Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss

Штубей, Татьяна Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ШТУБЕЙ Татьяна Юрьевна

ЦИТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗРАСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ К ВОЗБУДИТЕЛЮ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ РиссМа Шста Еп1ш.

Специальность 03.00.12 - физиология и биохимия растений 03.00.24 - микология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва

2009

003480244

Работа выполнена на кафедре селекции, генетики и физиологии растений ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

доктор биологических наук Плотникова Людмила Яковлевна

Официальные оппоненты:

кандидат биологических наук Зайцева Людмила Григорьевна,

доктор биологических наук Карпук Василий Васильевич

Ведущая организация -

Главный Ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН

Защита состоится 13 ноября 2009 г. в 15.30. на заседании диссертационного совета Д.501.001.46 при биологическом факультете МГУ им.М. В. Ломоносова

по адресу: 119992, ГСП-2, г. Москва, Ленинские горы, дом 1, к. 12, ауд. М-1. тел / факс (495)9394309

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им.М. В. Ломоносова

Автореферат разослан 9 октября 2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета - ,

кандидат биологических наук М. А. Гусаковская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из наиболее вредоносных заболеваний мягкой пшеницы Triticum aestivum L. является бурая ржавчина, вызываемая биотрофным грибом Puccinia triticina Erikss. Патоген отличается быстрыми темпами эволюции, в его популяциях появляются и накапливаются новые агрессивные расы, что приводит к регулярной потере устойчивости сортами. Ежегодные потери урожая от бурой ржавчины составляют 5-15%, а в годы эпифитотий - 45-70% (Санин, 1995; Лебедев, 2000). В связи с этим высоко актуальны исследования физиологических механизмов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине.

Для стабильной защиты пшеницы от болезни учеными международного центра CIMMYT была сформулирована концепция неспецифической устойчивости по принципу замедления развития болезни — «медленное ржавление» (slow rusting) (Caldwell, 1968) или «частичной устойчивости» (Parlevliet, 1979). Генетическую защиту таких сортов составляли гены возрастной устойчивости, которые в сочетании с 2-3 генами обеспечивали длительную защиту растений (Parlevliet, 1979; Singh et al., 2003).

Несмотря на высокую эффективность сортов с частичной устойчивостью в защите растений физиологические механизмы возрастной устойчивости практически не исследованы. Не известны особенности взаимодействия патогена с растениями, определяющие неспецифическую устойчивость сортов. Представляет интерес изучение эффективности генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине в регионах России, различающихся климатическими условиями и составом популяции P. triticina. Не изучены цитофизиологические проявления действия генов возрастной устойчивости и формирование признака в онтогенезе. Представляет интерес изучение проявления генов в разных комбинациях. Исследования перечисленных вопросов важны для обеспечения длительной защиты пшеницы от ржавчины.

Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО «Омский государст- i венный аграрный университет» (ОмГАУ) в период с 2005 по 2009

ках темы «Изучение цитофизиологических механизмов длительной и индуцированной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине» (№ Гос. регистрации 0120.0 509874).

Цель работы. Определение цитофизиологической основы возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине.

Задачи исследований:

1. Исследовать эффективность генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине в условиях континентального климата юга Западной Сибири на наборе изогенных линий сорта мягкой пшеницы Тэтчер.

2. Выявить цитологические особенности взаимодействия Р. Ыйста с растениями, защищенными генами возрастной устойчивости.

3. Изучить формирование признака устойчивости в онтогенезе.

4. Исследовать роль активных форм кислорода в защите линий с генами возрастной устойчивости от Р. IгШста.

5. Изучить роль синтеза каллозы в защите линий с генами возрастной устойчивости от болезни.

6. Выявить значение синтеза фенольных соединений в возрастной устойчивости.

7. Исследовать роль индуцированной устойчивости в защите линий от Р. Ыйста.

8. Выявить механизмы устойчивости растений с комбинациями генов возрастной устойчивости и их воздействие на развитие патогена.

Научная новизна исследований. Впервые исследована эффективность набора генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине на юге Западной Сибири (г. Омск). Установлены характерные черты взаимодействия Р. IгШста с группой линий, защищенных генами возрастной устойчивости. Продемонстрировано формирование возрастной устойчивости в онтогенезе. Выявлены цитофизиологические механизмы устойчивости в форме синтеза активных форм кислорода, каллозы, фенольных соединений, а также подавление формирования инфекционных структур, связанное с отсутствием

стимулов для их развития. Установлена роль индуцированной устойчивости в защите растений. Выявлены механизмы, усиливающие защиту гибридов Fi с комбинациями генов возрастной устойчивости.

Теоретическая значимость работы. Впервые выявлены цитофизио-логические основы возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и показано формирование признака в онтогенезе. Выявлены особенности проявления отдельных генов возрастной устойчивости. Получены доказательства роли системной приобретенной устойчивости, стимулированной биотическими индукторами в защите растений. Выявлены характерные особенности взаимодействия Р. triticina с линиями, определяющие неспецифическое действие генов возрастной устойчивости.

Практическая значимость работы. Определены эффективные в Западной Сибири гены возрастной устойчивости и их комбинации. Данные о механизмах действия отдельных генов, а также времени проявления признака в онтогенезе учтены при разработке программы создания сорта пшеницы. Информация о дифференциальном взаимодействии химических индукторов приобретенной устойчивости с различными генотипами растений важна для построения интегрированной защиты растений.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены: на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования» (Самара, 2005 г.); Региональной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике» (Томск, 2005); II Всероссийском съезде по защите растений «Фито-санитарное оздоровление агроэкосистем» (С-Петербург, 2005 г.); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 70-летию НГАУ (Новосибирск, 2006 г.); конференции, посвященной 119-летию Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2006» (Саратов, 2006г.); Международной конференции «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Москва, 2007 г.); Международной конфе-

ренции «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 2007 г.); II Всероссийской конференции «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (С-Петербург, 2008 г.); XIII Всероссийской научно-практической конференции "Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2009 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 работ, в том числе публикации в журналах, рекомендованных ВАК — 2, материалы международных конференций — 4, всероссийских съездов, конференций - 3.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов и приложения. Текст изложен на 169 страницах, содержит 9 таблиц, 32 рисунка, включает 55 микрофотографий. Список литературы включает 195 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Обзор литературы

В обзоре литературы освещены биологические особенности возбудителя бурой ржавчины пшеницы. Рассмотрена проблема придания культурным растениям длительной устойчивости к болезням и представления о способах ее решения. Приведены сведения об особенностях фенотипического проявления генов возрастной устойчивости. Описаны механизмы устойчивости, формирующиеся при взаимодействии биотрофных патогенов с растениями.

2. Материалы и методы исследований

Объектами исследований служили:

- растения яровой мягкой пшеницы Triticum aestivum L. сорта Тэтчер и его изогенных линий (линии TcLr) с генами возрастной устойчивости Lrl2, Lrl3, Lr22a, Lr34, Lr35 и Lr37. Гены Lrl2, Lrl3 и Lr34 получены из сортов мягкой пшеницы, тогда как остальные гены являются результатом интрог-

рессии: ген Lr22a перенесен от Aegilops tauschii, ген Lr35 - от A. speltoides, ген Lr37 - от A. ventricosa\

- растения линии с геном Lr2a, проявляющимся на стадии проростков;

- растения гибридов Fi между линиями сорта Тэтчер с генами возрастной устойчивости.

В качестве контроля в полевых и лабораторных исследованиях использовали растения восприимчивого к бурой ржавчине сорта мягкой пшеницы Саратовская 29.

Развитие бурой ржавчины в полевых условиях изучали на естественном умеренном (2006 г.)'или интенсивном (2005, 2007 гг.) инфекционном фоне. В экспериментах определяли тип реакции по 5-балльной шкале (0 -иммунитет, 4 - восприимчивость) (Mains, 1926) и степень поражения растений (%) (Peterson, 1948). Для построения кривых развития болезни степень поражения оценивали в динамике с момента проявления ржавчины до созревания растений. На стадии молочно-восковой спелости растений учитывали распределение пустул по типу реакции и количество спор в пустулах.

Исследования действия генов устойчивости осуществляли на вазонных растениях на разных этапах онтогенеза - стадиях проростков, выхода в трубку и колошения. Эксперименты проводили на отсеченных листьях, жизнеспособность которых поддерживалась 0,004%-ным раствором бензимидазола (Михайлова, 1983). Для заражения листьев использовали изоляты 77 расы с генотипом РэР^РгАв. выделенные из полевой популяции, к которым растения были восприимчивы на стадии проростков.

Гистологические исследования развития гриба на поверхности и в тканях, а также проявление реакции сверхчувствительности (СВЧ) проводили на целых листьях, окрашенных анилиновым синим в лактофеноле. Генерацию растениями супероксид-аниона 02~ выявляли путем витального окрашивания листьев нитросиним тетразолием (Heath, 1998). Каллозу (|}-1,3-глюкан) на стенках клеток определяли окрашиванием кораллином (Барыкина, 2004). Комплекс фенольных веществ в цитоплазме и лигнин выявляли окрашивани-

ем сернокислым анилином (Джапаридзе, 1953), а также по их автофлуоресценции (Rubiales, 1996). Транскоричный альдегид в составе фенолов определяли окраской флороглюцином (Beardmore, 1983), сирингин -хлор-сульфитным методом (Ride, 1975).

Для изучения механизмов системной приобретенной устойчивости (systemic acquired resistance - SAR) в качестве биоиндуктора использовали инокулюм, полученный размножением популяционного сбора непатогенного для пшеницы возбудителя корончатой ржавчины овса Puccinia coronata Corda. Для индукции устойчивости в полевых условиях в делянках чередовали рядки линий пшеницы и восприимчивого к Р. coronata сорта овса. Биоиндукцию устойчивости в лабораторных условиях проводили путем нанесения на нижнюю половину 2-го листа инокулюма Р. coronata, через 2 дня растения заражали спорами P. triticina. Одновременно изучали проявление SAR, индуцированной разными химическими индукторами: 0,01% водными растворами янтарной и арахидоновой кислот, 0,00015% раствором Биона (бензотиадиазол CGA245704) (Gorlach, 1996; Список пестицидов, 2002; Тютерев, 2002).

Гистологические исследования проводили с помощью световых микроскопов Биолам-211 и МБИ-15. Автофлуоресценцию фенольных веществ изучали с помощью люминесцентного микроскопа Люмам-5. Микрофотосъемку осуществляли с помощью фотокамеры марки Olympus SP-320. Для статистической обработки вычисляли средние значения по данным экспериментов и ошибку средней (Доспехов, 1985).

3. Феноменологическое и цитологическое проявление возрастной устойчивости линий пшеницы к бурой ржавчине

Проявление возрастной устойчивости в полевых условиях Изучение реакции сорта Тэтчер и его изогенных линий с генами возрастной устойчивости Lrl2, Lrl3, Lr22a, Lr34, Lr35, Lr37 на заражение бурой

ржавчиной проводили в полевых условиях в лесостепной зоне юга Западной Сибири (г. Омск) в течение 2005-07 гг.

В период наблюдений метеорологические условия были различны: высокие температуры в июле-августе отмечались в 2005 г., низкие температуры - в 2006 и 2007 гг. Сорт Тэтчер с геном Ьг22Ь был восприимчив к болезни, что свидетельствует о неэффективности гена Ьг22Ь в условиях Западной Сибири (рис. 1). Линии с другими генами были устойчивы. Устойчивость имела количественное проявление, то есть наблюдалась низкая степень поражения, но реакция растений, как правило, была восприимчивой (тип реакции 3-4 балла). Растения линий ТсЬг12, ТсЬг35 и ТсЬг37 были высоко устойчивы, и развитие болезни на них быстро стабилизировалось, а на линии Ьг22а было существенно замедлено. Самую высокую устойчивость (степень поражения не более 20%) и наименьшую температурную чувствительность проявила линия ТсЬг37.

