образуют сплетения в виде клубков

эктоэндотрофная - на корешках образуется наружный чехол, а отдельные гифы проникают в первичную кору

Сезонность формирования микоризы

Формирование микоризы связано с сезонной периодичностью: максимальное количество микориз наблюдается летом, минимальное - ранней весной и осенью.

Качественный состав микрофлоры и её представителиЭпифитной называется микрофлора, находящаяся на поверхности надземных частей растений.

По качественному составу она довольно однообразна и типичными ее представителями являются:

1. Xenthomonas herbicola aureum - грамотрицательные корот-

кие подвижные палочки, образующие колонии золотистого цвета на МПА;

2. Pseudomonasfluorescens - полиморфные грамотрицатель-

ные палочки с полярными жгутиками, дающие флуоресценцию на МПА и МПБ.

3.Реже встречаются споровые бактерии Bacillus mesentericus, Bacillus vulgatus,

4.Бесспоровые молочнокислые бактерии, E. coli, грибы плесневые и дрожжевые.

Антагонисты фитопатогенных бактерий Многие эпифитные микроорганизмы являются антагони-

стами фитопатогенных бактерий, тем самым, предохраняют растения от заболеваний.

8

Заселенность микробами растений зависит от условий произрастания, их высоты и целостности. Так, растения окультуренных почв содержат большее количество микробов, чем растения лесов и лугов;

Осенью на листьях обнаруживается больше бактерий, чем ранней весной.

Верхние листья содержат меньше микробов, чем нижние, на которые бактерии попадают из почвы вместе с капельками влаги, отскакивающими от земли во время дождя.

Особенно сильно заселены микробами растения, произрастающие на полях орошения,

Срезанные и сорванные растения необходимо сразу подвергать обработке, так как они являются хорошей средой для размножения микробов.

На высушенных растениях жизнедеятельность микробов значительно снижается, многие бактерии погибают.

Лекарственное растительное сырьё

Растительное сырьё, разрешённое в установленном порядке для медицинского применения именуется Лекарственным растительным сырьём (ЛРС)

Лекарственное растительное сырьё заготавливают от дикорастущих и культивируемых лекарственных растений.

Качество сырья характеризуется внешними признакам и количеством содержащихся действующих веществ.

Растительное сырьё используют в свежем и высушен-

ном виде.

Виды растительного сырья

Подземные органы.

Надземные органы.

Цельное растение.

Подземные органы:

Корни (лат. Radices), Корневища (лат.Rhizomata), Корневища с корнями (лат.Rhizomata cum radicibus), Корневища и корни (лат.Rhizomata et radices), — собранные ранней весной или поздней осенью , цельные или размельченные, высушенные, иногда свежие, очищенные и освобождённые от других частей растения.

9

Клубни (лат.Tubera)

Луковицы (Bulba)

Клубнелуковицы (лат.Bulbotubera)

Корень

Виды корней

10