مقدمة. مؤسس عقيدة مناعة النبات ن. و. يعتقد فافيلوف ، الذي بدأ دراسة طبيعته الوراثية ، أن مقاومة النبات لمسببات الأمراض. مناعة النبات. النظريات الأساسية في تكوين مناعة النبات والحيوان والإنسان

نظام واسع النطاق زراعةوإضفاء الطابع الكيميائي غير المبرر على حالة الصحة النباتية إلى حد كبير. التكنولوجيا الزراعية غير الكاملة ، والزراعة الأحادية ، وحقول الأعشاب غير المزروعة تخلق ظروفًا مواتية بشكل استثنائي لانتشار العدوى والآفات.

في جميع مراحل تطور الجنين ، تتفاعل النباتات مع العديد من الكائنات الحية الأخرى ، ومعظمها ضار. يمكن أن يكون سبب أمراض النباتات والبذور المختلفة الفطر , بكتيريا و الفيروسات .

تتجلى الأمراض نتيجة تفاعل كائنين - نبات وممرض يدمر الخلايا النباتية ويطلق السموم فيها ويهضمها من خلال إنزيمات ديبوليميراز. يتكون رد الفعل العكسي للنباتات من تحييد السموم ، وتثبيط ديبوليميراز ، وتثبيط نمو مسببات الأمراض من خلال المضادات الحيوية الذاتية.

تسمى مقاومة النباتات لمسببات الأمراض حصانة ، أو النبات . خص N. I. فافيلوف طبيعي ، أو خلقي ، و مكتسب حصانة. اعتمادًا على آلية وظائف الحماية ، يمكن أن تكون الحصانة نشيط و سلبي . نشيط، أو الفسيولوجية ، يتم تحديد المناعة من خلال التفاعل النشط للخلايا النباتية لاختراق العامل الممرض فيها. سلبيالمناعة هي فئة من المقاومة ترتبط بخصائص كل من التركيب المورفولوجي والتشريحي للنباتات.

ترجع فعالية المناعة الفسيولوجية بشكل أساسي إلى التطور الضعيف للعامل الممرض مع مظهر حاد للمناعة - موته المبكر أو المتأخر ، والذي غالبًا ما يكون مصحوبًا بالموت المحلي لخلايا النبات نفسه.

تعتمد المناعة كليًا على التفاعلات الفسيولوجية للسيتوبلازم الفطري والخلايا المضيفة. يتم تحديد تخصص الكائنات المسببة للأمراض النباتية من خلال قدرة مستقلباتها على قمع نشاط ردود الفعل الدفاعية التي تسببها العدوى في النبات. إذا أدركت الخلايا النباتية أن العامل الممرض الغازي كائن غريب ، تحدث سلسلة من التغييرات البيوكيميائية للقضاء عليه ، وبالتالي لا تحدث العدوى. خلاف ذلك ، تحدث العدوى.

تعتمد طبيعة تطور المرض على خصائص كل من المكونات والظروف. بيئة. لا يعني وجود العدوى ظهور المرض. يميز العالم J.Deverall في هذا الصدد نوعين من العدوى: 1) مرتفع إذا كان العامل الممرض خبيثًا وكان النبات عرضة للإصابة بالمرض ؛ 2) منخفضة ، وتتميز بالحالة الخبيثة للممرض وزيادة مقاومة النبات لها. مع ضراوة منخفضة ومقاومة ضعيفة ، لوحظ وجود نوع متوسط ​​من العدوى.

اعتمادًا على درجة ضراوة العامل الممرض ومقاومة النبات ، فإن طبيعة المرض ليست هي نفسها. بناءً على ذلك ، يفرز فان دير بلانك رَأسِيّ و أفقي مقاومة النبات للأمراض. الاستقرار العموديلوحظ في الحالة التي يكون فيها الصنف أكثر مقاومة لأحد سلالات العامل الممرض أكثر من سلالات أخرى. أفقيتتجلى المقاومة لجميع أجناس الممرض بنفس الطريقة.

يتم تحديد مناعة النبات ضد الأمراض من خلال التركيب الوراثي والظروف البيئية. يعطي NI Vavilov معلومات تفيد بأن أنواع القمح اللين تتأثر بشدة بصدأ الأوراق ، في حين أن أشكال القمح القاسي تقاوم هذا المرض. توصل مؤسس مبدأ المناعة النباتية إلى استنتاج مفاده أن الاختلافات الوراثية في أصناف النباتات من حيث المناعة ثابتة وتخضع لتقلبات قليلة تحت تأثير العوامل البيئية. فيما يتعلق بالمناعة الفسيولوجية ، يعتقد N.I.Vavilov أن الوراثة في هذه الحالة أقوى من البيئة. ومع ذلك ، مع إعطاء الأفضلية للخصائص الوراثية ، فإنه لا ينكر تأثير العوامل الخارجية على مقاومة المرض. في هذا الصدد ، يشير المؤلف إلى ثلاث فئات من عوامل المناعة ، أو العكس ، القابلية: 1) الخصائص الوراثية للصنف. 2) القدرة الانتقائية للممرض. 3) الظروف البيئية. كمثال ، البيانات على التأثير السلبيزيادة حموضة التربة على مقاومة النبات لبعض الأمراض الفطرية.

تحدث عدوى أقوى للقمح مع التفحم القاسي في درجات حرارة منخفضة (عند 5 درجات مئوية كانت الإصابة 70٪ ، عند 15 درجة مئوية - 54٪ ، عند 30 درجة مئوية - 1.7٪). غالبًا ما تكون الرطوبة في التربة والهواء عاملاً يبدأ في ظهور الصدأ والبياض الدقيقي وأمراض أخرى. تتأثر قابلية الإصابة بالعدوى الفطرية أيضًا بالضوء. إذا احتفظت بنباتات الشوفان في الظلام وبالتالي قللت من كثافة التمثيل الضوئي وتكوين الكربوهيدرات ، فإنها تصبح محصنة ضد عدوى الصدأ. تتأثر مقاومة النبات للأمراض بالأسمدة والظروف الأخرى..

يرجع تعقيد الوقاية من الأمراض ومكافحتها إلى عوامل موضوعية. من الصعب جدًا تطوير أصناف تظل مقاومة للعوامل الممرضة لفترة طويلة. في كثير من الأحيان ، تُفقد المقاومة نتيجة ظهور سلالات وأنماط حيوية جديدة لمسببات الأمراض التي لا يتم حماية الصنف ضدها.

تزداد مكافحة الأمراض تعقيدًا بسبب حقيقة أن مسببات الأمراض تتكيف معها مواد كيميائيةحماية.

العوامل المذكورة أعلاه هي السبب الرئيسي في زيادة تكلفة وقاية النبات في ظروف الزراعة الحديثة ، حيث تفوق معدل نمو الإنتاج الزراعي بمقدار 4-5 مرات. في مناطق زراعة الحبوب الرئيسية ، غالبًا ما يكون المرض عاملاً مقيدًا في الحصول على غلات عالية من الحبوب. في هذا الصدد ، من أجل زيادة تكثيف الإنتاج الزراعي ، هناك حاجة إلى طرق جديدة ومتقدمة لوقاية النبات.

عند تطوير أنظمة جديدة لوقاية النباتات ، من الضروري التركيز على تنظيم العدد الكائنات الضارةفي النظام الايكولوجي الزراعي. في الخطة المنهجية ، من الضروري تحديد مجمعات الكائنات الضارة التي تصيب النباتات في مراحل مختلفة من التطور. من الضروري إنشاء نماذج تعكس تأثير أنواع معينة من مسببات الأمراض ومجمعاتها على تكوين المحاصيل وتسمح بتحسين هذه العمليات من خلال التدابير الزراعية والتنظيمية والاقتصادية والوقائية.

من أهم شروط الحصول على بذور عالية الخصائص البيولوجيةهو عدم وجود البكتيريا المسببة للأمراض. تسبب الأمراض ضررًا كبيرًا للبذور في جميع مراحل حياتها - أثناء التكوين والتخزين والإنبات.

