Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологически активные вещества фитопатогенного гриба HELMINTH0SP0RIUM TERES SAC.

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Физиологически активные вещества фитопатогенного гриба HELMINTH0SP0RIUM TERES SAC."

и u/ц

АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БОТАНИКИ им. В. Ф. КУПРЕВИЧА

На правах рукописи

ПОЛЯКОВА Надежда Викторовна

УДК 581.192

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ФИТОПАТОГЕННОГО ГРИБА HELMINTHOSPORIUM TERES SAC.

03,00.12 — физиология растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск — 1993

Работа выполнена в лаборатории физиологии больного растения Института экспериментальной ботаники км. В.О.Купревича АН Беларуси.

Научный руководитель: доктор биологических гаук А.Б.Волынец

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор В.П.Деева кандидат биологических наук Г.Н.Шанбанович

Ведущая организация: Главный ботаничесгсий сад РАН

Защита состоится 1993 года в "'У*

в

часов

на заседании специализированного ученого совета по присуждению ученой степени кандидата биологических наук ( К Q06.Q4.0I ) при Институте экспериментальной ботаники ни. В.Ф.Купревича АН Беларуси по адресу: 220072, г. Иййсх-ГСП, ул. Ф.Скорана, 27.

С. диссертацией моеио ознакомиться в Центральной научной библиотеке иу. Я.Кола.са АН Беларуси.

Автореферат разослан 1993 ГОда

Учешй секретарь

специализированного кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность уемм. •итопатогвмннв грибы наносят больной ущерб уроки сельскохозяйствен!« растений. Иногда он» сводят на мет все усилия сел«жпионеро1, превращая высокопродуктивные сорта растений • евса противоположность. Стабяляаацяя урожая от двИствия меблаго-грилтюа факторов ( * том числе и грибной инфекция ) остается одной я* основных а »дач современного сельского хозяйства.

Достижение »той цели может идти несколькими путями: посредством поплення устойчивости сельскохоеявственных культур или ослабления агрессивного потенциала л гогеиов, или тем я другим спосо-бема одновременно. В евбом случае при реаеяян такой задачи полезем будет тиснение регулятор«« механизмов пораяеияя я защита растений от латогемов.

Вопроси взаимодействия растений-хозяев н нх патогенов давно привлекает внимание фятопатофгзиологов на уровне основного обмена ( Купревяч, 194?; Сухорукое, 1952; Рубин, Арияховская, i960; Андреев. 1979; Серова я др., 1962; 1986 ), общих н специфических tokchrob ( вяжиппов я др., i960; Ннкуленхо, Чкаников, 1967 >, защитных веществ ( Крукванк, Неррин, 1968; ЫвтлящкиЯ, Oaepeijsoa-сжая, 1973; Волуяец я др.. 1991), витаминов и гормонов ( Купревнч, 1947; pt5e, 1976; Нааяи н др>, 1980; Уинов и др., i960; Чигрин и др., 1961; Чкаников к др.,.1984 ), И хотя общность гормонального кокплекса высаих раетеняЯ я фятопатогенных грибов известна ( Ыу-ройце», Агояетинова, 1973; Рубин я др., 1975; Филиппов к др., i960 ), роль Нх в патогенезе до снх пор не совсем ясна. Что же касается гриба н. tiri« • to фнзкожогическя активные вещества (фав) его совеем не явучекн, хотя вредоносность вызываемой им сетчатой пятнистости ячменя все больше беспокоят растениеводов.

Цели н задачи исследования. Цель» работа являлось изучение характера вццеленяя грибом н.*«г«а М0 * процессе развития и выяснение их роли во взаимодействия патогена с растением-хозяином (ячменем).

Конкретные задачи сводились к следующему:

1. Определять дямамяяу какояления биомассы патогеном h.tiru.

2. Идентифицировать SAB культур «льной жидкости и мицелия гриба.

3. Изучить характер изменения компонентно; з состава и соде] жаяяе SAB в процессе роста гриба.

4. Исследовать патогенного активное» культуральков яядкоетв гриба B.terea н ее отделыах (растр!.

5. Определять роль аиогенного воэдеЯствмя SAB на развитее гриба в культуре м сетчатого гелытктоспориоаа на растениях ячивяя.

Научная новизна работы. Впервые ведедека и иденткфкцироваш ФАВ гормональной в феиольной природа > культуравмюй нидкости и инцолнм гриба н. tarta . Научен «х состав и содерэшхе в процессе развитая патогена. Баяв лена связь роста к развития гриба с изаело-itaeu состава и содерааиня CAB. Установлена роль этих ведаете в проявления грибом патогенных евойств. Если цятоктшвд в оевдвпод регулировали веготативиЛ рост кщвлия я какоплеюе его биомассу, то переход гриба U СПОрОШВвККП II ^эрляронагагэ ЯИЗИЭСПОСОбКНХ К01ЮДКЙ бил свяаtai прездо всого с уровней содерашшя ABIC к фсиолыси соеди-коиай, обуславливая поикеиив ero вирулентности.

