Пузырчатая головня. Пузырчатая головня

Возбудитель болезни — Ustilago zeae.

Систематика . Класс — Basidiomycetes; порядок — Ustilaginales

В Украине пузырчатая головня кукурузы распространена повсеместно, особенно в районах с засушливым климатом, где телиоспоры длительное время сохраняют жизнеспособность, а ослабленные дефицитом влаги растения наиболее восприимчивы к заражению. Поражаются все надземные части растений: листья, стебли, початки, метелки, воздушные корни.

Поражение пузырчатой головней кукурузы происходит в течение всей вегетации (до фазы молочно - восковой спелости зерна) заражаются молодые органы, которые растут. В местах поражения появляются сначала светло-зеленые слегка припухшие пятна, которые постепенно разрастаются и превращаются во вздутие в виде пузырей разного размера и конфигурации. Сначала они имеют светлую окраску, прикрытые белой, розовой или красной оболочкой и заполнены серовато-белой слизистой массой, которая впоследствии превращается в черно-оливковую массу телиоспор.

По мере созревания телиоспор оболочка пузырей разрывается, телиоспоры высвобождаются и с помощью ветра, насекомых и т.д. попадают на здоровые растения. При 98 - 100%-ной относительной влажности воздуха они прорастают и происходит заражение. Оно имеет локальный характер; пузыри образуются в местах проникновения патогена. Инкубационный период болезни пузырчатая головня кукурузы - 7-15 дней. В течение вегетации кукурузы гриб образует несколько генераций телиоспор, вызывающих новые поражения растений.

Основной источник инфекции пузырчатой головни кукурузы — телиоспоры на пораженных растительных остатках (особенно в неповрежденных пузырях), которые сохраняют жизнеспособность до четырех лет. Они прорастают базидиями, на которых формируются базидиоспоры. Последние способны почковаться, образуя споридии (вторичные конидии). Особенно интенсивное образование споридий происходит в почвах, богатых органическими веществами. Прорастание телиоспор в почве наблюдается уже при температуре 8-10°С (оптимальная 25-30°С) и влажности 98-100%. Единичные телиоспоры быстро теряют жизнеспособность под действием влаги и сапрофитных микроорганизмов.

Дополнительный источник инфекции пузырчатой головни кукурузы - заспоренные семена. Вредоносность пузырчатой головни проявляется в резком снижении урожая зерна и зеленой массы. При поражении початков потери урожая могут достигать 50-100%, вегетативных органов - 25-50%.

Пыльна головня кукурузы

Пыльна головня кукурузы - Sorosporium reilianum фото

Возбудитель болезни — Sorosporium reilianum.

Систематика . Класс - Basidiomycetes; порядок - Ustilaginales

Пыльная головня кукурузы проявляется во всех почвенно-климатических зонах Украины, однако наиболее распространена в южных областях.

Пораженные растения отстают в росте, кустятся, початки долго не образуются. Наиболее характерные симптомы болезни проявляются на генеративных органах. Початки полностью разрушаются, превращаясь в черный овально-конусообразный желвак со споровой массы и неразрушенных проводных пучков, с наружи покрытые короткими обертками; полностью или частично разрушается метелка.

В период молочной спелости зерна телиоспоры распыляются, в большом количестве попадают в почву, на растения. Часть их сохраняется за обертками и во время сбора урожая заспоряет зерно.

Основной источник инфекции пыльной головни кукурузы - телиоспоры в почве и на семенах. Жизнеспособность их в почве сохраняется до двух лет.

Заражение растений происходит в почве во время прорастания семян по появлению всходов. Гриб требователен до повышенной температуры, поэтому наиболее интенсивное прорастание телиоспор и заражение паростков происходит при температуре 28-30⁰С. Такая же температура оптимальная и для развития болезни на протяжении вегетации.

Меры защиты против головни кукурузы

Профилактические меры защиты:

оптимальные сроки посева
соблюдение севооборота
протравливание семян
качественная обработка почвы (заделка растительных остатков)

Химическая защита. Максим XL — комбинированный фунгицид для защиты кукурузы от грибных заболеваний, распространяющихся с семенами и почвой. Препарат стимулирует прорастание семян кукурузы, обеспечивает максимальную всхожесть, благоприятно влияет на ассимиляцию, улучшая процесс фотосинтеза. Максим XL — один из самых эффективных препаратов против стеблевых и корневых гнилей, плесневения семян, вызываемых грибами рода Fusarium spp. ,Pythium spp. , Aspergillus spp. , Penicillium spp . В период вегетации препарат защищает от пыльной и пузырчатой головни.