من خلال البذور ، يمكن أن تنتقل مسببات الأمراض بثلاث طرق: 1) كشوائب ميكانيكية (تصلب في بذور الجاودار) ؛ 2) في شكل جراثيم على سطح البذور (التفحم القاسي للحبوب) ؛ 3) في شكل فطريات في منتصف البذور ، على سبيل المثال ، تفحم سائب.

تنقسم النباتات الدقيقة للبذور إلى عدة مجموعات. نبتة الميكروفلورا هي كائنات دقيقة تعيش على سطح البذور وتتغذى على نفايات الخلايا النباتية. في ظل الظروف العادية ، لا تغزو مسببات الأمراض النسيج الداخليولا تسبب أي ضرر كبير النوباء, مكور, ديماتيوم, كلادوسبوريوموإلخ.). نبات داخلي (مسببة للأمراض النباتية) تتكون البكتيريا الدقيقة من الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تخترق الأجزاء الداخلية للنباتات ، وتتطور هناك ، وتسبب المرض في البذور والنباتات التي تنمو منها ( الفيوزاريوم, الهيلمينثوسبوريوم, سبتورياوإلخ.). الكائنات الدقيقة التي تلامس البذور عن طريق الخطأ عن طريق ملامستها للأسطح الملوثة لمعدات المستودعات ، والحاويات ، وجزيئات التربة ، ومخلفات النباتات مع الغبار وقطرات المطر ( Рenісіllium, فطر الرشاشيات, مكوروإلخ.). قالب التخزين الذي يتطور نتيجة النشاط الحيوي للفطريات ( Рenісіllium, فطر الرشاشيات, مكوروإلخ.).

يميز الخلايا الجنينيةالعدوى عندما يتم العثور على مسببات الأمراض في أي من الأجزاء المكونةجرثومة و خارج المضغةالعدوى عندما يتم العثور على مسببات الأمراض في السويداء ، والغمد ، والقشرة ، و bracts. يعتمد وضع العامل الممرض في البذور على تشريح البذور وموقع الدخول المحدد لكل كائن حي دقيق.

يعتقد N.I.Vavilov ، مؤسس عقيدة مناعة النبات ، الذي وضع الأساس لدراسة طبيعته الوراثية ، أن مقاومة النبات لمسببات الأمراض تطورت في عملية تطور آلاف السنين في مراكز المنشأ. إذا اكتسبت النباتات جينات مقاومة ، يمكن أن تصيب مسببات الأمراض النباتات بسبب ظهور سلالات فسيولوجية جديدة ناتجة عن التهجين ، والطفرة ، وداء مغاير النواة ، وغيرها من العمليات. ضمن مجتمع الكائنات الحية الدقيقة ، من الممكن حدوث تحولات في عدد السلالات بسبب التغيرات في تكوين متنوعنباتات في منطقة معينة. قد يترافق ظهور سلالات جديدة من العامل الممرض مع فقدان مقاومة مجموعة متنوعة كانت ذات يوم مقاومة لهذا العامل الممرض.

وفقًا لـ D. T. Strakhov ، فإن الأنسجة المقاومة لأمراض النبات تخضع لتغيرات ارتدادية في الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض المرتبطة بعمل الإنزيمات النباتية وتفاعلاتها الأيضية.

ربط B. A. Rubin وزملاؤه رد فعل النباتات التي تهدف إلى تعطيل العامل الممرض وسمومه مع نشاط النظم المؤكسدة واستقلاب الطاقة في الخلية. تتميز مجموعة متنوعة من الإنزيمات النباتية بمقاومة مختلفة لمخلفات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. في الأشكال المناعية للنباتات ، تكون نسبة الإنزيمات المقاومة لمستقلبات العوامل الممرضة أعلى منها في الأشكال غير المناعية. الأنظمة المؤكسدة (سيروكسيديز وأوكسيداز البوليفينول) ، بالإضافة إلى عدد من إنزيمات الفلافون ، هي الأكثر مقاومة للمستقلبات.

في النباتات ، كما هو الحال في اللافقاريات ، لم يتم إثبات القدرة على إنتاج أجسام مضادة استجابة لظهور المستضدات في الجسم. فقط الفقاريات لها أعضاء خاصة تنتج خلاياها أجسامًا مضادة. في الأنسجة المصابة بالنباتات المناعية ، تتشكل عضيات كاملة وظيفيًا ، والتي تحدد قدرة أشكال المناعة النباتية على زيادة كفاءة الطاقة في التنفس أثناء الإصابة. يصاحب فشل الجهاز التنفسي الناجم عن العوامل المسببة للمرض التكوين مركبات مختلفة، تعمل كنوع من الحاجز الكيميائي الذي يمنع انتشار العدوى.

تلعب طبيعة استجابات النبات لأضرار الآفات (تكوين حواجز كيميائية وميكانيكية ونمو ، والقدرة على تجديد الأنسجة التالفة ، واستبدال الأعضاء المفقودة) دورًا مهمًا في مناعة النبات ضد الآفات. وبالتالي ، فإن عددًا من المستقلبات (قلويدات ، جليكوسيدات ، تربين ، صابونين ، إلخ) لها تأثير سام على الجهاز الهضمي والغدد الصماء وأنظمة الحشرات الأخرى والآفات النباتية الأخرى.

في تربية النبات لمقاومة الأمراض والآفات ، يعتبر التهجين (بين الأنواع ، بين الأنواع ، وحتى بين الأجيال) ذا أهمية كبيرة. على أساس الصبغيات الذاتية ، يتم الحصول على الأنواع الهجينة بين أنواع الكروموسومات المختلفة. تم إنشاء هذه polyploids ، على سبيل المثال ، بواسطة M.F. Ternovsky عند تربية أصناف التبغ المقاومة للعفن البودرة. لخلق أصناف مقاومةيمكن استخدام الطفرات الاصطناعية ، وفي النباتات الملقحة ، يمكن الاختيار بين المجموعات غير المتجانسة. لذلك حصل L. A. Zhdanov و V. S. Pustovoit على أصناف من عباد الشمس مقاومة للمكنسة.

للحفاظ على مقاومة الأصناف على المدى الطويل ، يتم اقتراح الطرق التالية:

إنشاء أصناف متعددة الأسطر عن طريق تهجين الأشكال ذات القيمة الاقتصادية مع الأنواع التي تحمل جينات مقاومة مختلفة ، والتي بسببها لا يمكن أن تتراكم سلالات جديدة من مسببات الأمراض في الهجينة الناتجة ؛

مزيج من جينات R مع جينات مقاومة المجال في صنف واحد ؛

التغيير الدوري لتكوين الأصناف في المزرعة مما يؤدي إلى زيادة الاستدامة.

في السنوات الاخيرةارتبط تطوير إنتاج المحاصيل في بلدنا بعدد من العمليات السلبية المرتبطة بتلوث البيئة وإنتاج المحاصيل بواسطة الكائنات الحية الأحيائية ، وارتفاع التكاليف الاقتصادية والطاقة. يمكن أن يصبح الاستخدام الأقصى للإمكانيات البيولوجية للمحاصيل الزراعية إحدى الطرق البديلة لتطوير قطاع الزراعة للإنتاج الزراعي. ترتبط بعض الآمال في هذا الصدد بالهندسة الوراثية - وهي مجموعة من الأساليب المنهجية التي تجعل من الممكن تغيير تصميم جينوم النبات عن طريق نقل الجينات الأجنبية إليه ، مما يجعل من الممكن الحصول على أشكال جديدة من النباتات ، مما يوسع العملية بشكل كبير من التلاعب بجينوم النبات وتقليل الوقت الذي يقضيه في الحصول على أصناف زراعية جديدة. في الآونة الأخيرة ، بدأ استخدام طرق إنشاء نباتات معدلة وراثيًا للحصول على نباتات مقاومة للأمراض الفيروسية والفطرية والبكتيرية ، وكذلك لبعض الآفات (خنفساء البطاطس في كولورادو ، وحفار جذع الذرة ، وعثة القطن والدودة القارضة ، ولف أوراق التبغ ، إلخ. ). من حيث الأساليب والأشياء ، يختلف هذا الاتجاه بشكل حاد عن التربية التقليدية لمناعة النبات ، ولكنه يسعى إلى نفس الهدف - إنشاء أشكال شديدة المقاومة للكائنات الضارة.

