к какой экологической группе относят паразитических нематод растений
Класс нематоды
Аскарида
Тело аскариды не сегментировано, заострено с обоих концов, покрыто плотной блестящей кутикулой, которая выполняет функцию наружного скелета и служит защитой от механических воздействий, ядов и пищеварительных ферментов. Характерно наличие только одного слоя продольной мускулатуры.
Во время таких массовых миграций личинок возможно воспаление легких. Достигнув глотки, личинка вторично заглатывается человеком и только после этого, попадая в кишечник, превращается в половозрелую особь. Цикл замыкается.
Острица
В кишечнике человека взрослые особи размножаются половым путем. После размножения самец погибает, а самка опускается в прямую кишку. Ночью самка выползает из анального отверстия и распространяет яйца в перианальной области. Вскоре после такой вылазки погибает и самка.
Ришта
При соприкосновении с водой в водоеме пузырь разрывается и тысячи личинок ришты выходят в воду, заражая рачков циклопов. Цикл замыкается. Глядя на картинку ниже, попробуйте своими словами пересказать цикл ришты.
Трихинелла
Проглоченные с мясом личинки трихинеллы в кишечнике человека становятся половозрелыми. В результате полового размножения самки рождают личинок, которые пробуравливают стенку кишечника и попадают в кровь, распространяясь по всему организму. В органах и тканях формируются инкапсулированные личинки.
Чаще всего человек заражается трихинеллезом, употребив в пищу мясо свиньи с инкапсулированными личинками (в т.ч. в виде сала), которое не прошло санитарный контроль. Профилактика заключается в санитарно-просветительской работе среди населения, санитарный контроль сала и мяса свиньи, недопустимости употребления мяса, не прошедшего контроль.
Отдельно отмечу, что личинки трихинеллы крайне устойчивы и могут оставаться жизнеспособными даже при длительной варке мяса.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Ленинградская межобластная ветеринарная лаборатория»
Многоканальный телефон организации: +7 (812) 630-20-69
О НЕМАТОДАХ
Среди почвенной бионты особое место занимают нематоды – беспозвоночные животные, относящиеся к типу первичнополостных, классу круглых червей.
Почвенные нематоды по типу питания и занимаемым ими экологическим нишам подразделяются на 5 экологических групп:
обитатели гнилостной среды (типичные сапробионты);
обитатели гнилостной среды и тканей растений без признаков гнили (нетипичные сапробионты);
обитатели тканей, зараженных другими заболеваниями (девисапробионты);
обитатели здоровых растений (виды фитогельминты).
Особое хозяйственное значение имеют паразиты здоровых растений или фитогельминты.
Ротовая полость фитогельминтов превращена в острую полую иглу, так называемый стилет. Этим органом паразитические нематоды прокалывают клетки и такни растений и питаются их содержимым.
Паразитических нематод классифицируют по:
внешнему виду (цистообразующие, спиральные, кольчатые);
строению стилета (кинжальные, булавочные);
месту их паразитирования (почковые, листовые, стеблевые, клубневые, корневые);
виду растения-хозяина (земляничная, хризантемная, клеверная, картофельная, свекловичная)
типу поражения растений (галлообразователи – мелойдогины, ангвины, изъязвляющие корни – пратиленхи).
По способам паразитирования фитогельминты делятся на две группы: мигрирующие и седентарные (сидячие, оседлые). У мигрирующих самцы и самки сохраняют типичную стройную форму тела и могут передвигаться в растении и почве. Среди них различают экто- и эндопаразитов.
Эктопаразиты питаются на поверхности растений и в процессе жизненного цикла передвигаются от одного места обитания к другому. В надземных органах они вызывают гибель почек, пятна и раны на листьях, деформации листьев и стеблей. Эктопаразитические нематоды корней вызывают некроз поверхности, образование неопрятных или грубых корней, укорочение или утолщение их, деформацию кончиков корня.
Фитогельминты, которые живут, питаются и размножаются внутри различных органов и тканей носят название эндопаразитов (внутренних паразитов). Мигрирующие эндопаразиты в пораженном органе вызывают некрозы и пятнистости.
Некоторые эктопаразитические нематоды ведут полуэндопаразитическое существование, внедряя переднюю треть своего тела в ткань корня.
