Систематика растений. Отдел грибы.
Грибы – это эукариотные гетеротрофные организмы, отличающиеся слабо дифференцированными тканями, адсорбтивным (осмотрофным) питанием и спорами как покоящимися и служащими для распространения структурами. • На животных грибы похожи тем, что у них: 1) в состав клеточной стенки входит хитин; 2) часть аминокислот (лизин) синтезируется тем же путем, что и животных; 3) многие продукты метаболизма, встречающиеся у животных, есть у грибов, но отсутствуют у растений (например, гликоген, мочевина, сератонин). • С растениями грибы сближают следующие черты: 1) питаются они адсорбционно; 2) размножаются спорами; 3) для них характерен непрерывный рост грибницы; 4) их вегетативные структуры неподвижны.
• Основа вегетативного тела грибов – мицелий (грибница). Мицелий представляет собой систему тонких ветвящихся нитей – гиф, обладающих вершинным ростом. Гифы растут только в длину, у всех грибов они имеют нитевидную форму. • Гифы могут быть несептированные и септированные. Несептированные гифы – не имеют перегородок между ядрами и представляют собой многоядерную клетку (ценоцит). Септированные гифы – имеют поперечные перегородки, разделяющие гифу на отдельные клетки. Типы мицелия грибов: А) несептированный; Б) септированный
• Грибы — гетеротрофы (им нужны органические источники углерода) с абсорбтивным типом питания. Переваривание внеклеточное, осуществляется с помощью выделяемых вовне ферментов, что обеспечивает поглощение питательных веществ всей, поверхностью тела путем осмоса. • Грибы — аэробы, лишь некоторые из них, например дрожжи, могут получать энергию в процессе брожения. Одни поселяются на мертвых остатках растений и животных (сапротрофы), другие питаются за счет живых организмов (паразиты), третьи (симбионты) участвуют в создании двух важнейших симбиозов — микоризы и лишайников. • Грибы используют преимущественно растительные субстраты. Все грибы нуждаются во влаге и тепле, оптимальная температура для большинства из них +20. . . 25 С. Свет грибам не нужен.
• Приуроченность к строго определенным субстратам называется специализацией. • Среди грибов есть облигатные (обязательные) и факультативные паразиты. • Облигатные паразиты, мучнеросные, ржавчинные и головневые грибы, узкоспециализированны, имеют небольшой круг хозяев, им нужен специфический набор питательных веществ. Жизнь паразита зависит от продолжительности жизни хозяина. К смерти хозяина гриб успевает сформировать устойчивые, обычно зимующие споры. • Факультативные (необязательные) паразиты — это сапротрофы, лишь временно переходящие к паразитизму. Они в отличие от облигатных часто вызывают гибель хозяина и затем живут сапротрофно на мертвых остатках. Они разрушают ткань растения, превращая ее в кашу из отдельных клеток (мягкая гниль), с помощью целлюлазы растворяют клеточные стенки, а затем поглощают содержимое клетки.
Грибы вступают в тесный симбиоз с высшими растениями, образуя микоризу (грибокорень). Грибы, разлагая недоступные растению органические соединения почвы, обеспечивают их фосфором, соединениями азота, вырабатывают витаминоподобные вещества и активаторы роста, а сами используют углеводы, извлекая их из корня растения. Эктотрофная микориза, при которой мицелий гриба оплетает корень, оставаясь на его поверхности, образуется обычно базидиальными грибами (подосиновик, подберезовик) или иногда сумчатыми (трюфели) с деревьями и кустарниками из семейств Буковые, Ивовые, Сосновые. • Эндотрофная микориза встречается у 80 % сосудистых растений. Грибные гифы проникают внутрь клеток корня, где ветвятся или образуют головчатые вздутия. Эндомикоризу образуют микроскопические грибы зигомицеты и дейтеромицеты, взаимоотношения этих симбионтов не являются строго специфичными.
Размножение грибов. Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. • Вегетативное размножение грибов может происходить частями мицелия, почкованием, оидиями и хламидоспорами. • Почкование наблюдается у дрожжевых грибов. На клетке образуется сначала небольшой бугорок, затем в него переходит одно из образовавшихся в результате митоза ядер и бугорок превращается в самостоятельную клетку. • Оидии — это тонкостенные клетки, на которые могут распадаться гифы некоторых грибов (например, мукоровых). Каждая клетка прорастает затем в новую особь. • Хламидоспоры – толстостенные клетки, на которые распадаются гифы. Хламидоспоры одеты прочными оболочками, благодаря которым могут пережить неблагоприятные условия (головневые грибы).