فافيلوف ، الذي كتب أنه من بين التدابير لحماية النباتات من الأمراض المختلفة التي تسببها الفطريات الطفيلية والبكتيريا والفيروسات والحشرات المختلفة ، فإن أكثر وسائل المكافحة جذرية هي إثبات رائع لدور الأصناف المقاومة في وقاية النبات. إدخال أنواع مناعية في الثقافة أو إنشاء مثل هذه عن طريق التهجين. بالنسبة للحبوب ، التي تشغل ثلاثة أرباع المساحة الإجمالية للمحاصيل ، فإن استبدال الأصناف الحساسة بأشكال مقاومة هو ، في الواقع ، الطريقة الأكثر تكلفة لمكافحة العدوى مثل الصدأ ، البياض الدقيقي ، تفحم القمح السائب ، مختلف الفيوزاريوم ، البقع.

تظهر التجارب المحلية والعالمية في الزراعة أن وقاية النبات يجب أن تستند إلى أنظمة معقدة (متكاملة) من التدابير ، والتي أساسها وجود أنواع محاصيل مقاومة للأمراض والآفات.

في الفصول اللاحقة ، سننظر في الأنماط الرئيسية التي تحدد وجود سمات المقاومة في النباتات ، والطرق التي يتم بها ذلك استخدام فعالفي عملية الاختيار ، طرق لإعطاء النباتات مناعة مستحثة.

1. تاريخ أصل وتطور دراسة حول المناعة النباتية.

بدأت الأفكار حول المناعة تتبلور بالفعل في العصور القديمة. حسب السجلات التاريخية الهند القديمة، الصين ومصر ، قبل عدة قرون من عصرنا ، كان سكان الأرض يعانون من الأوبئة. من خلال ملاحظة ظهورهم وتطورهم ، توصل الناس إلى استنتاج مفاده أنه ليس كل شخص عرضة لتأثيرات المرض وأن الشخص المصاب بأي من هذه الأمراض الرهيبة لا يصاب به مرة أخرى.

بحلول منتصف القرن الثاني. قبل الميلاد ه. فكرة تفرد المرض البشري بأمراض مثل الطاعون وأمراض أخرى أصبحت مقبولة بشكل عام. في الوقت نفسه ، بدأ استخدام أولئك الذين تعافوا منه على نطاق واسع لرعاية مرضى الطاعون. من المنطقي أن نفترض أنه في هذه المرحلة من التطور مجتمع انسانيعلى أساس البيانات التي تم الحصول عليها من خلال مراقبة انتشار الأمراض الوبائية ، نشأ علم المناعة. منذ بداية تطويره ، سعت إلى استخدام الملاحظات المجمعة للحماية العملية للسكان من الأمراض المعدية. لقرون عديدة ، من أجل حماية الناس من الجدري ، بطريقة أو بأخرى ، تم إجراء عدوى متعمدة لهذا المرض ، وبعد ذلك أصبح الجسم محصنًا ضده. وهكذا ، تم تطوير طرق للحصول على مناعة ضد هذا المرض. ومع ذلك ، مع الاستخدام الواسع النطاق لهذه الأساليب ، تم الكشف عن أوجه القصور الرئيسية فيها ، والتي تتمثل في حقيقة أن العديد من الجدري الملقح قد تقدم بشكل حاد ، وغالبًا ما يكون مميتًا. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما أصبح التطعيم مصدرًا للعدوى وساهم في استمرار وباء الجدري. ومع ذلك ، على الرغم من العيوب الواضحة ، أثبتت طريقة العدوى المتعمدة بوضوح إمكانية اكتساب المناعة بشكل مصطنع عن طريق نقل المرض بشكل خفيف.

كانت الأهمية التاريخية في تطوير المناعة من عمل الطبيب الإنجليزي إدوارد جينر (1798) ، حيث لخص نتائج 25 عامًا من المراقبة وأظهر إمكانية تلقيح ضد جدري البقر لدى الناس واكتسابهم مناعة ضد مرض بشري مشابه. . تسمى هذه التطعيمات التطعيم (من اللقاح اللاتيني - البقرة). كان عمل جينر إنجازًا بارزًا من الناحية العملية ، ولكن بدون شرح سبب (مسببات) الأمراض المعدية ، لا يمكن أن يساهم في زيادة تطوير علم المناعة. وفقط الأعمال الكلاسيكية لـ Louis Pasteur (1879) ، التي كشفت عن أسباب الأمراض المعدية ، جعلت من الممكن إلقاء نظرة جديدة على نتائج Jenner وتقديرها ، مما أثر على كل من التطور اللاحق لعلم المناعة وعمل باستير نفسه ، الذي اقترح استخدام مسببات الأمراض الضعيفة للتطعيم. أرست اكتشافات باستير الأساس لعلم المناعة التجريبي.

قدم العالم الروسي I. I. Mechnikov (1845-1916) مساهمة بارزة في علم المناعة. شكل عمله أساس نظرية المناعة. بصفته مؤلف نظرية البلعمة لحماية جسم الحيوانات والبشر من مسببات الأمراض ، تم منح I.I.Mechnikov جائزة نوبل. يكمن جوهر هذه النظرية في حقيقة أن جميع الكائنات الحية (من الأميبا إلى البشر شاملة) لديها القدرة ، بمساعدة خلايا خاصة - البلعمة - على التقاط الكائنات الحية الدقيقة وهضمها بنشاط داخل الخلايا. باستخدام نظام الدورة الدموية ، تتحرك الخلايا البلعمية بنشاط داخل الأنسجة الحية وتركز في الأماكن التي تخترق فيها الميكروبات. لقد ثبت الآن أن الكائنات الحية الحيوانية تحمي من الميكروبات ليس فقط بمساعدة الخلايا البلعمية ، ولكن أيضًا بمساعدة الأجسام المضادة المحددة ، والإنترفيرون ، وما إلى ذلك.

تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير علم المناعة من خلال أعمال N.F. Gamaleya (1859-1949) و D.K. Zabolotny (1866-1929).

على الرغم من التطور الناجح لنظرية المناعة الحيوانية ، تطورت الأفكار حول مناعة النبات ببطء شديد. كان أحد مؤسسي مناعة النبات الباحث الأسترالي كوب ، مؤلف نظرية الحماية الميكانيكية للنباتات من مسببات الأمراض. عزا المؤلف ميزات النبات مثل بشرة كثيفة ، وهيكل غريب للزهور ، والقدرة على تكوين الأدمة المحيطة الجرح بسرعة في موقع الإصابة ، وما إلى ذلك إلى أجهزة الحماية الميكانيكية. وبعد ذلك ، سميت طريقة الحماية هذه بالمناعة السلبية. ومع ذلك ، فإن النظرية الميكانيكية لا يمكن أن تشرح بشكل شامل مثل هذه الظاهرة المعقدة والمتنوعة مثل المناعة.

نظرية أخرى للمناعة ، اقترحها العالم الإيطالي يأتي (1900) ، تستند إلى حقيقة أن مناعة النبات تعتمد على حموضة النسغ الخلوي ومحتوى السكريات فيه. كلما زاد محتوى الأحماض العضوية والعفص والأنثوسيانين في النسغ الخلوي لنبات من صنف أو آخر ، زادت مقاومته للأمراض التي تصيبه. الأصناف التي تحتوي على نسبة عالية من السكريات ومنخفضة نسبيًا في الأحماض والعفص هي أكثر عرضة للإصابة بالأمراض. لذلك ، في أصناف العنب المقاومة للعفن البياض الدقيقي ، الحموضة (٪ المادة الجافة) هي 6.2 ... 10.3 ، وفي الأنواع الحساسة - من 0.5 ... 1.9. ومع ذلك ، فإن نظرية كوميس ليست عالمية ولا يمكنها تفسير جميع حالات المناعة. وهكذا ، فإن دراسة العديد من أصناف القمح والجاودار ، والتي لها قابلية مختلفة للصدأ والتلف ، لم تكشف عن وجود علاقة واضحة بين المناعة والمحتوى الحمضي في أنسجة الأوراق. تم الحصول على نتائج مماثلة للعديد من النباتات المزروعة الأخرى ومسببات الأمراض الخاصة بها.

