Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физиолого-биохимические особенности системы Pinus sylvestris L. - Heterobasidion annosum (Fr.) Bref и перспективы практического использования экзометаболитов некоторых дереворазрушающих грибов
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений
Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биохимические особенности системы Pinus sylvestris L. - Heterobasidion annosum (Fr.) Bref и перспективы практического использования экзометаболитов некоторых дереворазрушающих грибов"
В97
КШВСЬКИЙ УН1ВЕРСИТЕТ IMEHI ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
На правах рукопису
БОЙКО МИХАЯЛО 1ВАНОВИЧ
Ф13ЮЛ0Г0-БЮХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВО CT I СИСТЕМИ PINUS SYLVESTRIS L.- HETEROBASIDION ANNOSÜM (FR.) BREF I ПЕРСПЕКТИВИ ПРАКТИЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЕК30МЕТАБ0ЛIТIВ ДЕЯКИХ ДЕРЕВОРУЙН1ВНИХ ГРИБIВ
03.00.12 - Ф1з1олог1я рослин 03.00.24 - м!колог1я
Автореферат ЯисертацЦ на эдобуття наукового стуленя доктора 61олор1чних наук
Ки1в 1996
Дисертацае» е рукопис.
Роботу викокано на кафедр! ф!з1олог,11 рослин Донецького державного университету
Науковий консультант: доктор 61олоп1чних наук, професор,
Негруцький Серг1й Федорович
0ф1ц1йн1 опоненти: доктор 61олог1чних наук, професор
Кал1н1н Фед1р Леонт1йович доктор 6з.олог1чних наук, професор Зайченко Олександр Максимович Лауреат державно! премИ Украхни, доктор 61олог1чних наук Соломко Ельв1ра Фед1р1вна
Пров1диа установа: ХШПРОПЕТРОВСЬКИЯ ДЕРЖАЕНИЙ
УН1ВЕРСИТЕТ
Захист в1дбудеться " ^ " _•■ 1997р. о "^¿"го-
дин 1 на засз.данн1 спец1ал1зовано! ради Д. 01.01.07. по захисту дисертац!й на эдобуття паукового ступени доктора 61олог1чних наук на 61олог1чному факультет! КиХвського уи1верситету 1мен1 Тараса Шевченка за адресою 252127, м. Ки1в - 127, просп. акад. Глушкова, 2, корп. 12
3 дисертац1ею мохна ознайомитися в 616л1отец1 Ки1вськото ул!верситету Ъаен! Тараса Шевченка.
Автореферат роз1слано " ^ " ^¡^МШ^—
1996 р.
Вчений секретер спец1ал1зовано! ради кандидат 61олог1чних наук, проф^с^Г' Чо О. В. Брайон.
- 3 -
ЗАГАЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
АКТУЛЛЬН1СТЬ ТЕМИ.Захист хвойник nopin в!д гриба Hetero-basldlon annosum (Fr.) Bref, (коренева губка) е складовою частиною л1сово! екологИ. Р1вень еколог1чного п!знання по-пуляц1й багатьох деревних рослин л!сних б!оценоз!в не в1лпов1дае р1вню б1олог!чних наук i потребам л!с!вництва (Мамаев, Санн1ков, 1990). ЕФективне управл!ння природними л1сов1дновними процесами можливе т!льки на основ! фундаментального вивчення ix особливостей в разних perioHax i типах л1су э позиц1й сучасно! еколог!! (Санников, Парпан, 1990). Це повною м1рою стосуеться i вивченост! конкретних популяц!й коренево! губки i хвойних рослин, як! пошкоджен1 цим грибом. Вивчення взаемов1дносин на основ! Ф!з!олого-б1ох!м1чних по-KaoHHKiB системи Pinus sylvestris L. - Heterobasidion anno-вш1 мае важливе теоретичне i практичне значения для лхсного господарства. Ст1йк!сть рослин до хвороби i в!рулентн1сть збудника хвороби е вза1мозв'язаними динам1чними процесами, як1 знаходяться п1д генетичним контролем цих орган1зм!в. Результат взаемов!диосин м1д ними визначаеться не ст!льки ïx генами, ск!льки взаемов1дношенням продукт!в, як! синтезують-ся завдяки д1яльност1 цих ген!в (Дьяков, 1977). Тому так! досл1дження е корисними для розум!ння таких загалыга61олог1-чних явид, як паразитизм, патогенез, генетичний пол!морФ!зм, специф1чн1сть та Iii. Поряд з цим п1знання природи ст!йкост! хвойних рослин 1 в!рулентност1 коренево! губки дае мозли-в1сть керувати ними процесами за допомогою селекц1йних, аг-ротехн!чних заход!в та взоемов!дносин Mi* патогеном i грун-товими орган1змами.