• Бесполое размножение у грибов происходит тремя способами: зооспорами, спорангиоспорами, конидиями. • Зооспоры — подвижные споры с одним или двумя жгутиками. Они образуются у грибов, ведущих водный образ жизни. Зооспоры возникают внутри одноклеточных зооспорангиев и при созревании выходят в воду. Поплавав, они покрываются оболочкой и прорастают в новую особь. • Спорангиоспоры образуются внутри одноклеточных спорангиев. Это неподвижные споры эндогенного происхождения. При вскрытии спорангия они освобождаются, подхватываются токами воздуха и переносятся на довольно большие расстояния. • Конидии — экзогенные споры, образуются на разветвленных вертикальных гифах, конечные клетки которых, округляясь, образуют цепочки конидий. Созревая, конидии отчленяются и опадают. Каждая конидия прорастает в гифу. Органы бесполого размножения грибов: а - оидии; б - конидии; в - спорангии; 1 - конидиеносец; 2 - стеригмы; 3 - конидиоспоры; 4 - спорангий; 5 - спорангиоспоры.
• Половое размножение. Половой процесс при слиянии гаметогамия. Характерен для низших грибов. Осуществляется как изогамия, гетерогамия, оогомия. Яйцеклетки образуются в одноклеточных оогониях, сперматозоиды — в одноклеточных антеридиях. У многих грибов при оогамии сперматозоиды не образуются, яйцеклетки оплодотворяются выростами антеридиев (например, сапролегния); Половой процесс состоит в слиянии содержимого двух многоядерных специализированных половых органов (гаметангиев), недифференцированных на гаметы. Происходит как зигогамия — гаметангии морфологически одинаковы (у низших грибов) или как гаметангиогамия — женский гаметангий — архикарп, мужской антеридий (у высших — сумчатых — грибов); Половой процесс происходит при слиянии соматических клеток, половые органы и гаметы отсутствуют. У грибов с одноклеточным мицелием наблюдается слияние двух особей — хологамия. У высших — базидиальных — грибов происходит слияние гаплоидных соматических клеток гетероталличных (физиологически различных) гиф — соматогамия. Автогамия происходит при переползании протопласта через пору в септе из одной клетки в другую. • Половой процесс завершается образованием зиготы, ее мейотическим делением и половым спороношением.
Отдел Myxomycota (слизевики) • Тело этих грибов с большим количеством ядер называют плазмодием. Он не имеет постоянной формы и способен к амебообразному движению. • Плазмодиофора капустная (Plasmodiophora brassicae). вызывает заболевание капустная кила. • Опухоли корней капусты состоят из ненормально разросшихся клеток, заполненных плазмодием. • Они увеличиваются, рыхлеют, гниют. Плазмодий распадается на массу одноядерных гаплоидных спор. Они зимуют в почве. Весной во влажной почве споры прорастают в зооспоры с двумя жгутиками. Затем зооспоры превращаются в безжгутиковые миксамебы. Зооспоры или миксамебы попарно сливаются и проникают в корни через корневые волоски. Здесь они митотически делятся и превращаются в плазмодий.
Класс Chytridiomycetes (хитридиомицеты) • Вегетативное тело представлено плазмодием или зачаточным мицелием (ризомицелием). • Ольпидий капустный Olpidium brassicae— паразитирует на капустной рассаде, вызывая заболевание черная ножка. Многоядерный плазмодий ольпидия живет в клетках коры корня и питается за счет растения-хозяина. Корневая шейка капусты чернеет, чернота распространяется по всему главному корню, растение погибает. • Плазмодий его превращается в зооспорангий с длинной трубкой, выходящей наружу. Образовавшиеся многочисленные одножгутиковые зооспоры через трубку выходят в почву и, двигаясь в почвенной воде, направляются к здоровым растениям. Зооспоры проникают в клетки корня и развиваются в новый плазмодий, который затем превращается в зооспорангий. При благоприятных условиях цикл развития длится два-три дня. Половой процесс изогамный. Зигота одевается толстостенной оболочкой и зимует, а весной прорастает, образуя зооспорангий с зооспорами.
Отдел Oomycota Вегетативное тело оомицетов представлено хорошо развитым неклеточным мицелием. Половой процесс – оогамия – представляет собой слияние морфологически различных половых клеток (оогония и антеридия). В результате полового процесса образуются ооспоры, предназначенные для сохранения гриба в зимний период. При прорастании ооспоры образуют органы бесполого размножения, чаще всего – зооспорангии с зооспорами. Фитофтора (Phytophtora), картофельный гриб (Ph. infestans). Это паразит ботвы и клубней картофеля, листьев и плодов томатов и других пасленовых. Хорошо развитый мицелий фитофторы проходит по межклетникам, в клетки внедряются гаустории. Пораженные участки быстро отмирают, на листьях появляются бурые пятна. Через устьица на нижней стороне листа выходят пучки ветвящихся спорангиеносцев с лимоновидными зооспорангиями.