في بداية القرن العشرين. ظهرت فرضيات جديدة حاول مؤلفوها شرح أسباب مناعة النبات. وهكذا ، اقترح الباحث الإنجليزي ماسي النظرية الكيميائية ، التي بموجبها تتمتع هذه النباتات بمناعة ، والتي لا توجد فيها مواد ضرورية لجذب الطفيليات. من خلال التحقيق في مسببات الأمراض في الخيار والطماطم ، أوضح أن عصير الأصناف الحساسة ساهم في إنبات الجراثيم الممرضة ، بينما أدى عصير الأصناف المقاومة إلى تثبيط هذه العملية. تم انتقاد النظرية الكيميائية بشكل خطير من قبل عدد من الباحثين. تم تقديم أكثر الانتقادات شمولاً لهذه النظرية من قبل N. عن طريق الضغط على الركائز التي نما عليها الفطر.

إن حماية النباتات من الأمراض عن طريق إنشاء وزراعة أصناف مقاومة معروفة منذ العصور القديمة. يتم إجراؤها تلقائيًا في أماكن مواتية لتطور مسببات الأمراض لبعض الأمراض ، الانتقاء الاصطناعيعلى مقاومة هذه الأمراض أدى إلى إنشاء أنواع مختلفة من النباتات الزراعية ذات المقاومة المتزايدة لهذه الأمراض. أدت الكوارث الطبيعية الناتجة عن انتشار الأمراض الخطيرة بشكل خاص (صدأ الحبوب ، اللفحة المتأخرة للبطاطس ، أويدوم وعفن العنب) إلى ظهور تربية نباتية ذات أساس علمي من أجل المناعة ضد الأمراض. في عام 1911 ، عُقد المؤتمر الأول حول الاختيار ، حيث قدم أ. أ. ياتشيفسكي (1863-1932) تقريرًا عامًا "حول أهمية الاختيار في مكافحة الأمراض الفطرية للنباتات المزروعة". أشارت البيانات المقدمة في التقرير إلى أن العمل الناجح على تطوير أصناف مقاومة للأمراض أمر مستحيل دون تطوير نظرية مناعة النبات للأمراض المعدية.

في بلدنا ، مؤسس عقيدة مناعة النبات هو إن. آي. فافيلوف. نُشرت أعماله الأولى عن مناعة النبات في عامي 1913 و 1918 ، وكانت دراسة "مناعة النبات ضد الأمراض المعدية" ، التي نُشرت في عام 1919 ، أول محاولة لتعميم جميع المواد التي تراكمت بحلول ذلك الوقت في هذا المجال وإثباتها نظريًا. لدراسة المناعة. في نفس السنوات ، ظهرت أعمال N. I. Litvinov (1912) في تقييم مقاومة الحبوب للصدأ و E. ومع ذلك ، ظلت هذه الأعمال مجرد حلقات في النشاط العلمي للمؤلفين.

أعمال N. لعبت مقالاته وخطبه في أوقات مختلفة دورًا كبيرًا في تطوير الأفكار النظرية حول الخصائص الوراثية للنباتات كعوامل حاسمة في تحديد مقاومة الأصناف والأنواع. أثبت N.I Vavilov صحة الاقتراح القائل بأن مناعة النباتات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بخصائصها الجينية. لذلك ، اعتبر N.I. Vavilov أن المهمة الرئيسية لتربية المقاومة هي البحث عن اختلافات الأنواع في النباتات على أساس المناعة. تم جمعها من قبله وموظفي VIR مجموعة العالملا تزال أنواع النباتات المزروعة مصدرًا للحصول على أشكال مناعية. من الأهمية بمكان في البحث عن الأشكال المناعية للنباتات هو مفهومه للتطور البيولوجي الموازي للنباتات ومسببات الأمراض الخاصة بها ، والذي تم تطويره لاحقًا في نظرية التطور المزدوج للطفيليات ومضيفيها ، التي طورها P.M. جوكوفسكي (1888-1975). ). انتظام مظاهر المناعة ، التي تحددها نتيجة تفاعل النبات والممرض ، يعزى N.I. Vavilov إلى مجال المناعة الفسيولوجية.

استمر تطوير الأسئلة النظرية لعقيدة مناعة النبات ، الذي بدأه N. I. فافيلوف ، في بلدنا في السنوات اللاحقة. تم إجراء البحث في اتجاهات مختلفة ، مما انعكس في تفسيرات مختلفة لطبيعة المناعة النباتية. وهكذا ، فإن فرضية B. A. Rubin ، القائمة على تعاليم A.N Bach ، تربط مقاومة النبات للأمراض المعدية بنشاط أنظمة الأكسدة النباتية ، وخاصة البيروكسيدات ، بالإضافة إلى عدد من إنزيمات الفلافون. يؤدي تنشيط الأنظمة المؤكسدة للنبات من جهة إلى زيادة كفاءة الطاقة في التنفس ، ومن جهة أخرى إلى تعطيل مساره الطبيعي ، والذي يصاحبه تكوين مركبات مختلفة تلعب دورها. من الحواجز الكيميائية. شارك E. A. Artsikhovskaya و V. A. Aksenova وآخرون أيضًا في تطوير هذه الفرضية.

تم تطوير نظرية Phytoncide ، التي طورتها BP Tokin في عام 1928 على أساس اكتشاف المواد المبيدة للجراثيم في النباتات - المبيدات النباتية ، بواسطة D. 1944-1976).

في الثمانينيات من القرن الماضي ، طور L. V. اكتشفوا نوعًا جديدًا من فيتوالكسين البطاطس - الليوبين.

تم تطوير عدد من الأحكام المثيرة للاهتمام لنظرية المناعة من قبل K. من مناعة النبات لأمراض الصدأ ، وذبول الفطر.

في عام 1935 اكتشف TI Fedotova (VIZR) لأول مرة تقارب بروتينات المضيف والممرض. ارتبطت جميع الفرضيات المذكورة سابقًا حول طبيعة المناعة النباتية بواحد أو مجموعة من الفرضيات ذات الصلة خصائص الحمايةالنباتات. ومع ذلك ، أكد N.I. Vavilov أن طبيعة المناعة معقدة ولا يمكن ربطها بأي مجموعة واحدة من العوامل ، لأن طبيعة علاقة النباتات بفئات مختلفة من مسببات الأمراض متنوعة للغاية.

في النصف الأول من القرن العشرين. في بلدنا ، تم إجراء تقييم فقط لمقاومة الأنواع والأنواع النباتية للأمراض والطفيليات (محاصيل الحبوب ضد الصدأ والتفحم ، وعباد الشمس إلى المكنسة ، وما إلى ذلك). في وقت لاحق ، بدأوا في إجراء الاختيار للحصانة. هذه هي الطريقة التي ظهرت بها أصناف عباد الشمس التي تمت تربيتها بواسطة E.M. تمت إزالة مشكلة مكافحة عرق الهالوك B "Evil" لسنوات عديدة بفضل عمل V. S. Pustovoit ، الذي ابتكر سلسلة من الأصناف المقاومة للمكنسة والعث. طور V. S. Pustovoit نظام إنتاج البذور الذي يسمح منذ وقت طويلالحفاظ على استقرار عباد الشمس عند المستوى المناسب. في نفس الفترة ، تم إنشاء أنواع مختلفة من الشوفان مقاومة لصدأ التاج (Verkhnyachsky 339 ، Lgovsky ، إلخ) ، والتي حافظت على مقاومة هذا المرض حتى يومنا هذا. منذ منتصف الثلاثينيات من القرن الماضي ، بدأ P.P. Lukyanenko وآخرون في التكاثر من أجل مقاومة القمح لصدأ الأوراق ، بدأ MF Ternovsky العمل على إنشاء أصناف التبغ المقاومة لمجموعة من الأمراض. باستخدام التهجين بين الأنواع ، طور أنواعًا من التبغ مقاومة لفسيفساء التبغ والعفن البودرة والعفن الزغب. أجرى الاختيار بنجاح لمناعة بنجر السكر لعدد من الأمراض.