У седентарных фитогельминтов выработались совершенно особые трофические взаимоотношения с растением-хозяином. Они заключаются в том, что фитогельминты, стимулируя образование гигантских клеток в тканях растений, сами питаются их содержимым. Самки приобретают более или менее вздутую форму, вследствие этого теряется их способность к активной смене места, и они становятся седентарными.
Седентарные фитогельминты подразделяются на галлообразующих, цистообразующих и полуэндопаразитических.
Морфология и патогенность фитогельминтов, поражающих сельскохозяйственные культуры, симптомы заболевания, вызываемые ими, различны, как и их биологические и экологические характеристики, способы распространения и взаимоотношения с другими возбудителями болезней растений.
Самые популярные фитопаразитарные нематоды в исследованиях ученых
Более 4100 видов фитопаразитарных нематод несут ответственность за экономический ущерб в сельскохозяйственном секторе в размере около 125 миллиардов долларов США ежегодно. Интерес к нематодам, поражающим растения, растет в последние десятилетия. В фокусе внимания- нематоды, поражающие томаты, сою и картофель: галловые нематоды Meloidogyne и вредители картофеля Globodera
Группа ученых из Университета Альмерии, Испания, провела анализ с использованием библиометрических данных с целью проследить состояние мировых исследований в этой области, а также узнать основные направления работы, их приоритеты и их развитие. Работа опубликована на портале www.mdpi.com.
Нематоды, также называемые круглыми червями, представляют собой большую группу организмов, принадлежащих к типу Nematoda. Они приспособились жить во многих различных средах обитания и стали наиболее разнообразным типом в животном мире. Нематоды встречаются как в свободноживущих, так и в паразитических формах.
Фитопаразитические нематоды встречаются в большом разнообразии растений повсеместно.
Нематоды, как правило, симметричны с двух сторон и имеют нитевидное и прозрачное тело без сегментов, но некоторые самки нематод, паразитирующие на растениях, приобретают шаровидную форму (например, самки цистообразующей нематоды).
Общей характеристикой всех фитопаразитарных нематод является наличие стилета, который находится в стоме или рту и имеет канал, по которому проходят секреты и пища. Эта структура позволяет фитопаразитическим нематодам проникать через стенку клеток-хозяев и вводить ферменты для частичного переваривания содержимого клетки, прежде чем нематода всасывает его в свою пищеварительную систему.
В зависимости от жизненного цикла и пищевого поведения нематоды-фитопаразиты делятся на три группы:
Любая сельскохозяйственная культура может быть затронута действием некоторых видов фитопаразитарных нематод и понести серьезные экономические потери, включая основные культуры, такие как зерновые, бобовые, картофель, сахарный тростник, сахарную свеклу, бананы, кокосы и пр. с предполагаемыми потерями в 10–15% урожая.
Последствия зависят в основном от плотности популяций в почве и корнях, восприимчивости культурных видов растений и условий окружающей среды.
С экономической точки зрения наиболее важными из них являются корневые и кистозные нематоды.
Влияние нематод часто недооценивается, поскольку они вызывают неспецифические симптомы, которые часто путают с ситуациями водного стресса, дефицитом удобрений, проблемами плодородия почвы или с другими вторичными грибными или бактериальными инфекциями, которым обычно способствует их действие.
Обычным методом борьбы с нематодами, паразитирующими на растениях, является химическая фумигация почвы. Однако растущее беспокойство по поводу воздействия агрохимикатов на здоровье населения и окружающую среду привело к тому, что приоритетность была отдана другим типам мер контроля. В настоящее время рекомендуется использовать комплексные стратегии контроля, сочетающие различные методы с учетом минимального риска для экологии. Разработка этих стратегий основывается на знании биологии паразита, эпидемиологии заболевания, а также способа действия и эффективности применяемых мер.
Сельскохозяйственная нематология
Сельскохозяйственная нематология, понимаемая как наука, изучающая нематод, паразитирующих на растениях, относительно молода, так как экономическое влияние этих микроорганизмов на сельское хозяйство стало осознаваться в середине 20 века.
Первые работы по фитопаразитическим нематодам относятся к XIX веку. С 1850 по 1950 годы нематологические исследования были в основном сосредоточены на таксономии / систематике и обнаружении нематод в различных регионах мира. Были разработаны методологии для установления связи между нематодами и патологиями растений, и со второй половины 20 века количество научных публикаций, касающихся лабораторных культур, патологий или борьбы с нематодами, значительно увеличилось.
