Травмы растений

Повреждение растений – это повреждение, причиненное растениям другими организмами или неживой (абиотической) средой. К животным, которые обычно повреждают растения , относятся насекомые, клещи, нематоды и травоядные млекопитающие; повреждение также может быть вызвано патогенами растений , включая грибы, бактерии и вирусы. Абиотические факторы, которые могут повредить растения, включают жару, заморозки, наводнения, молнии, озон и химические вещества-загрязнители.

Растения реагируют на травму, сигнализируя о том, что повреждение произошло, выделяя вещества, закрывающие поврежденный участок, вырабатывая антимикробные химические вещества, а у древесных растений - повторно зарастая на ранах.

Факторы

Биотический

К животным, которые обычно причиняют вред растениям, относятся такие вредители, как насекомые , клещи и нематоды . Они по-разному кусают или истирают части растений, такие как листья, стебли и корни, или, как это часто бывает с настоящими насекомыми , прокалывают поверхность растения и высасывают растительные соки. В результате травм могут проникнуть патогены растений , такие как бактерии и грибы, что может продлить повреждение. ^{[ 1 ]} Гусеницы сельскохозяйственных вредителей, таких как бабочки-капустницы ( Pieridae ), могут полностью уничтожить листья капустных культур. ^{[ 2 ]} Моллюски, такие как улитки, пасутся на растениях, включая травы и разнотравье , стирая их своей рашпилеподобной радулой ; они могут нанести существенный ущерб посевам. ^{[ 3 ]} Пасущиеся млекопитающие , включая домашний скот, такой как крупный рогатый скот , также откусывают или ломают части растений, включая травы, разнотравье и лесные деревья, вызывая травмы и, опять же, потенциально допуская болезнетворные микроорганизмы. ^{[ 4 ]}

Абиотический

Абиотические факторы, которые могут повредить растения, включают жару, заморозки, наводнения, удары молний, газообразный озон и загрязняющие химические вещества.

Жара может убить любое растение при достаточной температуре . Альпийские растения обычно умирают при температуре около 47 градусов по Цельсию; растения умеренного климата (около 51 по Цельсию); и тропические растения при температуре почти 58 градусов по Цельсию: но есть некоторое совпадение в зависимости от вида. Аналогично, среди зерновых культур ячмень и овес умеренного пояса погибают при температуре около 49 градусов по Цельсию, а тропическая кукуруза - при температуре 55 градусов по Цельсию. ^{[ 5 ]}

Заморозки влияют на растения по-разному, в зависимости от способности каждого вида противостоять повреждению морозом. Многие разнотравье, в том числе многие садовые цветы, нежные, плохо переносят морозы и погибают или серьезно повреждаются при замерзании. Многие древесные растения способны переохлаждаться : их жесткие почки и стебли содержат молекулы, которые снижают температуру замерзания или помогают предотвратить образование кристаллов льда, а клеточные стенки механически защищают клетки от замерзания. ^{[ 6 ]}

Затопление почвы быстро убивает или повреждает многие растения. Листья желтеют ( хлороз ) и отмирают, постепенно поднимаясь по стеблю, в течение примерно пяти дней после затопления корней. Корни теряют способность поглощать воду и питательные вещества. ^{[ 7 ]}

Удары молний убивают или повреждают растения, от корнеплодов, таких как свекла и картофель , которые мгновенно готовятся в земле, до деревьев, таких как кокосовые орехи , из-за таких эффектов, как внезапные ударные волны тепла и давления, возникающие, когда вода внутри растения превращается в пар. Это может привести к поломке стеблей и ожогам любых частей растения. ^{[ 8 ]}

Озон , газ, повреждает листья при концентрациях всего лишь 0,1 части на миллион в атмосфере, например, в крупных городах или вблизи них. ^{[ 9 ]} Это один из многих загрязняющих химических веществ, которые могут повредить растения. ^{[ 10 ]}

Реакция растений

Растения реагируют на повреждение, сигнализируя о том, что повреждение произошло. ^{[ 11 ]} путем выделения материалов для герметизации поврежденного участка, ^{[ 12 ]} путем производства противомикробных препаратов для ограничения распространения патогенов, ^{[ 13 ]} и у некоторых древесных растений, зарастая раной. ^{[ 14 ]}

Сигнализация

Растения производят химические вещества на месте повреждения, которые сигнализируют о наличии повреждения и могут помочь уменьшить дальнейший ущерб. Используемые химические вещества в некоторой степени зависят от вида растения, хотя некоторые из них являются общими для всех видов; подаваемые сигналы зависят от причины травмы. Растения, пораженные паутинным клещом, выделяют летучие химические вещества, которые привлекают хищных клещей и уменьшают воздействие паутинного клеща на растения. Другой пример: растения кукурузы, поврежденные гусеницами совки, выделяют смесь терпеноидных веществ, которые привлекают паразитоидную осу Cotesia Marginiventris , которая убивает гусениц. ^{[ 11 ]}^{[ 15 ]} Многие растения испускают такие сигналы, индуцированные травоядными. ^{[ 16 ]}