كانت الأصناف المقاومة للبياض الدقيقي (Hybrid 18 ، Kirghizskaya odnosemyanka ، إلخ) ، cercosporosis (Pervomaisky polyhybrid ، Kuban polyhybrid 9) ، البياض الزغبي (MO 80 ، MO 70) ، خنفساء الجذر وتعفن المشبك (Verkhneyachskaya 031 ، Belotsovskaya TsG 19) كانت مُقتَنىً.

روغاش وآخرون عملوا بنجاح على اختيار الكتان للمناعة ، وتم إنشاء أصناف P 39 و Orshansky 2 و Tvertsa مع زيادة مقاومة الفيوزاريوم والصدأ.

في منتصف الثلاثينيات من القرن الماضي ، حصل K.N. Yatsynina على أصناف طماطم مقاومة للتقرح البكتيري.

وهناك عدد من المثير للاهتمام و أعمال مهمةلخلق الأصناف محاصيل الخضر، المقاومة للكارينا والبكتيريا الوعائية ، تم إجراؤها تحت إشراف B. V. Kvasnikov و N. I. Karganova.

مع نجاح متفاوت ، تم اختيار القطن لمناعة ذبول الفطر. احتفظ الصنف 108 f ، الذي تم تربيته في منتصف الثلاثينيات من القرن الماضي ، بالاستقرار لمدة 30 عامًا تقريبًا ، لكنه فقده بعد ذلك. بدأت أصناف سلسلة طشقند التي حلت محلها تفقد مقاومة الذبول بسبب ظهور سلالات جديدة من Verticillium dahliae (0 ، 1 ، 2 ، إلخ).

في عام 1973 صدر قرار بإنشاء مختبرات وأقسام لمناعة النبات من الأمراض والآفات في مراكز التربية ومعاهد وقاية النبات. لعب معهد الصناعة النباتية دورًا مهمًا في البحث عن مصادر الاستدامة. إن آي فافيلوف. لا تزال المجموعات العالمية من عينات النباتات المزروعة التي تم جمعها في هذا المعهد بمثابة صندوق للمتبرعين بالمقاومة لمختلف المحاصيل اللازمة للتكاثر من أجل المناعة.

بعد اكتشاف E. Stekman للأجناس الفسيولوجية في العامل المسبب لصدأ الساق في الحبوب ، تم إطلاق عمل مماثل في بلدنا. منذ عام 1930 ، بدأ VIZR (V.F. Rashevskaya وآخرون) ، ومحطة موسكو الزراعية التجريبية (A. . في سنوات ما بعد الحرب ، بدأ معهد عموم روسيا لبحوث أمراض النبات في التعامل مع هذه المشكلة. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أظهر A.S Burmenkov ، باستخدام مجموعة قياسية من الأصناف المتمايزة ، عدم تجانس سلالات فطريات الصدأ. في السنوات اللاحقة ، وخاصة في الستينيات ، بدأت هذه الأعمال تتطور بشكل مكثف (A.A. Voronkova ، M.P. فطر. وهكذا وجد أن العرق 77 هو العامل المسبب لصدأ أوراق القمح الذي ساد في السبعينيات من القرن العشرين. في شمال القوقاز وجنوب أوكرانيا ، تتكون من سلسلة من الأنماط الحيوية تختلف في الفوعة ، وتتشكل ليس على القمح ، ولكن على الحبوب المعرضة للإصابة. بدأت دراسات سلالات الفطريات في VIZR بواسطة S.P. Zybina و L.S. Gutner ، وكذلك بواسطة K.E. Murashkinsky في أومسك ، في VIR بواسطة VI Tymchenko في معهد الزراعة في منطقة غير تشيرنوزم.

كان N. A. Dorozhkin ، و Z.Remneva ، و Yu. Vorob’eva ، و K. في عام 1973 ، اكتشف Yu.T.Dyakov مع T. infestans ، مما يسمح إلى حد ما بشرح آلية تنوع هذه الفطريات.

في عام 1962 ، قام كل من P.Khizhnyak و V. اكتشف ياكوفليف سلالات عدوانية من العامل المسبب لسرطان البطاطس Synchythrium endobioticum. لقد وجد أن ثلاثة سلالات على الأقل من S. endobioticum موزعة على أراضي بلدنا ، مما يؤثر على أصناف البطاطس المقاومة للعرق العادي.

في أواخر السبعينيات - أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، درس A.G. Kasyanenko السلالات الفسيولوجية لفطر Verticillium dahliae ؛ التبغ - A. A. Babayan.

وهكذا ، أجريت دراسة مناعة النبات ضد الأمراض المعدية في بلادنا في ثلاثة مجالات رئيسية:

دراسة التكوين العرقي لمسببات الأمراض وتحليل التركيبة السكانية. أدى ذلك إلى الحاجة إلى دراسة التركيبة السكانية داخل الأنواع ، وتنقل السكان ، وأنماط المظهر ، والاختفاء أو إعادة تجميع الأفراد من السكان. نشأت عقيدة الأجناس: تفسير الأجناس والتنبؤ والانتظام في ظهور بعض الأجناس و (أو) اختفاء البعض الآخر ؛

تقييم مقاومة الأصناف الموجودة للأمراض ، والبحث عن المتبرعين بالمقاومة ، وأخيراً تطوير أصناف مقاومة.

المناعة الفطرية أو الطبيعية هي خاصية النباتات التي لا تتأثر (ولا تتضرر) بمرض معين (آفة). يتم توريث المناعة الفطرية من جيل إلى جيل.

تنقسم المناعة الفطرية إلى مناعة سلبية ونشطة. ومع ذلك ، أدت نتائج العديد من الدراسات إلى استنتاج مفاده أن تقسيم المناعة النباتية إلى نشطة وسلبية مشروط للغاية. في وقت من الأوقات ، تم التأكيد على هذا من قبل N.I. فافيلوف (1935).

تسمى الزيادة في مقاومة النبات تحت تأثير العوامل الخارجية ، والتي تحدث دون تغيير الجينوم ، بالمقاومة المكتسبة أو المستحثة. تسمى العوامل التي يؤدي تأثيرها على البذور أو النباتات إلى زيادة مقاومة النبات بالمحفزات.

المناعة المكتسبة هي قدرة النباتات على عدم التأثر بواحد أو آخر من العوامل الممرضة التي نشأت في النباتات بعد انتقال المرض أو تحت تأثير التأثيرات الخارجية ، وخاصة ظروف زراعة النبات.

يمكن زيادة مقاومة النبات بطرق مختلفة: إدخال الأسمدة الدقيقة ، وتغيير توقيت الزراعة (البذر) ، وعمق البذر ، وما إلى ذلك. تعتمد طرق اكتساب المقاومة على نوع المحاثات ، والتي يمكن أن تكون حيوية أو غير حيوية بطبيعتها. تستخدم التقنيات التي تعزز مظهر المقاومة المكتسبة على نطاق واسع في الممارسة الزراعية. لذلك ، يمكن زيادة مقاومة محاصيل الحبوب لتعفن الجذور عن طريق زرع محاصيل الربيع في أفضل المحاصيل المبكرة والشتوية على النحو الأمثل. المواعيد المتأخرة؛ يمكن زيادة مقاومة القمح للتفحم ، والتي تؤثر على النباتات أثناء إنبات البذور ، من خلال الملاحظة التوقيت الأمثلبذر.

قد تكون مناعة النبات ناتجة عن عدم قدرة العامل الممرض على إصابة نباتات هذا النوع. لذلك ، لا تتأثر محاصيل الحبوب بالآفة المتأخرة وجرب البطاطس ، والملفوف - بأمراض التفحم ، والبطاطس - بأمراض الصدأ لمحاصيل الحبوب ، وما إلى ذلك ، في هذه الحالة ، تتجلى المناعة في الأنواع النباتية ككل. تسمى المناعة القائمة على عدم قدرة مسببات الأمراض على التسبب في إصابة نباتات من نوع معين بأنها غير محددة.