Коренева губка луже розповскщжена i приносить велику шкоду л1сному господарству Укра1ни, Б1лорус1, Pociï, Прибал-т!йсысих крахн та iwnnx дерзав св1ту (Негруцький, 1973, 1986; Федоров, 1970, 1984; Алексеев, 1974; Василяускас, 1981, 1989; Полешук, 1991; Огороженко, 1994 та 1н.).
Описан! характерн1 особливост! гнил!, яка зумовлюеться цим грибом, у р1зних пор!д дерев, б1олог1чн! особливост1 по-тагену, але майзе без врахування його штамового р!эноман1ття 1 Ф!з1олого-6!ох!м1чних показник!в рослини-хазя!на конкретних популяц!й. Ше меншою м!рою вивчено формувания 1 ф!э!о-лого-61ох1м!чн1 особливост1 системи хвойно! рослини-коренево! губки, де вежлива роль повинна в!дводитись п!энанню фермен-
тних систем, токсин1в. Ф!тогормон!в патогена i груитов1й м1-крофлор!, грибам сапротрофам, як1 мгиоть антагон1стичну д1ю на кореневу губку.
Уи1версальних i ефективних эасо61в боротьби э кореневою губкою пока не lcirye. В цьому план! заслуговуе уваги б!оло-г1чний метод боротьби з патогеном. При розроблен! цього методу необх1дно враховувати не тальки еколог!чн! особ-ливост! jirraMiB am-aronicriB (Горленко, 1972, 1979), але 1 штамове р!зноман!ття коренево! губки. Без врахування цих особливостей застосування 61опрепврату в 1мзих екслог!чних умовах паразитувашш коренево£ губки мохе не дати належного ефекту.
Поряд з цим вахливу роль в б!огеоценозох виконують сап-ротрофн! гриби. Вони беруть участь не т1льки у м!нерал!зац!1 рослинних, тваринних залишк!в, в утворенн! гумусу, але i ви~ д1ляють в еередовище мешкання 61олог1чно активн! речовини -Ферменти, ам±нокислоти, орган!чн! кислоти, антиб!отики, ток-сини та !нш! сполуки.У зв'язку э цим багато вид!в гриб!в мо-хуть використовуватись для приготув&кня 61опрепарат1в i пре-парат1в на ochobI ïx екзометабол1т1в проти коренево! губки,а також в харчов!й, медицичн!й, парФ"эмерн1й промисловостях 1 схльському господарств!. 3 ц1е! точки зору гриби е ц!нними 6!отехнолог1чними обектами (Бухало, 1973, 1938; Дудка и др. 1978, 1987; Солоыхо, Дудка, 1985) Данилях, Семичаевський, Дудченко, Трутнева, 1989; Горленко, Бондарцева, 1990; Белова, 1994 та in. ), як! вимагають розробки стратег!! 1х охорони (Дудка, Вассер, 1992).
META I ЗАВДАННЯ Д0СЛ1ДЖЕННЯ. Головною метою роботи було вивчення Ф1з1олого-бхох±м1чних основ взаемов1дносин у систе-Mi Pinus sylvesetris L., Plrvuo pallasiana L. i Heterobasidi-on annosum (Fr.) Bref, (коренева губка), м!нливост1 Pinus eylvestris за як!стю нас1ння, м1жпопуляц1йно1 i внутр1шньопопуляц1йно1 м!нливост1 коренево! губки, природи токсин1в иього патогену i ïx рол! в патогенез1 сосни звичайно!, антагон1стичних взаемов1дносин ы1ж новими культурами дереворуйн!вних гриб!в 1 штамами коренево! губки, виз-начення природи екзометабол1т!в дереворуйн!вних гриб1в 1 мох-ливост1 ïx висористания для боротьби з кореневою губкою i в харчов1й промисловост1.
У зв'язку з вищесказаним нами були поставлен! так! зав-
данпя
1. Пор1вняльне вивчення Ф1з1олого-61ох1н1чних показник1в проростк1в Р. sylveetris 1 Р. pallaoiana, як! були 1нф1кова-н1 штамами одн1е! популяцИ корепевоI губки.
2. Вивчення м1нливост1 Pinus sylvestrls за як.1спо нас!н-ня i визначення ступеня ураженост1 проростк!в, як! були одер-saiii 1з нас!ння р1зного забарвлення, штамами коренево! губки.