Поражение линий ТсЬг13 и ТсЬг34 было интенсивнее при повышенных температурах воздуха, что демонстрирует зависимость действия генов от температуры. Поражение их верхних листьев было ниже, чем листьев, сформировавшихся в более молодом возрасте, то есть устойчивость линий усиливалась в онтогенезе. Это отражалось на графике в виде загиба кривых (рис.1).

Рис. 1. Кривые развития бурой ржавчины на сорте Тэтчер и изогенных линиях с генами возрастной устойчивости (2005г.). К - сорт Саратовская 29.

15.07. 20.07. 25.07. 30.07. 04.08. Дата оценки

—X— Тэтчер(1_г22Ь) —TcLr12

----TcLr13

-х - TcLr22a —•— TcLr34 —.—TcLr35 —•—TcLr37

По мнению ряда ученых, для растений с частичной устойчивостью характерно развитие крупных пустул (тип реакции 3-4 балла), но низкая степень поражения (Parlevliet, 1979; Caldwell, 1968). Нами было показано, что на

линиях ТсЬг12, ТсЬг13, ТсЬг22а наблюдалось значительное количество пустул с типом реакции 1-3 балла (некроз и хлороз), что свидетельствует об особенностях их защитных механизмов. В то же время линии Тс1л34, ТсЬг35 и ТсЬг37 демонстрировали в основном восприимчивую реакцию, как и восприимчивые сорта Саратовская 29 и Тэтчер. В зависимости от года и линии количество спор в пустулах, развивающихся на линиях с эффективными генами возрастной устойчивости, было меньше по сравнению с контролем в 1,5-5 раз.

Таким образом, полученные результаты показали, что ген возрастной устойчивости Ьг22Ь сорта Тэтчер не эффективен против бурой ржавчины на юге Западной Сибири. Высокий уровень устойчивости показали линии ТсЬг12, ТсЬг13, ТсЬг22а, ТсЬг35 и ТсЬг37. В большей степени была поражена линия ТсЬг34, поскольку проявление гена подавляла высокая температура среды. Проявление механизмов устойчивости растений приводило к интенсивному подавлению спорогенеза гриба.

Цитологические проявления возрастной устойчивости в онтогенезе

Для определения механизмов возрастной устойчивости было исследовано влияние растений разного возраста (фазы развития проростков, выхода в трубку и колошения) на развитие Р. (гШсгпа. Установлены характерные особенности действия устойчивых линий на развитие патогена: нарушение образования аппрессориев на устьицах; отмирание аппрессориев и подустьичных везикул; подавление развития колоний на разных стадиях развития (абортация), замедление развития колоний и пустул.

На листьях восприимчивых сортов Саратовская 29 и Тэтчер с увеличением возраста растений наблюдалось подавление образования аппрессориев в небольшой степени, других цитологических проявлений несовместимости не выявлено. На поверхности листьев линий с генами возрастной устойчивости было существенно подавлено образование аппрессориев на устьицах. На линиях ТсЬг13, ТсЬг35, ТсЬг37 этот эффект наблюдался на всех стадиях раз-

вития растений, причем на линиях ТсЬг35 и ТсЬг37 существенно усиливался к стадии колошения. В то же время на линиях ТсЬг22а и ТсЬг34 подавление образования аппрессориев снижалось с возрастом растения, а на линии ТсЬг12 проявлялось только на стадии колошения (рис. 2). Нарушение развития гриба на поверхности линий с генами возрастной устойчивости выявлено впервые, поскольку ранее изучались только особенности развития гриба в тканях.

На следующих этапах патогенеза наблюдались существенные различия взаимодействия устойчивых линий и восприимчивых сортов с патогеном. На устойчивых линиях в значительной части инфекционных мест гриб останавливался в развитии на стадиях аппрессория на устьице, подустьичной везикулы или первой инфекционной гифы. На растениях с генами Ьг12 и Ьг35 ин-гибирующее действие растений на гриб оставалось относительно стабильным на всех стадиях развития, в то же время на линиях ТсЬг13, ТсЬг22а, ТсЬг34 и

Саратовская 29 ^ Тэтчер (1г22Ь) й Тс1г12 х Тс1г13

В102ШЗ

Рис. 2. Соотношение инфекционных единиц Р. /гШста, прекративших развитие на разных стадиях патогенеза на листьях сорта Тэтчер и линий с генами возрастной устойчивости (% от нанесенного инокулюма): 1 - ростковые трубки без аппрессориев или с аппрессориями на эпидермальных клетках; 2 - инфекционные единицы, остановившиеся на стадиях аппрессория на устьице, подустьичной везикулы или одной инфекционной гифы; 3 - абортивные колонии. Фазы развития растений: а - проростки, б -выход в трубку, в - колошение.

TcLr37 этот эффект усиливался с возрастом растений (рис. 2). В целом, на линиях с генами возрастной устойчивости до 70% инокулюма прекращало развитие до внедрения гаустория гриба в мезофильную клетку, т. е. проявлялась прегаусториальная устойчивость (Niks, 1983).

После внедрения в ткани влияние растений всех линий с генами возрастной устойчивости приводило к существенному нарушению формирования инфекционных структур на ранних этапах патогенеза (1-3 сутки после инокуляции). Отрицательное влияние растений на развитие инфекционных структур в ткани листьев усиливалось с возрастом растений, при этом цитологических признаков защитных реакций растений не выявлено. Подавление развития структур гриба приводило к абортации части колоний в ткани листьев линий TcLr22a, TcLr34 и TcLr35. На линии TcLrl2 остановка части колоний (9%) проявлялась только на стадии колошения. После абортации колоний в их зоне наблюдалось постепенное отмирание клеток растений и утолщение их стенок.

На линиях с генами возрастной устойчивости колонии и пустулы гриба имели существенно меньший размер, чем на восприимчивых сортах. На всех линиях в зоне медленно развивающихся колоний на поздних этапах патогенеза наблюдалось постепенное разрушение части клеток растения. В результате в области пустул формировались небольшие некротические зоны. Однако типичного проявления реакции СВЧ в форме коллапса и быстрого разрушения клеток не наблюдалась.

4. Цитофизиологические механизмы возрастной устойчивости

Нами была исследована роль окислительного взрыва, синтеза каллозы и фенольных веществ в защите растений с генами возрастной устойчивости. Исследования проводили на трех стадиях развития растений: проростков, выхода в трубку, колошения. Для выявления особенностей механизмов возрастной устойчивости в эксперименты включили восприимчивую линию с геном Lr2a, проявляющимся на стадии проростков.

Для определения начала специфического взаимодействия и активации защитных механизмов важно определение момента узнавания партнеров. Нами впервые установлено, что при контакте аппрессориев с частью устьиц происходил окислительный взрыв через 12 часов после инокуляции. Генерацию супероксид-аниона определяли по накоплению красителя нитросинего тетразолия. Краситель интенсивно накапливался в цитоплазме аппрессориев и подустьичных везикул, но не замыкающих клеток устьиц, что свидетельствует об экстраклеточной генерации активных форм кислорода (рис.3, а). В результате значительная часть аппрессориев и подустьичных везикул погибала до внедрения в клетки растения. Выявлена тесная зависимость между интенсивностью окислительного взрыва на устьицах и гибелью инфекционных структур до проникновения в клетки растения. В части инфекционных мест гриб продолжал развитие, что свидетельствует о нестабильном проявлении окислительного взрыва.

Нами впервые было изучено влияние двух активных механизмов в форме синтеза защитного полисахарида каллозы (Р-1,3-глюкан) и фенольных веществ на патогенез. Синтез каллозы считается высокоэффективным механизмом устойчивости. Имеющиеся в литературе данные о роли фенольных веществ в защите пшеницы от ржавчинных болезней противоречивы.

Рис. 3. Защитные реакции линий с генами возрастной устойчивости при взаимодействии с Р. /гШста. а - генерация супероксид-аниона при проникновении гриба в устьичную щель (стрелка); б - интенсивные отложения каллозы на клеточных стенках (стрелки) в зоне абортивной колонии (9 суток после инокуляции); в - интенсивные отложения лигнина в зоне абортивной колонии. Окраска: а - нитросиний тетразолий; б - кораллин; в -автофлуоресценция фенолов. Сокращения: а - апрессорий, пв - подустьичная везикула, ст - спорогенная ткань, л - лигнин, цф - цитоплазматические фенолы.

Нами установлено, что в местах контакта стенок замыкающих клеток устьиц с погибшими аппрессориями и подустьичными везикулами появлялись отложения каллозы и лигнина (через 1 сут и 2-3 сут после инокуляции соответственно) Таким образом, при остановке гриба на этапе проникновения в ткань первичным был окислительный взрыв, а синтез каллозы и фе-нольных веществ происходил после остановки патогена.

Развитие колоний патогена в ткани листьев происходило с разной интенсивностью. В тканях линий ТсЬг22а, ТсЬг34, ТсЬг35 наблюдалась абортация колоний на ранних этапах развития через 3-5 сут после инокуляции. Для этих линий было характерно подавление развития инфекционных структур, необходимых для биотрофного питания патогена -материнских клеток гаусториев (МКГ) и гаусториев. Вероятно, нарушение формирования инфекционных структур гриба было причиной остановки развития гриба, так как защитные реакции в форме синтеза каллозы, фенольных веществ и отмирания клеток растения проявлялись после аборта-ции колоний.

Поскольку на линиях с генами возрастной устойчивости подавление образования аппрессориев на устьицах наблюдалось до окислительного взрыва, который возникает в момент узнавания элиситоров гриба, а цитологические признаки несовместимости в зоне абортивных колоний проявлялись после остановки развития гриба, то мы считаем, что подобное воздействие растений является проявлением пассивного неспецифического механизма. Оно может быть результатом отсутствия комплекса стимулов для развития инфекционных структур гриба на поверхности и в тканях растений. Такое воздействие характерно для растений с генами устойчивости, интрогрессированными из далеких видов злаков (Плотникова, 2009).

В части инфекционных мест колонии гриба останавливались в развитии на поздних этапах патогенеза, либо образовывали пустулы небольшого размера. В зоне таких колоний через 5-9 суток после инокуляции наблюдалось усиление синтеза каллозы, фенольных веществ и постепенное отмира-

ние клеток растений. Очевидно, угнетение развития гриба являлось следствием проявления комплекса механизмов устойчивости растений.

Накопление фенольных веществ в клетках растений было изучено с помощью цитохимических методов и путем наблюдения их автофлуоресценции. С помощью окраски сернокислым анилином выявляли комплекс фенольных веществ в цитоплазме, а также отложений лигнина на клеточных стенках. Нами впервые проанализирован качественный состав фенольных веществ в тканях зараженных линий с генами возрастной устойчивости. Установлено, что соединения с остатками транскоричного альдегида появляются в зоне колоний гриба к моменту спороношения, а вещества с остатками сирингина синтезировались раньше - через 3-5 суток после инокуляции и коррелировали с проявлением устойчивости растений.

Исследование автофлуоресценции фенольных веществ в тканях инфицированных листьев растений с генами возрастной устойчивости показало два типа свечения фенольных веществ - красную автофлуоресценцию в цитоплазме клеток и апопласте, а также зеленую автофлуоресценцию отложений лигнина на клеточных стенках. Такое свечение было сходно с автофлуоресценцией лигнина в проводящих пучках здоровых участков листьев. Зеленый цвет автофлуоресценции отличался от желтого свечения лигнина в тканях линии ТсЬг2а, для которой была характерна реакция СВЧ. В этих же зонах с помощью хлор-сульфитной реакции установлено повышенное содержание сирингина. Таким образом, в линиях с генами возрастной устойчивости впервые показано значение специфической ветви фенольного метаболизма в подавлении развития патогена.

С возрастом растений интенсивность защитных реакций повышалась (рис. 4). Отложения каллозы на клеточных стенках растений становились более мощными, в тканях линий ТсЬг13, ТсЬг34 и ТсЬг37 образовывались сетчатые структуры в зоне инфекционных гиф (рис.3, б). Поскольку ранее показана взаимозависимость между генерацией активных форм кислорода и син-

тезом каллозы, то можно предполагать развитие второго окислительного взрыва в этих зонах листьев.