Теоретическая и практическая пакность мф^тц. Получшсиз коеуо дшоав раскрывавт ванггго роль SAB горкошиаиоЗ с ^зеольноЗ природа в процессах сопряаениого развитие граба H.terea и форшроваюя его пьтогсюшх свойств. Зкакао SAB гриба н. teres в ролз их в развитии шщолмя в ы»факц2ошгшс структур ysasiíaacr lia ярхизягааяьцуп eosííoc-tiocTb рогуларовиа«; e noucqiB егкх согдшгскяЗ Bsmjooniocsicifi рас-тснйл-ховляиа в ййтогс;и с цальи сшяскня врздокосшсто поел одного и получения високоЕйчвеггвикого спорового изтершиа для использования о селскцгш ш устойчивость ячувня в гшгьшитосазриозу.

Апррбегуя работу. Результати исследований доложе«а иа Есссовз-ких вои|®регц?иях ■ "Йизислого-блохи^чосскс ос новы KiSjyi.^Tora расте->оШ с гркбкда болезнда».'jp¿c»«k»ít »'./4*. • jös8» "Ь^лтировадас б екпз-бированио роста ыг.ярооргымзуав " , /Цучино > I2Q3; на. Второй еъегдо Всесоюзного общества ¿¡¡экологов. растет«, .Mattes, 1&Э0.

Публикации. По' теаа' дйсёе&тааян опублнкова:» 5 каутаи работ.

Структура работу. Jfac¿epT¿ipui состоит ва в ведомая, обоора литературы, описаиия объвктов и' истодов исследования, выводов я списка литературы» вклвчшаего 163 источника, из юн 103 - на русской и 80 - кнзйтрашйа язиках. Диссертация изложена ка 1'гЭ страницах, вххвчает 20 таблиц я 20 . рнеухков.

Объекты и методы исследования

В качество объектов исследования использовали вокпоконти пато-систвыы: ячмень - гряб Balslathoeperloa teree Saee.í возбудитель сетчатого гвльюнггосяоркоэа), представлявших собоЯ ленинградскую

популяцию гриба и резкие по устойчивости сорта Пчиеня ( Надя - во-спряямчявыЯ; Замрсяя* - среднеустаЯчквыЯ; Км 1192 - уетойчиен*).

Эиетрыгц*» 9АВ я» культуральной жадхостя к мяцеляя гриба проводили методой сястюгатячеехого аиаяява ( Болннсц, 1960), последовательно получая афгрнуа ( рН 3,0 ), атнкацвгатнуа ( рН 3,0 ) я н-бутапольмуэ фракция ( рН 3,0 я 7,8 ).

Для групповой пдеитифяк&цяи ЗАВ использовали двумарнув восхо-дкцув хрокатографга на бумаге, качеетвеккыа реакция я бнотееты.

Хроиатогрвфярованяв эфирной фракции проводили з системах растворителе.!: I - иэопропалознЯ слярт - аымяах - вода (12:1:1) и II - 5%-я укеуская кислота; атяла^етатной: III - гэопропиловыЯ* свярт - еккяая (0:2) я I - изопропиловиЗ слярт - екяиак - вода (12:1:1); бутансльной: 1У - бутанол - еизгпм (10:7) н II - 5^-я укеуекая кислота ( для цятокяюшов ) я У - БУВ (4:1:5) и II -5%-я уксусная кпслота ( для фгнолыак коньогатоа ).

Прп хрозатогра^яросакаа в тонком слое пряканялн сялуфоловиа пласташся иг -254 с сястеяая растворителей: для ауксинов: БУВ (24:10:10) ( Езккер я др., 1С09 ); для цятогшгатоз: хяорофоры -кэтакол (9:1) < Цугьгааитов, 1987 )} для АБК: хяорофора - этял-ацатат - уясустз кислота (1С0:1С0:1) ( Белинская я др., 1990 ).

Бкологячееяая актявиоеть ауксинов определялась по иэтоду Бояраяна ( 1974 ), келолкяуя пгонкцу ЕЬфоповегая 8СО. Стаидарт-!гость колссптаясЗ гешепя проверяли кэ основания, хравой распределения ( Драхяга, 1966 ). .

Бнодогячзекув аятявкоей» габС^рэлляиоз оценивали прп помочи • метода ЦуроЕпэва п Агкяс?нх6воЯ (1973) ка проростках карликового гороха сорта Ппокер; АБК - катосто по прораетагата семян гориицы сарептсяой ( Нлаолаэва, Дал едкая » 1963 ) и цитоккиинов с помощьа амарантуе-теета ( В1(1<Пп8*оз, тьопаэ, 1973 ).