Некоторые важные открытия стимулировали развитие нематологии в прошлом веке, положив начало различным направлениям исследований.
Первым было открытие соединений с нематицидным действием. В 1943 году DD (1,3-дихлорпропен 1,2-дихлорпропан) начали применять в качестве фумиганта почвы как важное средство профилактики.
На какое-то время это обозначило фундаментальный вектор, хотя с 1970-х годов исследование новых химических соединений значительно сократилось.
Выращивание устойчивых к нематодам культур было еще одним важным инструментом для оценки потерь урожая и демонстрации ущерба, наносимого фитопаразитическими нематодами.
Наконец, многочисленные исследователи сосредоточили свое внимание на предрасположенности растений к определенным видам нематод, включая их влияние на физиологию хозяина, иногда способствуя атаке грибов и бактерий.
В каких странах чаще всего пишут о нематодах
Для проведения исчерпывающего анализа статей, опубликованных по данной научной теме, набор данных можно получить с помощью запроса в базе данных Scopus, где в настоящее время проиндексировано около 25 000 активных журналов и почти 200 000 книг от более чем 5 000 издателей, что означает более 75 миллионов статей с более чем 1 миллиардом ссылок.
Обратите внимание, что многие американские нематологи получили образование в Германии и Франции.
Рисунок 1. Динамика количества публикаций в год по нематодам + растениям с 1950–2019 гг.
На графике можно увидеть четко выраженные тенденции. С 1950 по 1990 год идет непрерывный годовой рост публикаций, абсолютный максимум достигнут в 2019 году, когда было опубликовано 1046 статей.
Другими словами, интерес к предмету значительно вырос за последние 30 лет. Этот факт также подтверждается количеством журналов, публикующих статьи о нематодах + растения.
Из 10 журналов, опубликовавших более 200 документов за весь анализируемый период, только два из них существовали до 1990 года. Это были Annals of Applied Biology и Nematologica (Nematologica слилась с Fundamental and Applied Nematology в 1999 году и стала Nematology). Остальные журналы появились за последние 30 лет.
Лидером рейтинга публикаций о нематодах являются Соединенные Штаты Америки с более чем 4500 публикациями. Остальные страны представляют от 1672 до 526 публикаций. Это в порядке убывания: Великобритания, Китай, Индия, Бразилия, Германия, Франция, Австралия, Нидерланды, Испания и Бельгия.
Более половины статей относится к области сельскохозяйственных и биологических наук. Другая половина публикуется в областях, прямо или косвенно связанных со здоровьем человека или животных. Это, например, иммунология и микробиология, фармакология, токсикология и фармацевтика или ветеринария.
Между топовыми 13-ю авторами почти нет значительного научного сотрудничества. Другими словами, большинство из них работают по независимым направлениям.
Чем интересуются читатели
Были проанализированы 160 наиболее распространенных ключевых слов в публикациях по нематодам и растениям. Все они появляются от 231 до 6465 раз.
В рамках этих ключевых слов выделено шесть культур, которым уделяется наибольшее внимание в этих публикациях. Это томат, соя, картофель, резуховидка Таля, кукуруза и пшеница.
Известно, что Arabidopsis thaliana не является сельхозкультурой, но используется во многих различных типах исследований, в том числе в связанных с нематодами, паразитирующими на растениях
Томат (Solanum lycopersicum) привлекает наибольшее внимание в отношениях с нематодами. Фактически, так обстоит дело в 6 из 16 стран, которые публикуют больше всего по этой теме: Китай, Индия, Испания, Италия, Египет и Южная Африка.
Второй по значимости культурой была соя (Glycine max.). Однако в США этой культуре уделяется приоритетное внимание: по ней опубликовано более 500 публикаций. Это означает, что 2 из 3 статей, опубликованных в мире по сое и нематодам, касаются американских авторов и организаций, что дает представление о важности этой культуры для страны.
Исследования картофеля (Solanum tuberosum) в связи с нематодами наиболее важны в Великобритании, Нидерландах и Канаде, в то время как исследования Arabidopsis thaliana наиболее интересны в Германии, Франции, Бельгии и Японии.