а б

s1600 |1400 ф 200

3ЮОО j- 800

5 600 о 400 ß 200

к fh ibf h. лтЬп Iii

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

• :

lliT frTЬтГ itr.Im, im, fh-Lfi

В Колония ■ Пустула

□ Каллоза

□ Фенолы

1 2 3 4 5 6 7 8

Рис. 4. Накопление каллозы и фенолов в области колоний Р. triticina, 9 суток после инокуляции. Фазы развития растений: а - проростки, б -колошение. 1 - сорт Саратовская 29, 2 - Тэтчер (Lr22b), 3 - TcLrl2, 4 -TcLrl3, 5 - TcLr22a, 6 - TcLr34,7 - TcLr35, 8 - TcLr37.

С возрастом растений усиливался синтез фенолов и лигнификация клеточных стенок. На стадии проростков лигниновые отложения были представлены в виде тонкой сетки, а на стадии колошения отложения были мощными, часто имели форму сетки в зоне контакта с инфекционными гифами (рис. 3, в). Поскольку лигниновые отложения наблюдались только в центре колоний на поздних этапах патогенеза, то лигнификация не могла быть причиной замедления распространения мицелия гриба. Вероятно, основное фунгицидное действие имели предшественники лигнина, накапливавшиеся в цитоплазме и апопласте.

На листьях линий TcLr22a и TcLr37 активные реакции растений проявлялись в большей части зоны колонии, одновременно рост мицелия интенсивно подавлялся. Вероятно, эти механизмы имели значение в сдерживании роста колоний. На остальных линиях синтез каллозы и фенолов был сосредоточен в центральной части колоний, хотя развитие колоний было существенно подавлено (рис. 4). Поэтому можно предположить влияние дополнительных защитных механизмов, в частности, синтеза защитных PR - белков. Сигналом для развития SAR может быть окислительный взрыв на части

устьиц. Это предположение подтверждается тем, что интенсивность окислительного взрыва на устьицах линий TcLrl3, TcLr34, TcLr37 повышалась с возрастом растений, одновременно усиливалось угнетение развития гриба в ткани растения.

5. Роль индуцированной устойчивости в возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине

Известна гипотеза о том, что неспецифическая устойчивость сортов в агроценозах может быть связана с формированием системной приобретенной устойчивости растений (SAR) при контакте с авирулентными микроорганизмами (Metraux, 2001; Tuzun, 2001). Однако доказательства гипотезы отсутствуют. Для проверки гипотезы нами впервые был проведен комплекс полевых и лабораторных исследований с использованием в качестве биоиндуктора инокулюма, полученного размножением популяции непатогенного для пшеницы гриба Р. coronata. Одновременно с этим возможность развития SAR была проверена в экспериментах с химическими индукторами с известными механизмами действия. Янтарная и арахидоновая кислота являются индукторами окислительного взрыва, Бион - синтеза PR-белков.

Результаты полевых и лабораторных экспериментов показали, что предварительный контакт растений с биоиндуктором (иммунизация) приводил к повышению устойчивости растений. Эффект иммунизации был, как правило, более сильным на линиях с генами возрастной устойчивости, чем на восприимчивых сортах Саратовская 29 и Тэтчер и линии TcLr2a. Исключение составили опыты с линиями TcLrl3 и TcLr34 в полевых условиях. Возможной причиной отклонений в результатах экспериментов было подавление действия генов высокой температурой среды.

В лабораторных условиях изучали проявление SAR в 3-х зонах растений: на нижней половине листа в месте нанесения Р. coronata, на верхней ин-тактной половине того же листа и на верхнем незараженном листе. Линии с генами возрастной устойчивости отличались особенностями проявления ин-

дуцированной устойчивости. На линиях TcLrl2, TcLr34, TcLr35 эффект проявлялся только в месте нанесения биоиндуктора. На линии TcLr22a наблюдалась индукция SAR на целом листе, включая обработанные и необработанные индуктором части. На линиях TcLrl3 и TcLr37 дополнительно выявлено проявление SAR на верхних интактных листьях растений. Это свидетельствует о генетически обусловленных особенностях распространения сигнала для развития SAR в организме растений.

Наши данные, полученные с помощью химических индукторов, подтвердили возможность влияния SAR на проявление бурой ржавчины. Выявлено разное влияние индукторов на линии, защищенные различными генами устойчивости. Наиболее эффективным оказалось применение Биона -индуктора синтеза PR-белков, менее эффективными были обработки индукторами окислительного взрыва - арахидоновой и янтарной кислотой. Это подтверждает наше предположение о роли PR-белков в формировании возрастной устойчивости пшеницы. Вероятно, отзывчивость на обработку разными индукторами отражает генетическую предрасположенность растений к активации разных метаболических путей.

Для выявления особенностей биотической индукции были проведены цитофизиологические исследования реакций растений. Особое внимание уделяли влиянию SAR на ранее выявленные механизмы возрастной устойчивости. Исследования показали, что только на листьях линии TcLr35 наблюдалось подавление образования аппрессориев на устьицах, на остальных линиях влияния SAR на развитие поверхностных структур гриба не отмечено. На линии TcLrl3 отмечено существенное (на 25%) повышение гибели иноку-люма гриба на этапе внедрения в устьица за счет усиления окислительного взрыва. Общим проявлением устойчивости на всех линиях было увеличение доли абортивных колоний. Наибольший эффект наблюдался на линии TcLr35, на ее листьях иммунизация Р. coronata приводила к абортации 95% колоний на ранних этапах патогенеза. На листьях всех линий развивающиеся колонии были меньше по площади в сравнении с контролем, в них наблюда-

лось существенное подавление формирования инфекционных структур. В зоне колоний был усилен синтез каллозы и фенольных веществ.

Таким образом, наши эксперименты показали, что биондукция приводит к усилению разных механизмов возрастной устойчивости: подавлению развития инфекционных структур гриба на поверхности и в тканях, усилению окислительного взрыва на устьицах и синтеза каллозы и фенолов. Этот эффект может играть существенную роль в защите растений от болезни в агроценозах. Полученные данные также подтверждают роль БАЕ. в формировании возрастной устойчивости растений.

6. Механизмы устойчивости межлинейных гибридов

Для защиты растений считается перспективным создание растений с набором эффективных генов и комплексом механизмов устойчивости. Нами изучены механизмы устойчивости гибридов, полученных в результате скрещивания линий с генами возрастной устойчивости. Оценка развития ржавчины на гибридах Р[ в полевых и лабораторных условиях показала, что их устойчивость была выше по сравнению с восприимчивыми сортами Саратовская 29 и Тэтчер.

Мы предположили, что в результате скрещивания линий при сочетании одинаковых механизмов устойчивость гибридов Р[ не должна усиливаться, а различных механизмов - будет повышаться. Цитологические исследования показали, что общее повышение устойчивости гибридов обеспечивалось усилением разных механизмов защиты (рис. 5). На растениях гибридов с комбинациями генов ТсЬг34хТсЬг13 и ТсЬг34хТсЬг12 было существенно подавлено формирование аппрессориев на устьицах, но не наблюдалось усиления гибели патогена при внедрении в устьица, а в части комбинаций проникновение гриба усиливалось. Это свидетельствует о том, что усиления окислительного взрыва на устьицах в гибридах не происходило.

£ юо

г эо Ё 80

Й 70

X 60

£ 50

х 40

Щ. 30

3 20

V 10

■& х

о;

с; о

р за

П 1 9 Н —рц— -

й в У в в 1 1 1

А ^ ЛП? /I

гУ

Рис. 5. Соотношение инфекционных единиц Р. {гШста, прекративших развитие на разных стадиях патогенеза: а - на растениях родительских линий сорта Тэтчер; б - на гибридных растениях (% от нанесенного инокулюма); 1 - ростковые трубки без аппрессориев или с аппрессориями на эпидермальных клетках; 2 - инфекционные единицы, остановившиеся на стадиях аппрессория на устьице, подустьичной везикулы или одной инфекционной гифы; 3 - абортивные колонии.

Для действия большинства гибридных растений (за исключением ТсЬг34хТсЬг13 и ТсЬг34хТсЬг22а) было характерно усиление абортации колоний в ткани растений в сравнении с родительскими линиями. При этом в растениях гибридов ТсЬг13хТсЬг22а, ТсЬг34хТсЬг13, ТсЬг34хТсЬг35, ТсЬг34хТсЬг37 абортация была связана с нарушением формирования инфекционных структур в ткани растений. Особенностью реакции гибрида ТсЬг34хТсЬг37 было проявление реакции СВЧ при остановке развития гриба. В тканях всех гибридов в зоне развивающихся и абортивных колоний усиливался синтез каллозы и фенольных веществ, а также лигнификация клеточных стенок.

Таким образом, нами впервые показано, что взаимодействие генов устойчивости может приводить как к усилению, так и подавлению отдельных механизмов защиты. Эти результаты необходимо учитывать при создании сортов с комплексом механизмов устойчивости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования выявили цитофизиологические механизмы возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и формирование их в процессе онтогенеза. Полученная информация представляет интерес для развития теории иммунитета растений, а также важна для селекции сортов с длительной устойчивостью к бурой ржавчине.

ВЫВОДЫ

1. Устойчивость ТгШсит аезИшт Ь. к РиссМа 1гШс'та Ейквв. на юге Западной Сибири (г. Омск) обеспечивают гены возрастной устойчивости Ьг12, Ьг13, Ьг22а, Ьг34, Ьг35, Ьг37. Ген Ьг22Ь в генотипе сорта Тэтчер в Западной Сибири не эффективен. Действие генов устойчивости Ьг34 и Ьг13 существенно зависит от температуры, а эффект гена Ьг37 не зависел от условий среды.

2. Выявлены характерные особенности нарушения развития изолятов Р. /гШста, приводящие к неспецифической защите линий с генами возрастной устойчивости: подавление образования аппрессориев на устьицах и инфекционных структур в тканях, отмирание части инокулюма при внедрении в устьица, отмирание части колоний; ограничение роста мицелия и спорогенеза гриба.

3. Резистентность к бурой ржавчине повышалась с возрастом растений, при этом у разных линий усиливались разные механизмы устойчивости.

4. Выявлена экстраклеточная генерация активных форм кислорода замыкающими клетками устьиц при контакте с частью аппрессориев, приводящая к остановке проникновения гриба в ткани.

5. Накопление защитного полисахарида каллозы (Р-1,3-глюкан) на клеточных стенках происходило на поздних этапах патогенеза и было одним из механизмов ограничения развития колоний и пустул гриба. Синтез каллозы усиливался с возрастом растений.

6. Синтез фенольных веществ в цитоплазме растений и лигнификация клеточных стенок происходили на поздних этапах патогенеза и усиливались с возрастом растений. Впервые установлено, что фенольные соединения обогащены сирингином и имели зеленый цвет автофлуоресценции, отличный от наблюдавшегося в растениях с проявлением реакции СВЧ.

7. Доказана роль системной приобретенной устойчивости, индуцированной биоиндукторами, в защите линий с генами возрастной устойчивости. Продемонстрированы различия в наборе индуцированных механизмов устойчивости разных линий.

8. На примере межлинейных гибридов Fj с генйми возрастной устойчивости показано, что взаимодействие генов может приводить как к усилению, так и подавлению отдельных механизмов устойчивости растений: окислительного взрыва, синтеза каллозы и фенолов, реакции СВЧ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Плотникова Л.Я., Кнаус Ю.К., Штубей Т.Ю. Цитологические механизмы проявления действия перспективных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сб. тр. II Междунар. науч.-практ. конф. - Самара, 2005 -С. 237-240.

2. Плотникова Л.Я., Штубей Т.Ю. Механизмы действия генов возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине и перспективы их использования в селекции // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике: Сборник трудов региональной науч.-практ. конференции. - Томск, 2005. - Выпуск 8, с. 244-247.

3. Плотникова Л.Я., Шаманин В.П., Штубей Т.Ю. Изучение цитофизиологических аспектов проявления генов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем:

материалы II Всерос. съезда по защите растений (С-Петербург 5-10 декабря 2005 г.). - СПб., 2005. - С. 540-542.