3. Зд1йснити пор!вняльне досл!дження культурально-морфо-лог1чких 1 Ф1з1олого-б1ох1м1чиих ознак моноспорових, гетеро-кар1отичних культур i гатам!в однхе! 1 р!зних популяц1й Н. оппозшп.
4. Визначити природу токсичних речовин штам1в одн1е! популяцИ коренево! губки i Sx роль у патогенез! сосни звичайно!.
5. Визначити природу екзомета6ол1т!в дереворуйн1вних гри61в Fomitopsis pinícola, Coltricia perrenis 1 Hirschiopo-rus larlcinus - антагон1ет1в коренево! губки i моялив1сть ix використання для боротьби з цим патогеном.
6. З'ясування могливост! використання позакл!тинних 61л-к!в з молокозгортаючою функц1ею продуцента Hirschioporuo laricinus у харчов!й промисловост1.
ТЕОРЕТИЧНЕ I ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕНИЯ РОБОТИ. Одержан! hobí експеринентальн! дан1 про формуваннп 1 Ф1з1олого-61ох1м1чн1 особливост! системи сосна звичайна - Коренева губка. Вперше показана роль речовин вуглеводно! природи - ксилози, араб!-нози, сахарози, целоб1ози, ам1аку, сполуки, близько! до природа 5-н-бутхлп1кол1ново1 кислоти, пероксидази, як! видхляю-ться штамами одн1е! популяцИ коренево! губки в субстрат, у патогенез! сосни звичайно!. Установлена внутр1шньопопуляц1й-на мхнлив!сть за рядом ознак рослини-хазя!на, патогену i роль сапротрофних де реворуйн!вких гриб1в у о6меженн1 розповсюдяен-ня коренево! губки стосовно до коикретних еколог1чних умов Ix 1снування, що мае теоретичне 1 практичне значения для л1-с1вництва та селекц!йно! робота. Ц1 досл1пження допомогають глибше зрозум!ти 61олог1к> системи 1 розробити на ochobí ан-тагон1ст1в або ix екзометабол1т1в б1льш ефективн1 61олог1чн1 эасоби боротьби з цим патогеном.
Поряд з цим установлена х!м1чна природа екзометабол!т!в дереворуйн!вних гриб!в - Fomitopsis pinícola i Hirschloporua
laricinus - антагон1ст1в коренево! губки i показана можли-в1сть Ix використання не т!лыси для боротъби э кореневою губкою, а таков в !нших галуэях господарства.
Розроблена технолог1я культивування штама М-81 Hirschio-porus laricinus - нового продуцента проте1наз молокозгортаючо! д!1 в 61ореактор1 "Б!ор-0,1" 1 спос1б одер-хання ферменту у кристал1чному CTQiii. Складений медико-61о-лог!чний висновок про можлив1сть використання ферментного препарата у сировар!нн1. Розроблен! техн!чн1 умови i техн1ч-на !нструкц!я на Фермептний препарат - ларицин.
ПОЛОЖЕНИЯ, ЯК1 ВИНОСЯТЬСЯ НА ЗАХИСТ I СТУП1НЬ IX НОВИЗНИ.
1. Формування 1 ф1з1олого-61ох!м1чн1 особливост1 системи сосна звичайна - коренева губка, сосна кримська - коренева губка. М1нлив!сть сосни звичайно! за як!стю нас1ння (мас1, кольору, вм1сту балка) та характеристика ет!йкост! пророст-к1в, як1 були одержан! 1з нас1кня р1зного забарвлення, до штам1в корелевоI губки.
Вперше показано, шо у формуванн! системи Р. sylvestris -Heterobasidion aimosum беруть участь Ферментн1 системи, токсини та 1кш1 речовини патогена. Вперше установлено р1зну Ф1з1олого-61ох1м1чну реакц!ю проростк1в p. Pinus на хнфекццо штам1в одни!е! популяц!! коренево! губки 1 р1зний ступ1нь ix вхрулентност! до сосни. Показано, що в п1вденно-сх1дн1й час-тин! Укра1ни пореважають особини сосни, яка продукуе нас1ння з чорним забарвленням. Проростки, як1 були одержан! !з нас!н-ня з чорною оболонкою, показали п1двиаену ст1йк1сть до коренево! губки, н1ж проростки i3 нас1ння бежевого кольору. Цю особлив!сть нас!ння сосни звичайно! необх!дно використо-вувати при в1дновленн! соснових насаджень 1 в селекц1йн1й робот!.
