Иммунитет

Зміст

1. Основні поняття  і категорії імунітету……………………………...……………3

2. Пасивний природний  імунітет……………………………….…………………..5

  а. Анатомо-морфологічні фактори пасивного імунітету………………….……..5

 б. Фізіолого-біохімічні фактори пасивного імунітету……………………………7

3. Активний природний імунітет…………………………………………………...9

4. Витривалість  рослин…………………………………………………………….12

5. Набутий імунітет і шляхи підвищення стійкості рослин  до хвороб…...……13

  а. Хімічна  імунізація рослин……………………………………………..………13

  б. Біологічна  імунізація (вакцинація) рослин…………………………………...15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основні поняття  і категорії імунітету

Імунітетом називається несприйнятливість (стійкість організму) до інфекційної хвороби при контакті з її збудником і наявності умов, що сприяють зараженню. Наприклад, хвойні породи ніколи не вражаються борошнистою росою, а листяні - хворобами типу шютте. Ялина абсолютно несприйнятлива до іржі пагонів, а сосна - до іржі шишок. Такий абсолютний імунітет обумовлений біологічним невідповідністю цих рослин властивостям і вимогам збудників цих хвороб. Найчастіше він пояснюється нездатністю патогена проникнути в рослину і розвиватися в ньому навіть за найсприятливіших зовнішніх умовах.

Поряд з абсолютною несприйнятністю до одних хвороб у рослин може спостерігатися відносна стабільність (або, відповідно, відносна сприйнятливість); до інших захворювань. Вона залежить від індивідуальних властивостей рослини, його анатомо-морфологічних або фізіолого-біохімічних властивостей, які зменшують можливість зараження або обмежують поширення патогена в тканинах рослини-господаря. Ступінь стійкості рослин до хвороб може бути різною: від досить високої (близької до повної несприйнятливості) до дуже низької.

У рослин розрізняють  неспецифічний і специфічний  імунітет. Неспецифічним (або видовим) імунітетом називається стійкість певного виду рослин до тих збудників, які взагалі не здатні вражати цей вид. Неспецифічний імунітет забезпечує недоступність рослини для основної маси сапротрофной і патогенної мікрофлори, що населяє середовище існування цих рослин. Специфічним, (або сортовим) імунітетом називається стійкість окремих сортів або форм будь-якого виду рослин до збудників, здатних вражати цей вид.

Розрізняють також  імунітет вроджений (природний) і набутий (штучний). Вродженим імунітетом називається спадковий імунітет до хвороб, що сформувався в результаті тривалої спільної еволюції (філогенезу) рослини-господаря і патогена або спрямованої селекції. Набутим імунітетом називають стійкість до хвороби, придбану рослиною в процесі його індивідуального розвитку (онтогенезу) під впливом певних зовнішніх факторів або в результаті перенесення цієї хвороби. Набутий імунітет не передається спадково.

Стійкість рослин (зазвичай будь-якого сорту) лише до певних фізіологічних рас патогена називають вертикальною, а ту або іншу ступінь стійкості до всіх рас даного патогена - горизонтальною. Стійкість будь-якого виду або сорту рослин одночасно до кількох хвороб називають груповою, або комплексною, стійкістю.

Вроджений імунітет рослин буває пасивним і активним. Пасивний імунітет, або аксения, - це стійкість до хвороби, яка забезпечується властивостями, що проявляються в рослин незалежно від загрози зараження. Таким чином, властивості, що обумовлюють пасивний імунітет, не є захисними реакціями рослини на напад патогена.

Активний імунітет - це стійкість до хвороби, яка забезпечується властивостями рослин, що проявляються в них тільки у разі нападу патогена, тобто у вигляді захисних реакцій рослини-господаря на впровадження збудника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пасивний природний імунітет 

Пасивний імунітет може бути пов'язаний з особливостями  форми і анатомічної будови рослин або з їх функціонально-фізіологічними та біохімічними особливостями.

Властивості рослин, що обумовлюють пасивний імунітет, - це, як правило, прояви горизонтальної стабільності. Вони досить численні, різноманітні і можуть бути об'єднані в дві основні групи: анатомо-морфологічні та фізіолого-біохімічні. 