Содврзмшаа вуксквов п гибберылииов рассчитывали на основа« гсгя биологической активности.

Идентификации и количественное определение цятокининов осуществляли методом жидкостной хроматография ( Белинская я др., 1969; 1990) ка системе приборов для ВЭЮС фирма ькв (Швеция).

Определение еодержакяя АБК проводили методом ВЭЯХ, используя регистрируема интегратор.фирмы цд е калибровкой по внеонему стандарту, где расчет вехея по типомш программам е учетом выхода я плочадя пика вецеств ( Белинская * др., 1990

Содержанке фенольных соединен*! определи* спектрофотсшетркч«-ски ( Иаятаков к др., 1971 ), Расчет содержания еаободшх фенолышх соединений вели по кофейное, а фенольных хоньвгатов» по хлорогено->оВ кислотам.

Заражение ячменя гельминтоспориозной инфекцией осуществляли в у слова« светокультуры посредством опрыскивания суспензией конидий в концентрации 5-8 тыс.сцор/ыл воды и последувцни содержанием растений во влажной камере а течение 48 чае ( uirr , 1382 ), ж. так&о » результате опрыскивания целых растения ячменя культуральксй жидкостью ( опыты ia vir* ) к наиоеекия на отрезая листьев ячменя культуральной жидкости к ее фракция в объеме, соответствующей ICO us ( огшти in Titro ) ( Афанасенхо, I960 ).

Роль эцдогсиных в эхаогеюшх САБ я *х otecca в патогенезе гельмннтоспориоза оценивали ло росту нацелив грива в.teres на гадкой н твердой средах в присутствии »тмх веществ, а тише по характеру поражения и спорообразоыишя ( Bartly et al., Igao ).

РЕЗУЛЬТАТУ И ОБОГВДЕНИЕ

I. Характеристика р о?9брнностр рост» гриба Н.tarea.Рост ка-целяя гриба Н.terco научали на жидкоS среде Чапека до 40-дневиого возраста. Б течение первых 3-5 дней иабладахся прядошшЯ рост гриба. До 20-30-диовного воараста гриб активно рос, заполняя весь обгва культуральной жидкости. При 8той цвет мицелия изменялся от белого к серому. К 40-дневному возрасту гриба заканчивался рост к начинался лизис мицелия. В динамике роста патогена выделено 4 пе-"риода, соответствующие 4-« фазам роста гриба ( рие. I ).

Первая ( латентная ) - от прораетакая кокядяв до ускоренного роста кхцеляя. От продолжалась 8-10 дне!.

Вторая ( экспоненциальная ) характериаовалаеь наиболее быстром ростом я пропорциональным нарастанием массы мицелия во времена ( 10-22 суток ). В третье! фаза ««медленного роста ( 23-32 суток) отмечалось снижение скорости роста я накопление биомассы гриба.

На четверток заключительной фале ( 33-40 суток ) рост кяцелия прекращался совсем. К концу ее яасяогпало спорообразование.

Сходный вид кыала кривая учета массы сухого вецеста* в зависимости от возраста гриба к.tere* ( см. ряс. I ).

14,0

12,0

10,0 8,0

6,0 4.0 2.0

0,4

0 А

отн.ед 0,700

0,600

ф 0.500

I 0,400

§ 0,300

0,140 0,130

0,120 0,110

« 8 12 16 20 24 28 3? í3

Возраст, tyr.

Рис. I. Кривы* роета гриба H.Ureeno величине массы сухого (I) и сирого (2} вецества мицелия

Y

А'

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Jo 38

Возраст.,сут.

Рие. 2. Содержание ауксинов (а) и гиббвреллииов (б) в кудь-гуральио* жидкости гриба я. tarea 7

Идентификация, состав и содержание физиологически активных вездегтв гриба H.teya«. ФАВ изучали одновременно в культур альиоВ жидкости и мицелии гриба по едино! схеме, включающей их обнаружение и идентификации, определение соетааа и содержания в процессе роста и развития, т.е. в онтогенезе.

Ayrсини. В эфирной фракции культуральной жидкости поело двумерного разделения на букаге в снстеиа* растворителей I к II было обнаружено 3 пятна, которые по флуоресценции, качественна реакциях! и хроыатографячвекой подвижности отнесены к свободные ауксинам. Они стимулировали рост отрезков колеоптилей паеиаца ка 13-16%. В мицелии гриба выя в л но только одно соединение, соответетвуодео по tit ауксину I культур альной жидкости.

До 10-дневного возраста гриба Н.terca ауженщ но обнаружена, равный образец, как и в период форкгровакая поцидиЭ (35-40 суток) . Основным КОИПОНЭКТОЯ било С00ДНН31Ш0 I, прясутствуг^со на всех остальных фагах роста гриба.