Относится к высшим грибам класса Базидиомицеты, подкласса Телиомицеты, порядка Головневые.

Культуры.

Поражает кукурузу.

Распространенность.

Встречается во всех районах РФ, где возделывают кукурузу.

Симптомы заболевания.

Болезнь поражает кукурузу на протяжении всего периода вегетации. Характеризуется образованием различного размера вздутий и желваков беловатого цвета. На побегах и узлах проявляется в форме шаровидно-клубневидных вздутий диаметром до 15 см и более. На листьях вздутия образуются вдоль жилок и имеют удлиненную форму. На початках поражаются отдельные завязи, развитие которых задерживается или останавливается. Они могут также разрастаться, принимая неправильную форму. На султанах поражаются отдельные цветки, которые разрастаются, образуя пузыри.

Биология возбудителя.

В местах заражения на всех органах растения образуется бледная или зеленовато-желтая припухлость. Позже, ко времени созревания телиоспор, желвак темнеет, покрывается сверху беловато-серой, принимающей серебристый отблеск пленкой. Позднее желвак подсыхает, кроющая пленка растрескивается и освободившиеся телиоспоры рассеиваются, вызывая вторичное заражение. Часть телиоспор сохраняется в пораженных початках зерна и в поле на послеуборочных остатках. Телиоспоры способны прорастать сразу, как только созреют, но в сухом виде могут сохраняться 5 лет и дольше. В природных влажных условиях они быстро теряют всхожесть, но, сохраняясь в нераспавшихся комочках в поле, могут служить источником первичного заражения для всходов. Также телиоспоры могут заноситься в поле с семенным материалом. Телиоспоры, прорастая, образуют базидии с базидиоспорами, которые размножаются почкованием. Споридии прорастая ростовыми трубками, проникают только в молодые меристематические ткани. Из ростковых трубок образуются гаплоидные гифы. Урожайность зеленой массы кукурузу из-за болезни снижается на 25…50 %, зерна – на 50 %.

Источники инфекции.

Зараженные початки, растительные остатки, почва.

Препараты для защиты.

Агротехнические меры борьбы.

Введение в производство устойчивых сортов, научно обоснованное ведение семеноводства, соблюдение севооборота. Соблюдение пространственной изоляции семенных участков от хозяйственных посевов, обеззараживание сельскохозяйственных машин и инвентаря.

Ustilago zeae

Симптомы пузырчатой головни кукурузы:

Условия развития пузырчатой головни кукурузы:

Основной источник инфекции пузырчатой головни кукурузы - телиоспоры на пораженных растительных остатках (особенно в неповрежденных пузырях), которые сохраняют жизнеспособность до четырех лет. Они прорастают базидиями, на которых формируются базидиоспоры. Последние способны почковаться, образуя споридии (вторичные конидии). Особенно интенсивное образование споридий происходит в почвах, богатых органическими веществами. Прорастание телиоспор в почве наблюдается уже при температуре 8-10°С (оптимальная 25-30°С) и влажности 98-100%. Единичные телиоспоры быстро теряют жизнеспособность под действием влаги и сапрофитных микроорганизмов.

Меры борьбы с пузырчатой головней кукурузы:

оптимальные сроки посева
соблюдение севооборота
протравливание семян
качественная обработка почвы (заделка растительных остатков

ЛАТИНСКОЕ НАЗВАНИЕ: Ustilago maydis (DC.) Corda

РУССКОЕ НАЗВАНИЕ:

КИТАЙСКОЕ НАЗВАНИЕ: Кукурузный чёрный гриб, кукурузная чёрная плесень

ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ:

Класс: Basidiomycetes
Порядок: Ustilaginales
Семейство: Ustilaginaceae

ЛЕКАРСТВЕННОЕ СЫРЬЕ: Сорусы

Морфологические особенности

Кукурузный чёрный гриб представляет собой сорус (группу плодовых тел) длиной в 30-150 мм Сорусы формируют чёткие, неправильной формы, чёрно-сажистые галлы, которые могут располагаться в различных частях растения-хозяина, хотя обычно бывают расположены в початке. Снаружи молодые галлы покрыты слоем белой кожистой мембраны, представленной мицелием, смешанным с тканями растения.