Более 20% статей о пшенице и нематодах опубликованы австралийскими авторами или учреждениями. Важность этой культуры в Австралии обусловлена тем, что пшеница выращивается более чем на половине сельскохозугодий страны в виде ключевого экспортного продукта: Австралия становится четвертым по величине экспортером пшеницы с более чем 10 миллионами тонн к 2019 году.
Двумя популярными видами являются Meloidogyne javanica и Meloidogyne incognita, каждый из которых фигурирует в более чем 1900 статьях.
Недавно появившимся в научных обсуждениях видом нематод является Heterodera schachtii. В основном это связано с сахарной свеклой и Arabidopsis thaliana. Система Heterodera schachtii / Arabidopsis thaliana стала мощной и универсальной исследовательской моделью для изучения и характеристики возможных взаимодействий между цистовыми нематодами и растениями, на которые они влияют.
Как избавиться от нематод
Нематоды – опасные вредители, способные загубить садово-огородные и даже комнатные растения. Это миниатюрные черви-паразиты, предпочитающие влажную среду. Поселиться нематоды могут в почве, внутри растения и снаружи. Пораженные нематодами растения довольно быстро увядают и гибнут. Давайте подробно рассмотрим, какой вред растениям наносят такие паразиты, как нематоды.
Черви нематоды – паразиты растений
Различают следующие виды нематод, паразитирующих на растениях:
Стеблевые нематоды
Мелкие нитевидные круглые черви максимум 2 мм длиной. Считается наиболее опасным видом из всех разновидностей нематод, поражающих растения. В списке главных предпочтений вредителя из овощных культур – перец, кукуруза, петрушка, лук и чеснок, пастернак, огурец, томат и редис. Из цветочных культур ─ тюльпаны, гиацинты, гвоздики, бегонии, флоксы. Из ягод нематоды больше всего паразитируют на землянике. Из злаковых любит рожь и овес. Практически все бобовые культуры. И это далеко не весь список. Нематоды паразитируют на протяжении всего летнего сезона, и за этот период самка откладывает больше двухсот яиц. В растении паразит живет круглый год.
Внешние признаки поражения
В стебель растения личинки нематоды попадают через корень, помимо стебля поражают листву и бутоны. Из внешних проявлений поражения нематодами можно отметить следующее: растения принимают неприглядный облик, на местах поселения червя образуются утолщения за счет выделения ферментов, ядов. Новые побеги развиваются плохо или вообще останавливаются в развитии. Сначала зараженные части растения приобретают бледный оттенок, затем буреют и полностью увядают.
Листовые нематоды
В местах, где круглые черви повреждают листья, появляется обесцвечивание тканей растения. Затем пятна желтеют, становятся пурпурными и в итоге начинают усыхать. Пораженные ткани заметно тоньше, новые листья растут мелкими, и постепенно растение полностью иссыхает и погибает. Развитие и размножение листовой нематоды происходит в одном растении вплоть до гибели. До 15 тысяч круглых червей может содержаться в одном зараженном листе. Паразиты используют почву как перевал-базу (только в качестве временной среды обитания).
Корневые нематоды
Круглые до 2 мм в длину нитчатые черви. Паразит может дать 5-6 поколений в год. Распространяется вредитель через почву, посадочный материал, инвентарь. Заражению корневой нематодой подвержен любой вид почвы, даже покупная земля может иметь такой неприятный сюрприз.
Корневые нематоды в основном паразитируют на одном виде растений, а когда оно погибает, перемещаются на другой вид. Эти паразиты довольно прожорливы и многоядны, их меню состоит из более 2 тысяч различных растений. Более всего подвержены томаты, горох, салат, сельдерей, лук, чеснок, капуста и свекла. Из внешних признаков поражения отмечается замедленный рост растения, может показаться, что им не хватает влаги и полезных веществ. На выкопанном растении скрученные тонкие корни с галлами.
Эта разновидность паразита имеет три вида:
Народные способы лечения земли от нематоды
Стеблевые и листовые нематоды
Справиться с вредителем задача не из простых, тем более в период, когда нематоды находятся в земле. Да и нет способов, гарантирующих полное уничтожение вредителя, тут скорее помогут профилактические мероприятия.