2. Природа токсичних речовин коренево! губки та !х роль в патогенезi сосни звичайно!.
Вперше обговорюеться можлива роль у патогенез! сосни звичайно! ксилози, араб1нози, целоб!ози, сахарози та 1нших вуглевод!в, ам!аку, сполуки, близько! за природою до 5-н-бу-т1лп!кол1ново! кислоти 1 пероксидази.
3. Ф1з!олого-6!ох1м!чн! особливост! штам1в одн!е! i р!з-них популяц!й коренево! губки, характеристика взаемов1дносин м!ж штамами Н. annosum 1 грибами-антагон!стами 1 ix роль в
- 7 -
о6меженн1 розвитку коренево! губки.
Вперше установлена в!дм1нн!сть Ф1з1олого-61ох1м1чних по-казник!в штам1в олн!еХ популяцИ коренево! губки, яку необ-х!дно враховувати при розробц! 61олог!чних засоб1в боротьби з даним патогеном у конкретних еколог!чних умовах. Взаемов!дношення Mix кореневсю губкою ! грибами-антагон!ста-ми в!дбуваеться через екзомета6ол!ти (орган!чн1 кислоти, 6i-лки та iH.). XiMi4Ha природа екзометабол1т!в визначае сту-п!нь антагон1эму гриб!в.
4. Моелив1сть використання екзометабол!т1в гриб!в-анта-roHicTiB в йших галузях господарства, зокрема, в харчов1й. Технолог!я культивування Hirschioporus lariclnus - нового активного продуцента проте!наз молокозгортаючо! дП в б1оре-актор! "Б!ор-0,1", одеряання Фермента в кристал1чному стан! i HoxjiHuicTb його використання у сировар!нн1.
Вперше показана мохлив!сть використаннч Hirschioporuo laricinu3 - aiiTaroHicra коренево! губки в б!отехнолог!1 для одеряання проте1наз молокозгортаючо! д!! i Хх застосуваннп у сировиробництв1.
АПР0БАЦ1Я РОБОТИ. Матер1али дисертац!! допов1далися (або представлялися) на республ!канських, рег!ональних, всесоюз-них, м1жнародних конФеренц!ях, нарадах, симпоз!умах Всесою-зн!й конференцИ з використання х!м!чних та б!олог1чних за-со61в у боротьб! з плодниками л!су (Москва, 1976), YI з'Хзд! Укра!нського 6отан1чного товариства (Ки!в, 1977), 1, 3 Все-союзних конФеренц1ях з 6!опошкодження (Москва, 1978, 1987), Всесоюзн!й науково-практичн1й конФеренцИ з проблем охорони природи i захисту л!су (Брянськ, 1979), зональ-н!й науково-практичн!й конференц!! БалорусИ i республ!к Прибалтики (М!нськ, 1981), 7 з'1эд! Укра!нського ботан!чного товариства (КиХв, 1982), Всесоюзному симпоз!ум1 м1колог!в ! л1хенолог1в "Еколог!я i 61олог1я нижчих рослин (М!нськ, 1982), рег1ональн!й науково-виро6нич!й конференц!! Б!лорус!1 i При6алт1йських респу6л!к (М!нськ, 1984), Всесоюзн!й нарад1 i3 захисту агрол!сомел!оративних насадаень i степових л1с1в в1д шк1дник1в 1 хвороб (Волгоград,1986), науково-практичн1й нарад! Прибалт1йсысих респу6л!к ! Б!лорусИ "1нтегрований захист л!су в1д шк1дник1в 1 хвороб"(Каунас-Пр1он!с, 1986), 8 з'1зд! Укра!нського ботан!много товариства (Ки!в, 1987), 9-му делегатському з"1зд! Всесоюзного 6отан!чного товариства
- в -
(1987), Всесойзн1й науков1й конференцИ "Ф!з1олого-б1ох!м1ч-н1 основи !мун!тету до г-рибних хвороб рослин" (Уфа, 1988), М1жнародному симпоз!ум1 "Л1сова генетика, селекц!я 1 ф!з!о-лог1я деревких рослин" (Москва, 1989), 1 Всесоюзн!й нарад1 "Хемотаксоном1чне визначення спорових рослин 1 гриб1в"(Ки1в,
1990), Всесоюзн!й конференц!! "Проблеми л1сознавства 1 л!сно! еколога5"(Москва, 1990), 9-т1й Бсесосоюзн!й парад! з нас1нництва !нтродуиент!в "Репродуктивна 6!олог!я 1нтродуко-ваних рослин" (Умань, 1991), М!хнародн1й конФеренцИ "Проблеми л!сно! ф!топатолог!! та ы!колог11" (Москва-Каунас,
1991), Лруг!й Всесоюзн!й науково-техн!чн!й конФеренцИ "Охрана л!сних екосистем 1 рац!снальне використання л!сних ре-сурс1в"(Москва, 1991), 9 з'1зд1 Укра!нського ботан!чного то-вариства (Ки1в, 1992), 4-т1й науково-техн!чн1й конференцИ "Захист л1с1в Украхнських Карпат в!д хвороб 1 тк1дник1в" (1вано-Франк!вськ, 1992), Ы!кнародн1й науков1й конференцИ "Промислова 6отан1ка" (Кривий Р!г, 1993), М!хнародн1й науко-в!й конференц!! "Проблеми л!сно! Ф1топатолог11 та м!колог!1" (Москва, 1994).