Анатомо-морфологічні фактори пасивного імунітету

Захисні пристосування  рослин, що виражаються в особливостях їх форми або будови, широко поширені в природі і відіграють важливу роль у природному імунітеті рослин. Ці особливості рослин в основному перешкоджають зараженню, не даючи можливості збуднику хвороби прорости і проникнути всередину рослини. Іноді вони підвищують стійкість рослин, перешкоджаючи розповсюдженню паразита в тканинах господаря, якщо зараження вже здійснилося. Імунітет, заснований на анатомічних або морфологічних особливостях рослин, називають також структурним.

Анатомо-морфологічними факторами пасивного імунітету можуть служити розкидиста форма крони, мала кількість і особлива будова устячок, закритий тип квітки, наявність на поверхні уражених органів густого опушення або воскового нальоту, товста кутикула або корковий шар, потужний розвиток склеренхимной тканини та інші особливості будови.

При рихлій, розкидистій  формі куща або крони в неї безперешкодно потрапляють прямі сонячні промені, вона краще провітрюється, у ній майже не затримується волога, внаслідок чого створюється несприятливий мікроклімат для збереження інфекційного початку збудників хвороб, проростання спор фітопатогенних грибів. Тому за інших рівних умов дерева і чагарники з такою кроною менше уражаються хворобами, ніж дерева з густою, компактною кроною.

Кількість і  розміри устячок і чечевичок, форма устяної щілини можуть бути факторами стійкості рослин проти патогенів, що проникає в рослину через ці природні ходи. Чим менше число устячок і черевичок доводиться на одиницю поверхні уражених органів, чим менше устяні щілини, тим менше у патогена шансів на зараження, тим вище стійкість рослини.

Будова квітки і характер цвітіння можуть визначати  стійкість або сприйнятливість  рослин до захворювань, збудники яких впроваджуються через рильця, нектарники і інші частини квіток. Види і  сорти рослин, що характеризуються закритим типом цвітіння, зазвичай вражаються такими хворобами менше, ніж види або сорти з відкритим цвітінням.

Несприятливі  умови для проростання спор грибів створюються при наявності на хвої, листах, плодах воскового нальоту, або рясного опушення, так як це робить їх незмочуваними. Наприклад, сизі ("блакитні") форми деяких хвойних порід, хвоя яких покрита восковим нальотом, як правило, більш стійкі до шютте і іржі порівняно зі звичайними формами.

Стійкість деяких видів і сортів рослин до зараження грибами, які впроваджуються безпосередньо через кутикулу, часто обумовлюється більшою, ніж у сприйнятливих видів, товщиною кутикулярного шару. Так, у сильно ураженого іржею виду барбарису Berberis dictyophylla загальна товщина кутикули і зовнішньої стінки епідермісу становить 0,82 мкм, а у несприйнятливого Berberis thunbergii - 1,57 мкм, тобто вона майже вдвічі більше. З цим фактором пов'язана і вікова стійкість листя і пагонів дуба до борошнистої роси. Молоді зростаючі листя, що мають тонку, ніжну кутикулу, сильно уражаються борошнистою росою. По мірі збільшення товщини і міцності кутикулярного шару підвищується і стійкість листя. Листя ж, що закінчили зростання, практично несприйнятливі до хвороби. Таку ж захисну роль грає одеревіння пагонів. Кутикула може служити для патогенів не тільки механічним, але і хімічним бар'єром, оскільки в ній містяться віск і кутін мають фунгіцидними властивостями.

Важливим чинником стабільності можуть бути анатомічні особливості і фізико-механічні властивості внутрішніх тканин рослин: більш щільна паренхімна тканина, потужний розвиток склеренхіми і розташування її в периферичній частини стебла або навколо судинно-провідних пучків перешкоджають поширенню і нормального розвитку патогена всередині рослини. Так, стійкі (або витривалі) до кореневої губки екземпляри сосни у вогнищах хвороби зазвичай характеризуються більшою товщиною річних шарів і стінок трахеід, більш високим відсотком пізньої деревини та іншими особливостями. Дослідження показали, що потовщення клітинних стінок в деревині стійких сосен обумовлено підвищеним вмістом в них геміцеллюлози і лігніну. 

Фізіолого-біохімічні фактори пасивного імунітету

До цієї групи  факторів відносяться специфічні особливості  обміну речовин рослин, високий вміст  або певний якісний склад вуглеводів, білків і продуктів їх розпаду, наявність в клітинах рослин речовин, які виконують захисну роль, фізико-хімічні властивості тканин, деякі функціональні особливості рослин.