4. Штубей Т.Ю., Плотникова Л.Я. Изучение особенностей проявления генов возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине в условиях Западной Сибири // Современные тенденции развития агарной науки Сибири: материалы IV Междунар. научн.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 70-летию НГАУ (Новосибирск, 28-30 марта 2006 г.). -Новосибирск, 2006. - С. 91-94.

5. Плотникова Л.Я., Алексеева О.А., Штубей Т.Ю. Эффективные сочетания'генов устойчивости для защиты пшеницы от бурой ржавчины в Западной Сибири // Материалы конференции, посвященной 119-летию Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2006» (Саратов, 4-8 декабря 2006г.). -Саратов, 2006. - с.45-48.

6. Плотникова Л.Я., Штубей Т.Ю. Роль биоиндукции в возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК»: сб. материалов Междунар. конф. (Москва, 29-30 мая 2007 г.). - М., 2007. - 4.1. - С. 105-108.

7. Штубей Т.Ю., Плотникова Л.Я. Биоиндукция как механизм действия генов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Материалы междунар. конф. «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 27-28 ноября 2007 г.) / ФГОУ ВПО РГАУ- МСХА им. К.А. Тимирязева. - М., 2007.-С. 188-189.

8. Плотникова Л.Я., Штубей Т.Ю. Индуцированная устойчивость как фактор «медленного ржавления» пшеницы при поражении бурой ржавчиной // Материалы II Всерос. конф. «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (С-Петербург, 29 сентября - 2 октября 2008 г.). -СПб., 2008.-С. 265-268.

9. Плотникова Л.Я., Штубей Т.Ю. Эффективность генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине пшеницы Lrl2, Lr22a, Lr34 и механизмы их

действия // Материалы ХШ Всерос. научно-практической конф. «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, февраль 2009 г.). Пенза, 2009. - С. 95-99.

10. Плотникова Л.Я., Штубей Т. Ю. Влияние салициловой и янтарной кислот на цитофизиологические реакции пшеницы, инфицированной бурой ржавчиной // Цитология. - 2009. - Т. 51. - №1. - С. 41-50.

11. Плотникова Л.Я., Штубей Т. Ю. Фенотипическое и цитологическое проявление возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине, детерминированное генами Ьг13, Ьг22Ь и Ьг35 // Микология и фитопатология. - 2009. -Т.43.-№3,- С. 258-271. '

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доценту канд. биол. наук Л.Я. Плотниковой за помощь в подготовке диссертации, а также благодарит заведующего лабораторией иммунитета СибНИИСХ канд. биол. наук Л.В. Мешкову за предоставление материала для исследований. Автор благодарит сотрудников кафедры селекции, генетики и физиологии растений и лаборатории селекции мягкой пшеницы и тритикале ОмГАУ за помощь в выполнении диссертационной работы.

Подписано в печать 05.10.2009 Формат А5. Бумага офсетная потребительская. Гарнитура «Тайме». Печать цифровая ксерографическая. Тираж 80 шт.

Отпечатано в «Типографии на Свиблово», ООО «ДиЭмЭйДжи принт».

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Штубей, Татьяна Юрьевна

Введение.

Глава I. Возрастная устойчивость растений к грибным болезням. Механизмы устойчивости растений к биотрофным патогенам (Обзор литературы).

1.1. Биологические особенности возбудителя бурой ржавчины пшеницы.

1.2. Проблема сохраненйя сортами длительной устойчивости к болезням и использование возрастной устойчивости для защиты растений.

1.3. Фенотипическое проявление генов возрастной устойчивости.

1.4. Активные факторы иммунитета.

1.4.1. Реакция сверхчувствительности.1.

1.4.2. Активные формы кислорода.

1.4.3. Защитные РЯ-белки.

1.4.4. Фенольные соединения.

1.4.5. Фитоалексины.

1.4.6. Укрепление клеточных стенок.

1.4.7. Индуцированная устойчивость к болезням.

Глава II. Материалы и методы исследований.

2.1. Объекты исследований.

2.2. Методы исследования устойчивости образцов в полевых условиях.

2.3. Методы проведения лабораторных исследований.

2.4. Гистологические исследования.

2.5. Цитохимические исследования.

2.6. Люминесцентная микроскопия.

2.7. Индукция устойчивости растений.

2.7.1. Биотическая индукция.

2.7.2. Химическая индукция.

2.8. Статистическая обработка данных.

2.9. Реактивы, использованные в исследованиях.

2.10. Список сокращений и обозначений.

Глава III. Феноменологическое и цитологическое проявление механизмов возрастной устойчивости линий пшеницы к бурой ржавчине.

3.1. Оценка линий с генами возрастной устойчивости в полевых условиях Западной Сибири.

3.1.1. Кривые развития бурой ржавчины.

3.1.2. Влияние механизмов устойчивости растений на спорогенез патогена.

3.2. Цитологическое изучение проявления генов возрастной устойчивости на разных стадиях развития растений.

3.3. Обсуждение результатов.

Глава IV. Цитофизиологические механизмы возрастной устойчивости.

4.1. Роль окислительного взрыва во взаимодействиях.

4.2. Влияние синтеза каллозы и фенолов на патогенез.

4.3. Обсуждение результатов.

Глава V. Роль индуцированной устойчивости в защите линий с генами возрастной устойчивости от бурой ржавчины.

5.1. Изучение индуцированной устойчивости в полевых условиях.

5.2. Проявление индуцированной устойчивости в лабораторных условиях.

5.3. Цитофизиологические механизмы индуцированной устойчивости.

5.4. Обсуждение результатов.■.

Глава VI. Проявление устойчивости к бурой ржавчине межлинейных гибридов с генами возрастной устойчивости.

6.1. Проявление устойчивости гибридов в полевых условиях.

6.2. Цитофизиологические проявления устойчивости гибридов в лабораторных условиях.

6.3. Обсуждение результатов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss"

Одним из наиболее вредоносных заболеваний мягкой пшеницы Triticum aestivum L. является бурая ржавчина, вызываемая грибом Puccinia triticina Erikss. Ржавчинный гриб отличается быстрыми темпами эволюции. Появление и накопление новых рас приводит к регулярной потере сортами устойчивости. В настоящее время ежегодные потери урожая от бурой ржавчины составляют 5-15%, а в годы эпифитотий - 45-70% (Санин, 1997; Лебедев, 2000). В связи с этим большой интерес представляет изучение механизмов устойчивости растений пшеницы к бурой ржавчине.

Для стабильной защиты растений от болезни считается перспективным использование сортов с неспецифическими механизмами устойчивости. Учеными международного центра CIMMYT была сформулирована концепция неспецифической устойчивости по принципу замедления развития болезни — «медленное ржавление» (slow rusting) (Caldwell, 1968). Этот тип устойчивости также называют частичной устойчивостью (Parlevliet, 1975). Концепцию неспецифической устойчивости широко использовали в программах селекции зерновых культур к ржавчинным болезням (Parlevliet, 1979; Singh, 2003). При создании устойчивых к бурой ржавчине сортов пшеницы с частичной устойчивостью широко использовали гены возрастной устойчивости, которые в сочетании с 2—3 генами с аддитивным эффектом обеспечивали достаточно высокую и длительную защиту сортов.

Основные исследования эффективности генов возрастной устойчивости проведены за рубежом (Kolmer, 1996). Известно, что некоторые гены устойчивости, эффективные в Европе, США, Канаде, не эффективны на территории нашей страны (Коваленко, 2000). В связи с этим представляет интерес изучение эффективности генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине в регионах России, существенно различающихся климатическими условиями и расовым составом популяции P. triticina.

Физиологические аспекты формирования возрастной устойчивости в настоящее время мало исследованы. Не изучены биохимические механизмы действия генов возрастной устойчивости. Представляет интерес изучение проявления генов в разных комбинациях. Нуждается в проверке гипотеза об индуцированной природе неспецифической возрастной устойчивости.

Изучение цитофизиологических механизмов, приводящих к снижению интенсивности развития заболевания на поздних стадиях развития растений, представляет практический интерес для селекции на иммунитет. Введение в селекционный процесс генов возрастной устойчивости позволит расширить генетическую базу селекции и уменьшить потерю урожая в результате развития бурой ржавчины.

Целью работы было определение цитофизиологической основы возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине.

В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

2. Выявить цитологические особенности взаимодействия Р. йгШста с растениями, защищенными генами возрастной устойчивости.

3. Изучить формирование признака устойчивости в онтогенезе.

4. Исследовать роль активных форм кислорода в защите линий с генами возрастной устойчивости от Р. ЫИста.

5. Изучить роль синтеза каллозы в защите линий с генами возрастной устойчивости от болезни.

6. Выявить значение синтеза фенольных соединений в возрастной устойчивости.

7. Исследовать роль индуцированной устойчивости в защите линий от бурой ржавчины.

Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» (ОмГАУ) в период с 2005 по 2009 гг. в рамках темы «Изучение цитофизиологических механизмов длительной и индуцированной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине» (№ Гос. регистрации 0120.0 509874).

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые исследовано взаимодействие Р. ггШста с набором образцов пшеницы с генами возрастной устойчивости на юге Западной Сибири (г. Омск). Изучено влияние метеорологических условий на проявление устойчивости. Впервые продемонстрировано формирование возрастной устойчивости в онтогенезе. Выявлены цито физиологические основы возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине в форме синтеза активных форм кислорода, каллозы, фенольных соединений, а также подавление формирования инфекционных структур, связанное с отсутствием стимулов для их развития. Показано различие в проявлении механизмов действия генов возрастной устойчивости. Установлена роль индуцированной устойчивости в формировании возрастной устойчивости. Продемонстрированы особенности действия биотического и набора химических индукторов системной приобретенной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы. Определены эффективные комбинации с генами возрастной устойчивости и рекомендованы для использования в селекционных программах. Выявлены механизмы, повышающие устойчивость гибридов с комбинациями генов возрастной устойчивости.

Теоретическая значимость работы определяется тем, что впервые на примере набора линий пшеницы выявлена цитофизиологическая основа возрастной устойчивости пшеницы к ржавчинному заболеванию и показано становление ее в онтогенезе. Выявлены особенности влияния генов на возрастную устойчивость пшеницы к бурой ржавчине. Изучено взаимовлияние генов на проявление механизмов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине. Подтверждена гипотеза о стимуляции системной приобретенной устойчивости биотическими индукторами. Выявлено дифференциальное взаимодействие химических индукторов с различными генотипами растений.

Практическая значимость результатов определяется тем, что определены эффективные в Западной Сибири гены возрастной устойчивости. Выявлены цитологические критерии для отбора эффективных генов устойчивости. Данные о механизмах действия отдельных генов, а также времени проявления признака в онтогенезе учтены при разработке программы создания сорта пшеницы. Информация о дифференциальном взаимодействии химических индукторов приобретенной устойчивости с различными генотипами растений важна для построения интегрированной защиты растений.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доценту докт. биол. наук Л .Я. Плотниковой за помощь в подготовке диссертации, а также благодарит заведующего лабораторией иммунитета СибНИИСХ канд. биол. наук Л.В. Мешкову за предоставление материала для исследований. Автор благодарит сотрудников кафедры селекции, генетики и, физиологии растений и лаборатории селекции пшеницы и озимого тритикале ОмГАУ за помощь в выполнении диссертационной работы.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Штубей, Татьяна Юрьевна

ВЫВОДЫ

1. Устойчивость ТгШсит аеяНуит Ь. к РиссШа &Шста ЕпкББ. на юге Западной Сибири (г. Омск) обеспечивают гены возрастной устойчивости Ьг12, Ьг13, Ьг22а, Ьг34, Ьг35, Ьг37. Ген Ьг22Ь в генотипе сорта Тэтчер в Западной Сибири не эффективен. Действие генов устойчивости Ьг34 и Ьг13 существенно зависит от температуры, а эффект гена Ьг37 не зависел от условий среды.

2. Выявлены характерные особенности нарушения развития изолятов Р. Ыйста, приводящие к неспецифической защите линий с генами возрастной устойчивости: подавление образования аппрессориев на устьицах и инфекционных структур в тканях, отмирание части инокулюма при внедрении в устьица, отмирание части колоний; ограничение роста мицелия и спорогенеза гриба.