في بعض الحالات ، قد لا تتجلى المناعة في الأنواع النباتية ككل ، ولكن فقط من خلال صنف معين داخل هذا النوع. في هذه الحالة ، تكون بعض الأصناف محصنة ولا تتأثر بالمرض ، في حين أن البعض الآخر يكون حساسًا ويتأثر به إلى حد كبير. لذلك ، فإن العامل المسبب لسرطان البطاطس Synchytrium endobioticum يصيب أنواع Solanum ، ومع ذلك ، هناك أنواع بداخله (Kameraz ، Stoilovy 19 ، إلخ) لا تتأثر بهذا المرض. تسمى هذه المناعة نوع خاص. إنه ذو أهمية كبيرة في تربية أصناف مقاومة من النباتات الزراعية.

في بعض الحالات ، قد تكون النباتات محصنة ضد مسببات الأمراض المختلفة. على سبيل المثال ، رتب القمح الشتويقد تكون محصنة ضد كل من البياض الدقيقي وصدأ الساق البني. تسمى مقاومة صنف نباتي أو نوع نباتي للعديد من مسببات الأمراض مناعة معقدة أو جماعية. يعد إنشاء أصناف ذات مناعة معقدة هو الطريقة الواعدة لتقليل خسائر المحاصيل من الأمراض. على سبيل المثال ، يعتبر القمح Triticum timophevi محصنًا ضد العفن والصدأ والبياض الدقيقي. أصناف التبغ معروفة بأنها مقاومة لفيروس موزاييك التبغ وممرض العفن الفطري الناعم. من خلال تقسيم هذه الأصناف في الإنتاج ، من الممكن حل مشكلة حماية محصول معين من الأمراض الرئيسية.

المناعة هي مقاومة الجسم لها الأمراض المعديةعند ملامسته لمسبباته المرضية ووجود الظروف اللازمة للعدوى.
من المظاهر الخاصة للمناعة الاستقرار (المقاومة) والقدرة على التحمل. الاستدامة وهو يتألف من حقيقة أن نباتات من صنف (نوع في بعض الأحيان) لا تتأثر بمرض أو آفات ، أو تتأثر بشكل أقل كثافة من الأنواع الأخرى (أو الأنواع). تَحمُّل تسمى قدرة النباتات المريضة أو التالفة على الحفاظ على إنتاجيتها (كمية ونوعية المحصول).
يمكن أن يكون للنباتات مناعة مطلقة ، والتي يفسرها عدم قدرة العامل الممرض على اختراق النبات والتطور فيه حتى في ظل الظروف الخارجية الأكثر ملاءمة لذلك. على سبيل المثال، النباتات الصنوبريةلا تتأثر البياض الدقيقي ، ونفضي - عن طريق shute. بالإضافة إلى المناعة المطلقة ، قد يكون للنباتات مقاومة نسبية للأمراض الأخرى ، والتي تعتمد على الخصائص الفردية للنبات وخصائصه التشريحية المورفولوجية أو الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.
يميز بين المناعة الفطرية (الطبيعية) والمكتسبة (الاصطناعية). حصانة فطرية - هذه مناعة وراثية للمرض ، تتشكل نتيجة الانتقاء الموجه أو تطور المفصل طويل المدى (نشأة) النبات المضيف والممرض. المناعة المكتسبة - هذه مقاومة لمرض مكتسب بواسطة نبات أثناء تطوره الفردي (نشأة) تحت تأثير عوامل خارجية معينة أو نتيجة لانتقال هذا المرض. المناعة المكتسبة ليست وراثية.
يمكن أن تكون المناعة الفطرية سلبية أو نشطة. تحت مناعة سلبية فهم مقاومة المرض ، والتي يتم توفيرها من خلال الخصائص التي تظهر في النباتات بغض النظر عن خطر العدوى ، أي أن هذه الخصائص ليست ردود فعل دفاعية من النبات لهجوم الممرض. ترتبط المناعة السلبية بخصائص الشكل و الهيكل التشريحينباتات (شكل التاج ، بنية الثغور ، وجود تكوّن ، بشرة أو طلاء شمعي) أو بخصائصها الوظيفية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية (محتوى المركبات في النسغ الخلوي التي تكون سامة للعامل الممرض ، أو عدم وجود المواد اللازمة ل تغذيته ، وإطلاق المبيدات النباتية).
مناعة نشطة - هذه مقاومة لمرض ، والتي توفرها خصائص النباتات التي تظهر فيها فقط في حالة حدوث هجوم ممرض ، أي في شكل ردود فعل دفاعية من النبات المضيف. مثال ممتازيمكن أن يكون رد الفعل الدفاعي المضاد للعدوى تفاعلًا فرط الحساسية ، والذي يتكون من الموت السريع للخلايا النباتية المقاومة حول موقع إدخال العامل الممرض. يتم تشكيل نوع من الحاجز الوقائي ، يتم تحديد العامل الممرض ، ويحرم من التغذية ويموت. استجابةً للعدوى ، يمكن للنبات أيضًا إطلاق مواد متطايرة خاصة - فيتواليكسينز ، والتي لها تأثير مضاد حيوي ، مما يؤخر تطور مسببات الأمراض أو قمع تخليق الإنزيمات والسموم بواسطتها. هناك أيضًا عدد من التفاعلات الوقائية المضادة للسموم التي تهدف إلى تحييد الإنزيمات والسموم وغيرها من منتجات النفايات الضارة لمسببات الأمراض (إعادة هيكلة النظام التأكسدي ، وما إلى ذلك).
هناك مفاهيم مثل الاستقرار الرأسي والأفقي. يُفهم العامل الرأسي على أنه المقاومة العالية للنبات (الصنف) فقط لأجناس معينة من مسبب مرض معين ، والأفقي هو درجة معينة من المقاومة لجميع السلالات لمسببات مرضية معينة.
تعتمد مقاومة النباتات للأمراض على عمر النبات نفسه والحالة الفسيولوجية لأعضائه. على سبيل المثال ، لا يمكن للشتلات الإقامة إلا في سن مبكرة ثم تصبح مقاومة للسكن. يؤثر البياض الدقيقي على الأوراق الصغيرة للنباتات فقط ، والأوراق القديمة المغطاة بقشرة سميكة لا تتأثر أو تتأثر بدرجة أقل.
تؤثر العوامل البيئية أيضًا بشكل كبير على مقاومة النباتات وصلابتها. على سبيل المثال ، يقلل الطقس الجاف خلال فصل الصيف من مقاومة البياض الدقيقي ، و الأسمدة المعدنيةتجعل النباتات أكثر مقاومة للعديد من الأمراض.

على عكس الطب والطب البيطري ، حيث تكون المناعة المكتسبة ذات أهمية حاسمة في حماية الإنسان والحيوان ، لم يتم استخدام المناعة المكتسبة إلا قليلاً جدًا في علم أمراض النبات العملي حتى وقت قريب.

في النباتات هناك دوران كبير للعصائر ، وإن لم يكن في أوعية مغلقة. عندما يتم تطبيق محاليل الأملاح المعدنية أو المواد الأخرى على أجزاء من النبات ، يمكن بعد مرور بعض الوقت العثور على هذه المواد في أماكن أخرى من نفس النبات. بناءً على هذا المبدأ ، طور العالمان الروس I. Ya. Shevyrev و SA Mokrzhetsky طريقة تغذية النبات الورقي (1903) ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الزراعي. يمكن أن يفسر وجود دوران النسغ في النباتات ظهور أورام سرطان الجذر بعيدًا عن مكان إدخال العامل المسبب لهذا المرض - Pseudomonas tumefaciens Stevens. تشير هذه الحقيقة أيضًا إلى أن تكوين الأورام ليس فقط مرضًا محليًا ، ولكن النبات ككل يستجيب للمرض.

يمكن تكوين المناعة المكتسبة بطرق مختلفة. على وجه الخصوص ، يمكن إنشاؤه عن طريق التطعيم والتحصين الكيميائي للنباتات ، عن طريق معالجتها بالمضادات الحيوية ، وكذلك ببعض طرق التكنولوجيا الزراعية.