ПУБЛ1КАЦП. Основний зм!ст дисертац!! опубл!кований у 60 роботах, з них 1 патент Укра1ни, 3 авторських св1доцтв.
СТРУКТУРА ДИСЕРТАЦН. Дисертац1я складаеться !з вступу, 11 роздхл1в, висновк!в, списку л!тератури. Загальний об'ем дисертацИ складав 461 стор!нку машинописного тексту. До списку л!тератури входить 561 робота в!тчизняних та эаруб!ж-них автор!в. Робота м!стить 100 таблиць 1 29 машонк1в.
ЗМ1СТ РОБОТИ Розд!л 1. СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ
На основ! л!тературних дхерел дано огляд сучасних уяв-лень про Формування та Ф!з1олог!чн! основи взаемов1дносин у систем! рослина-хазя!н-паразит, розповсюдження хоренево! губки та фактори, як! обмехуютъ 11 патогенн!сть 1 вивчен!сть ф!з!олого-б!ох!м!чних показник!в Н. апповиш.
В!дпов!дно до теор!5 В. В. Вердеревського (1959, 1968) у рослин в умовах пост!йного тиску 1нфекц1йного Фону виникае неспецифхчний (видовий), а пот!м - специф!чний (сортовий) !мун!тет., У процес! сум!сно! еволюцИ рослини-хазя1на ! патогену на 1х батьк!вщин1 з'явились форми рослин, як! збер!-гають генетичний !мун!тет протягом довгого часу (Вав!лов,
1919; Жуковський, 1959, 1973). Поряд э цим йдв утворення 1 61льш в1рулентних рас патоген1в. При взаемодИ цих генетич-них систем у природ! утворюються збалансован! в1дношення, як! перешкодяають винииюнню еп1Ф!тот1й серед диких рослин (Дьяков, 1973). Але при введен! цих рослин у культуру в1л6уваеться порушення цього балансу, шо спонукае виникнення р!эних захворювань. Сл1д bíhmítmth, що ni Teopii грунтуються на основ! дослхдхень взаемов!дносин сьльськогосподарсысих рослин 1 1х патоген1в.
Про механ!зми, як! в!дпов1дають за Формування системи хвойна рослина-коренева губка, на популяц!йному píbhí майже н!чого нев!домо. Тим б!льше, шо Н. аппозша, як вид е гетеро-генним ! складаеться !э антерстерильних "Р", "S" i "F"rpyn, як! в основному паразитують на píshhx рослинах-хазя'Хнах соси!, ялин1 ! ялиц!, в!дпов1дно (Korchoaen, 1978; Mugna!, Capretti, 1989; Siepmann, 1989 та !н.). Пов1домляеться про рхзну ст!йк!сть 5 вид!в хвойник рослин до 8 !золят1в Н. ап-nosum 1 4 дерев Tsuga heterophylla до 5 штам!в корэнево! губки (Hsieng, Edmonda, 1989) i неоднакову реакц!ю "Р" 1 "S" -груп шодо штам1в гриба-антагон!ста Peniophora gigantea (Нег-руцький, Запорозченко, Сухомомл!н, 1989). Про паразитування р1эних клон!в (штам1в коренево! губки на невеликих ллогаах хвойного лхсу св1дчать дан1 (Бойко, 1975; Stenlid, 1985; Мо-крицький, 1994). Бона мае широкий Ha6ip ферментних систем (Матт!сон та !н., 1966; Федоров, Стайченко, 1969; Федоров, 1971, 1984; Бойко, Негруцький, Бояко, 1979; Hrib et al., 1988 та íh.), tokcmhíb, !з яких вхдомо т!льки фоманозин (Basset et al., 1967; Hirotani et al., 1977). lie дае можлив!сть коренев1й ry6ui формувати в!дпов!дн1 взвемов!дносини з пев-ною рослиною-хазяхном, механхзми яких в л!тератур! не описано.