• Зооспорангии переносятся на другие листья или с каплями дождя через почву на клубни. В сухую погоду зооспорангии прорастает непосредственно в гифу, т. е. по способу прорастания функционирует как конидия. В дождливое лето заболевание распространяется более широко, так как при образовании зооспор темп размножения резко возрастает. Вместе с водой зооспоры проникают и в почву, где заражают молодые клубни, которые продолжают гнить и во время хранения.
Класс Zygomycetes • Класс объединяет грибы, у которых отсутствуют жгутиковые стадии, мицелий – ветвистый, неклеточный, многоядерный. Половой процесс у этих грибов представляет собой слияние недифференцированных на гаметы клеток и называется – зигогамия. Бесполое размножение – спорангиоспорами или конидиями. Мукор, или головчатая плесень, Mucor mucedo. — сапротроф. Поселяется на навозе, пищевых продуктах. У мукора развитый ветвящийся неклеточный мицелий, образующий хорошо заметный белый налет. При бесполом размножении на мицелии появляются вертикальные спорангиеносцы с шаровидными бурыми спорангиями, в них образуется огромное количество спор.
• Половое размножение — зигогамия. При близком соседстве физиологически различных, гетероталличных ( «+» и «—» ), мицелиев их гифы растут навстречу другу. Концы гиф отчленяются перегородками от остального мицелия; в месте соприкосновения оболочки между ними растворяются и происходит слияние цитоплазмы и ядер разных знаков. Образуется зигота с многочисленными диплоидными ядрами. Зигота покрывается толстой бурой оболочкой. После периода покоя ядра претерпевают мейоз и зигота прорастает в зародышевый спорангий. В него переходят образовавшиеся после мейоза «+» - и «—» -ядра, а затем формируются споры. Спорангий вскрывается, споры прорастают в гетероталличные «+» - и «—» -мицелии. Мукор (Mucor sp. ) а - спорангий б - зигоспора
Класс Ascomycetes Аскомицеты – один из самых больших классов грибов. Сумчатые грибы имеют многоклеточный (септированный) мицелий. Основной признак класса – формирование в результате полового процесса сумок – одноклеточных структур, содержащих фиксированное количество аскоспор, обычно 8. Сумки заключены в плодовых телах, образованных плотным сплетением гаплоидных и дикарионных (аскогенных) Плодовые тела, аскокарпы, бывают замкнутые гиф. — клейстотеции(1, 2), полузамкнутые — перитеции(3), незамкнутые — апотеции(4, 5).
• Дрожжи (Saccharomyces) представляют собой одиночные овальные клетки. При благоприятных условиях размножаются почкованием. При ухудшении условий вместо вегетативного происходит половое размножение в форме хологамии — слияния двух гаплоидных клеток. Диплоидная зигота превращается в сумку. После мейоза в ней образуются четыре гаплоидные сумкоспоры, из которых развиваются новые дрожжевые клетки. • Сморчки (Morchella) — сапротрофные грибы, плодовые тела которых появляются ранней весной. Шляпки яйцевидной или удлиненно-конической формы, желтобурые. Все сморчки съедобны. • Пеницилл, или кистевик (Peniciilium) — род почвенных и плесневых грибов, часто поселяющихся на хлебе, овощах и других продуктах. Их многоклеточный мицелий имеет вид белого паутинного налета. На мицелии поднимаются вверх конидиеносцы, заканчивающиеся ветвящимися кисточками, напоминающими кисть руки. Многочисленные конидии имеют зеленоватый или голубоватый оттенок.
• Мучнистая роса злаков (Erysiphe graminis). Мучнистая роса злаков поражает пшеницу, рожь, ячмень, овес, вызывая снижение урожая и ухудшение его качества. На крыжовнике, смородине, персиках, розах паразитируют мучнисторосяные грибы рода сферотека (Sphaerotheca). Они поражают листья и плоды. • Спорынья (Claviceps), паразитирует на злаках и на осоках. Наиболее распространенный вид спорынья пурпурная (Claviceps purpurea) — паразит, развивающийся на ржи, пшенице, особенно твердой, ячмене и дикорастущих злаках. К концу лета в колосьях вместо некоторых зерновок появляются крупные (длиной 1. . . 5 см) рожки — склероции спорыньи. Это плотные сплетения обезвоженных гиф, снаружи они черно-фиолетовые, внутри — белые.