Содержание ауксинов в культуральной жидкости, рассчитанное & ыкг/экв.ИУК/л, нзоолкко. О из пз прогнало 0,163 игг/зкв.л. и било ыаксюгальига в возрасте 20-22 сут°к ( ряс. 2 ). В ивцедан грнба биля обнаружена слодо ИУК.

Гкббсрблдшт. В атйлацотатнои вэвлочекга ко жультуральноЯ жидкости и исцелил гриба Н.teres при зфоыатографзроваиаи на бумаге в системах растеорягелсЗ III н I обнаружат соответственно 6 я 4 пятна, отнаеонкиз по кошиоксу признаков ( Еасшсц, Ппаьчс-с иго, 1973 ) к свободная гкббореллинаи. Коиьвгати гнбборедлкнэв & н-б|гтбнодьно« экстракте огсутстговаля. Вса свободкао габбороллкш, кроыо всцества 4, достоверно егхиуляровехх рост зп;;коталсЗ горога сорта Пионер, иногда весьйа существенно ( га 53-1438 ).

Состав гиббереллинов еолоб&лся о? 3 компонентов ( соараст 10 суток ) до 5 ( кктокекЕтгЛ рост в cnoponosoiae ). Общага кои-понентаи! длл ыяцалкя н культуралыгоЕ юда/оетв Сдай соединения 1,2,4 и 6, т.е. в основной слабо- и силькоподсгса^о всзсствй.

В то же вредя, содержание гкСбороллниоо в сультуральиоЕ жидкости, судя по бкслогкческоВ активности, достигало иааскыукз. в возрасте 22 суток ( в конце фазы кнтеисивного роста ) и превшало 0,7 mtr/эхв.л. ГК. , тогда как в остальные периоды оно практически не изменялось ( cu. рис. 2 ). Гибберемины кяцалия содержались

Рис. 3. 1^ценги({мк&цмя цятохикинсш « культуральиой жидкости (б) и мицелии (в) гриба нл««* по времени удержания на колонке; а - контроль; I - зват нрибозид; 2 - изопентекиладекинрибоэид; 3 -эевтин; 4 - дмгмдрозеатмн; 5 - изо-пентениладени»

• следовых количествах.

Цитокининк. В объединенное и-бутанольной фр*.ип» жудьтураль-ноЯ жидкости при раздел ежи двуывршш восходяща елоеобоы на бумаге в растворителях 1У и II выявлено 5 всцеета, которые по флуоресценция к совокупности хроматографмеских данных бил» отиссеки ц цигокиюшав. В м-бутанолыюи акстракто гриба присутствовало только одно соединение, тоддестаениоо цатокяиацу I Еультурй.-ько2 садкосгп.

Далькейсув идент«|лсаф;а цатосяшшав прОЕоднс: истодам;: топзо-слойиой к високоэф$эктивкоЯ ЕмдЕостиой хрог^угогра^лв. Цзтедои ТСЗС с использование« ы&тчиков били обиарукаа в еультургльпоЗ гадасс-ти зеагки, ввагиирибозид, квопшт^кладешн с ai 0,I;Û,3; 0,9 cooTïercTïOiaio. Методой БЭПХ по вродаы ударгаша кд cozosao Ojxa иденткфяцировсии в дополнккв s вкясовяе«аса tvrtoKuwuiau tassa дягидроэеатки к паопситешиадсилнрибознд ( р»с. 3 ). E^ps-

се.чмиП пкг принадлежал ссатинргЗоагду пах для судь'ОфйяинзЯ су,-кости, тыг и кмцолия. В шцехг.к сб^ру^скз только S цзтомакка: осатккрибс кд в ивопвктсгйлздмашркАозад.

Сосгаа цятошвшоз увелгчясамя в процгзго раагкп® rjxaCa. Tsk, только I кик—■'»си ( ссатыфабоакд 5 oâttp^cii с Ю- i: 22-" дк«вгеа культурах. Наябо«з nosniZ. »»Sop кх ( чегур» ) юблдаг-сг. s период иктснгисного роста гр:зОа С 23 суток \. D (¡¿чдха и концо развития гриба oint из г^хгаош.

1!акекк&»кве содврмке rstoccisuîoo s гульзуг-ааьиаЕ х«д*ос-vt:, определенное с nouoqbs СЭЗХ, вр::хо^хос1> 1-- 21-а сутсн вульти-, впрозаинж гриба и сосгаягяао 705,10 ккг/д ( ряс. 4 ). 0ешш:с2 вклад в сукадриоо содергзкяо tz&msmatmoro eoawstaea виоехд sca-тшгрхбозпд, кохячаетго sosopcro в втс;у воервету достигало 07Э,5£ ыкг/л;

В хяцёхкк содергшнв цятоеякшот Сило jjiîiiiv-raibii^! к достигало 0,393 ихг/л ( еа. рис. 4 ).