У запоб1ганн! розповскщження Н. anno sum у хвойних на-садженнях вазливу роль виконують сапротрофн! гриби (Негруцький, 1963, 1981, 1987; Василяускас, 1964, 1984; Федоров, ермак, 1971; Федоров, 1984; Сичов, 1970; Бойко, 1975; Ф1ль-чаков, 1984; Хансо, 1986; Яковенко, Якимов, 1986; Полешук, 1991; Стороженко, 1994; Delatour, 1990; Redfern, 1991 та 1н. ). Cflifl в1дм1тити, шо при розробц! б1ологхчних засоб1в боротби з цим патогеном, необх!дно б1льш детально вивчати штамове р1зноман!ття гриб!в-антагон1ст1в, коренево! губки 1
хвойних насадкень. як! зростають в конкретних кл!матичних умовех. Як в1дм1чае I. О. Дудка (1082), rpn6;ii угрупування неможливо вид!лити у самост1йний ценоз, ix необх1дно розгля-дати як компонента Ф!тоценоэу, як! мають консортивн! зв'яэки з 1ншими членами системи. Поряд з цим необх!дно в!дм!тити низький р!вено вивченост! екзометабол!т1в грибхв-антагон1с-т!в, котр! можуть використовуватись не т!льки для боротьби з кореневою губкою, а також в !тмх галузях господарсгва.
Розд!л 2. ОБ'вКТИ ТА МЕТОДИ Д0СЛ1ДЖЕНБ
06'ектами досл1дгень були системи P. eylveetris - Hete-robasidion annosum, P. pallasiana - H. annosum, Hxi вирощу-вали на агаризованому середовищ! Чапека-Докса (Гродзинський, Гродзинський, 1973), з виключенням високох концентрацИ са-харози, в зв'язку з пригн!ченням лроростання нас11шя.
Ступ!нь в1рулентност! штам!в одн!е! популяц!! Н. annosum визначали на 6-й, 9-й i 12-й день лхсля !нокуляц!х пророс-тк!в за к!льк1ст!о загиблих рослин.
У npoueci розвитку патолог!чного процесу у проростках визначали активн1сть о-дифенолоксивази, о такох загально!, розчинно! i !онозв*язано! Фракц1й пероксидази за А. Н. Бояр-к!ним (1961), В. Ф. Гавриленко та 1н. (1975). PeecTpauiio зм1н у синтез! !зоФермент!в пероксидази i о-диФенолоксидази п!д вплиьом хнфскцИ зд1йснювали електрофоретичним методом в паралельних пластинках пол!акрилам!дного геля (Сафонов, Сафонова, 1S71; Маурер, 1971; Трувеллер, Нефедов, 1974).
EMicT б1лку в кожн!й Фракц!! пероксидази визначали за Бредфордоы (Bredford, 1976) у модиФ1кац1! С. В. Шеп1лово! (1985). В кожну ком1рку верхнього гелю вносили по 100 мкг б!лку.
Вид1лення чистих культур штам1в коренево! губки й 1нших дереворуйн!вних гриб1в проводили в!дпов!дно загальноприй-нятими методиками (Рхпачек, 1967; Бхлай, 1973; Бухало,1882).
Культурально-формолог1чн! показники штам!в Н. annosum вивчали на в1тальних препаратах в!дпов!дно до методики Н. М. Подопличко (1953); 6. 3. Коваль, Л. Т. Горбик (1982). 1ндекс Форми кон!д1й визначали за вхяношенням ix довхини до ширины (Пармасто, Пармасто, 1982).
Бплив температурного режиму на р!ст штам!в Н. annosum проводили на глюкозо-картопляному середовищ! при температур!
-2. О, 2. 10, 15, 20-32 з 1нтервалом 2°С 1 при 35° С. При цьому реестрували л1н1йний р1ст (мм) кохно! доби.
Визначення оптимально! величини рН для росту пггам!в гриба проводили на р1дкому хивильному середовищ! - пивне сусло розбавлене водою (1:4). Необх1дне значения рН середовища одеряували шляхом добавления 10%-ного розчину НС1 або 10%-ного розчину ИзОН (Б!лай, 1973) ! реестрували на рН-мет-р1 340. Р!ст пггам1в в!дбувався протягом 15 д!б при оптимально температур! 22-24°С та рН в1д 2,5 до 9,5. У к!нц! досл!-ду реестрували накопичення б!омаси ваговим методом та зм1ну рН середовища на рН-метр! 340.