Корневые нематоды
Так же как и со стеблевыми, с этим видом вредителя справиться непросто, можно даже не подозревать о заселении паразитом корней, пока растение не начнет видоизменяться и не перестанет расти. Да и внешние признаки могут ввести в заблуждение, они могут быть похожи и на воздействие других насекомых, и на различные болезни растений. Выявить червей нематоды можно только выкопав растение и осмотрев корневую систему. Как и в предыдущем случае скорее поможет профилактика заражения.
Общие меры профилактики для стеблевых и корневых нематод
А тем, у кого в продаже доступны грунты фирмы «Подворье Альбин», вообще в выигрыше — смело применяйте грунт «Защита». В нем содержатся хищные нематоды, которые вытесняют хоть картофельную, хоть земляничную нематоду. Вносите при посадке под каждый клубень / кустик всего столовую ложку этой смеси, и это будет самая лучшая биозащита от растительноядных нематод на долгие годы — милые хищницы прекрасно приживутся на грядке и спокойно перезимуют. Единственное условие — не пересушивайте открытую смесь, а то загубите биопрепарат.
К сожалению, быстро избавиться от червей нематод практически невозможно. Однако если ввести в привычку правильно ухаживать за садом и огородом, чередовать культуры и вкраплениями высаживать обычные бархатцы (и им подобные растения), можно значительно уменьшить риск появления нематоды – эти паразиты растений в присутствии бархатцев теряют способность к размножению.
Фитопатогенные нематоды: урожай под угрозой
Нематоды, или круглые черви, – одни из самых многочисленных и широко распространенных многоклеточных животных. Представители около половины видов обитают в почве или в водной среде, а остальные паразитируют на животных, в том числе человеке, и растениях. Фитопаразитические нематоды принадлежат к числу наиболее опасных и экономически значимых вредителей сельскохозяйственных культур: общемировые потери урожая от них оцениваются в 77 млрд долларов в год!
В России изучением фитопаразитических нематод занимаются в Центре паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва) и во Всероссийском научно-исследовательском институте фитопатологии Россельхозакадемии. Здесь разрабатываются диагностические наборы для молекулярно-генетической идентификации наиболее значимых фитопаразитических нематод, создаются перспективные и экологически безопасные биопрепараты для защиты растений, а также трансгенные сорта картофеля, сахарной свеклы и рапса, устойчивые к корневым цистообразующим нематодам.
Нематоды, или круглые черви, – одни из самых многочисленных и широко распространенных многоклеточных животных на нашей планете: на их долю приходится около 4/5 биоразнообразия всего животного мира! Представители около половины видов нематод обитают в почве или в водной среде, однако остальные ведут паразитический образ жизни, представляя большую проблему для сельского хозяйства и медицины
Еще в 1914 г. известный биолог, «отец» американской нематологии Н. Кобб написал: «… если бы вся материя во вселенной, кроме нематод, исчезла бы в один миг, наш мир все равно был бы смутно опознаваем: мы могли бы предположить, где были горы, холмы, долины, реки, озера и океаны лишь по тонкой пленке нематод. Можно было бы определить и расположение городов, так как каждому сообщест¬ву людей соответствовало бы скопление определенных нематод. Вдоль несуществующих улиц и аллей все так же, призрачными тенями, стояли бы деревья. Растения и животные оставались бы различимы, и, будь у нас довольно знаний, мы смогли бы во многих случаях даже точно определить их вид, изучив когда-то населявших их паразитических нематод» (Cobb, 1914, с. 472).
Действительно, биоразнообразие нематод просто поражает: в этом смысле среди всех животных их превосходят только насекомые. При своих малых размерах нематоды заняли практически все экологические ниши, где имеется хоть небольшое количество воды: от горных склонов Гималаев до донных отложений Марианской впадины; от жарких африканских пустынь до холодных почв Арктики и Антарктики; от покровов мелких насекомых до внутренностей кашалотов.
Из более 24 тыс. описанных видов нематод примерно 40 % ведут свободный образ жизни и питаются бактериями, грибами, простейшими или даже другими нематодами. Однако около 44 % нематод паразитируют на животных, в том числе и на человеке, а оставшиеся в той или иной степени являются связаны с растениями. Практически все известные нам высшие растения могут быть хозяевами одного или более видов паразитических нематод (Lambert & Bekal, 2002).