Окклюзия раны

Растения выделяют различные химические вещества, помогающие изолировать поврежденные участки. Например, виноградная лоза Vitis vinifera способна блокировать ксилемные трубки для транспортировки воды в своих стеблях с помощью химической тилозы летом и гелей зимой, когда растение находится в состоянии покоя. Тилоза помогает предотвратить распространение по растению таких патогенов, как деревогниющие грибы и бактерии Xylella fastidiosa : химическое вещество вырабатывается как в ответ на бактерии, так и на механические повреждения, такие как обрезка виноградников . ^{[ 12 ]}

Химическая защита

Многие древесные растения производят смолы. ^{[ 17 ]} и противомикробные химические вещества для ограничения распространения патогенов после травмы. ^{[ 13 ]}^{[ 18 ]}

Заживление ран

Многие древесные растения вырастают заново после повреждений, например, вызванных обрезкой . Со временем такой отросток часто полностью покрывает поврежденную область, поскольку слой роста камбия образует новые ткани. Хорошо подрезанные деревья с неповрежденными шейками ветвей часто хорошо восстанавливаются, тогда как плохо подрезанные деревья гниют ниже раны. ^{[ 14 ]}^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

См. также

Травмы у животных

Ссылки

^ Тарр, SAJ (1972). «Повреждение растений насекомыми, клещами, нематодами и другими вредителями». Основы патологии растений . Лондон: Макмиллан. стр. 126–137. дои : 10.1007/978-1-349-00355-6_9 . ISBN 978-1-349-00357-0 .
^ Теуниссен, Дж.; Оуден, Х.; Остроумие, АКХ (1985). «Кормовая способность гусениц капусты – фактор оценки потерь урожая». Энтомология экспериментальная и прикладная . 39 (3). Уайли: 255–260. Бибкод : 1985EEApp..39..255T . дои : 10.1111/j.1570-7458.1985.tb00467.x . ISSN 0013-8703 . S2CID 86725952 .
^ Сильва, Оливейра; Тереза, Мария (1992). «Влияние выпаса моллюсков на развитие видов лугов». Журнал науки о растительности . 3 (2). Уайли: 267–270. Бибкод : 1992JVegS...3..267S . дои : 10.2307/3235689 . ISSN 1100-9233 . JSTOR 3235689 .
^ Каппелли, Серайна Лиза; Коричева, Юлия (2 июля 2021 г.). «Взаимодействие между травоядными млекопитающими и патогенами растений: слон в комнате?». Новый фитолог . 232 (1). Уайли: 8–10. дои : 10.1111/nph.17533 . ISSN 0028-646X . ПМИД 34213785 . S2CID 235708670 .
^ Смилли, РМ; Нотт, Р. (1979). «Тепловая травма листьев альпийских, умеренных и тропических растений». Функциональная биология растений . 6 (1). Издательство CSIRO: 135. doi : 10.1071/pp9790135 . ISSN 1445-4408 .
^ Берк, MJ; Густа, Л.В.; Квамме, штат Ха; Вайзер, CJ; Ли, PH (1976). «Замерзание и повреждение растений». Ежегодный обзор физиологии растений . 27 (1). Годовые обзоры: 507–528. дои : 10.1146/annurev.pp.27.060176.002451 . ISSN 0066-4294 .
^ Крамер, Пол Дж. (1 октября 1951 г.). «Причины повреждения растений в результате затопления почвы» . Физиология растений . 26 (4). Издательство Оксфордского университета: 722–736. дои : 10.1104/стр.26.4.722 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 437542 . ПМИД 16654407 .
^ Нельсон, Скот К. (июль 2008 г.). «Повреждение растений молнией» (PDF) . Болезни растений (ПД-40).
^ Хилл, AC; Пак, MR; Трешоу, М. (1961). «Повреждение растений, вызванное озоном» . Фитопатология . 51 . ОСТИ 5518148 .
^ Хит, РЛ (1980). «Исходные события в повреждении растений загрязнителями воздуха». Ежегодный обзор физиологии растений . 31 (1). Годовые обзоры: 395–431. дои : 10.1146/annurev.pp.31.060180.002143 . ISSN 0066-4294 .
^ Jump up to: ^а ^б Терлингс, Тед К.; Тумлинсон, Джеймс Х. (1992). «Системное выделение химических сигналов кукурузой, поврежденной травоядными животными» . Труды Национальной академии наук . 89 (17): 8399–8402. Бибкод : 1992PNAS...89.8399T . дои : 10.1073/pnas.89.17.8399 . ПМК 49926 . ПМИД 11607325 .
^ Jump up to: ^а ^б Сунь, Цян; Рост, Томас Л.; Мэтьюз, Марк А. (2008). «Вызванные ранами сосудистые окклюзии у Vitis vinifera (Vitaceae): тилозы летом и гели зимой. ¹". Американский журнал ботаники . 95 (12). Wiley: 1498–1505. doi : 10.3732/ajb.0800061 . ISSN 0002-9122 . PMID 21628157 .
^ Jump up to: ^а ^б Шиго, Алекс Л. (1985). «Разделение гниения деревьев» . Научный американец . 252 (4): 96–103. Бибкод : 1985SciAm.252d..96S . doi : 10.1038/scientificamerican0485-96 . hdl : 2027/uva.x002416568 . ISSN 0036-8733 .
^ Jump up to: ^а ^б Шиго, Алекс Л. (1985). «Как ветки деревьев крепятся к стволам». Канадский журнал ботаники . 63 (8): 1391–1401. дои : 10.1139/b85-193 .
^ Харрис, Кристина М.; Руберсон, Джон Р.; Мигер, Роберт; Тумлинсон, Джеймс Х. (1 апреля 2012 г.). «Пригодность хозяина влияет на ассоциацию запаха у Cotesia Marginistris: значение для универсального поиска паразитоидного хозяина» . Журнал химической экологии . 38 (4): 340–347. Бибкод : 2012JCEco..38..340H . дои : 10.1007/s10886-012-0095-9 . ISSN 1573-1561 . ПМИД 22438015 . S2CID 254650043 . Проверено 15 июля 2022 г.
^ Ву, Дж.; Болдуин, IT (2009). «Передача сигналов, индуцированная травоядными животными: восприятие и действие» . Растение, клетка и окружающая среда . 32 (9): 1161–1174. дои : 10.1111/j.1365-3040.2009.01943.x . ПМИД 19183291 .
^ «Смолы» . www.fs.fed.us.
^ Гонсалес-Ламот, Росио; Митчелл, Габриэль; Гаттузо, Марица; Диарра, Мусса; Малуэн, Франсуа; Буараб, Камаль (31 июля 2009 г.). «Растительные противомикробные агенты и их воздействие на патогены растений и человека» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (8). МДПИ АГ: 3400–3419. дои : 10.3390/ijms10083400 . ISSN 1422-0067 . ПМЦ 2812829 . ПМИД 20111686 .
^ О'Хара, Кевин Л. (2007). «Обрезка ран и окклюзии: давняя загадка лесного хозяйства» . Журнал лесного хозяйства . 105 (3): 131–138. дои : 10.1093/jof/105.3.131 . S2CID 10075580 .
^ «Руководство по обрезке деревьев» . Лесная служба США Министерства сельского хозяйства США. Архивировано из оригинала 26 апреля 2007 г. Содержит схему воротника ветки.