Стійкість рослин до хвороби може бути пов'язана з  відсутністю в його тканинах необхідних для збудника елементів живлення або фізіологічно активних речовин, невідповідністю обміну речовин рослини-господаря обміну речовин патогена, пригніченням патогена токсичними продуктами метаболізму рослини, іншими несприятливими для патогена факторами.

Одним з найважливіших  факторів стійкості до інфекційних  хвороб є несприятливий для патогенів  характер вуглеводного та білкового  обміну рослин. Стійкість, пов'язана  з цим чинником, значною мірою  залежить від типу харчування патогена, ступеня його паразитичної активності та спеціалізації. Так, рослини, стійкі до некротрофів (факультативним паразитам і факультативним сапротрофам), зазвичай характеризуються більш високим загальним вмістом вуглеводів порівняно з сприйнятливими. Це встановлено, наприклад, для в'язів, стійких до голландської хвороби. Якісний склад вуглеводів в цьому випадку не має великого значення, оскільки некротрофи володіють багатим асортиментом гідролітичних ферментів, у тому числі карбогідраз. На стійкість рослин до вузькоспеціалізованих біотрофам, які мають обмежений набір ферментів, більшою мірою впливає якісний склад вуглеводів в тканинах рослини-господаря. В той же час до облігатним паразитам особливо сприйнятливі найбільш життєздатні та, добре розвинені рослини, що характеризуються активним плином  процесів фотосинтезу і, отже, високим загальним вмістом вуглеводів у тканинах.

 Чинником стійкості рослин до факультативних паразитів може служити високий вміст в тканинах білків і проміжних продуктів білкового обміну. Стійкість до облігатних паразитів визначається в основному якісними особливостями білкового комплексу рослин, відмінністю будови білків рослини-господаря і патогена, відсутністю в тканинах рослини білкових сполук, доступних для живлення патогена.

Наявність в  тканинах рослин певних амінокислот, токсичних для паразита (або, навпаки, відсутність амінокислот; необхідних для життєдіяльності), високий вміст токсичних продуктів розпаду білків - аміаку і сечовини - також можуть забезпечувати стійкість рослин до інфекційних хвороб.

Серед хімічних сполук, що обумовлюють стійкість  рослин, велике значення мають феноли, алкалоїди, ефірні масла, пігменти, смоли, терпені, дубильні і інші речовини. Деякі з них самі по собі токсичні для паразитів і наявність їх в рослині служить як би "хімічним бар'єром", перешкоджає зараження.

Захисна роль інших  речовин більш складна і пов'язана  з їх активною участю в біохімічних реакціях клітини, що веде до утворення токсичних сполук. У тих випадках, коли подібні реакції відбуваються під впливом збудника, їх слід розглядати як захисні реакції активного імунітету.

Одним з факторів стабільності сосни до кореневої  губки є утримання в деревині речовин фенольної природи (зокрема, резорцину), які мають сильну інгібуючу і токсичну дію. Доведено також зв'язок стійкості лубу у їли до поширення кореневої губки з вмістом в ньому фенольних сполук.

Гіполіпідемічні речовини, властиві певним видам вищих рослин і які завжди містяться у тканинах, називають фітонцидами. Фітонциди обумовлюють неспецифічний імунітет рослин до сапротрофних мікроорганізмів, стримуючи процес їх пристосування до обміну речовин рослин-господарів. У деяких випадках фітонциди можуть служити одним із факторів стійкості рослин до факультативних паразитів, проте їх роль в комплексі захисних засобів рослин невелика. В імунітеті рослин до облігатних паразитів і факультативних сапротрофам фітонциди не мають значення, хоча і можуть певною мірою перешкоджати проростанню спор патогена, його приникненню у рослину.

Певну роль у  пасивному імунітеті рослин до фітопатогенних організмів грають такі физико-хімічні показники рослинних клітин, як проникність цитоплазми, осмотичний тиск і кислотність клітинного соку.

Стійкість до проникнення патогенів може бути обумовлена деякими функціональними особливостями рослин, наприклад добовим ритмом рухів устичок, характером проростання насіння, здатністю до інтенсивного утворення калюсу, швидкому загоєнню ран та ін.