Результата опредеяешш содсрзашя цктоянзшоо с со-оцьз feo-твета давала картину, сходку« с дaiazsa, вэяучешшз с иоиоаьз ВЭЯХ, Одкзго содврзаюш било »зшв ( кмошуи 251,7 »кг/я что, по-видтгогау, связано с коодяглковой ьктпвкоетыз pastas kcizi2!is:> тов к биотесту.

Абсиизовая кислота. Для обдарувемнз АБК вспольэовьМ фракцию культуральной жидкости с кададая гриба. С псйкедо ывтода

мкг/л 700

650

600

450 400

Я 3&0

3 ЗСО

£ 250

1С0 50

1,0

0,5

ГО 12 14 !Ъ 10 20 22 24 23 30 32 34 36

Возраст,сут.

Рае. 4. Дчхг5ста н&пшвюя ц>л<жк;анэв э кулыу-рхаьиаЛ гпг^оспс (I) я ¡¿»целей <2) гряСа

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 и 36

Во»рвет,су».

Рис. 5. Дикапли нахооленял АБК ж хуяьтуральдой жжд-жостж {I) ж шгавлн* (2) грива, 3) - биотве» II

тонкослойно* хроматографии на пласфнжах а11и*с1 ОТ-254 по положение метчика определяли юну фитогориона ( Н* 0,6 ). Далькейяув идентификации АБК осуществляли е помощь» ВЭХХ по времени удержания ма колонне, которое соответствовало 4,38 мян. для культураль-ной жидкости и 4,37 мян. дм мицелия { ряс. б ).

Содержание АБК огределяля методом жидкостной хроматографии на колонке. Фитогормон не выл обнарухен-до 10-дневного воараста. Наибольвее его иоличество ( 446 мяг/л ) достигало к 29-му див культивирования гриба ( ряс. 6 Для мицелия характерно низкое содержание АБК; в период е 21- по 32-е сутки роста гриба око составляю 0,044 мхг/л.- 0,21 мкг/л. В другие периоды роста этот фито-гормон отсутствовал ( см. рие. 5 7«

Данные по содержание АБК, полученные с помощью биотеста ( семена горчицы сарептской ) показывали сходный характер накопления АБК грибом я культуре.

Таким образом, и,\мш ■ процессе роста продуцировал значительное количество АБК, содержание которой, учитывая локальное накопление ■ тканях растекия-хоаяина, может достигнуть больаой величины.

Детальные соединения. Культуральну» жидкость я мицелий гриба н.игм анализировали на наличие фенольных соединений, для ввделеяия я идентификации которых использовали эфирную и н-бута-нольнуо фракции, В кислой фракции эфирного экстракта иа культу-ральной жидкости хроматографически ( на бумаге ) в системах растворителей Г я II было показано присутствие 14 свободных фенольных соединений, тогда иах в цяцелии - только 3.

В н-бутанольной фракция хультуральиой жидкости гриба темя же методами выявлено 17 фенолышх шоньвгатов я 5 - в мицелия.

С помочьв качественных реакций, растворимости и хроматограф*-ческой подвижности на бумаге в системах растворителей 1-У была доказана фенольная природа компонентов свободной и коньвгирован-ной фракций. Дальнейшее сравнение их свойств со свойствами известил свободных я коньвгироваяных фенольных соединений высших растений показали их равный характер. Тем не менее их можно отнести к свободным фенолкарбоновнм кислотам и их афярам.

Состав свободных фенольных соединений сильно колеблетси по фазам роста гриба. До т4-дневного возраста оыи не бмли обнаруже-

ни в культуре, л махсимаяьтй набор юс ( 12-13 компонентов ) достигал в период с 22 по 36-е суткк развития, т.е. в фазах замедленного роста и стационарной.

Что касаемся фемольких хоиъпгаго«, то они не выявлены до П-днэбнэго возраста. Среди этих веществ обнаруяен всего один компонент, при су тствугцяй на зсох {азах развития гриба. Наиболее пмроккЗ кокпонснттЗ со с таз фгкольних коиьогатов ( 7-8 соедине-кяЯ ) характерен для заклзчятааьпоЯ стгцнокаряой фаза роста гриба ( 32-40 -э сутга ).