Мнокинн! форми пероксидази, о-дифенолоксидази, каталази, оС - амхлази, глутаматдег!дрогенази, малатдег!дрогенази та мал1к-ензиму в м!цел!1 штам!в олн1е! популяц!! Н. аппозизп визначали за допомогою електрофорезу в паралельних пластинках пол!акрилам!дного геля.
У магн!тоб!олог1чних досл1дах використовували пост!йле магн1тне поле (ПМП) двох вид!в - велико! ! мало! напруги. ПМП велико! капруги досягали за допомогою рогопод!бно! магн!тно! системи. Напруга магн!тного поля в експерименталь-ному простор1 складала 2300 е. ПМП мало! напруги одержували за допомогою плоского магн!ту (60 е). Вплив пост!йного маг-н!тного поля на синтез водорозчинних б!лк!в та 1х !зофермен-т!в пероксидази вивчали за допомогою електрофоретичного методу.
Для виявлення токсичних речовин, як! вид!ляються штамами коренево! губки у середовиде, останн1 вирощували на м!нера-льному середовищ!, де дгерелом вуглецю був ф!льтрувальний пап!р (Е!лай, 1973). Ф!тотоксичн! властивост! культуральних ф!льтрат!в визначали за методикою О.А. Берестецького (1971, 1972).
Як!сний склад цукр!в у культуральних Ф1льтратах визначали за допомогою рад1ально! хроматограф!! на папер! за А. Н. Боярк1ним (1955), Т. I. Б1лай (1982), а к1льк1сний вм!ст !х на хроматограмах - за допомогою антронового реактиву (Турк1-на, Соколова, 1971). Сумарний вм!ст цукр!в визначали за Ха-гедорном-1енсеном (С1верс, 1973). Вплив цукр!в культуральних Ф1льтрат!в на проростання нас1ння сосни звичайно! проводили шляхом вир!зання в!дпов!дних д!лянок хроматограми 1 екстракц!! 1х теплою водою. Одержан! розчини целоб!ози !
ксилози + арабхнози використовували для поливания нас!ння. Через 7 д!б вим1рювлли довжину кор!кц1в (ГОСТ-14161-86).
К1льк1сть &и!аку в культуральних ф!льтратах визначали за допомогою реактиву Несслера (Кочетов> 1380), а 61лку за методом Бредфорда.
Наявн1сть токсично! сполуки, блмзько! до природа 5-н-бу-тилп!колиново! кислоти, в культурол ьних ф!льтратах визначали методом хроматограф!^ на папер!. Розд!лен! речовини на хро-матограм! продивлялись в УФ-св!тл! хроматоскопа, пот!м £х вир!зали 1 використовували для 61о&втограф!чного проявления (Богомолова, 1969, 1982).
Монокон1д!альн1 культури штам1в коренево! губки одержу-вали шляхом змиву кон1д!й водою з поверхн! м!цел!я, який зростов на агаризованому середовипи. П1сля цього п1драхову-вали к!льк1сть кон!д!й в 1 мл суспенз!! за допомогою камери Горяева (Коваль, Горбик, 1982). 11от1м хх розбавляли водою до 40 - 50 шт. в 1 мл. Одержавши необх1дну концентрац!ю кон!-д!й, за допомогою стерильно! п!петки на 1 мл, переносили 1х на стерильне кивильне середовише, яке м!стило обмежувач росту - ховч (Ван!н, 1934). П!сля винихнення колон!й у чадц! Петр!, за допомогою м!кроб!олог!чнох петлх, переносили хх на агаризоване стерильне середовише в проверках. Одержан! таким чином монокои!д!альн! культури використовували у наступних досл!дах. Ступ1нь в1рулентност! ыонокон!д!альних культур штам1в КС-3277 ! КВ-82166 визначали на м!сячних проростках сосни звачайнох. Характеристикою ступени в!рулентност1 була к!льк1сть загиблих проростк!в на 10-у добу п!сля 1х йюку-лювання.
Розд1лення хлороф!л!в а 1 б, каротину, в1олаксантину та люте!ну в хворкх ! здорових проростках проводили методом хроматограф!! на папер!, а 1х кхлькхсний вм!ст визначали на спектрофотометр! СФ-26 (Гпвриленко та !н., 1975).
