Цветковые растения-паразиты семейства Orobanchaceae

Многочисленные (около 140) виды заразих обитают в различных растительных группировках, за исключением болот, лесов таежного типа и тундры. Особенно много их на каменистых и мелкоземлистых склонах гор с травянистой, кустарничковой или кустарниковой растительностью. Среди них имеются как строгие монофаги, например паразитирующая на плюще заразиха плющевая (Orobanche hederae), так и виды, имеющие растений-хозяев из многих семейств, например заразиха ветвистая (Orobanche ramosa). Из других родов семейства виды цистанхи приурочены в основном к пустыням и полупустыням, паразитируя на кустарниках или кустарничках семейства лебедовых (в том числе на саксауле), а также на тамариске и джузгуне. Их высокие толстые стебли, несущие густые колосовидные соцветия, выглядят очень эффектно среди пустынной растительности. В полупустынях Центральной Азии, заходя и на территорию России, встречаются виды маннагеттеи (Mannagettaea), паразитирующие на карагаче (Caragana). В лесах обитают такие замечательные во многих отношениях роды заразиховых, как азиатские эгинетия и христисония (первый из них паразитирует на однодольных, главным образом на злаках), восточноазиатский пучкоцвет, обычно паразитирующий на ясене, североамериканские конофолис и эпифагус, паразитирующие на таких лесообразующих породах, как дубы и буки.        

Система заразиховых пока еще недостаточно разработана. Кроме того, все еще  остаются. неясными границы между  заразиховыми и близким к нему семейством норичниковых, где также  имеются облигатные паразиты, лишенные хлорофилла

 

http://www.botanichka.ru/blog/2010/06/15/broomrape/

 

 

Некоторые представители семейства Заразиховые:

 

Заразиха (Orobanche) - род многолетних или однолетних травянистых бесхлорофильных растений семейства заразиховых. Стебли заразихи высотой до 50 см и более, светло-бурые, желтоватые, розоватые или синеватые, мясистые, простые или ветвящиеся, с булавовидным основанием и чешуевидными листьями. Корни в процессе эволюции превратились в короткие мясистые волокна (гаустории), присасывающиеся к корням растений-хозяев.

Зародыш в семени заразихи, так  же как и у многих других паразитических растений, недоразвит, не расчленен  на корень, стебель и семядоли, а  состоит из групп клеток, окруженных запасающей тканью, содержащей питательные вещества, необходимые проростку до тех пор, пока он не присосется к питающему растению. Оптимальная температура для прорастания семян заразихи — 22—25°С. Они не прорастают при температуре ниже 20°С и выше 45°С, некоторые — выше 50°С. Температурный оптимум прорастания семян заразихи египетской и заразихи ветвистой выше, чем заразихи подсолнечниковой.

Семена заразихи способны прорастать на любой глубине пахотного горизонта  под воздействием корневых выделений  определенных видов растений-хозяев. Если вблизи семян заразихи таких растений нет, то они не прорастают, однако могут сохранять жизнеспособность в течение 8— 12 лет. По данным некоторых исследователей, с повышением концентрации корневых выделений до определенного предела повышается и процент проросших семян. В менее увлажненной почве концентрация корневых выделений будет более высокой, поэтому особенно сильное истощение подсолнечника заразихой наблюдается в засушливые годы.

Выделяемое растениями-хозяевами  вещество, стимулирующее прорастание семян заразихи, обнаружено не только в их корнях, но и в листьях, и в коре стебля (подсолнечник). Это вещество устойчиво к кипячению и высушиванию. Корневые выделения салата, льна, кукурузы, сои, многолетних бобовых трав (люцерны, клевера, лядвенца рогатого), томата, земляной груши и других стимулируют прорастание семян заразихи, но поскольку эти культуры не восприимчивы к заразихе, ее проростки, не находя подходящих питающих растений, погибают. На этом явлении основано применение провокационных посевов в борьбе с заразихой.

Число проросших семян заразихи и энергия их прорастания зависят  не только от корневых выделений растения-хозяина, но и от целого ряда других условий: от вида питающего растения, его  иммунологических свойств и концентрации клеточного сока, от вирулентности заразихи и близости ее семян к корню растения-хозяина, от реакции среды, температуры и влажности почвы и др.

Прорастание, присасывание заразихи к корням питающего растения и  ее начальное развитие происходят скрытно, в почве. При прорастании из семени выходит слегка извитый росток с булавовидным утолщением на конце, растущий в том направлении, где выше концентрация корневых выделений мигающего растения. Прикоснувшись к корню восприимчивого к заразихе растения, утолщение начинает разрастаться, а остальная часть ростка атрофируется, превращаясь в тонкую ниточку; затем связь с оболочкой семени прерывается.