В дяглиава вцдзхзизя свободшх фанольнах соединений было об-кару=гко 2 uixc:"rjz:\: э 22- н ¿О-дненюц возрастах, содеряанзе которых составляй соответственно 52, 1870,17 кг/л культурадь-коЗ гядкостэ, Одпп из макекаушз приходился па период наиболее ¡лггеяеявиого роста граба, а зторсЗ - период полного прекрз-пская роста ккхвлзд ( ряс. 7

Ihscnas.'so яоь'ьпгяровгипш: ^гполызя соедикенлЯ несколько отлячзлось от каяопяакад езободгглх СС. Было обпарузено

3 iriEEr^ta: пзргнЗ ( 17 дцсЗ ) преходя тел на ранний этап роста грзбз, зторой - га 2ок?ц фаги зпгзяеяопого роста мицолия (23 дкя ) а трзтг.З - га епоронопгдое гряба { £3 днгй ). Последний нзясяцуа - г::глбодсэ згПчкгглышЗ, которому соответствовало са-дарзаклз 120,47 ar/л кульгур?лы!о§ г:*дгосги ( са. рас. 7 ).

Э цзяса дозко ог-птдгь, что дяиаааза содераакия саободшх §гколъкгх в ах ко;а>згагза С2од::а,н основные иакекму-

ík каяопаегая согпадкэт.

Слсдоватальпэ, состав а содержите ЗАВ тесно связаны с фор-ктфозгжез ияце^зпя я як|2ецяокиьс: структур гряба н.taren . í& ездзльггх стадиях рзэзятяя рзгулятори роста не глявгега, т.к.,

веладссряз кх гаэсого содержания cim полкоегьп расходуется з процгссах роста гриба. Б фазэ яитенеявиого роста патогена пзбмточкоэ кокячеетво ауксинов и Скольких хокьегатов su-додяэтея so siirsrn среду, обеспечивая благопряятнуа экологическую нгву для гряба: еятавацяэ н стабклмзацгэ продуцируемое ферментов ( Волыкец я др., 1991 J, размягчаете клеточшх стенок растекяя я пряток пятательшх веществ а патогену ( Полевой,-1932 ). Наясикалько-э содержание гормонов отмечается в конце фаги интенсивного роста граба, а замедленное я полное прекращение выделения их в среду роста происходит на фоке резкого падения

4,57

4,37

Гл

J

Л

4,39

Рис. б. Идентификация АБК в мицелии (б) и в культу-ральной жидкости гриба Н,*«г»4,а - метчик АБК

мг/л ■140

120

1С0 | 80

Й

о ¿л о ™

20

I ! !

/

/

к

V

10 12 14 ;е 18 20 22 24 26 28 30 32 34 За

Возраст, сут.

Рис. 7. Динамик* накопления свободны* (I) и коныпги-рованных (2Ь}«нолыо^х соединений в процессе роста гриба я.«»г«в 14

уровня гормонов я прогрессирующего накопления иигжбяторов ( АБК п феможьгавс соединения V '

Определение naforatcàOc-tBOicl'B отдельных Дракпий культура-л^ной жидкости n.tur^a. Стиала'определяли характер поражения ячменя еуспензй» спор в искусственна! условиях. Прквнежи болезни на листьях проявились через 3-5 дней. При этом листья устойчивого сорта Км 1192 перекались слабо С 1-1,5 балла ): отмечалась точечные мокрое» без хлорознэго окружения. Листья ячменя сортов йадя и Зазорckttd била покрыта tcmksih пятнамн в виде штрихов, оаайалггаих хлороэнсП тяакъв ( 3-4 балла ).

В опытах la vitre патогенные свойства культуральной гид-гостя гряба аселэдовала г« отрезках листьев ячменя. В целом получаля сходную вартнну как н при зярехекш растений спормга, однако порзясгае оказалось значительно слйбев у всех трех сортов. Вздгаю, ото связано с там, что в пультуральиой падкости помимо веществ, насущшс патогеннуэ нагрузку, содержатся я протнводейет-вуещие нм компокзати ( шпшокиеяота, бедхя, штанины н др. ).

Лая выяснения ролн ЗАВ гркба я,ter«« а патогенезе ячменя из кулмуральноЗ огдкоетя вгдолялп отдельные фракции, которыми действовали на отроага листьев теяэия. Характер и степень поражения зависела не только от природа зкстрацеллшярных веществ, но я от возраста граба. !£аксвкальное порйаокпо ткахев ячменя вызывали воЕПонвнти в-бутаяои»коа фрахцла, содержащей цк то хинина я фвколькаэ когеьвгаты в возрасте 15, 22 я 30 суток, и напоминали характер псрааегая епоракя гриба. В авньаеЗ степени ивду-цяровалж поракение вещества этилацетатисЗ фракция { гябберелля-!С1 ) з соврасте 22 дней, компоненты эфирной фракция ( ауксины ) практически ne вызывали признаков гелмтктоспормоза.

Изучение роли экзогенных ДАВ в патогенезе гольминтоспоряо-еа ячменя. В дальнеЗвем к отдельным фртряи культуральной жидкости гряба добавляли SAB я той или шюЯ комбинации и действовали на отрезки листьев ячменя. Добавлен*« к эфирной фракция КУК ( Ю-6- ПГ7М ). АБК ( КГ4* Ï н о-жумаровоЯ кислоты ( 10 ыг/л) не изме. ио степени поражения.