7. Доказана роль системной приобретенной устойчивости, индуцированной биоиндукторами, в защите линий с генами возрастной устойчивости.

Продемонстрированы различия в наборе индуцированных механизмов устойчивости разных линий.

8. На примере межлинейных гибридов Fj с генами возрастной устойчивости показано, что взаимодействие генов может приводить как к усилению, так и подавлению отдельных механизмов устойчивости растений: окислительного взрыва, синтеза каллозы и фенолов, реакции СВЧ.

159

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа была посвящена изучению цитофизиологи-ческих основ возрастной устойчивости пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss.

В настоящее время в результате широкого коммерческого использования сортов показано, что многие гены возрастной устойчивости обеспечивают длительную неспецифическую устойчивость растений к бурой и стеблевой ржавчине (Mcintosh, 1992; Singh, 2003). В то же время отсутствует информация о механизмах возрастной устойчивости, обеспечивающих подобное взаимодействие растений с популяциями ржавчинных грибов. Известно, что некоторые гены устойчивости, эффективные в Европе, США, Канаде, не эффективны на территории нашей страны (Коваленко, 2000). В связи с этим актуально изучение эффективности генов возрастной устойчивости к бурой ржавчине в условиях Западной Сибири, отличающихся климатическими условиями и расовым составом популяции P. triticina, а также исследование ци-тофизиологических аспектов формирования возрастной устойчивости.

В наших исследованиях был использован набор изогенных линий сорта Тэтчер с генами возрастной устойчивости Lrl2, Lrl3, Lr22a, Lr34, Lr35, Lr37. Происхождение этих генов различно: ген Lr22a был перенесен в геном мягкой пшеницы от диплоидного предкового вида эгилопса Aegilops tauschii, ген Lr35 получен из A. speltoides (Mcintosh, 1995), ген Lr37 - от A. ventricosa (Dyck, 1988). Таким образом, гены возрастной устойчивости имеются в геноме растений разных видов. Они сохраняют свою эффективность при переносе в геном пшеницы. Известно, что гены Lrl2, Lrl3 и Lr34 введены в коммерческие сорта в начале XX в. из сортов мягкой пшеницы Chinese spring и Exchange. Не исключено, что в генотипе этих сортов присутствуют интро-грессированные гены, однако проследить их точное происхождение невозможно.

Наши исследования в полевых условиях показали, что ген Lr22b в составе сорта Тэтчер не эффективен в условиях Западной Сибири, его поражение было сходным с поражением восприимчивого сорта Саратовская 29 как по динамике, так и конечному результату развития болезни. В то же время этот ген длительно защищал сорта от бурой ржавчины в Канаде и Северной Америке (Mcintosh, 1995). Изогенные линии с генами Lrl2, Lrl3, Lr22a, Lr35 и Lr37 в течение трех сезонов проявили умеренный (в 2005 г.), либо высокий уровень устойчивости (в 2006-07 гг.) на интенсивном инфекционном фоне. На линиях с генами возрастной устойчивости проявлялось снижение степени поражения, размеров пустул и спорулирующей способности гриба. Таким образом, эти линии проявляли три из четырех компонентов возрастной устойчивости, выделенных Парлевлитом (Parlevliet, 1979). На сорте Тэтчер (Lr22b) выявлено только слабое снижение споруляции патогена.

Известно, что эффект ряда генов возрастной устойчивости в значительной степени зависит от температуры среды. В наших экспериментах действие генов устойчивости Lr34 и Lrl3 существенно зависело от температуры среды, влияние температуры на проявление генов Lrl2, Lr22a, Lr35 было выражено в слабой или средней степени, а эффект гена Lr37 практически не зависел от условий среды.

В настоящее время известно, что при узнавании авирулентного патогена активируется набор механизмов устойчивости - генерация активных форм кислорода, синтез защитных PR-белков, фенольных соединений, каллозы, системная приобретенная устойчивость. Однако влияние разных механизмов защиты на возрастную устойчивость не изучено. Нами впервые предпринято комплексное исследование механизмов устойчивости пшеницы, определяемых набором генов возрастной устойчивости. С помощью различных цитологических методов изучали как особенности развития гриба в ткани, так и активные реакции растений.

Поскольку ранее было продемонстрировано неспецифическое взаимодействие линий с популяциями ржавчинных грибов, то особый интерес представляли особенности взаимодействия, приводящие к существенному подавлению развития патогена на растениях. Наши цитологические исследования на изогенных линиях показали, что снижение степени поражения обеспечивается общим набором механизмов: нарушением ориентации ростковых трубок на листе и подавлением образования аппрессориев; отмиранием аппрессориев и подустьичных везикул; подавлением развития колоний на разных стадиях развития; снижением размеров колоний и пустул. Соотношение механизмов устойчивости у изученных линий было разным.

Нами впервые выявлено, что на листьях образцов с генами возрастной устойчивости окислительный взрыв на устьицах проявлялся не стабильно, он блокировал развитие части аппрессориев и подустьичных везикул гриба. В этом отличие реакций линий с генами возрастной устойчивости от других образцов с интрогрессированными генами. Ранее было показано, что на иммунных линиях с генами устойчивости, проявляющихся на стадии проростков, весь инокулюм погибал на поверхности листьев или на устьицах растений.

На поздних этапах патогенеза в зоне колоний наблюдалось умеренное накопление каллозы, свидетельствующее об окислительных процессах. Кроме того, образовывались лигниновые отложения, обогащенные сирингином, они имели цвет автофлуоресценции, характерный для лигнина проводящих пучков растений. По нашему мнению, окислительный взрыв, развивающийся на части устьиц при попытке внедрения гриба в подустьичную полость, служит стимулом для развития индуцированной устойчивости в ткани листа. Это приводит к интенсивному подавлению роста колоний и спороношения патогена.

Считается, что гены возрастной устойчивости проявляются только на поздних этапах патогенеза. Нами впервые было изучено формирование признака и проявление отдельных реакций в онтогенезе. В целом, устойчивость линий повышалась с возрастом, что приводило к подавлению большего количества инокулюма гриба (в 1,5-2 раза в сравнении со стадией проростков). Подавление развития гриба обеспечивалось разными механизмами устойчивости. В частности, на линиях TcLrl2, TcLr35, TcLr37 усиливалось подавление развития поверхностных и внутритканевых структур гриба, на линиях с генами Lrl3, Lr22a, Lr34, Lr37 усиливался окислительный взрыв. На всех линиях происходило усиление синтеза каллозы и фенолов. В комплексе это приводило к ингибированию развития инокулюма на поверхности, абортации колоний и подавлению спорогенеза.

Высказана гипотеза, что неспецифическая устойчивость растений в аг-роценозах может быть связана с формированием системной приобретенной устойчивости (SAR) при контакте с авирулентными микроорганизмами (Met-raux, 2001; Tuzun, 2001). Нами впервые получены доказательства этой гипотезы. Проведен комплекс полевых и лабораторных исследований с использованием в качестве биоиндуктора непатогенного ржавчинного гриба Р. coro-nata. Одновременно результаты были проверены в экспериментах с химическими индукторами SAR с известными механизмами действия.

Результаты полевых и лабораторных экспериментов показали, что предварительный контакт растений с биоиндуктором приводил к повышению устойчивости растений. Эффект иммунизации был более сильным на линиях с генами возрастной устойчивости, чем на восприимчивых сортах Саратовская 29 и Тэтчер и линии TcLr2a. Исключение составили опыты с линиями TcLrl3 и TcLr34 в полевых условиях. Возможной причиной различий может быть подавление действия генов высокой температурой среды.

В лабораторных условиях изучали проявление SAR на нижней половине листа в месте нанесения Р. coronata, на верхней интактной половине того же листа и на верхнем незараженном листе. Линии с генами возрастной устойчивости отличались особенностями проявления индуцированной устойчивости. На линиях TcLrl2, TcLr34, TcLr35 эффект проявлялся только на участках листьев, обработанных биоиндуктором. На линии TcLr22a наблюдалось индукция SAR на целом листе, включая обработанные и необработанные индуктором части. На линиях TcLrl3 и TcLr37 дополнительно выявлено проявление SAR на верхних интактных листьях растений. Это свидетельствует о генетически обусловленных особенностях распространения сигнала для развития SAR в тканях растений.

Наши цитологические исследования показали, что биондукция приводит к усилению ранее выявленных защитных механизмов: подавлению развития инфекционных структур, усилению окислительного взрыва на устьицах, синтеза каллозы и фенолов. Это доказывает роль SAR в формировании возрастной устойчивости растений. Этот эффект может играть существенную роль в защите растений от болезни в агроценозах.

Для защиты растений считается перспективным создание растений с набором эффективных генов и комплексом механизмов устойчивости. Нами изучены механизмы устойчивости гибридов, полученных в результате скрещивания линий с генами возрастной устойчивости. Наши исследования впервые показали, что при сочетании генов устойчивости отдельные защитные механизмы могут усиливаться или подавляться. Эти результаты необходимо учитывать при создании сортов с комплексом механизмов устойчивости.

Таким образом, полученные результаты позволили оценить эффективность набора генов возрастной устойчивости в условиях Западной Сибири и выявить комплекс механизмов, обеспечивающих формирование этого типа устойчивости в онтогенезе. Эти данные вносят вклад в развитие теории иммунитета растений, а также имеют большое значение для защиты культурных растений. Введение в селекционный процесс генов возрастной устойчивости разного происхождения с разными механизмами действия позволит расширить генетическую базу селекции и уменьшить потерю урожая в результате развития бурой ржавчины.

157

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Штубей, Татьяна Юрьевна, Москва

1. Аверьянов A.A. Активные формы кислорода и иммунитет растений /

2. A.A. Аверьянов // Успехи соврем, биологии. 1991. - Т. 111. - С. 722-737.

3. Азбукина 3. М. Ржавчинные грибы. (Низшие растения, грибы и мохообразные Дальнего Востока России. Грибы) / 3. М. Азбукина. -Владивосток: Дальнаука, 2005. Т. 5. — 616 с.

4. Андреев Л. Н. Влияние желтой ржавчины на изменение физиологических процессов и ультраструктуры клеток пшеницы / Л. Н. Андреев, Ю. М. Плотникова // Физиология иммунитета культурных растений. М.: Наука, 1976. - С. 72-81.

5. Андреев Л.Н. Ржавчина пшеницы: цитология и физиология / Л.Н. Андреев, Ю.М. Плотникова. М. Наука, 1989. - 304 с.

6. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. / Р.П. Барыкина, Т.Д. Веселова, А.Г. Девятов и др. М.: Изд-во Московского ун-та, 2004 г. — 312 с.

7. Берлянд-Кожевников В.М. Сопряженная эволюция растения-хозяина и паразита и селекция пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине / В.М. Берлянд-Кожевников // Генетика и селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. -М.: Наука, 1974. С. 17-40.

8. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. Избранные сочинения / Н.И. Вавилов — М.: Наука, 1986. — Т.4. — 520 с.

9. Ван дер Планк Я. Устойчивость растений к болезням / Я. Ван дер Планк М.: Колос, 1972. - 253 с.

10. Винн В.К. Тропизмы грибов и их роль при узнавании растений-хозяев /

11. B.К Винн, Р.К. Стейплз // Борьба с болезнями растений: Устойчивость и восприимчивость; под ред. Р.К. Стейплза, Г.М. Тенниссена. М: Колос, 1984.-С. 50-74.

12. Войтенок Ф.В. Селекция хлопчатника на устойчивость к вилту / Ф.В. Войтенок. -М.: Колос, 1971. — 312 с.

13. Генетика и селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. -М: Наука, 1974-272 с.

14. Джапаридзе Л.И. Практикум по микроскопической химии растений / Л.И. Джапаридзе М.: Сов. наука, 1953. - 236 с.

15. Дмитриев А.П. Ржавчина овса / А.П. Дмитриев / ВИЗР. С-Пб., 2000.112 с.