Вскоре утолщение на корне растения-хозяина  покрывается бугорками, придающими ему вид звезды. Один из гаусториев, раздвигая клетки паренхимы коры корня, внедряется в нее и доходит до ксилемы. Трахеиды, развивающиеся внутри гаустория, сливаются с проводящими элементами растения-хозяина в единое целое настолько, что между ними трудно бывает найти границу. На противоположном конце заразихи образуется почка, покрытая многочисленными чешуйками, превращающимися позднее в видоизмененные листья. Почка развивается в цветоносный стебель, выносящий соцветие на поверхность почвы.

 

С помощью присосок она прикрепляется к корню

( http://www.agrisoft.ru/agro_zr_weeds_parazit.php )

 

 Цветки в колосовидном соцветии, 5-членные, с двугубым синим, беловатым или фиолетовым венчиком, 4 тычинками; опыляются шмелями, мухами, возможно и самоопыление. Завязь верхняя, одногнёздная. Плод заразихи - многосемянная (до 2000 семян) коробочка. Семена очень мелкие, темно-бурые, округлые или продолговатые. Легко разносятся ветром, водой, с почвой, приставшей к ногам, почвообрабатывающим орудиям, органам растений и т.д. Прорастают при температуре почвы не ниже 20 °С, как правило, под воздействием корневых выделений растений-хозяев или при определённой кислотности почвы (pH 5,3-5,8). Сохраняют жизнеспособность до 8-12 лет. 

Некоторые виды заразих  принадлежат к числу злостных сорняков, значительно снижающих урожаи сельскохозяйственных культур.

У некоторых видов  Заразихи, например подсолнечной, ветвистой, египетской, известны физиологической расы и популяции, различающиеся степенью вредоносности. Заразиха отнимает у пораженных растений воду и питательные вещества и отравляет продуктами своей жизнедеятельности. Многие растения увядают и гибнут.

В процессе эволюции все  органы растений этого рода, кроме  стебля, цветков и плодов, подверглись  значительным изменениям: корни превратились в короткие мясистые волокна присоски, присасывающиеся к корням растения-хозяина, листья утратили хлорофилл и стали мелкими буроватыми, желтоватыми или лиловатыми чешуйками с очередным

расположением.

 

 

Заразиха присосалась к корню растения-хозяина.

( http://www.clow.ru/a-priroda/1610.htm )

 

 

 Стебель заразихи  — светло-бурый, желтоватый, розоватый  или синеватый, мясистый, прямостоящий, ветвящийся или неветвящийся, с  булавовидным основанием, снабженным присосками, внедряющимися в ткань корня растения-хозяина. Высота стебля может достигать 50 см и более.

При сильном засорении  почвы семенами заразихи и при  наличии поражаемого растения на одно растение может приходиться  до 200 цветоносов паразита и более.

Цветки заразихи пазушные, пятичленные, с двугубым немчиком синего, беловатого или фиолетового цвета, с четырьмя тычинками, собраны по несколько десятков в колос или  колосовидную метелку. Они способны к самоопылению в том случае, если не было перекрестного, которое осуществляется с помощью заразиховой мухи-фитомизы — Phytomysa orobanchia и шмелей. Завязь — верхняя, одногнездная. Плод — коробочка, раскрывающаяся двумя или тремя створками и содержащая до 2 тыс. семян и более. Семена мельчайшие, длиной 0,2—0,6 мм, шириной 0,17— 0,25 мм, округлые или продолговатые, темно-бурые, с ячеистой поверхностью. На одном растении заразихи их может быть до 100 тыс.

 

Специализация заразих

 

Специализация изменялась в процессе эволюции, чему способствовал естественный отбор и деятельность человека. Наряду с новыми формами растений в процессе постоянно меняющихся взаимоотношений паразита и хозяина возникали и распространялись новые физиологические популяции и расы паразита, различающиеся вирулентностью и способностью преодолевать защитные свойства организма растения-хозяина. Число рас паразитирующего вида в данном районе определяется длительностью возделывания растения-хозяина и разнообразием его генотипов. Появление новых наиболее агрессивных рас заразихи приводит к утрате сортами иммунитета. Например, у иммунных к заразихе сортов подсолнечника на месте ее внедрения в корень растения-хозяина образуются вздутия, препятствующие дальнейшему развитию паразита. У поражаемых сортов таких вздутий не бывает.

Развитие паразита определяется не только иммунологическими свойствами растения-хозяина, но и сроками сева, плодородием почвы, запасом его  семян в почве, глубиной их заделки, структурой корневой системы питающего  растения, количеством влаги в  почве и т.д. В зависимости от биологии растения-хозяина у заразихи появились формы многолетние, двулетние, однолетние и даже эфемеры. Развитие, габитус и другие их особенности зависят от свойств питающего растения.

Отличительными признаками отдельных видов заразихи служат морфология стебля и цветка, а также паразитическая специализация.

 

Заразиха подсолнечниковая (О. cumana) отличается от других видов заразихи неветвящимся стеблем высотой до 30 см и более. Прицветники у нее яйцевидные, острые; венчик длиной 12—20 мм, трубчатый, сильно согнутый вперед, на конце почти не расширенный, коричневой окраски. Вид хорошо развивается на культурных и дикорастущих представителях семейств пасленовые и сложноцветные. Среди них — подсолнечник, табак, махорка, томат, перилла, сафлор, полынь морская, полынь австралийская, полынь горькая, полынь обыкновенная, дурнишник обыкновенный, большеголовник солончаковый, ромашка непахучая, астра солончаковая. Заразиха подсолнечниковая не заражает клещевину, сою, ляллеманцию, капусту, картофель, горчицу.

Заразиха подсолнечниковая (О. cumana)

( http://www.plantarium.ru/page/gallery/of/117/part/12.html )

 

 

У заразихи египетской (Orobanche аеgyptiaca), или бахчевой, раскидистоветвистый стебель с немногими яйцевидно-ланцетными чешуйками длиной 20—30 см. Венчик длиной 23—27 мм трубчато-воронковидный, значительно расширенный в отгибе.

Наиболее опасный из всех видов заразих. Паразитирует на дынях, огурцах, арбузах, тыквах, томатах, красном перце, баклажанах, картофеле, кукурузе, табаке, арахисе, реже на подсолнечнике, капусте, горчице, редьке, моркови, кунжуте. Основные меры борьбы - высокая агротехника; правильный севооборот (поражаемые культуры высеваются на поле, зараженном семенами заразихи через 5-8 лет); культивирование заразихоустойчивых сортов; прополка заразихи до образования семян с обязательным сжиганием или глубоким закапыванием соцветий; посевы на пораженных заразихой площадях культур, не поражаемых заразихой (например, сои, льна). Последний метод способствует значительному снижению запасов семян заразихи в почве. Биологические методы борьбы - грибок (Fusarium orobanches), эндопаразит мушка (Phytomyza orobanchia).

заразиха египетская (Orobanche.аеgyptiaca)

 

( http://www.ximstar.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=1825 )

 

Заразиха ветвистая (Orobanche ramosa ), или конопляная, имеет тонкий, до 4—5 мм в средней части, с редкими чешуйками стебель длиной до 15— 25 см, утолщенный у основания, с большим числом (до нескольких десятков) боковых побегов. Цветки более мелкие, чем у выше описанных видов заразих, диаметром до 10—15 мм. Заразиха ветвистая менее специализирована по сравнению с другими видами рода. Заражает многие виды пасленовых, сложноцветных, капустных (крестоцветных), тыквенных и др. Среди них — табак, махорка, конопля, хмель, капуста (кочанная, цветная, кольраби), горчица, турнепс, рыжик, хрен, перилла, тыква, дыня, морковь, укроп, кориандр, подсолнечник, чечевица, донник лекарственный, паслен, арахис, канатник и др. Не заражает свеклу, пастернак, ляллеманцию, петрушку, баклажан, перец. Известны физиологические расы.

Легкие, как пыль, семена заразихи свободно разносятся ветром, водой, пристают с почвой к ногам людей, обрабатывающим орудиям, к запасающим органам растений, переносятся пыльными бурями на громадные расстояния.

Заразиха ветвистая (Orobanche ramosa )

( http://www.agroatlas.ru/ru/content/weeds/Orobanche_ramos )

 

Меры борьбы с заразихой

 

1)Прежде всего необходимо соблюдать севооборот. ввод севооборотов, исключающих поражаемые культуры на длительный срок (не менее 6-8 лет).

2)предохранение от попадания семян заразихи в хозяйства и районы, где она не встречается, и тщательное очищение семян в зараженных хозяйствах;

3)систематическое выпалывание и уничтожения заразихи до образования ею семян и соцветий для предотвращения новых заражений почвы. Выполотую заразиху выносят с поля, сжигают или глубоко закапывают.

 

Также методы борьбы с заразихой можно разделить на два глобальных направления: генетический и химический контроль. В рамках первого направления созданы устойчивые гибриды (Тристан, НК Алего, НК Неома). Очень перспективное направление химического контроля - стимуляторы всхожести. Общеизвестно, что прорастание семян заразихи индуцируется корневыми выделениями. Синтезируются их аналоги, после обработки семена заразихи прорастают и погибают, поскольку нет растения-хозяина. Однако эта разработка пока далека от коммерческого использования.

Химические методы борьбы:

-      Очень хорошие результаты даёт технология Clearfield (чистое поле). Разработан гербицид Евролайтнинг, который уничтожает абсолютно все расы заразихи и сорняки (в том числе и проблемные осоты, амброзию и дурнишник) при обработке в фазу 4 - 8 листьев специально созданных для этой технологии гибридов подсолнечника. Первый в мире коммерческий гибрид подсолнечника Санай, адаптированный к системе Clearfield создала компания Сингента и стартовав в 2003 году в Турции, технология доказала свою высокую эффективность.