في الحيوانات والبشر ، فإن ظاهرة المناعة المكتسبة الناتجة عن المرض السابق والتطعيم مع الثقافات الضعيفة لمسببات الأمراض معروفة جيداً وتتم دراستها بالتفصيل.

كانت النجاحات الكبيرة التي تحققت في هذا المجال بمثابة حافز للبحث عن ظواهر مماثلة في مجال علم المناعة النباتية. ومع ذلك ، فإن احتمال وجود مناعة مكتسبة في النباتات كان موضع تساؤل في وقت من الأوقات على أساس أن النباتات ليس لديها جهاز دوري ، وهذا يستبعد إمكانية تحصين الكائن الحي بأكمله. اعتبرت المناعة المكتسبة للنباتات ظاهرة داخل الخلايا ، باستثناء إمكانية انتشار المواد المتكونة في الخلايا المصابة إلى الأنسجة المجاورة.

يمكن اعتبار أنه في بعض الحالات تزداد مقاومة النباتات للعدوى بعد المرض ونتيجة التطعيم. كلقاح ، يمكن استخدام نفايات مسببات الأمراض (وسط المزرعة) ، والمستنبتات الضعيفة من الكائنات الحية الدقيقة التي تم قتلها بالتخدير أو التسخين. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام العاثيات المحضرة بالطريقة المعتادة ، وكذلك مصل الحيوانات المحصنة مع الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض للنباتات ، للتمنيع. يتم إعطاء مواد التحصين بشكل أساسي من خلال نظام الجذر. من الممكن أيضًا الرش على السيقان ، أو وضعه كغسول ، أو رش الأوراق ، إلخ.

إن طرق التحصين الاصطناعي ، المستخدمة على نطاق واسع في الطب والطب البيطري ، ليست واعدة جدًا في ممارسة زراعة النباتات ، حيث إن تحضير عوامل التحصين واستخدامها شاق للغاية ومكلف. إذا أخذنا في الاعتبار أن التحصين ليس دائمًا فعالًا بشكل كافٍ وأن تأثيره قصير العمر جدًا ، وأيضًا أن عملية التحصين ، كقاعدة عامة ، تثبط النبات ، يصبح من الواضح سبب نتائج العمل في مجال المناعة المكتسبة لم تستخدم بعد في الممارسة الزراعية.

هناك حالات متفرقة لتحصين النبات نتيجة النقل عدوى فيروسية. في عام 1952 ، أظهر العالمان الكنديان جيلباتريك ووينتراوب أنه إذا أصيبت أوراق Dianthus borbatus بفيروس النخر ، تصبح الأوراق غير المصابة مقاومة. في وقت لاحق ، تم إجراء ملاحظات مماثلة من قبل باحثين آخرين على العديد من النباتات المصابة بفيروسات مختلفة. في الوقت الحاضر ، تعتبر الحقائق من هذا النوع ظواهر المناعة المكتسبة نتيجة مرض ما.

بحثًا عن عامل وقائي ينشأ في أنسجة أشكال النباتات المقاومة للفيروسات ، تحول الباحثون أولاً إلى تفاعل فرط الحساسية ، ونسبوا دورًا وقائيًا لنظام بوليفينول بوليفينول أوكسيديز. ومع ذلك ، فإن البيانات التجريبية حول هذه المسألة لا تعطي نتائج محددة.

في بعض الأعمال ، يُلاحظ أن العصير من خلايا المنطقة المناعية التي تتشكل حول النخر ، وكذلك من الأنسجة التي اكتسبت مناعة ، لديه القدرة على تعطيل نشاط الفيروس. أظهر عزل ودراسة هذا العامل المضاد للفيروسات أن له عددًا من الخصائص المشابهة للإنترفيرون الحيواني. يوجد البروتين الشبيه بالإنترفيرون ، مثل الإنترفيرون الحيواني ، فقط في الأنسجة المقاومة المصابة بالفيروس ، وينتشر بسهولة من الخلايا المصابة إلى الخلايا غير المصابة ، وليس له خصوصية مضادة للفيروسات. يمنع العدوى من الفيروسات المختلفة الخاصة بالنبات من عائلات مختلفة. العامل المضاد للفيروسات فعال ضد الفيروسات في المختبر ، أي عند مزجه مع مستخلص من الأوراق المصابة بالفيروس ، وفي الجسم الحي ، أي عند إدخاله في أوراق النبات. يُعتقد أنه يمكن أن يعمل إما مباشرة على جزيئات الفيروس ، أو على عملية تكاثره ، وقمع عمليات التمثيل الغذائي ، ونتيجة لذلك يتم تصنيع جزيئات فيروسية جديدة.

قد تشمل ظاهرة المناعة المكتسبة زيادة في مقاومة الأمراض التي تسببها المواد الكيميائية. نقع البذور في محاليل مركبات كيميائية مختلفة يزيد من مقاومة النباتات للأمراض. خصائص المناعة هي العناصر الكبيرة والصغرى والمبيدات الحشرية ومبيدات الفطريات ومواد النمو والمضادات الحيوية. كما أن نقع البذور قبل البذر في محاليل العناصر النزرة يزيد أيضًا من مقاومة النباتات للأمراض. تم الحفاظ على تأثير الشفاء من العناصر الدقيقة على النبات في بعض الحالات للعام المقبل.

المركبات الفينولية فعالة كمناعة كيميائية للنباتات. نقع البذور في محاليل الهيدروكينون والبارانيتروفينول والأورثونيتروفينول وما إلى ذلك ، يمكن أن يقلل بشكل كبير من قابلية الدخن للتلف والبطيخ والباذنجان والفلفل - الذبول والشوفان - صدأ التاج ، إلخ.

المرونة الناجمة عن مختلف مركبات كيميائية، وكذلك الطبيعية ، المحددة وراثيا ، يمكن أن تكون نشطة وسلبية. على سبيل المثال ، يمكن أن تزيد المعالجة الكيميائية للبذور والنباتات من مقاومتها الميكانيكية (زيادة سماكة البشرة أو البشرة ، وتؤثر على عدد الثغور ، وتؤدي إلى تكوين حواجز ميكانيكية داخلية أمام مسار العامل الممرض ، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم أجهزة التحصين الكيميائية للنبات هي مواد ذات تأثير داخل النبات ، أي اختراق النبات ، فهي تؤثر على عملية التمثيل الغذائي ، وبالتالي تخلق ظروفًا غير مواتية لتغذية الطفيلي. أخيرًا ، يمكن لبعض أجهزة المناعة الكيميائية أن تعمل كعوامل تحيد عمل السموم المسببة للأمراض. على وجه الخصوص ، حمض الفيروليك ، كونه مضاد للأيض من البريكولارين ، وهو سم من Piricularia oryzae ، يزيد من مقاومة الأرز لهذا العامل الممرض.

مصطلح "حصانة" (يعني "التحرر" من شيء ما) - مناعة كاملة للجسم ضد مرض معد.

في الوقت الحاضر ، تتم صياغة مفهوم المناعة النباتية على أنها المناعة ضد الأمراض التي تتجلى في حالة الاتصال المباشر بينها (النباتات) مع مسببات الأمراض التي يمكن أن تسبب هذا المرض في حالة وجود الظروف اللازمة للعدوى.

إلى جانب المناعة الكاملة (المناعة) ، هناك أيضًا مفاهيم متشابهة جدًا - الاستقرار أو مقاومة والتحمل أو التسامح.

المقاومة (المقاومة) ضع في اعتبارك تلك النباتات (الأنواع ، الأصناف) التي تتأثر بالمرض ، ولكن بدرجة ضعيفة جدًا.

تَحمُّل (تسامح) استدعاء قدرة النباتات المريضة على عدم تقليل إنتاجيتها (كمية ونوعية المحصول ، أو تقليله بشكل طفيف بحيث لا يشعر به عملياً)

قابلية ( قابلية) - عدم قدرة النباتات على مقاومة العدوى وانتشار العامل الممرض في أنسجتها ، أي القدرة على الإصابة عند ملامسة كمية كافية من العامل المعدي في ظل ظروف خارجية مناسبة.

تحتوي النباتات على جميع الأنواع المذكورة من مظاهر المناعة.