16. Дмитриев А.П. Сигнальные системы иммунитета растений / А.П. Дмитриев // Цитология и генетика. 2002. - № 3. - С. 58-67.

17. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов М.: Колос, 1985.-351 с.

18. Дьяков Ю.Т. Физиолого-биохимические механизмы устойчивости растений к грибным болезням / Ю.Т. Дьяков // Итоги науки и техники. Сер. «Защита растений». — 1983. — Т. 7: Механизмы устойчивости растений к вирусам и грибам. — С. 5—90.

19. Дьяков Ю.Т. Популяционная биология фитопатогенных грибов / Ю.Т. Дьяков М: Изд.дом «Муравей», 1998. - 380 с.

20. Ильинская Л.И. Биохимические аспекты индуцированной устойчивости и восприимчивости растений / Л.И. Ильинская, Н.И. Васюкова, О.Л. Озерецковская // Итоги науки и техники. Сер. «Защита растений». — 1991.-Т. 7.-С. 5-101.

21. Иммунологическая характеристика редких видов пшеницы: методическое указание — Л.: ВИР, 1975. — 49 с.

22. Коваленко Е.Д. Иммуногенетические методы создания болезнеустойчивых сортов зерновых культур. 1. Генетическая структура популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Е.Д. Коваленко, А.И. Жемчужина, H.H. Крятева // Arpo XXI. 2000. - № 4. - С.14-15.

23. Коваль С. Ф., Потапенко А. С, Христов Ю. А. // Сибирский вестник с.-х. наук. 1982. - № 2. - С. 27-32.

24. Кривченко В.И. Проблемы использования генофонда в селекции растений на иммунитет к болезням и вредителям / Сб. научн. трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции, т. 110. — JL. изд. ВИР, 1987. — С.4-12.

25. Кулинский В. И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита / В. И. Кулинский // Соро-совский образовательный журнал. 1999. — №1. — С. 2—6.

26. Лебедев В.Б. Защита пшеницы от бурой ржавчины в Нижнем Поволжье. 1. Особенности эпифитотиологии, сезонный прогноз вредоносности болезни / В. Б. Лебедев // Arpo XXI. 1999. -№12. С. 14-15.

27. Лебедев В.Б. Защита пшеницы от бурой ржавчины в Нижнем Поволжье. Основное содержание комплексной системы защиты пшеницы от бурой ржавчины и других болезней / В.Б. Лебедев // Arpo XXI. 2000. - №5. -С. 16-17.

28. Лесовой М.П. Гистологические особенности развития 77 расы Puccinia triticina Erikss. / М.П. Лессовой, Т.Г. Зражевская // Микология и фитопатология 1973. - Т. 7. - №4. - С. 322-327.

29. Мартынов С.П. Генеалогический анализ современных сортов озимой мягкой пшеницы / С.П. Мартынов, Т.В. Добротворская // Селекция и семеноводство. 2001. — №1—2. — С.47—54

30. Мережко А.Ф. Проблема доноров в селекции растений. С-Пб, 1994.

31. Мерзляк М.Н. Активированный кислород и жизнедеятельность растений / М.Н. Мерзляк // Соросовский образовательный журнал. 1999. — №9. — С. 20-26.

32. Метлицкий JI.B. Как растения защищаются от болезней / JI.B. Метлиц-кий, О.Л. Озерецковская; Отв. ред. И.В. Березин. — М.: Наука, 1985г. — 89 с.

33. Метлицкий JI.B. Иммунологический контроль в жизни растений / JI. В. Метлицкий. — М.: Наука, 1987г. — 70 с.

34. Методы экспериментальной микологии: справочник. — Киев: Наукова думка, 1982. 551 с.

35. Мешкова JI.B. Структура популяции бурой ржавчины / JIJ3. Мешкова, Л.П. Россеева // Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем: материалы II Всерос. съезда по защите растений. (С-Петербург 5-10 декабря 2005 г.). — СПб., 2005.-С. 513-515.

36. Михайлова Л. А. Лабораторные методы культивирования возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recóndita f.sp. tritici Rob. ex Desm. / Л.А. Михайлова, K.B. Квитко // Микол. и фитопатол. 1970. -Т. 4. - С.269-273.

37. Михайлова Л. А. Ареалы популяций возбудителя листовой ржавчины пшеницы / Л.А. Михайлова, С.В. Васильев // Микол. и фитопатол. 1985. — Т. 19.-Вып. 2.-С. 158-160.

38. Михайлова JI.A. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине / Л.А. Михайлова // Идентифицированный генофонд растений и селекция. — СПб: ВИР, 2005. — С.513—526.

39. Нилова В. П. Влияние возрастных особенностей обмена веществ листьев пшеницы на их восприимчивость к бурой ржавчине / В.П. Нилова, В.Ф. Рашевская // Тр. ВИЗР. 1954. - Вып. 5. - С. 56-61.

40. Общая и молекулярная фитопатология: учеб. пособие / Ю.Т. Дьяков, О.Л. Озерецковская, В.Г. Джавахия, С.Ф. Багирова и др. М.: Изд-во Общество фитопатологов, 2001. - 302 с.

41. Озерецковская О. Л. Проблемы специфического фитоиммунитета / О. Л. Озерецковская // Физиология растений. 2002. - Т. 49. - № 1. - С. 148-154.

42. Плотникова Л .Я. Клеточные механизмы иммунитета к бурой ржавчине видов-нехозяев и устойчивых видов злаков / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус // Микол. и фитопатол. 2007 а. - Т. 41. - №5. - С. 461-^70.

43. Плотникова Л .Я. Цитофизиологические особенности проявления генов устойчивости к бурой ржавчине, перенесенных в мягкую пшеницу от дикорастущих злаков / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Л.В. Мешкова // Микол. и фитопатол. 2007 б. - Т. 41. - №4. - С. 362-373.

44. Плотникова Л.Я. Технология выявления мицелия патогенных грибов и защитных реакций в целых листьях растений: свидетельство на интеллектуальный продукт / Л.Я. Плотникова — № 73200800017. Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 07.03.08 г. 2008 а.

45. Плотникова Л .Я. Влияние поверхностных свойств и физиологических реакций растений-нехозяев на развитие клеточных структур ржавчинных грибов / Л .Я. Плотникова // Цитология. 2008 б. - Т. 50. - №5. - С. 439-446.

46. Плотникова Л. Я. Влияние бензотиадиазола — индуктора системной приобретенной устойчивости — на патогенез бурой ржавчины пшеницы / Л. Я. Плотникова // Физиология растений. 2009а. - Т. 56. — № 4 — С. 571— 580.

47. Плотникова Л. Я. Участие активных форм кислорода в защите линий пшеницы с генами устойчивости видов рода А^оругоп от бурой ржавчины / Л.Я. Плотникова // Физиология растений. — 20096. Т. 56. — №2. — С. 200 — 209.

48. Плотникова Л.Я. Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме «РиссЫа 1тШста ЕпквБ. — виды семейства Роасеае ВагпЬ.: автореф. дисс. . докт. биол. наук : 03.00.24, 03.00.12. / Плотникова Людмила Яковлевна — Омск, 2009в. — 40 с.

49. Плотникова Л.Я. Эволюция цитофизиологических взаимоотношений возбудителя бурой ржавчины и пшеницы при преодолении устойчивости,детерминированной геном Ьг19 / Л.Я. Плотникова, Л.В. Мешкова// Микол. иГфитопатол. 2009г. - Т.43. - №4. - С.63-77.

50. Плотникова Ю.М. Ультраструктура гаусториального аппарата гаусториального гриба РисЫша ^апишв £зр. 1тШс1 в разных по устойчивости сортах пшеницы / Ю.М. Плотникова, Г.В. Сережкина, Л.Н. Андреев // Микол. и фитопатол. 1980. - Т.Н. - С.356-361.

51. Рубин Б.А. Биохимия и физиология иммунитета растений: учеб. для вузов / Б.А. Рубин, Е.В. Арциховская, В.А. Аксенова М.: Высш. ппс., 1975. — 320 с.

52. Самуилов В.Д. Программируемая клеточная смерть у растений / В.Д. Самуилов // Соросовский образовательный журнал. 2001. - Т. 7. — №10. -С. 12-17.

53. Санин С.С. Фитосанитарный мониторинг: современное состояние и пути совершенствования // Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства: сб. тр. Всерос. съезда по защите растений (С-Пб, декабрь 1995). С-Пб, 1997. - С.166-176.

54. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло / В.П. Скулачев // Соросовский образовательный журнал. 1996. - №3. - С. 4-10.

55. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации: приложение к журналу «Защита и Карантин растений». — 2002. — №6. — 250 с.

56. Стратегия селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье. 1 Бурая ржавчина, мучнистая роса, пыльная и твердая головня / M.JI. Веденеева, Т.С. Маркелова, Т.В. Кириллова, Н.В. Аникеева // Arpo XXI. — 2002.-№2.-С. 12-13.

57. Тарчевский И. А. Янтарная кислота — миметик салициловой кислоты / И.А. Тарчевский, Н. Н. Максютова, В.Г. Яковлева // Физиология растений, 1999. Т. 46. - №1. - С. 23-28.

58. Тарчевский И.А. Молекулярные механизмы фитоиммунитета / И.А. Тарчевский, В.М. Чернов // Микология и фитопатология. 2000. - Т. 34, вып. З.-С. 1-10.

59. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений / И.А. Тарчевский -М.: Наука, 2002. -294 с.

60. Тютерев C.JI. Перекрестная защита пшеницы от бурой ржавчины / С.Л.Тютерев, Э.Н. Ксендзова // Микол. и фитопатол. 1979. - Т. 13. - №3. -С. 236-240.

61. Тютерев С.Л. Научные основы индуцированной болезнеустойчивости растений: монография / С.Л. Тютерев — СПб.: ООО «Инновационный центр защиты растений» ВИЗР, 2002. — 328 с.

62. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине / В.М. Берлянд-Кожевников,

63. A.П. Дмитриев, Е.Б. Будашкина [и др.] Новосибирск: Наука, 1978. — 306с.

64. Чесноков Ю.В. Устойчивость растений к патогенам / Ю.В. Чесноков // Сельскохозяйственная биология. 2007. — №1. — С. 16-35.

65. Чигрин В.В. Фенольные карбоновые кислоты и лигнин в листьях сортов яровой пшеницы устойчивых и восприимчивых к стеблевой ржавчине /

66. B.В. Чигрин, Л.В.Розум, М.Н. Запрометов // Физиол. растений. — 1973. — Т. 20.-С. 942-948.

67. Юдкин Л.Ю. Микроскопическое и субмикроскопическое изучение строения и развития возбудителя бурой ржавчины и его влияния на ультраструктуру клеток листа растения-хозяина: автореф. дисс. . канд. биол.наук : 03.00.05 / Юдкин Лев Юрьевич Омск, 1976. - 16 с.

68. Aist J.R. Papillae and related wound plugs of Plant cells / J.R. Aist // Ann. Rev. Phytopathol. -1976. V.14. - P.145-163.

69. Alvarez M. E. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease resistance / M. E. Alvarez // Plant Mol. Biology. 2000. - V. 44. - P. 429 —442.

70. Ashagari D. Post-penetration phenomena in wheat cultivars with low receptivity to infection by Puccinia graminis f. sp. tritici / D. Ashagari, J.B. Rowell // Phytopathology. 1980. - V. 70. - P. 624-627.

71. Asher M.J.C. The inheritance of mechanisms of partial resistance to Erysiphe graminis in spring barley / MJ.C. Asher, C.E. Thomas // Plant Pathology. 1987. - V. 36. - P. 66-72.

72. Baker C J. Active oxygen in plant pathogenesis / C .J. Baker, E.W. Orlandi // Annu. Rev. Phytopathol. 1995. - V. 33. - P. 299-321.

73. Beardmore J. Cellular lignification as a factor in the hypersensitive resistance of wheat to stem rust / J. Beardmore, J.P. Ride, J.W. Granger // Physiol. Plant Pathol. 1983. - V. 22 - P. 209-220.