Мишень – растение
Паразитические нематоды растений (так называемые фитопаразитические или фитопатогенные) принадлежат к числу наиболее опасных и экономически значимых патогенов сельскохозяйственных культур во всем мире. Среди растений-хозяев этих нематод – многие важные пищевые и кормовые культуры, в том числе зерновые, овощные и бобовые, а также декоративные и цветочные. По некоторым оценкам, общемировые потери урожая сельскохозяйственных культур от паразитирования нематод на растениях оцениваются свыше 77 млрд долл. США в год (Sasser & Freckman, 1987)!
В России известны около 150 видов паразитических нематод, поражающих вегетативные (побег и корень) и генеративные (семена и плоды) органы растений из разных семейств. Кроме того, часть этих нематод является одновременно и переносчиками грибковых, бактериальных и вирусных заболеваний, которые усиливают их негативное влияние на зараженные растения.
Нематоды являются второй по видовому разнообразию группой царства животных после насекомых. Паразитические нематоды растений морфологически мало чем отличаются друг от друга, разве что размерами (от 0,5 до 5,0 мм). Червеобразное тело личинок нематод специально приспособлено для продвижения по почвенным капиллярам или межклетному пространству растительной ткани. Основные же различия относятся к проявления изменений растительных органов (симптомов поражения), видимых невооруженным глазом. Галловые нематоды вызывают образование узелков (галлов); листовые нематоды зачастую образуют мозаику на листьях, вызванную гибелью части клеток между жилками листа; мигрирующие корневые паразиты могут стимулировать «бородатость» корней, т. е. образование большого числа маленьких боковых корневых ветвлений; нематоды-переносчики вирусов заражают растения специфическими вирусами, которые, в свою очередь, вызывают хлорозы листьев, выражающиеся в виде их причудливого пожелтения
К сожалению, методы контролирования численности и вредоносности фитопаразитических нематод в настоящее время не отличаются многообразием. Высокоэффективные химические препараты-нематициды из-за своей токсичности оказывают вредное влияние на окружающую среду, в том числе и на здоровье человека, поэтому их применение в сельском хозяйстве ограничено. Применение же биологических препаратов на основе патогенных для нематод бактерий и грибов, а также специализированных хищников, не всегда оправдано экономически.
Наиболее доступным методом на сегодня все еще является профилактика фитогельминтозов путем применения мер по ограничению распространения нематод из очага заражения (карантинные мероприятия), а также такие агротехнические приемы, как возделывание устойчивых сортов и научно-обоснованные системы севооборота.
Врага – знай в лицо!
Одним из важных моментов в защите растений от вредоносных нематод является их правильная и своевременная диагностика. Лишь точно определив представителя нематод в каждом конкретном случае, можно рекомендовать те или иные защитные мероприятия, которые позволят снизить потери урожая.
На сегодня имеется три основных метода диагностики нематод. При первом (классическом) методе идентификации используется ряд морфологических признаков и морфометрических показателей. По внешнему виду можно различать представителей разных семейств, родов или групп нематод. Для идентификации нематод на уровне вида применяются такие количественные признаки, как длина и ширина тела, длина стилета, пищевода, половой системы и т. д. Основным инструментом классического метода идентификации нематод являются микроскопы и специальные справочники (диагностические ключи).
Современный молекулярный метод идентификации нематод основан на исследовании строения отдельных участков их генома. Нужно отметить, что именно свободноживущая нематода Caenorhabditis elegans оказалась первым многоклеточным животным, чей геном был полностью «прочитан» (Genome sequence of the nematode C. elegans…, 1998).
С каждым годом информации о нуклеотидных последовательностях различных генов паразитических и свободноживущих нематод становится все больше и больше. Сегодня, проведя ряд достаточно рутинных процедур, таких как выделение ДНК, полимеразная цепная реакция с визуализацией результатов в агарозном геле, можно с уверенностью судить о принадлежности исследуемой особи к конкретному виду.
НА ОТЕЧЕСТВЕННОМ ФРОНТЕ Еще почти полвека назад известный советский фитогельминтолог А. А. Парамонов (1968 писал: «Изучение секретов необычайного успеха нематод – этих большей частью мелких животных – одна из важных проблем современной зоологии и всего народного хозяйства».