Совместное «несение гмбберелловей «слоты ( 10 - 10"т1 ) и етилацетатной фракции усиливало степень поражения листьев я сторону увеличения некроза.

Однако тяболве схльиоа заболевание тзиг&жп кокяонйиты и-бутаиольной фракции сошестио с цитохиюшаыи ( Ю"6- 10" U ). При его» степень пореяенмя возрастала е 2-2,5 до 3-4 баллов, а пораженный участок занимая практически в с» поверхность отрезка диета в виде ярко выраженного некроза.1

В то же время внесение свободных фенольгах соединение снижало патогекность бутаяольиой фракции. При внесении se коыбина-ции ФАВ; п-кумаровой вислого, зеатона и аедтимрябозида признаков заболевания но било обнаружено совсем. Такое действие экзогенных фенольных соединений доено бшо ожидать, т.к. ota кг тождественны эвдогетши фзиолаи гриба, обнаружении^ в сул;туралькой екдко-сти я, согласно «изЕфшея литературнза датака (BaaiWwebasxae е.6 1588 ), ишолюшт в растениях зофтолв роль, т.о. падавл/ззт развитие ик$екцхи.

Наряду с опиггтг ín ríiro роль экеогегош САВ в патогенезе гельмннтоспорноза изучали и tu нзлых растениях ячеонл. Действие разных исдвств и их екессй на проявлено болезкя било вводяпаковка. Наиболее выраженное влиядае оказывала свободная ( форуловая и кофейная кислоты ) г коньагпроватшэ ( хлорогеновся кислота ) фэнолькыэ соединения. Она, каждое в отдельно ста ( концентрация

^усиливали признаки поражения дчыеая в ускорял« кх проявление на всех исслвдусаах сортах ячаеня ' 2-3 балла ). Пра внз-сшш же комплекса фзнольклх соедтшмй пораженке было более ' сильны» ( 4 балла ), быстрин ( на 3-4-в день ) к вевобцпа.

Совместное внесение цитокягешов я феиолышх соединений ускоряло я усиливало проявление болезни на растениях всех сортов, но в ыоиъшвй степени, чш в предздуцем елучае. Заболевание проявлялось раньпе, чек в контрольных растениях, однако листья долгое время оставались зелеными.

Сходное влияние на течение гелъыиитоспориоза ячненя оказывала еаесь ГК3 с цнтокикинами, однако степень н скорость поражения растений стекалась ( до 60-70} ).

Комбинация КУК, АБК к фенольных соедккв:кй вкгиаала лиаь слабое поражение растений восприимчивых сортов.

Следовательно, экзогенные фекольные соединения и цитокикины способ», усиживать развитие гельминтоспориоза ячменя в опытах la rltre и ia т1т# , тогда как другие 9АВ были менее активны

или совсем не оказывали влияния на развитие болезни.

Влияние экзогенных физиологически активных веществ на рост гриба H.t»pgat Влияние ФАВ на рост гриба выясняли на твердой и жидкой средах. Наиболее активными соединениями на агаризовалноЯ среде были цитоиининц и фенолькые соединения, причем они оказывали на рост мицелия гриба и спороношение противоположное действие. Если цитокиники в концентрациях 0,01-1 мг/л активизировали рост мицелия и задерживали или даже прекращали спорообразование, то фенольны» соединения (хлорогековая, ферулозад и кофеЯдая кислоты) в концентрациях I-ICO кг/л и AGK ( 0,01-1,0 иг/л ) ингиби-ровали рост мицелия и ускоряли спорообразование на 3-4 суток. В контроле оно наступало на 6-иа сутки.

Существешсда образоц отличалось и качество cnopoDoí! продун-цнн гриба. Споры, сформированные под влиянием фенольннх соединений и /ЕК, характеризовались более круглыми размерами, погкзен-ной жизнеспособностьр и вирулентности). Заражение такими спорами ячменя сорта Заэерский вызывало более сильное поражение растения на 3-4-е сутки, а то время как спора из других вариантов - только на б-7-е сутки после инокуляции.

КУК и ГК в иезштуею« концентрациях практически не оказывали влияния на рост шцелия к спорообразование гриба.

Примерно такая ей картина сохранялась по накоплении иаеси иицелия при выращивании гриба на жидкой ереде, но выражена значительно слабее.

Тйхии образом, приведенные данные хорозо согласуются с результатами определении содержания АЕК, феиольных соединений и питомников в культуралъноЯ кидкости гриба ц, terse.Если накопление цитокиников отаечалось в фазе интенсивного роста гриба, то основной максимум с содержании свободных и коньвгироаанных фенольньа соединений и высокий уровень АВК приходится на период спорообразования.