Класс Базидиальные грибы (Basidiomycetes). • Паразиты и сапротрофы с членистым мицелием. Вегетативное размножение базидиомицетов осуществляется частями мицелия, оидиями и хламидоспорами. Бесполое размножение происходит с помощью конидий. Половой процесс с образованием базидий с базидиоспорами. Половой процесс в форме соматогамии. При встрече гетероталличных мицелиев содержимое клетки одной гифы ( «—» ) переходит в клетку другой ( «+» ). Образуется дикарионная клетка, из дикарионной клетки развивается дикарионный мицелий. На нем образуются базидии, где происходит слияние ядер дикариона и образуется диплоидное ядро. После мейоза в базидии образуется четыре гаплоидных ядра. К этому времени в верхней ее части образуется четыре трубчатых выроста — стеригмы. В них переползают ядра с цитоплазмой и возникают 4 базидиоспоры: две со знаком «+» и две со знаком «—» . • Если при образовании спор делится и сама базидия, становясь четырехклеточной, возникает фрагмобазидия. Одноклеточная базидия называется холобазидией. Базидии возникают или непосредственно на гифах, или в особых плодовых телах — базидиокарпах, имеющих вид пленок, копытообразных выростов на деревьях, а чаще всего шляпки на ножке.
• Трутовик настоящий (Fomes fomentarius), паразит лесов, вызывающий гниль древесины. На стволе трутовики образуют копытообразные многолетние плодовые тела с трубчатым гименофором. После гибели дерева гриб продолжает жить на мертвом субстрате как сапротроф. • Шляпочные агариковые грибы — сапротрофы и микоризообразователи. Плодовые тела многих из них съедобны. Обычно они состоят из ножки, образованной плотно сомкнутыми вертикальными гифами, и шляпки. Шляпка покрыта окрашенными гифами, образующими кожицу. На нижней стороне шляпки имеется гименофор. У шампиньонов, сыроежек, груздя гименофор пластинчатый. У белого гриба, подберезовика, маслят гименофор трубчатый.
• Подкласс Фрагмобазидиальные грибы (Phragmobasidiomycetidae). Базидия фрагментированная, плодовые тела не образуются. Все грибы, входящие в этот подкласс, — паразиты растений. • Головневые грибы поражают цветки и семена злаков, разрушая их и образуя темную массу хламидоспор, образующихся вегетативным путем. Внешне поврежденные органы похожи на обгорелую головешку. Хламидоспоры скапливаются также и во вздутиях пораженных вегетативных органов. Хламидоспоры прорастают в фрагмобазидию. Мицелий дикарионный, образующий гаустории в клетки растения хозяина, вначале не оказывает угнетающего воздействия, что обеспечивает заложение соцветий, где должно произойти спорообразование. 1 - мокрая головня пшеницы; 2 - пыльная головня пшеницы; 3 - пыльная головня овса; 4 - стеблевая головня ржи; 5 - пузырчатая головня кукурузы; 6 - головня лука
• Линейная ржавчина (Puccinia graminis). Базидиоспоры попадают весной на листья барбариса, образуя мицелий. На верхней стороне листа возникают кувшинообразные вместилища — пикниды. Каждая пикнида содержит пикноспоры. На нижней стороне листа формируются эцидии с эцидиоспорами, переносящиеся на злаки. • На листьях злака образуются конидии — уредоспоры. Их скопления имеют вид удлиненных ржаво-бурых подушечек. • К началу созревания хлебов ржаво-желтые полоски становятся черными. Это скопления двухклеточных конидий с толстыми темными оболочками — телейтоспор, зимующих в земле.
Класс Дейтеромицеты, или Несовершенные грибы (Deuteromycetes, или Fungi imperfecti). • Вегетативное размножение происходит частями мицелия, почкованием или путем распада мицелия на отдельные клетки. У большинства видов известно бесполое размножение с помощью конидий. Фузариум (Fusarium) вызывает фузариозы. Для фузариума характерны серповидные, реже веретеновидные конидии, разделенные на несколько клеток. Они развиваются на конидиеносцах, собранных в подушечки розового цвета. • Один из наиболее важных видов— фузариум остроспоровый (F. oxysporum) — возбудитель вилта (увядания) • Снежная плесень (F. nivale) вызывает гибель озимых после выхода из-под снега. Пасленовый фузариум вызывает сухую гниль картофельных клубней: на их поверхности появляются впадины, покрытые белыми с розовым оттенком подушечками, состоящими из конидий.
Скачать презентацию Систематика растений Отдел грибы Грибы это
Систематика растений. Грибы.ppt