Именно Парамонов основал в 1952 г. первую в стране Гельминтологическую лабораторию АН СССР, целью которой являлось изучение различных аспектов жизни паразитических нематод растений. В наши дни эту научную «эстафету» приняли лаборатория фитогельминтологии Центра паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А. Н.Северцова РАН и лаборатория диагностики фитопатогенных организмов Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии (ВНИИФ) Россельхозакадемии.
Работа по изучению паразитических нематод растений ведется здесь по трем основным направлениям: изучение биоразнообразия нематод на территории России и мониторинг распространения основных видов фитопаразитических нематод; создание систем молекулярной идентификации нематод с использованием родо- и видоспецифических праймеров для ПЦР; изучение биологии нематод и механизмов устойчивости растений к нематодам (Приданников и др., 2009).
Итогом кропотливой многолетней работы стала монография «Фитопаразитические нематоды России» под редакцией д.б.н. С. В. Зиновьевой, в которой представлен огромный объем информации по биоразнообразию паразитических нематод растений на территории нашей страны, накопленный в течение последних сорока лет.
На базе ВНИИФ была создана коллекция живых культур фитопаразитических нематод, которая используется, как основа для фундаментальных исследований по филогении нематод и прикладных исследований по устойчивости сельскохозяйственных культур к нематодам.
Для унификации методов идентификации нематод были разработаны диагностические наборы для молекулярно-генетического определения методом ПЦР таких важных для сельского хозяйства видов паразитов, как картофельные цистообразующие нематоды (Globodera rostochiensis и G. pallida), злаковые цистообразующие нематоды (Heterodera avenae, H. filipjevi и др.), галловые нематоды (Meloidogyne incognita, M. javanica, M. arenaria и др.) и многих других видов.
Изучение биологии фитопаразитических нематод невозможно без изучения их хозяев – растений, а также их взаимоотношений. Огромный материал по механизмам устойчивости растений к нематодам и использованию этих механизмов в защите растений от нематод позволили разработать ряд перспективных биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных растений от этих паразитов, такие как иммуноцитофит (на основе арахидоновой кислоты) и агрохит (на основе хитозана).
Кроме того, были созданы трансгенные сорта картофеля, сахарной свеклы и рапса, в которые был встроен ген, ответственный за устойчивость растений к цистообразующим нематодам (Dzhavakhiya et al., 2007).
Третий, так называемый биоиндикаторый метод, служит в основном для разделения одного вида паразитических нематод на патотипы, т. е. на отдельные внутривидовые группы, отличающие разной патогенностью по отношению к разным видам или сортам растений. К примеру, у картофельной нематоды Globodera rostochiensis известно пять патотипов, а у близкородственного вида Globodera pallida – три. Все эти патотипы отличаются их способностью размножаться на различных генетических линиях картофеля.
Определение патотипа нематод является очень важным моментом в селекционной работе по созданию культурных сортов растений, устойчивых к нематодам. Создание сорта, устойчивого лишь к одному патотипу паразита, бесперспективно, поскольку он может быть атакован другим, более агрессивным патотипом.
Взаимная эволюция паразитических нематод и их растений-хозяев в течение миллионов лет напоминает гонку вооружений: растения вырабатывают все более совершенные механизмы защиты (например, утолщают покровные ткани или увеличивают синтез «антибиотиков»-фитоаллексинов), нематода же, соответственно, – системы нападения (крепкий стилет или непроницаемые для фитонцидов покровы тела).
Мир этих удивительных созданий очень сложен и интересен сам по себе, при этом изучение секретов необычайного эволюционного успеха фитопаразитических нематод важно не только для фундаментальной науки, но и для практических целей – сохранения мирового урожая сельскохозяйственных культур.
В публикации использованы фото автора
Приданников М. В., Шумилина Д. В., Кромина К. А. Изучение взаимоотношений между нематодами и растениями хозяевами/не хозяевами с использованием модельной системы суспензионной культуры растительных клеток: Материалы III Межрегиональной научн. конф. паразитологов Сибири и Дальнего востока. Новосибирск, 2009. с. 226—228.
Фитопаразитичекие нематоды России /под ред. С. В. Зиновьевой и В. Н. Чижовой. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012.
Cobb N. А. Nematodes and their relationships. //Yearbook United States Department of Agriculture. United States Department of Agriculture. 1914. p. 457—490.
Lambert K., Bekal S. Introduction to Plant-Parasitic Nematodes. //The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-I-2002-1218-01.