5.1. Quá trình xâm nhiễm của nấm và vai trò của ngoại cảnh
1. Quá trình xâm nhiễm của nấm thường bắt đầu từ bào tử. Quá trình xâm nhiễm của bào tử nấm gồm
• Tiếp xúc bề mặt ký chủ
• Nảy mầm bào tử. Sự nảy mầm bào tử nấm phụ thuộc loại bào tử và điều kiện ngoại cảnh
• Xâm nhập
• Thiết lập quan hệ ký sinh
2. Khi gặp điều kiện thuận lợi (nhiệt độ, ẩm độ, có sự tương hợp ký sinh – ký chủ), bào tử nấm nảy mầm thành ống mầm để xâm nhập vào mô cây. Ống mầm có thể xâm nhập vào trong mô cây bằng nhiều cách phụ thuộc loài nấm:
• Qua lỗ mở tự nhiên như khí khổng, thủy khổng (bào tử nấm Cercospora, gỉ sắt)
1a. Bào tử vô tính Thể sinh trưởng Sinh sản vô tính Sinh sản hữu tính 1b. Bào tử hữu tính
• Xâm nhập trực tiếp: ống mầm sẽ hình thành một cấu trúc đặc biệt gọi là giác bám (vòi bám, vòi áp) và tạo ra tiếp đế xâm nhập (vòi xâm nhập) xuyên qua bề mặt ký chủ (ví dụ nấm Phytophthora).
• Xâm nhập qua các vết thương cơ giới, các vết nứt tự nhiên giữa rễ bên và rễ chính (ví dụ nấm Fusarium).
3. Sau khi xâm nhập được vào bên trong, nấm phải thiết lập được mối quan hệ ký sinh với cây ký chủ. Tùy loài nấm mà nấm sẽ hình thành các cấu trúc hấp thụ dinh dưỡng: vs dụ vòi hút (các loại nấm ký sinh chuyên tính), nhưng phần lớn là trực tiếp từ sợi nấm.
3. Quá trình xâm nhiễm phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố của điều kiện ngoại cảnh.
• Độ ẩm: ở nhiều loài nấm, bào tử chỉ nảy mầm khi ẩm độ cao, thậm chí có khi phải có giọt nước (nấm sương mai, một số nấm bất toàn). Đối với một số loài như nấm phấn trắng, nấm than đen, tuy không nhất thiết phải có giọt nước đọng nhưng để nảy mầm xâm nhập vẫn cần thiết có một độ ẩm không khí nhất định. Trái lại bào tử nấm phấn trắng có thể nảy mầm ở ẩm độ thấp
• Nhiệt độ: Ngay trong những giai đoạn đầu của quá trình xâm nhiễm tức là giai đoạn xâm nhập lây bệnh thì nhiệt độ có tác dụng ảnh hưởng tới tốc độ hoàn thành giai đoạn đó nhanh hay chậm, tới tỷ lệ nảy mầm bào tử cao hay thấp, tới kiểu nảy mầm của bào tử. Vì vậy đối với từng loại bệnh đều có những giới hạn nhiệt độ tối thiểu, nhiệt đôi thích, nhiệt độ tối đa đối với sự nảy mầm bào tử, sự xâm nhiễm lây bệnh và phát triển lây lan. Tuy nhiên có những loại bệnh rất nhạy cảm với sự biến đổi của nhiệt độ và ẩm độ như bệnh đạo ôn hại lúa, bệnh mốc sương cà chua (20-22 oC nảy mầm trực tiếp thành ống mầm; 14-18 oC nảy mầm gián tiếp thành bào tử động); nhưng cũng có những loại bệnh mà phạm vi nhiệt độ thích ứng rất rộng như bệnh tiêm lửa lúa.
• Oxy: hầu hết các bào tử nảy mầm đòi hỏi oxy đầy đủ
• Ánh sáng: ít có ảnh như các yếu tố ẩm độ và nhiệt độ.
• pH của đất cũng có thể ảnh hưởng lớn tới quá trình lây bệnh của nhiều loài nấm đất. Một số bệnh nấm hạch, bệnh sưng rễ cải bắp phát triển mạnh ở các loại đất chua.
5.2. Dinh dưỡng ký sinh của nấm
• Khi đã hoàn thành quá trình xâm nhập qua bề mạt ký chủ và thiết lâp mối quan hệ ký sinh, nấm tiến hành phân hủy cấu trúc tế bào và các hợp chất hữu cơ khó tan thành dễ tan để hấp thụ chất dinh dưỡng cần thiết. Để thực hiện quá trình này, nấm tiết ra các enzim, chất điều hòa sinh trưởng và độc tố.
• Enzime:
Enzim phân hủy vách tế bào: Cellulase, hemicellulose, pectinase, ligninase để phân hủy cellulose, pectin, lignin
Enzim phân hủy các hợp chất hữu cơ của tế bào: Protease, peptidase, amylase, maltase, phospholipase...để phân hủy protein, các hợp chất carbonhydrate và chất béo
• Độc tố: thay đổi tính thấm của màng tế bào, kích thích sinh trưởng không bình thường và kìm hãm họat động của các enzim của tế bào. Ví dụ: tentoxin (của nấm Alternaria altenata) ức chế sự phát triển lục lạp tạo ra triệu chứng biến vàng, ức chế polyphenoloxydase – một enzim liên quan tới tính kháng của ký chủ.