Валентин Мазин - Грибы, растения и люди

Австралийский фитопатолог Ф. Вильямс писал, что культивирование ржавчинных грибов пока переживает младенческий период, и культура ржавчины все еще не перестала быть новинкой. Сейчас трудно предсказать, как скоро и какие конкретно практические результаты будут получены в лабораториях ученых. Ясно лишь одно: микологи научились делать то, что еще совсем недавно считалось принципиально невозможным. Конечная цель изучения возбудителей — научиться бороться и предотвращать возникновение болезней. Лишь очень недальновидные специалисты надеялись, что стоит только получить возбудителя ржавчины в культуре, как проблема тотчас же будет решена. Разочарование их вполне естественно. Исследователи получили новый, обладающий большими возможностями инструмент, позволяющий получить массу новых сведений по биологии ржавчинников, но впереди у них большая и кропотливая работа. Когда и в какой лаборатории будут получены результаты, которые позволят найти слабое звено в цепи взаимоотношений паразита и растения-хозяина и, воздействуя на него, предотвратить или снизить до экономически неощутимых размеров ущерб, причиняемый ржавчиной культурным растениям, неизвестно, но тем не менее ученые считают, что разработка метода культивирования ржавчинных грибов на искусственных питательных средах — одно из основных достижений мировой микологической науки за двадцатипятилетний период с 1947 по 1972 год.

Вернемся из лаборатории опять к хлебному полю. Рассматривая растения в начале цветения, можно увидеть, что у некоторых из них уже в момент выхода колоса из трубки под нежной прозрачной оболочкой проглядывает что-то черное. После выметывания колоса оболочка, покрывающая его, легко разрывается, и огромная масса мелких черных спор разносится ветром. Колоса фактически нет, он весь как бы заполнен огромным количеством так называемых хламидоспор, или телиоспор гриба Устиляго. Цвет колосьев совершенно черный, ости укороченные, деформированные, напоминающие обуглившиеся головешки. Сходство усиливается, когда при самом легком порыве ветра "головешки" начинают "дымить". Очевидно, по внешнему сходству болезнь и получила свое название — головня. В отличие от других видов, с которыми мы познакомимся позже, эта головня называется пыльной. Иногда колосья поражены не полностью, но не тронутая болезнью часть колоса обычно не содержит зерна (так называемая пустоколосица). Болезнь очень вредоносна, после полного разлета спор от колоса остается только стержень, то есть пораженные растения практически не дают урожая.

Как мы уже знаем, споры грибов служат для распространения образовавшего их организма. Спороношение головневого гриба совпадает с массовым цветением злака — хозяина этого возбудителя. На рыльце пестика ветер приносит оливково-бурые, покрытые щетинками споры возбудителя головни. Они прорастают, внедряются в ткань рыльца, достигают завязи и проникают в зародыш. Зерно при этом образуется, но мицелий головни может сохраняться в любой его части, за исключением корешка. Внешне зараженное зерно ничем не отличается от незараженного, и паразита можно обнаружить только под микроскопом. Гриб в зерне сохраняет жизнеспособность в течение нескольких лет. Когда зерно попадает в почву, набухает и начинает прорастать, пробуждается и мицелий гриба. Коварный патоген незаметно переходит в проросток, распространяется по стеблю, но пока ничем не проявляет себя — зараженные растения обычно не отстают даже в росте. В период формирования колоса мицелий гриба сильно разрастается, утолщается и распадается на огромную массу хламидоспор, разносимых ветром. Бороться с таким грибом очень трудно. Наиболее успешный метод, применяемый в настоящее время, — термическая обработка зерна. Правильно подобранная температура и время ее воздействия не отражаются на жизнеспособности зародыша, но убивают мицелий гриба.

Сходным образом жизни отличается другой гриб, казалось бы, очень далекий от возбудителя головни. Болезнь, вызываемая этим грибом, поражает другую ценную кормовую культуру — клевер. Впервые она была описана А. С. Бондарцевым в 1914 году. Так же как пыльную головню, ее легче всего обнаружить в период цветения растения-хозяина: пораженные цветки (болезнь поражает именно их) отличаются от незараженных измененной окраской. Кроме того, на тычинках цветка заметен легкий серый налет, в котором под микроскопом можно различить кони-диеносцы и конидии гриба Ботритис антофила. Конидии гриба, занесенные на рыльце цветка, прорастают, мицелий по столбику попадает в завязь и проникает в формирующееся семя. В отличие от хламидоспор пыльной головни, разносимых, как и пыльца злаков, ветром, конидии возбудителя цветочной плесени распространяются насекомыми — опылителями клевера.

Содержащие мицелий семена клевера по внешнему виду ничем не отличаются от здоровых. Не проявляет себя заражение ни после прорастания семян, ни на взрослых растениях, хотя грибница возбудителя к этому времени обычно пронизывает уже все органы растения. Так продолжается до цветения клевера. Гриб проникает в пыльники, развивается между пыльцой, а на поверхности тычинок образуется конидиальное спороношение. Пыльца, образовавшаяся в пораженных пыльниках, не прорастает, что значительно снижает урожай семян этой ценной кормовой культуры.

Пришла пора уборки урожая, золотится хлебная нива... Но, если приглядеться, не все растения "тяжелым спелым колосом склоняются к земле". Некоторые из них стоят прямо, раздвинув ости и растопырив чешуйки колосков. Зерна такого колоса отличаются от обычных. Они легковесны, имеют округлую форму (потому-то и оттопыривают чешуйки), у них нет ложбинки, характерной для зерна пшеницы, и цвет их серовато-бурый, тоже отличается от цвета нормального зерна.

При легком надавливании зерно лопается, и оказывается, что это было вовсе не зерно. От него сохранилась лишь внешняя оболочка, с темной оливково-бурой массой внутри. Твердая головня — еще одна болезнь, поражающая злаки. Темная мажущаяся масса спор (этот вид головни называют также мокрой) издает запах, напоминающий запах селедочного рассола. Он вызван присутствием триметиламина — газообразного вещества, образующегося, по-видимому, в результате распада азотсодержащих соединений растений пшеницы. За столь специфичный запах болезнь получила третье название — вонючая головня. При уборке урожая, и особенно при обмолоте, споровые мешочки патогена разрываются, происходит заражение здоровых семян, на поверхности которых гриб и зимует. Весной хламидоспоры гриба прорастают и проникают в проростки пшеницы. Грибница распространяется диффузно в листья и стебель, не изменяя при этом внешнего вида растения. Попадая в формирующийся колос, возбудитель твердой головни интенсивно разрастается и образует хламидоспоры внутри оболочки зерна. Ущерб урожаю гриб причиняет не только тем, что вместо зерна образуются споры гриба, но и тем, что зараженные всходы весной гибнут.