С возрастом мембрана приобретает пурпурно-красную окраску, у зрелых плодовых тел становится серой. После созревания сорусов мембрана разрывается и распространяет большое количество тёмно-бурого спорового порошка. Споры шаровидные или эллипсоидальные, редко бесформенные, 8-12 мкм в диаметре, поверхность спор мелкобородавчатая, чёрно-коричневая.

Экология и распространение

Кукурузный чёрный гриб живёт внутри растений кукурузы и образует на поверхности початков, стеблей, иногда и листьев крупные серовато-белые наросты, внутри которых находятся черно-коричневые порошковидные споры головни. Распространён в Китае в провинциях Хэбэй, Шаньси, Хэйлунцзян, Ляонин, Цзилинь, Внутренней Монголии, Аньхой, Цзянсу, Чжэцзян, Цзянси, Фуцзянь, Хэнань, Гуандун, Нинся и др. Встречается во многих странах мира в районах возделывания кукурузы.

Питательный и химический состав

Слабо изучен. Споры сильно ядовиты. Исследования показывают, что кукурузный чёрный гриб содержит в себе многие минеральные компоненты, отличается высоким содержанием железа, кальция, магния, фосфора, цинка и марганца. Содержит устилагин, склеротиновую кислоту, триметилалин. Одновременно включает 8 аминокислот, из которых самое высокое содержание у аминокислоты Су (треонин). Кукурузный чёрный гриб считается у некоторых народов съедобным и лекарственным грибом Употребление молодого кукурузного чёрного гриба в пищу практиковалось ещё мексиканскими индейцами. Он считается очень хорошей приправой в мексиканской кухне, а в последнее время привлекает внимание американских поваров, причём имеет достаточно высокую стоимость.

Фармакологические свойства

1. Традиционное применение

Полезен для печени, селезёнки и желудка, даёт хороший результат для успокоения духа и обезвреживания ядов. Споры головни кукурузы применяются в гинекологии, а также как кровоочистительное средство при экземе, псориазе головы. Спиртовая настойка измельченных желваков со спорами головни кукурузы используется как кровоостанавливающее средство.

Применение спор пузырчатой головни кукурузы требует крайней осторожности.

2. Воздействие на пищеварительную систему

Постоянное употребление кукурузного чёрного гриба может предупреждать и лечить язвы желудка и кишечного тракта, болезни печени, способствует работе кишечника.

3. Биологическая роль микроэлементов, содержащихся в кукурузном чёрном грибе

Микроэлементы имеют очень важные физиологические функции. Железо входит в состав гемоглобина, ответственного за транспорт кислорода в крови и участвует в гемопоэзе, являясь активатором синтеза в клетке гемопротеидов. Цинк влияет на активность более 80 ферментов, непосредственно участвует в синтезе полинуклеотидов и протеинов и, следовательно, воздействует на деление, рост и воспроизводство клеток. Марганец преимущественно сосредоточен в печени и селезёнке, участвует в образовании определенных ферментов, так, например, в образовании пируватдекарбоксилазы. Кроме того, он участвует в сахарном обмене и играет важную роль в биосинтезе нуклеиновых кислот.

4. Значение аминокислот, содержащихся в кукурузном чёрном грибе

Кукурузный чёрный гриб богат аминокислотами: треонином, изолейцином и триптофаном. Для треонина, который является одной из незаменимых аминокислот, характерно высокое содержание цинка и марганца. Он участвует в липидном обмене, его отсутствие может привести к жировому перерождению печени. Изолейцин — одна из трёх аминокислот с разветвлёнными цепями. Соотношение между разветвленными и ароматическими аминокислотами снижается от 3,0-3,5 в организме здорового человека до 1,0-1,5 у людей с печёночной патологией.

Поэтому изолейцин используется для лечения болезней печени, участвует в обмене углеводов, способствует снижению уровня холестерина в крови. Кукурузный чёрный гриб может также способствовать синтезу протеина, вследствие чего используется в качестве поддерживающего средства при лечении заболеваний печени и почек. Триптофан играет важную роль в метаболизме, поскольку трансформируется в серотонин, который представляет собой вещество, являющееся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками мозга и контролирующее аппетит, сон, настроение и эмоции человека.

5. Противоопухолевая эффективность

Гриб оказывает противодействие росту саркомы 180 у мышей.