74. Bent A.F. Plant disease resistance renes: Function meet structure / A.F. Bent // The Plant Cell. 1996. - V. 8. - P. 1757-1771.

75. Benzothiadiazole, A Novel Class of Inducers of Systemic Acquired Resistance, Activates Gene Expression and Disease Resistance in Wheat / J. Gorlach, S. Volrath, K. Knauf-Beiter et al. // The Plant Cell. 1996. - V. 8. -N4 - P. 629-643.

76. Bol J.F. Plant pathogenesis-related proteins induced by virus infection / J.F. Bol, H.J.M. Linthorst, B.J.C. Cornelissen // Annual Rev. Phytopathol. 1990. -V.28.-P.113-138.

77. Bowles DJ. Defense-Related Proteins in Higher Plants / D.J. Bowles // Annu. Rev. Biochem. 1990. - V. 59. - P. 873-907.

78. Bushnell W.R. Hypersensitivity in rusts and powdery mildews / W.R. Bushnell // Plant infection: the physiological and biochemical basis / Y. Asada et al. Springer, Berlin, 1982. - P. 97-116.

79. Caldwell R. M. Breeding for general and/or specific plant disease resistance / R. M. Caldwell // Proc. 3rd Int. Wheat Genetics Symp. / K.W. Finley, K.W. Shepherd / Aust. Acad. Sci. Canberra: Australia, 1968. — P. 263-272.

80. Cartwright D. W. Histological and biochemical nature of 'durable' resistance to yellow rust in wheat / D. W. Cartwright, G. E. Russel // Proceedings of the 5th European and Mediterranean Cereal Rusts Conference. Ban and Rome, 1980. — 1980.-P. 23-26.

81. Catalogue of gene symbols for wheat / R. A. Mcintosh, G.E. Hart, K.M. Devos et al. // Proc. of the 9th Intern. Wheat Gen. Symp. Canada, Saskatoon, Saskatchewan, 1998. V. 5. - 236 p.

82. Chen, C.Y. Cytological studies of the hypersensitive death of cowpea epidermal cells induced by basidiospore-derived infection by the cowpea rust fungus / C.Y. Chen, M.C. Heath// Can. J. Bot. 1991. -V.69. - P. 199-1206.

83. Chen Z. Induction, Modification, and Transduction of the Salicylic Acid Signal in Plant Defense Responses / Z. Chen, I. Malamy, J. Henning et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. -V. 92. - P. 4134-4237.

84. Coffey M. D. Flax rust resistance involving the K gene: an ultrastructural survey / M. D. Coffey // Canad. J. Bot. 1976. - V. 54. - P. 1443-1457.

85. Cole D.L. The efficacy of acibenzolar-S-methyl, an inducer of systemic acquired resistance, against bacterial and fungal diseases of tobacco / D.L. Cole // Crop Protection. 1999. - V. 18. - P.267-273.

86. Comparison of Local and Systemic Induction of Acquired Disease Resistance in Cucumber Plants Treated with Benzothiazoles or Salicilic Acid / V. Narusaka, Y. Narusaka, T. Horio et al. // Plant Cell Physiol. 1999. - V. 40. N4. -P. 388-395.

87. Cruickshank I.A.M. Isolation of a phytoalexin from Pisum sativum L. / I.A.M. Cruickshank, D.R Perrin // Nature. 1960. - V. 187. - P. 799-800.

88. Dickinson S. Studies in the physiology of obligate parasitism. 4.The formation on membranes of haustoria by rust hyphae and powdery mildew germ tubes / S. Dickinson // Ann. Bot. USA. 1949. - V.13. - P. 345-353.

89. Drijepondt S.G. Effects of growth stage, leaf position and races of Puccinia recondita f. sp. tritici on Lr34 resistance in wheat / S.G. Drijepondt, Z. A. Pretorius, F.H.J. Rijkenberg // Phytophylactica. 1991. - V. 23. - P. 53-58.

90. Dyakov Y.T. Population biology of phytopathogenic fungi / Y.T. Dyakov, M.V. Gorlenko // Sov. Sci. Rev. F. Physiol. Gen. Biol., Harwood Acad. Publ. UK, 1989. — V.4. — P. 1-35.

91. Dyck P. L. Genetics of leaf rust reaction in three introductions of common wheat / P. L. Dyck // Can. J. Genet. Cytol. 1977. - V.19. - C.711-716.

92. Dyck P.L. Identification of the gene for adult-plant leaf rust resistance in Thatcher / P. L. Dyck // Can. J. Plant Sei. 1979. - V. 59. - P. 499-501.

93. Dyck P. L. The inheritance of resistance to Puccinia recondita in a group of common wheat cultivars / P. L. Dyck, D. J. Samborski // Can. J. Genet. Cytol. -1982.-V. 24. — C.273-283.

94. Dixon R. A. Stress-induced phenylpropanoid metabolism / R. A. Dixon, N.L. Palva // Plant Cell. 1995. - V. 7. - P. 1085-1097.

95. Enkerly J.G.F. Elicitor of fungal xylanase does not depend on enzymatic activity / J.G.F. Enkerly, T. Boiler // Journal of Plant Physiology. — 1999. -V.121. — P. 391-398.

96. European virulence survey for leaf rust in wheat / A., Mesterhazy, P. Bartos, H. Goyeau et al. // Agronomie. 2000. - N20. - P.793-804.

97. Eversmeyer M.G. Epidemiology of Wheat Leaf and Stem Rust in the Central Great Plains of the USA / M.G. Eversmeyer, C.L. Kramer // Annu Rev. Phytopathol. 2000. - V. 38. - P.491-513.

98. Flor H.H. Flax cultivars with multiple rust conditioning genes / H.H. Flor, V.E. Comstock//Crop Sei. 1971. - V. 11.-N.l.-P.16-25.

99. Frazer R.S.S. Special aspects of resistance to viruses / R.S.S. Frazer // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000. - P. 479-518.

100. Genetic engineering of wheat for increased resistance to powdery mildew disease / M. Bliffeld, J. Mundy, I. Potiykus et al. // Theoretical and Applied Genetics. 1999. -V. 98. - P. 1079-1086.

101. German S.E. Effect of gene Lr34 in the enhancement of resistance to leaf rust of wheat / S.E. German, J.A. Kolmer // Theor. Appl. Genet. 1992. - V.84. -C.97-105.

102. Gold S.E. New (and used) approaches to the study of fungal pathogenicity / S.E. Gold, M.D. Garcia-Pedrajas, A.D. Martinez-Espinoza // Annu. Rev. Phytopathol. 2001. - V. 39. - P. 337-365.

103. Grayer R., Harbome J.B. A survey of antifungal compounds from plants, 1982-1993 // Phytochemistry. 1994. - V.37. - P. 19-42

104. Gultyaeva E.I. Triticum spelta as a source of new genes of resistance to wheat leaf rust (Puccinia recondita Rob. ex Desm f.sp.tritici) / E. Gultyaeva, L. Mikhailova, U. Walther // J. Rus. Phytopath. Soc. 2002. - V.3. - P. 1-6.

105. Hammerschmidt H. Inducing resistance: a summary of papers presented at the First International Symposium on induced resistance to plant deseases / H. Hammerschmidt, J.P. Metraux, L.C. Loon // European Journal of Plant Pathology. -2001.-V. 107-P. 1-6.

106. Hammond-Kosack K. E. Resistance Gene-Dependent Plant Defense Responses /KJE. Hammond-Kosack, J.D.G. Jones // Plant Cell. 1996. - V.8. - P. 1773-1791.

107. Harris P.J. Detection of bound ferulic acid in cell walls of the Gramineae by ultraviolet fluorescence micropy / PJ. Harris, R.D. Hartley // Nature. 1976. - V. 259.-P. 508-510.

108. Heath, M.C. Ultrastructure of host and nonhost reactions to cowpea rust / M.C. Heath // Phytopathology. 1972. - V.62. - P.27-38.

109. Heath, M.C. Fungal growth, haustorial disorganization and host necrosis in two cultivars of cowpea inoculated with incompatible race of cowpea rust fungus / M.C. Heath // Physiol. Plant Pathol. 1982. - Vol. 21. - P. 347-359.

110. Heath M.C. Plant resistance to fungi / M.C. Heath // Can. J.Bot. 1996. -V. 18. — P.469-475.

111. Heath M.C. Cellular interactions between plants and biotrophic fungal parasites / M.C. Heath, D. Skalamera // Adv. Bot. Res. 1997. - V.24. - P.195-225.

112. Heath M.C. Apoptosis, programmed cell death and the hypersensitive response / M.C. Heath // Eur. J. Plant Pathol. 1998 a. - V.104. - P. 117-124.

113. Heath M.C. Involvement of reactive oxygen species in the response of resistant (hypersensitive) or susceptible cowpeas to the cowpea rust fungus / M.C. Heath. New Phytologist. - 1998 6. - V. 138. - P. 251-263.

114. Heath M.C. The enigmatic hypersensitive response: induction, execution, and role / M.C. Heath // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1999. - V. 55. - P.l-3.

115. Heath M.C. Influence of carbohydrates on the induction of haustoria of the cowpea rust fungus in vitro / M.C. Heath // Exp. Mycol. 1990. - V.14. - P.84-8.

116. Heath M.C. Hypersensitive response-related death / M.C. Heath // Plant Molecular Biology 2000. - V. 44. - P.321-334.

117. Jabs T. The Hypersensitive Response / T. Jabs, A.J. Slusarenko // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000 - P.279-324.

118. Jacobs T. Haustorium formation and cell wall appositions in susceptible and partially resistant wheat and barley seedlings infected with wheat leaf rust / T. Jacobs // J. Phytopathol. -1989. V. 127. - P.250-261.

119. Johnson R. Genetic background of durable resistance / R. Johnson // Durable resistance In Crops / F. Lamberti, J.M. Waller, N.A. VanderGraaff. — Plenum Press, New York, 1983.-P. 152-163.

120. Kamoun, S. Resistance to Oomycetes: a General Role for the Hypersensitive Response / S. Kamoun, E. Huitema, V.Vleeshouwers // Tr.in Plant Science Pers. -1999. V.4. - N5. - P. 196-200.

121. Kaur M. Adult plant leaf rust resistance from 111 wheat (Triticum aestivum L.) cultivars / M. Kaur, R.G. Saini, K. Preet // Euphytica. 2000. - V. 113. - P. 235-243.

122. Kiraly Z. Relation between prenol metabolism and stem rust resistance in wheat / Z. Kiraly, G. L. Farkas // Phytopathology. 1962. - V. 52. - P. 657-664.

123. Kolmer J.A. Genetics of Resistance to Wheat Leaf Rust / J.A. Kolmer // Annu. Rev. Phytopathol. 1996. - V.34. - P.435-455.

124. Kolmer J.A. Virulence phenotypes of Puccinia triticina in South Atlantic States in 1999 / J.A. Kolmer // Plant Disease. 2002. - V.3. - P.288-291.

125. Kombrink E. Defense responses of plants to pathogens / E. Kombrink, I.E. Somsvich // Adv. Bot. Res. 1995. - Vol. 21. - P. 2 -34.

126. Kuc J. Phytoalexins / J. Kuc // Annu. Rev. Phytopathol. 1972. - V. 10. -P.207-232.

127. Kuc J. Protection of cucumber against Colletotrichum lagenarium by Colletotrichum lagenarium / J. Kuc, G. Shockley, F. Kearney // Physiol. Plant Pathol. 1975. - V.27. - №1. -P. 195-199.

128. Kuc J. Activated coordinated chemical defense against diseases in plants / J. Kuc, F.L. Caruso // Host Plant Resistance to Pests / ACS Symp. Ser, Hedin P.A. Washington DC: Am. Chem Soc. 1977. - V. 62. - P. 78-89.

129. Mains E.B. Physiological specialization in the leaf rust wheat Puccinia triticina Erikss./ E.B. Mains, E.S. Jackson // Phytopathology. — 1926. V.16-Nl.-P.89 -120.

130. Malamy J. Temperature-Dependent Induction of Salicylic Asid and Its Conjugates during the Resistance to Tobacco Mosaic Virus Infection / J. Malamy, J. Henning, D.F Klessig // Plant Cell. 1992. - V.4. - P. 359-366.