вывода

I. Впервые выделе«* и идентифицированы из культуральной ляд-кости и .-,'целия гриба HelaLn tho»porlua tero» Заее. кокплехешм методом ауксины, гиббереллины, абецизшш и фенолъные соединения. Ауксины, гиббереллины и абедоэииы обнаружена в свободной, а пито-

кинины и фенольные соединения в свободной и коньюгированной формах.

2. (¡-помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии по времени удержаний на колонке и хроматографирования с метчиками

на бумаге идентифицированы среди цигокининов гриба зеагин, эеагии-рибозид, дигидрозеатин, изопентениладенин и его рибозид, а среди абсцизинов - АБКПГаун си новом комплексе выявлено три компонента, в гиббереллиновом - б компонентов и в фенольном - 31 индивидуальное соединение. Установлено, что фенольи^соединедия гриба отличаются по структуре от фенолыщх соединений ячменя, т.е. являются для растения-хозяина чужеродными.

3. Показана изменчивость состава ФАВ в процессе роста гриба. До 10-дневного возраста они не обнаружены в мицелии и культураль-ной жидкости, в фазе интенсивного роста мицелия выявлены преимущественно ауксины, гиббереллины и цитокинины, а в фазах замедленного роста и заключительной (стационарной) - главным образом АБК и фенольные соединения.

4. Установлено, что максимальное накопление ауксинов, гиббе-реллинов и цитокининов в культуральной жидкости гриба Я. tere« приходится на завершающий период интенсивного роста мицелия и достигает соответственно 0,161; 0,720; 705 мкг/л. Самый высокий уровень айсцнзоаой кислоты и фенольных соединений наблюдается в период полного прекращения роста гриба и составляет соответственно 440 мкг/л и 120 мг/л. На всех фазах роста H.ttrea ФАВ в мицелии либо отсутствует, либо их содержание было на 1-2 порядка ниже, чем в культуральной жидкости; что, по-видимому, характерно для фитопатогенных грибов.

.5, Обнаружено, что культуральная жидкость гриба, ее отдельные фракции и комбинации их с ФАВ способны поражать растения, ячменя в опытах la rltro и in rito, функции факторов усиления па-тогенности выполняют в основном цитокинины и коньюгированные фенольные соединения. Ауксины, гиббереллины и свободные фенольные соединения не оказывают прямого влияния на степень поражения растений гельмингоспориоэом.

6. Экзогенные ФАЗ в эндогенной или близкой к ней концентрациях оказывают разное влияние на рост мицелия и спорообразования rj-иСа H,t«re» Цитокин ш сильно стимулируют рост мицелия гриба

и полностью или в значительной иере задерживают спорообразование. АБК и особенно фенольные соедннешя ингибирувт рост мицелия, заметно усисрявт спорообразование я попгают патогенов активность спор патогена. Ауясяш я гиббереллины не оказывают существенного влияния на зтн процессы.

7. 2какие SAB фитопатогенного гриба H.tereaH роли их в развитии кяцелия и формировании ин^ек^онных структур могут, служить основой для направленного регулирования взаимоотношений растения-хозяина и патогена с вельо снияения вредоносности последнего и получения высококачественного спорового материала для использования в селекляи на устойчивость ячменя к гельмкнтослориозу.

СПИСОК РАБОТ.ОПУШКСВАННЬК ПО TDIE ДИССЕРТАЦИИ

1. Волынад А.П., Пиеничная I.A., Афанасьева Н.В. Физиологи-пески активные вещества гельминтосясриозных грибов.// Сб. Физио-лого-биохикичеекие основы иммунитета растений к грибным болезням. Уфа- 1983.- С. 13.

2. Волынец А.П., Афанасьева Н.В. Цитокинини фитопатогенного гриба Н.teres.// ДАН БССР.- ГЗбЭ.-Т.ЗЗ, Ш.- С, 744-746.

3. Валынец А.П., Афанасьева Н.В. Абсдазовая к1слота як маг-чыш Хвдуитар пагагенззу.// Зесц! АН БССР. Сер.бГял.н.- 1990,-С. 28-30.

4. Афанасьева Н.В., Валынец АЛ., Абухов1ч Я.М. ЗЫялаг1ч-на ахтаутглт рзчавн ф1таяатагеннага грибу Я.teres.// ßecxil АН БССР. Сер.б1ял.н.- 1990.- J».

5. Большей А.П., Афанасьева Н.В. Эндогенные регуляторы роста гриба.// Тез. докл. II съезда Зсес. общества физиологов растений (24-29 сент. 1990 г.), Минея— С. 21.

Подписано s Еятата>?АЯ?ЗО^яг»т6($х84Шв Уса, сет. я. О, 33. /рр, ¿73S7,

ШШ ГоегпсЕиягЕав» Stes-jSsees Беларусь.