يمكن أن تكون مناعة (مناعة) النباتات ضد الأمراض خلقي وتكون موروثة. هذه المناعة تسمى طبيعية.

يمكن أن تكون المناعة الفطرية نشطة أو سلبية.

إلى جانب المناعة الطبيعية ، يمكن أن تتميز النباتات بمناعة (اصطناعية) مكتسبة - خاصية النباتات التي لا تتأثر بمسبب أو آخر من العوامل الممرضة ، التي يكتسبها النبات في عملية التكوُّن.

يمكن أن تكون المناعة المكتسبة معدية إذا حدثت في النبات نتيجة الشفاء من المرض.

يمكن إنشاء المناعة المكتسبة غير المعدية بمساعدة تقنيات خاصة تحت تأثير معالجة النباتات أو البذور بعوامل التحصين. هذا النوع من المناعة له أهمية كبيرة في ممارسة الحماية الزراعية. النباتات من المرض.

يسمى زيادة مقاومة النباتات للأمراض باستخدام التقنيات الاصطناعية تحصين والتي يمكن أن تكون كيميائية أو بيولوجية.

التحصين الكيميائي هو استخدام مختلف مواد كيميائيةقادرة على زيادة مقاومة النبات للأمراض. تستخدم الأسمدة والعناصر النزرة ومضادات الأيض كمناعة كيميائية. يمكن تكوين المناعة المكتسبة غير المعدية من خلال استخدام الأسمدة. وبالتالي ، فإن زيادة جرعة أسمدة البوتاس تزيد من جودة حفظ المحاصيل الجذرية أثناء التخزين.

التحصين البيولوجي تتمثل في استخدام الكائنات الحية الأخرى أو منتجاتها الأيضية كمناعة (المضادات الحيوية ، الثقافات الضعيفة أو المقتولة للكائنات المسببة للأمراض النباتية ، إلخ).

يمكن تحقيق مقاومة النبات من خلال معالجتها باللقاحات - المزارع الضعيفة لمسببات الأمراض أو المستخلصات منها.

المحاضرة 5

علم الأحياء النمائي للحشرات

الخصائص الهيكل الخارجيالحشرات.

2. تطور الحشرات. تطور ما بعد الجنين:

أ) مرحلة اليرقات.

ب) طور العذراء.

ج) مرحلة الحشرة البالغة.

دورات تطور الحشرات.

1. ملامح الهيكل الخارجي (مورفولوجيا) الحشرات.

علم الحشرات هو علم الحشرات ("الحشرات" - الحشرات ، "الشعارات" - العقيدة ، العلم).

جسم الحشرات ، مثل جميع المفصليات ، مغطى من الخارج بشرة كثيفة. تشكل البشرة نوعًا من الصدفة ، وهي الهيكل العظمي الخارجي للحشرة وتعمل كدفاع جيد ضد الآثار الضارة للبيئة الخارجية. الهيكل العظمي الداخلي للحشرة ضعيف التطور ، في شكل نواتج للهيكل العظمي الخارجي. الغطاء الكيتيني الكثيف قابل للاختراق قليلاً ويحمي جسم الحشرات من فقدان الماء ، وبالتالي من الجفاف. الهيكل العظمي الخارجي للحشرات له أهمية ميكانيكية أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إرفاق الأعضاء الداخلية به.

ينقسم جسم الحشرة البالغة إلى رأس وصدر وبطن وله ثلاثة أزواج من الأرجل المفصلية.

يتكون الرأس من ما يقرب من خمسة إلى ستة أجزاء مدمجة مع بعضها البعض ؛ الصدر - من أصل ثلاثة ؛ يمكن أن يحتوي البطن على ما يصل إلى 12 قطعة. يمكن أن تكون نسبة الأحجام بين الرأس والصدر والبطن مختلفة.

الرأس وملحقاته

يحمل الرأس زوجًا من العيون المركبة ، غالبًا من عين إلى ثلاث عيون بسيطة ، أو عين ؛ الزوائد المتنقلة - الهوائيات وأجزاء الفم.

شكل رأس الحشرات متنوع: دائري (ذباب) ، مضغوط جانبياً (جراد ، جندب) ، ممدود على شكل أنبوب جاهز (سوس).

عيون.يتم تمثيل أعضاء الرؤية بأعين معقدة وبسيطة. معقدة أو أوجه، تقع العيون في زوج واحد على جانبي الرأس وتتكون من العديد من الوحدات أو الأوجه المرئية (تصل إلى عدة مئات وآلاف). في هذا الصدد ، في بعض الحشرات (اليعسوب والذباب والذباب والنحل) ، تكون العيون كبيرة لدرجة أنها تحتل معظم الرأس. توجد العيون المركبة في معظم الحشرات البالغة وفي اليرقات مع عدم وجودها التحول الكامل.

عيون ظهرية بسيطة ، أو عين، في حالة نموذجية من بين ثلاثة ، تقع في شكل مثلث على الجبهة والتاج بين العيون المركبة. كقاعدة عامة ، توجد أوسيلي في الحشرات البالغة التي تطير جيدًا.

عيون جانبية بسيطة ، أو جذوع، شكل زوجين من المجموعات الموجودة على جانبي الرأس. يتراوح عدد العيون من 6 إلى 30. متأصلة بشكل رئيسي في يرقات الحشرات مع التحول الكامل ، وهي أقل شيوعًا في الحشرات البالغة التي تفتقر إلى العيون المركبة (البراغيث ، إلخ).

الهوائيات ، أو الهوائياتممثلة بزوج واحد من التكوينات المفصلية الموجودة على جانبي الجبهة بين أو أمام العينين في الحفرة الهوائي. هم بمثابة أجهزة اللمس والشم.

أعضاء الفمخضعت لتغييرات كبيرة من نوع القضم عند تناول الطعام الصلب إلى تعديلات مختلفة لنوع المص عند تناول الطعام السائل (الرحيق ، نسغ النبات ، الدم ، إلخ). هناك: أ) قضم ولعق. ب) مص خارقة. ج) مص ولعق أعضاء الفم.

يعتمد نوع الضرر الذي يلحق بالنبات على طريقة التغذية وهيكل الأعضاء الفموية ، والتي من خلالها يمكن تشخيص الآفات واختيار مجموعة من المبيدات الحشرية لمكافحتها.

الثدي وملحقاته

هيكل الثدي. تتكون المنطقة الصدرية للحشرة من ثلاثة أجزاء: 1) أمامي ، 2) وسط ، و 3) ميتاتوراكس. تنقسم كل قطعة ، بدورها ، إلى نصف حلقة خلفية علوية ، وثدي نصف دائري سفلي وجدران جانبية - براميل. تسمى الحلقات النصفية: البروتوم ، البروثور ، إلخ.

يحمل كل جزء من الصدر زوجًا من الأرجل ، وفي الحشرات المجنحة ، يحمل كل من الوسط الصدري والميتاثوراكس زوجًا من الأجنحة.

هيكل وأنواع الأرجل.تتكون ساق الحشرة من: coxa ، مدور ، فخذ ، أسفل ساق ومخلب.

وفقًا لأسلوب الحياة ومستوى التخصص لدى مجموعات معينة من الحشرات ، لديهم أنواع مختلفةأرجل. لذا فإن أرجل الجري ، ذات الأجزاء الرفيعة الممدودة ، هي سمة من سمات الصراصير والبق والخنافس المطحونة وغيرها من الحشرات سريعة الجري ؛ تعتبر أرجل المشي ذات الأجزاء الأقصر والرسغ الممتد أكثر شيوعًا في خنافس الأوراق والحبل والسوس.

ساهم التكيف مع ظروف الحياة أو مع أساليب الحركة في تخصص الأرجل الأمامية أو الخلفية. لذا فإن الدب الذي معظمه دورة الحياةالتي أجريت في التربة ، نشأ حفر الأرجل الأمامية مع عظم الفخذ والساق القصير والمتوسع ، والرسغ غير مكتمل النمو.

تم تحويل الأرجل الخلفية للأكريدويد ، والجنادب ، والصراصير إلى قفز ، تتميز بعظام الفخذ السميكة القوية وغياب المدور.