131. Martinez F. Characterization of Lr46, a gene conferring partial resistance to wheat leaf rust / F. Martinez, R.E. Niks, R.P Singh // Hereditas. 2001. - V. 135. -P. 111-114.

132. Mcintosh R.A. Pre-emptve breeding to control wheat rusts / R.A. Mcintosh // Euphytica. 1992. - V. 6. - P. 103-113.

133. Mechanism of resistance of wheat against stem rust in the Sr5/P5 interaction / H.J. Reisener, R. Tiburzy, K.H. Kogel // Biol. Mol. Plant-Path. Inter. 1986. -P. 141-148.

134. Mcintosh R.A., Wellings C.R., Pork R.F. Wheat Rusts: An Atlas of Resitance Genes. SCIRO: Australia, 1995. 220 p.

135. Metraux JP. A pathogenesis-related protein in cucumber is a chitinase / J.P. Metraux, L.Streit, T. Staub // Physiol. Mol. Plant Pathol. -1988. V. 33. -Nl. -P. 1-9.

136. Metraux J.P. Systemic acquired resistance and salycilic acid: current state of knowledge / J.P. Metraux // Eur. J. Plant Pathol. 2001. - V.107. - P. 13-18.

137. Moerschbacher B.M. Specific inhibition of lignificatrion breaks hypersensitive resistance of wheat to stem rust / B.M. Moerschbacher, U.M. Noil, L. Gorrichon, H.-J. Reisener // Plant Physiol. 1990. - V. 93. - P. 485-470.

138. Moerschbacher B. Structural aspects of defense / B. Moerschbacher, K. Mendgen // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000. - P. 231-278.

139. Naton B. Correlation of rapid cell death with metabolic changes in fungus-infected, cultured parsley cells / B. Naton, K. Hahlbrock, E. Schmelzer // Plant Physiology. 1996. - V. 112. - P.433^44.

140. Nelson R. R. Genetics of horizontal resistance to plant disease / R.R. Nelson // Ann. Rev. Phytopath. 1978. - V. 16. - P. 359-378.

141. Newton A.C. Variation for isozymes and double-stranded RNA among isolates of Puccinia striiformis and two other cereal rusts / A.C. Newton, C.L. Caten, R. Johnson // Plant Pathol. 1985. - V. 34. - P.235-247.

142. Nicholson R.L. Phenolic compounds and their role in disease resistance / R.L. Nicholson, R. Hammerschmidt // Annu. Rev. Phytopathol. 1992. - V. 30. -P.369-389.

143. Niks R.E. Early abortion of colonies of leaf rust Puccinia hordei in partially resistant barley seedlings / R.E. Niks // Can. J. Bot. 1982. - V. 60. - P. 714-723.

144. Niks R.E. Haustorium formation by Puccinia hordei in Leaves of Hypersensirive, Partially Resistant, and Nonhost Genotypes / R.E. Niks // Phytopathology. 1983. - V.73. - P.64-66.

145. Niks R.E. Failure of haustorial development as a factor in slow growth and development of Puccinia hordei in partially resistant barley seedlings / R.E. Niks // Physiol. Mol. Plant. Pathol. 1986. - V. 28. - P. 309-322.

146. Ohana P. Stimulation of callose synthesis in vivo correlates with changes in intracellular distribution of the callose synthase activator P-furfuryl-p-glucoside / P. Ohana, M. Bemiman, D.P. Delmer // Plant Physiol. 1993. - V. 101. - P. 187191.

147. Pathway of salicylic acid biosynthesis in healthy and virus-inoculated tobacco./ N. Yalpani, J. Leon, M. Lawton, I. Raskin // Plant Physiol. 1993. — V.103. — P.315-321.

148. Pathogen-induced proteins with inhibitory activity toward Phytophthora in-festans / C.P. Woloshuk, J.S. Meulenhoff, M. Sela-Buurlage et al. // Plant Cell. -1991.-V. 3.-P. 619-628.

149. Parlevliet J. E. Partial resistance of barley to leaf rust, Puccinia hordei. I. Effect of cultivar and development stage on latent period / J. E. Parlevliet // Euphytica. 1975. - V. 24. - P. 21-27.

150. Parlevliet J.E. Components of resistance that reduce the rate of epidemic development / J.E. Parlevliet // Annu Rev.Phytopathol. 1979. - V.17. - P.203-222.

151. Parlevliet J.E. What is durable resistance, a general outline / J.E. Parlevliet // Durability of Disease Resistance / Th. Jacobs, J.E. Parlevliet. — Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 1993. P. 23-39.

152. Parlevliet J. E. Durability of resistance against fungal, bacterial and viral pathogens; present situation / J.E. Parlevliet // Euphytica. 2002. - V. 124. — P. 147-156.

153. Peterson R.F. A diagrammatic scale for estimating rust intensity of leaves and stem of cereals / R.F. Peterson, A.B. Campbell, A.E. Hannah // Can. J. Res. — 1948. Sec. C. - V.26. - P. 496-500.

154. Pieterse C.M.J. A novel signaling pathway controlling induced systemic resistance in Arabidopsis / C.M.J. Pieterse, S.C.M. Van Wees, J.A. Van Pelt // Plant Cell. 1998. - V.10. — P.1571-1580.

155. Pretorius Z. A., Wilcoxson R. D., Long D. L., Schafer J. F. Detecting wheat leaf rust resistance gene Lrl3 in seedlings // Plant Dis. 1984. Vol. 68. - P. 58586.

156. Ride J.P. Lignification in wounded wheat leaves in response to fungi and its possible role in resistance / J.P. Ride // Physiol. Plant Pathol. 1975. - V. 5. -P.125—134.

157. Rubiales D. Characterization of Lr34, a major gene conferring non-hypersensitive resistance to wheat leaf rust / D. Rubiales, R.E. Niks // Plant Disease. 1996. - V.79. - N 12. - P.1208-1212.

158. Salicylic Acid: A Likely Endogenous Signal in the Resistance Response of Tobacco to Viral Infection / J. Malamy, J.P. Carr, D.F. Klessig et al. // Science. — 1990. -V. 250. -P. 1002-1004.

159. Salicylic acid is a systemic signal and an inducer of pathogenesis-related proteins in virus-infected tobacco. / N. Yalpani, P. Silverman, T.M.A. Wilson et al. // Plant Cell. 1991. - V.3. -P.809-818.

160. Sato N. The role of rishitin in localizating the invading hyphae of P-infestans in infection sites at the cut surfaces of potato tubers / N. Sato, K. Kitazawa, K. Tomiyama // Physiol. Plant Pathol. 1971. - V. 1. - P. 289-295.

161. Schulze-Lefert P. Establishment of Biotrophy by Paarasitic Fungi and Reprogramming of Host Cell for Disease Resistance / P. Schulze-Lefert, R. Panstruga // Ann. Rev. Phytopathol. 2003. - V.41. - P. 641-667.

162. Singh R. P. Association between gene Lr34 for leaf rust resistance and leaf tip necrosis in wheat / R. P. Singh // Crop Sci. 1992 a. - V. 32. - P. 874-878.

163. Singh R. P. Genetic association of leaf rust resistance gene Lr34 with adult plant resistance to stripe rust in bread wheat / R. P. Singh // Phytopathology. — 1992 6.-V. 82.-P. 835-838.

164. Shaw B.D. Germination and appressorium development of Phyllosticta ampelicida pycnidiospores / B.D. Shaw, K. Kuo, H.C. Hoch // Mycologia. 1998. - V. 90. - N2. - P. 258-268.

165. Shiwani R. G. Diversity for resistance to leaf rust in Triticum aestivum / R. G. Shiwani, Saini // Plant Dis. 1993. - V. 77- P. 359-363.

166. Shulaev V. Systemic movement of salicylic acid in virus inoculated tobacco / V. Shulaev, J. Leon, I. Raskin // Plant Physiol. 1994. - V. 105. - N 1. - P. 15.

167. Spielmeyer W. Identification and validation of markers liked to broad-spectrum stem rust resistance gene Sr2 in wheat (Triticum aestivum L.) / W. Spielmeyer, P.J. Sharp, E.S. Lagudash // Crop Sci. 2003. - V.43. - P.333-336.

168. Stadnik M. J. Inhibition of phenylalanine ammonia-lyase suppresses the resistance induced by benzothiadiazole in wheat to Blumeria graminis f. sp. tritici / M.J. Stadnik, H. Buchenauer // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2000. - V. 57. - N1. -P. 25-34.

169. Stossel P. Penetration and growth of compatible and incompatible races of Phytophthora megasperma var. sojae in soybean hypocotyl tissues differing in age / P.Stossel, G. Lazarovits, E.W.B. Ward // Can. J. Bot. 1980. - V. 58. - P. 25942601.

170. Systemic acquired resistance inArabidopsis requires salycilic acid but not ethylene / K. Lawton, K. Waymann, L. Friedrich et al. // Mol. Plant-Microbe Interact. 1995. - V.8. - P.863-870.

171. Takahama U. Hydrogen peroxide-dependent oxidation of flavonoids and hydroxycinnamic acid derivatives in epidermal and guard cells of Tradescantia virginiana L. / U. Takahama // Plant Cell Physiol. 1988. - V. 29. - P.475-481.

172. Thordal-Christensen H. The barley / Blumeria (syn. Erisiphe) graminis interaction: a case study. In: Mechanisms of resistance to plant diseases / Eds. A.J. Slusarenko, R.S.S. Fraser, L.C. Van Loon. Dordrecht, 2000: 77-100.

173. Tsuji J. Phytoalexin accumulation in Arabidopsis thaliana during the hypersensitive reaction to Pseudomonas syringae pv. Syringae / J. Tsuji, D.A. Gade, R. Hammerschmidt // Plant Physiol. 1992. -V. 98. - 1304-1309.

174. Tucker S.L. Surface attachment and pre-penetration stage Development by Plant Pathogenic fungi / S.L. Tucker, N.J. Talbot // Annu. Rev. Phytopath. 2001.- V.39. -P.385—418.

175. Tuzun S. The Relationship Between Pathogen-induced Systemic Resistance (ISR) and Main (horizontal) Resistance in Plants / S. Tuzun // Eur. J. Plant Pathol.- 2001. V. 107. - N1. - P.85-93.

176. Ultrastructure and histochemistry of the resistant tissue surrounding lesions of tomato bushy stunt virus in Gomphrena globosa leaves / S. Pennazio, G. D. Agostino, A. Appiano et al. // Physiol Plant Pathol. 1978. - V. 13. - P. 165-171.

177. Van Ginkel M. Breeding for durable resistance to diseases in wheat: an international perspective / M. Van Ginkel, S. Rajaram // Durability of disease resistance / Jacobs T., Parlevliet J.E. — Kluwer Ac.Publishers, The Netherlands, 1993.- P. 259-272.

178. Van Loon L.C. The induction of pathogenesis-related proteins by pathogens and specific chemicals / L.C. Van Loon // Neth. J. Plant Pathol. 1983. - V. 89. — P. 265-273.

179. Van Loon L.C. Systemic induced resistance / L.C. Van Loon // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon — Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000 P.521-574.

180. Vanderplank J.E. Disease Resistance in Plants / J.E. Vanderplank — New York, London, Orlando: Academic Press, 1984. 326 p.1. УТВЕРЖДАЮ:

181. Зав. каф. селекции, генетики и физиологии растений1. Н.Г. Казыдуб

182. Исполнитель: аспирант каф. селекции, генетики и физиологии растений1. Т.Ю. Штубей

183. Проректор по научной работе1. Н.Б. Гаврилова

184. Зав. лабораторией селекции пшеницы и озимого тритикале1. Г.М. Серкжов

185. Исполнитель: аспирант каф. селекции, генетики и физиологии растенийfisírf Т.Ю. Штубей

Информация о работе

Штубей, Татьяна Юрьевна
кандидата биологических наук
Москва, 2009
ВАК 03.00.12

Диссертация

Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Цитофизиологические аспекты возрастной устойчивости мягкой пшеницы к возбудителю бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы