Министерство образования и науки Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Забайкальский аграрный институт – филиал ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» Факультет Технологический Кафедра Агрономии Методические указания и контрольные вопросы по дисциплине «Иммунитет растений» Направление подготовки 35.03.04 «Агрономия» Форма обучения: заочная Квалификация (степень) Бакалавр Курс 5 курс Чита 2014 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Цели и задачи курса Целями освоения дисциплины являются формирование знаний и умений по иммунитету растений к болезням и повреждениям насекомыми. Задачами классификацией курса явлений являются – иммунитета, ознакомление с студентов особенностью с патогенов, обуславливающих их способность вызывать инфекцию, с механизмами защиты растений, с различными способами повышения устойчивости растений, с генетикой устойчивости растений к инфекционным болезням, с методами создания устойчивых сортов, а также с методами диагностики устойчивости растений. Успешное изучение курса иммунитета возможно при наличии у студентов знаний по общей и сельскохозяйственной фитопатологии, общей и сельскохозяйственной энтомологии, по генетике и селекции растений. В результате изучения дисциплины «Иммунитет растений» студент должен: Знать: историю возникновения и развития учения об иммунитете растений, категории растительного иммунитета, типы паразитизма у микроорганизмов, патологический процесс и механизмы защиты растений, специализацию и изменчивость возбудителей болезней, теорию сопряженной эволюции паразита и хозяина, основные направления селекции на устойчивость к болезням, оценку устойчивости сортов к болезням; формы пищевых отношений фитофагов с растениями, факторы иммунитета растений и систему иммунопатологических барьеров к фитофагам, генетические основы иммунитета растений к вредителям, принципы и методы выявления устойчивости растений к фитофагам; уметь: определять механизмы устойчивости растений к болезням и вредителям, идентифицировать возбудителей болезней, проводить искусственное заражение растений, определять генотип устойчивости сортов, оценивать растения на устойчивость к болезням; анализировать пищевую избирательность насекомых, оценивать растения на устойчивость их к поражению вредителями. Владеть: знаниями сельскохозяйственной дающими продукции возможность высокого качества получения отвечающего требованиям ГОСТа. 2. Место дисциплины в структуре ООП Курс входит в вариативную часть профессионального цикла дисциплин, включенных в учебный план согласно ФГОС ВПО и учебному плану направления 35.03.04 «Агрономия». Объем: 180 часов (5 ЗЕТ). Для изучения дисциплины необходимы знания в области: общей биологии, органической химии, почвоведения, физиологии растений, биохимии. Дисциплина является предшествующей для следующих профессиональных дисциплин: биология карантинных объектов, Досмотр и экспертиза подкарантинной продукции, Потенциально-опасные организмы для РФ, Биотехнологии в защите растений. 3. Требования к результатам освоения дисциплины В результате изучения дисциплины выпускник должен обладать следующими компетенциями: - владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1); - стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); - способностью использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, способностью значимые проблемы и процессы (ОК-10); анализировать социально - способностью обосновать подбор сортов сельскохозяйственных культур для конкретных условий региона и уровня интенсификации земледелия, подготовить семена к посеву (ПК-7); - готовностью обосновать технологии посева сельскохозяйственных культур и ухода за ними (ПК-12); - способностью применять современные методы научных исследований агрономия согласно утвержденным планам и методикам (ПК-24); - способностью к обобщению и статистической обработке результатов опытов, формулированию выводов (ПК-26). 4. Структура и содержание дисциплины 4.1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения Аудиторная работа (час) № Название раздела/темы Лек ции Практ./ семин. СРС час Итого Лаб. зан. Формы текущего контроля и аттестации 4 курс 1 Предмет, значение и задачи фитоиммунологии. Краткий очерк истории возникновения и развития учения об иммунитете растений 1 1 18 20 Конспект лекций 2 Эволюция и типы паразитизма у микроорганизмов Механизмы нападения патогенов Категории растительного иммунитета. Механизмы защиты растений» Механизмы защиты 1 2 19 22 Конспект лекций 1 2 19 22 Конспект лекций 1 1 19 21 Конспект лекций 1 1 19 21 3 4 5 Конспект лекций 6 7 8 растений. Факторы пассивного иммунитета» Активный иммунитет растений Генетические основы иммунитета растений и методы создания устойчивых сортов Оценка устойчивости сортов к болезням Конспект лекций 1 1 19 21 1 2 19 22 Конспект лекций 1 2 19 22 Конспект лекций 12 151 8 Экзамен (36) 4.2. Содержание разделов дисциплины: 4.2.1. Предмет, значение и общие задачи фитоиммунологии. Использование устойчивых сортов как наиболее совершенный метод борьбы с болезнями растений. И.И. Мечников как основоположник фагоцитарной теории иммунитета. Хемотропическая Механическая теория теория Масси. Кислотная иммунитета теория Кобба. Комеса. Общебиологическая генетическая теория иммунитета Н.И. Вавилова. 4.2.2. Эволюция и типы паразитизма у микроорганизмов. Источники возникновения новых патогенных форм микроорганизмов. Природные процессы и антропогенная деятельность, влияющие на эволюцию микроорганизмов. Основные типы микроорганизмов по характеру их патогенных свойств: облигатные сапрофиты, факультативные паразиты, факультативные сапрофиты, облигатные паразиты. Примеры эволюции у грибов на конкретных родах. 4.2.3. Механизмы нападения патогенов. Основные свойства микроорганизмов, обуславливающие их патогенность: вирулентность, агрессивность, инвазионность. Роль ферментов в физиологии заражения растений. Конститутивные и адаптивные ферменты. Роль токсинов в заражении растений факультативными паразитами и сапрофитами. Этапы патологи 4.2.4. Категории растительного иммунитета. Механизмы защиты растений. Понятие о неспецифическом и специфическом иммунитете. Иммунитет естественный (врожденный) и искусственный (приобретенный). Комплексный иммунитет. Пассивный и активный иммунитет. Анатомоморфологические особенности растений как факторы пассивного растений. Факторы пассивного иммунитета. 4.2.5. иммунитета. Механизмы защиты Функциональные обуславливающие их физиологические устойчивость: поведение свойства устьиц, растений, образование перидермы, характер прорастания семян, характер цветения. Физиологобиохимические факторы пассивного иммунитета: роль в иммунитете отдельных химических компонентов содержащихся в клетке – углеводов, белков и продуктов его распада, органических кислот, ФАВ. Присутствие в растениях специфических веществ, обуславливающих их устойчивость. Фитонциды и их роль в иммунитете растений. 4.2.6. Активный иммунитет растений. Основные типы защитных реакций растений: антитоксическая реакция, реакция сверхчувствительности. Окислительные процессы в пораженных тканях. Участие фенолов и их производных в защитных реакциях растений. Фитоалексины и их роль в активном иммунитете. Явление фагоцитоза у растений. 4.2.7. Генетические основы иммунитета растений и методы создания устойчивых сортов. Типы специализации возбудителей болезней: онтогенетическая, органотропная, гистотропная. Монофаги, алигофаги, полифаги. Специализированные формы и расы. Теория Флора «ген на ген». Комплементарные генетические системы как результат сопряженной эволюции патогенов и растений-хозяев. Типы устойчивости растений: моногенная и полигенная устойчивость. Их достоинства и недостатки. Конвергентные сорта. 4.2.8. Оценка устойчивости сортов к болезням. Принципы оценки устойчивости к болезням. Оценка по распространенности, интенсивности и типу поражения. Стандартные шкалы для оценки устойчивости. Роль инфекционных фонов для оценки устойчивости к болезням. Использование естественного зараженного субстрата и культуры возбудителя. Моноспоровые культуры. Провокационные фоны. 5. Образовательные технологии При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности бакалавров для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций. Таблица 3. Методы и формы активизации деятельности Дискуссия IT-методы Виды учебной деятельности ЛК ПР х х х х Разбор кейсов х х СРС х Командная работа Опережающая СРС Индивидуальное обучение Проблемное обучение Обучение на основе ЛБ х х х х х х х х х опыта Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия: -изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий; -самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы; -закрепление теоретического материала при проведении практических занятий 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Литература: а) основная литература: 1. Андреева, Ивелена Ивановна. Ботаника: учебник/ И. И. Андреева, Л. С. Родман. - 4-е изд., перераб. и доп.. - М.: КолосС, 2010. - 584 с. 2. Веретенников, Анатолий Васильевич. Физиология растений: учебник/ А. В. Веретенников. - 3-е изд.. - М.: Академический Проект, 2006. - 480 с. (Gaudeamus). - Библиогр.: с. 459. - Предм. указ.: с. 469 3. Кошкин, Евгений Иванович. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур: учебник/ Е. И. Кошкин. - М: ДРОФА, 2010. - 638 с. 4. Андреева И.И. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие. – М.: КолосС, 2005. – 156 с. Б) дополнительная: 1. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2003. – 528 с. 2.Соколова Н.П. Практикум по ботанике. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 205 с. 3.Хржановский В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1989. – 416 с. 4.Практикум по физиологии растений/ Под ред. Третьякова Н.Н. – 4 – е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2003. – 288 с. 5.Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений./ Под ред. Третьякова Н.Н. – М.: Колос, 2000. – 640 с. 6.Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений: учебник/ Под ред. Н.Н. Третьякова. – М.: Колос, 1998. – 640 с. Вопросы для подготовки к экзамену Использование устойчивых сортов как наиболее совершенный метод борьбы с болезнями растений. И.И. Мечников как основоположник фагоцитарной теории иммунитета. Общебиологическая генетическая теория иммунитета Н.И. Вавилова. Источники возникновения новых патогенных форм микроорганизмов. Природные процессы и антропогенная деятельность, влияющие на эволюцию микроорганизмов. Основные типы микроорганизмов по характеру их патогенных свойств: облигатные сапрофиты, факультативные паразиты, факультативные сапрофиты, облигатные паразиты. Основные свойства микроорганизмов, обуславливающие их патогенность: вирулентность, агрессивность, инвазионность. Роль ферментов в физиологии заражения растений. Конститутивные и адаптивные ферменты. Роль токсинов в заражении растений факультативными паразитами и сапрофитами. Механизмы защиты растений. Понятие о неспецифическом и специфическом иммунитете. Иммунитет (приобретенный). естественный (врожденный) и искусственный Комплексный иммунитет. Пассивный и активный иммунитет. Анатомо-морфологические особенности растений как факторы пассивного иммунитета. Физиолого-биохимические факторы пассивного иммунитета. Фитонциды и их роль в иммунитете растений. Основные типы защитных реакций растений: антитоксическая реакция, реакция сверхчувствительности. Участие фенолов и их производных в защитных реакциях растений. Явление фагоцитоза у растений. Типы специализации возбудителей болезней: онтогенетическая, органотропная, гистотропная. Монофаги, алигофаги, полифаги. Типы устойчивости растений: моногенная и полигенная устойчивость. Их достоинства и недостатки. Принципы оценки устойчивости к болезням. Оценка по распространенности, интенсивности и типу поражения. ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Студент выполняет контрольную работу в виде реферата. К написанию контрольной работы предъявляются следующие требования: грамотность написания, четкость и разборчивость подчерка, иллюстрированность, логичность изложения. Общий объем контрольной работы составляет объем ученической тетради – 12 листов. Использованную литературу следует приводить в порядке изложения в тексте. Вопросы для написания реферата Использование устойчивых сортов как наиболее совершенный метод борьбы с болезнями растений. Механическая теория иммунитета Кобба. Хемотропическая теория Масси. Кислотная теория Комеса. Общебиологическая генетическая теория иммунитета Н.И. Вавилова. Источники возникновения новых патогенных форм микроорганизмов. Природные процессы и антропогенная деятельность, влияющие на эволюцию микроорганизмов. Примеры эволюции у грибов на конкретных родах. Роль ферментов в физиологии заражения растений. Конститутивные и адаптивные ферменты. Роль токсинов в заражении растений факультативными паразитами и сапрофитами. Этапы патологи Механизмы защиты растений. Понятие о неспецифическом и специфическом иммунитете. Анатомо-морфологические особенности растений как факторы пассивного иммунитета. Функциональные обуславливающие их физиологические устойчивость: свойства поведение устьиц, растений, образование перидермы, характер прорастания семян, характер цветения. Физиолого-биохимические факторы пассивного иммунитета: роль в иммунитете отдельных химических компонентов содержащихся в клетке – углеводов, белков и продуктов его распада, органических кислот, ФАВ. Присутствие в растениях специфических веществ, обуславливающих их устойчивость. Фитонциды и их роль в иммунитете растений. Основные типы защитных реакций растений: антитоксическая реакция, реакция сверхчувствительности. Окислительные процессы в пораженных тканях. Участие фенолов и их производных в защитных реакциях растений. Фитоалексины и их роль в активном иммунитете. Специализированные формы и расы. Теория Флора «ген на ген». Комплементарные генетические системы как результат сопряженной эволюции патогенов и растений-хозяев. Типы устойчивости растений: моногенная и полигенная устойчивость. Их достоинства и недостатки. Конвергентные сорта. Принципы оценки устойчивости к болезням. Оценка по распространенности, интенсивности и типу поражения. Стандартные шкалы для оценки устойчивости. Роль инфекционных фонов для оценки устойчивости к болезням. Моноспоровые культуры. Провокационные фоны. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам: 1) Подготовки к лекциям (написания конспектов). 2) Устного опроса на лекциях и практических занятиях. 3) Выполнения и защиты практических работ, индивидуальных контрольных работ. 4) Сдаче экзамена. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для лекционного курса мультимедийным обеспечением. необходима компьютерная техника с Методические рекомендации составлены на основе Государственного образовательного стандарта и программе учебной дисциплины по специальности 35.03.04 «Агрономия» Автор (ы) к.б.н., доцент Борискин И.А. Программа одобрена на заседании кафедры Агрономия ЗабАИ–филиала ФГБОУ ВПО «ИрГСХА (протокол № от « » 2014 г.). Заведующий кафедрой ____________ к.б.н., доцент Борискин И.А. Программа одобрена на заседании учебно-методической комиссии Технологического факультета протокол №___от «_____» _______2014 Председатель учебно-методической комиссии ____________ Рецензент(ы)