[Tarr_1972-1] Тарр, SAJ (1972). «Повреждение растений насекомыми, клещами, нематодами и другими вредителями». Основы патологии растений . Лондон: Макмиллан. стр. 126–137. дои : 10.1007/978-1-349-00355-6_9 . ISBN 978-1-349-00357-0 .

[Theunissen_Ouden_Wit_1985-2] Теуниссен, Дж.; Оуден, Х.; Остроумие, АКХ (1985). «Кормовая способность гусениц капусты – фактор оценки потерь урожая». Энтомология экспериментальная и прикладная . 39 (3). Уайли: 255–260. Бибкод : 1985EEApp..39..255T . дои : 10.1111/j.1570-7458.1985.tb00467.x . ISSN 0013-8703 . S2CID 86725952 .

[Silva_Teresa_1992-3] Сильва, Оливейра; Тереза, Мария (1992). «Влияние выпаса моллюсков на развитие видов лугов». Журнал науки о растительности . 3 (2). Уайли: 267–270. Бибкод : 1992JVegS...3..267S . дои : 10.2307/3235689 . ISSN 1100-9233 . JSTOR 3235689 .

[Cappelli_Koricheva_2021-4] Каппелли, Серайна Лиза; Коричева, Юлия (2 июля 2021 г.). «Взаимодействие между травоядными млекопитающими и патогенами растений: слон в комнате?». Новый фитолог . 232 (1). Уайли: 8–10. дои : 10.1111/nph.17533 . ISSN 0028-646X . ПМИД 34213785 . S2CID 235708670 .

[Smillie_Nott_1979-5] Смилли, РМ; Нотт, Р. (1979). «Тепловая травма листьев альпийских, умеренных и тропических растений». Функциональная биология растений . 6 (1). Издательство CSIRO: 135. doi : 10.1071/pp9790135 . ISSN 1445-4408 .