Библиография

Баомэнь, Ласеэр. Современная трофология. Пекин: Химическая промышленность, 2004.
Фаньсюйшэнь, ЧжанИнсинь, Ваньсайлань и др. Содержание и функции микроэлементов // Исследование микроэлементов и здоровья. 1999,16(1): 52.
Чжанбиншэн, Ваньциньюань. Анализ микроэлементов в эфирном масле реума // Исследование микроэлементов и здоровья. 1999, 16(1): 77.
Шанфэйфэнь, Лихунмэй, Ваншоули и др. Начальное исследование ферментации полиозы кукурузного чёрного гриба // Наука продуктов. 2002,23(11): 83.
Alexopoolus С. J. (перевод ЯоИцзянь, Лиюйчжу). Очерки грибоведения. Пекин: Китайское сельское хозяйство, 2006.

Симптомы болезни в форме пузыревидных желваков (вздутий) разнообразной величины и формы с диаметром до 15,0 см и больше обнаруживаются на стебле, воздушных корнях, листьях, початках, репродуктивных почках, метелках. Первоначально пораженные ткани светлеют и разрастаются в слизистую массу сизо-белого оттенка. В конце развития желваки превращаются в пылящую массу спор оливково-черного цвета .

Болезнь поражает растения на всех этапах развития в течение вегетационного периода.

В случае заражения точки роста желваки разрастаются линейно. В этом случае создается впечатление, что болезнь развивается системно.

Появление желваков на стебле приводит к деформации, а иногда и усыханию всего растения в целом. Поражение стебля считается самой опасной формой заболевания .

После образования пятого - восьмого листа инфекция проявляется на листовых пластинках в виде мелких, собранных в группы желваков.

Одновременно с выбрасыванием и началом цветения кукурузы поражаются репродуктивные органы. Иногда они полностью погибают.

Морфология

Телиоспоры - черно-оливковые в массе, одиночные - желто-коричневые, шаровидные с сетчатым узором и достаточно крупными щетинками, диаметр 8-13 мкм.

Базидиоспоры - одноклеточные, продолговатые, бесцветные. Размер 3х1,2 мкм.

Патоген имеет множество физиологических рас.

Биология

Грибница при дозревании вздутий распадается, образуя большое количество телиоспор.

Последние разлетаются и становятся первичным источником заражения. Споры способны поражать только молодые, растущие органы растений.

В присутствии капельной влаги телиоспоры прорастают уже через несколько часов. Оптимальная температура прорастания находится в промежутке от +23°C до +25°C. При температуре +12°C споры теряют способность к прорастанию.

У начавших прорастать спор через 15-20 часов образуется росток - базидия, с быстро формирующимися базидиоспорами. Они дополнительно размножаются почкованием, образуя множество споридий (вторичных конидии).

Базидиоспоры и споридии способны перенести понижение влажности в течение 30-35 дней.

Ростковая трубка, образующаяся при прорастании базидиоспор и споридий, иногда непосредственно от базидий, способна проникать в растение только сквозь нежный эпидермис молодых меристематических тканей.

Из ростковых трубок внутри растительных тканей кукурузы образуется гаплоидная нитевидная грибница. Ее гифы копулируют и дают начало формированию диплоидной грибницы, гифы которой толстые и узловатые. Через 20-24 дня из диплоидного мицелия формируются вздутия, в которых созревают телиоспоры.

На протяжении вегетационного периода гриб дает три - четыре, а иногда и пять поколений. Это приводит к сильному заражению посевов к началу уборки урожая .

Географическое распространение

Пузырчатая головня кукурузы -распространена по всему миру в районах возделывания этой культуры.

Вредоносность

Пузырчатая головня кукурузы - одно из самых вредоносных заболеваний. В результате воздействия инфекции выпадают молодые растения, образуются бесплодные початки, в случае их раннего заражения. Либо в значительном недоборе урожая в связи с поражением различных надземных органов.

Снижение урожая зависит от количества и размера желваков на одном растений.

Образование крупных желваков снижает урожайность на 60% и более. При наличии образований средней величины - на 25%, а при незначительных размерах - 10%.

Отмечено, что два вздутия в три раза вредоноснее, чем одно.

Пораженные патогеном растения кукурузы не рекомендуется применять в качестве корма ни в свежем виде, ни для силосования, поскольку при формировании телиоспор наросты приобретают токсичность.