[Burke_Gusta_Quamme_Weiser_1976-6] Берк, MJ; Густа, Л.В.; Квамме, штат Ха; Вайзер, CJ; Ли, PH (1976). «Замерзание и повреждение растений». Ежегодный обзор физиологии растений . 27 (1). Годовые обзоры: 507–528. дои : 10.1146/annurev.pp.27.060176.002451 . ISSN 0066-4294 .

[Kramer_1951-7] Крамер, Пол Дж. (1 октября 1951 г.). «Причины повреждения растений в результате затопления почвы» . Физиология растений . 26 (4). Издательство Оксфордского университета: 722–736. дои : 10.1104/стр.26.4.722 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 437542 . ПМИД 16654407 .

[Nelson_2008-8] Нельсон, Скот К. (июль 2008 г.). «Повреждение растений молнией» (PDF) . Болезни растений (ПД-40).

[9] Хилл, AC; Пак, MR; Трешоу, М. (1961). «Повреждение растений, вызванное озоном» . Фитопатология . 51 . ОСТИ 5518148 .

[Heath_1980-10] Хит, РЛ (1980). «Исходные события в повреждении растений загрязнителями воздуха». Ежегодный обзор физиологии растений . 31 (1). Годовые обзоры: 395–431. дои : 10.1146/annurev.pp.31.060180.002143 . ISSN 0066-4294 .

[Turlings_Tumlinson_1992-11] Jump up to: ^а ^б Терлингс, Тед К.; Тумлинсон, Джеймс Х. (1992). «Системное выделение химических сигналов кукурузой, поврежденной травоядными животными» . Труды Национальной академии наук . 89 (17): 8399–8402. Бибкод : 1992PNAS...89.8399T . дои : 10.1073/pnas.89.17.8399 . ПМК 49926 . ПМИД 11607325 .

[Sun_Rost_Matthews_2008-12] Jump up to: ^а ^б Сунь, Цян; Рост, Томас Л.; Мэтьюз, Марк А. (2008). «Вызванные ранами сосудистые окклюзии у Vitis vinifera (Vitaceae): тилозы летом и гели зимой. ¹". Американский журнал ботаники . 95 (12). Wiley: 1498–1505. doi : 10.3732/ajb.0800061 . ISSN 0002-9122 . PMID 21628157 .

[Shigo_1985a-13] Jump up to: ^а ^б Шиго, Алекс Л. (1985). «Разделение гниения деревьев» . Научный американец . 252 (4): 96–103. Бибкод : 1985SciAm.252d..96S . doi : 10.1038/scientificamerican0485-96 . hdl : 2027/uva.x002416568 . ISSN 0036-8733 .

[Shigo_1985b-14] Jump up to: ^а ^б Шиго, Алекс Л. (1985). «Как ветки деревьев крепятся к стволам». Канадский журнал ботаники . 63 (8): 1391–1401. дои : 10.1139/b85-193 .

[15] Харрис, Кристина М.; Руберсон, Джон Р.; Мигер, Роберт; Тумлинсон, Джеймс Х. (1 апреля 2012 г.). «Пригодность хозяина влияет на ассоциацию запаха у Cotesia Marginistris: значение для универсального поиска паразитоидного хозяина» . Журнал химической экологии . 38 (4): 340–347. Бибкод : 2012JCEco..38..340H . дои : 10.1007/s10886-012-0095-9 . ISSN 1573-1561 . ПМИД 22438015 . S2CID 254650043 . Проверено 15 июля 2022 г.

[16] Ву, Дж.; Болдуин, IT (2009). «Передача сигналов, индуцированная травоядными животными: восприятие и действие» . Растение, клетка и окружающая среда . 32 (9): 1161–1174. дои : 10.1111/j.1365-3040.2009.01943.x . ПМИД 19183291 .

[17] «Смолы» . www.fs.fed.us.

[González-Lamothe_Mitchell_Gattuso_Diarra_2009-18] Гонсалес-Ламот, Росио; Митчелл, Габриэль; Гаттузо, Марица; Диарра, Мусса; Малуэн, Франсуа; Буараб, Камаль (31 июля 2009 г.). «Растительные противомикробные агенты и их воздействие на патогены растений и человека» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (8). МДПИ АГ: 3400–3419. дои : 10.3390/ijms10083400 . ISSN 1422-0067 . ПМЦ 2812829 . ПМИД 20111686 .

[19] О'Хара, Кевин Л. (2007). «Обрезка ран и окклюзии: давняя загадка лесного хозяйства» . Журнал лесного хозяйства . 105 (3): 131–138. дои : 10.1093/jof/105.3.131 . S2CID 10075580 .

[20] «Руководство по обрезке деревьев» . Лесная служба США Министерства сельского хозяйства США. Архивировано из оригинала 26 апреля 2007 г. Содержит схему воротника ветки.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]