Вм!ст в!льних ам1нокислот у проростках визначали за допомогою аминокислотного анал!затору фхрми "В1о1;гоп!к".
Визначення взаемов1дносин м1х дереворуйн1вними грибами 1 штамаыи коренево! губки проводили шляхом 1х сп!льного виро-шування на агаризованому глюкозо-картопляному середовищ! в чашках Петр!. П1сля початку росту кохнох доби проводили зм1-рювання л!н!йного росту колон!й гриб1в за допомогою л!н!йки.
Визначення загально! кислотност! ! к!льк!сний вм!ст
лимонно! 1 шавлево! кислот у культуральних Ф!ьтратах проводили методом хроматограф!! на nanepi (Ермаков та !н., 1987). В 1нших культуральних Ф1льтратах гриб1в, в зв'язку з великим bmIctom позакл!тинного 61лку, визначено його к!льк!сть за Бредфордом, активность проте1наз молокозгортаючо! д1! за методом Кава! ! Мука! (Kawai, Mukal, 1970), а розрахунок активно ст! ферменту за Формулою,яка була запропонована Д. Я. Типограф, Т. А. Петхною (1966).
Вплив р!зних вуглеводхв, як дхерел вуглецю, на актив-н!сть проте!наз молокозвертаючо! д!1 та накопичення б!омаси Coltricia perrenia i Hirechioporus laricinus проводили на глюкозо-пептонному середовиш! поверхневим способом при оптимально температур! (31-32°С) ! рН середовища (4,4-4,5). Це середовише було контрольним. В iHnmx середовищах глюкозу за-м1няли другими цукрами в екв1валентн!й кхлькостх до вуглецю глзокози.
Вплив р!зних джерел азотного хивлення на утворення моло-козвертаючого фермента проводили на глюкозо-пептонному середовиш!, де пептон зам1няли рхзними сполуками, як! м!стили азот. Культивувшшя гриб!в-продуцент1в здйснювали поверхне-вим, глибинним способами i пер!одичним перем1шуванням середовища.
0птим1заи!ю живильного середовиша проводили за планом повного факторного експерименту ПФЕ-2 (Макс1мов, П!менова, Гречушкдла, 1976).
Одержання Ферментного препарату сичужно! ail is культу-рального Ф1льтрату зд1йснювали шляхом осадхення фермента с!р-чанокислим aMoiiiCM при 55-80%-ному насичен! (Броновицька, Горетов, 1967) i очищения в!д низькомолекулярних речовин i баластних б1лк!в методом д!ал1зу проти холодно! дистильовано! води. Целофан використовували як нап!впроник-ливу мембрану, оск!льки BiH пропускав сполуки з молекулярного вагою до 7000 - 10000 (Кейл, 1966). Надосадкову р1дину, яка м!стила Фермент, висушували за допомогою л!оф1льно! сушки "Иней-3-2".
Ам1нокислотний склад ферментного препарата - ларишша п1сля його кислотного г!дрол1зу визначали за допомогою хроматографИ на папер! (Зайцева, Тюленева, 1966; Андреева, 1971; Закордонець, 1982) i аминокислотного анал1затора марки ААА-881.
- 14 -
Одержаний циФровий матер1ал обробляли за допомогою одно - 1 двохфакторного дисперс1йного акал!зу для к!льк1сних 1 як1сних показник!в (Плох1нський, 1970; Лак1н, 1980). Пор1в-шшня середн1х аркфметичних величин зд!йснювали за допомогою Ь-критер1я Стыодента, а також розрахованих допуск!в Тьюк! 1 Дункан (Негруцький, Ф1льчаков, 1984).
Розд1л 3. Ф13ЮЛ0Г0-БЮХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВОCTI ПРОРОСТКИ PINUS SYLVESTRIS I PINUS PALLASIANA, 1НФ1К0ВАНИХ ШТАМАМИ 0ДН161 ПОПУЛШИ HETEEOBASIDION ANNOSUM
3.1. В1рулентн1сть штам1в Н. annosum до проростк!в Р. sylvestris i P. pallasiana
Одержан! дан! св1дчать про те, по проростки сосни звичайно! i сосни кримсько! неоднаково реагукггь на мфекцыо штам1в коренево! губки. Проростки сосни звичайно! б1льш чут-ливх до гриба, оскхльки в1рулентн1сть штамхв на 12-ту до6у 1нфекц1! у 61лыпостх склала 100%. Проростки P. pallasiana виявили б1льшу стхйк!сть до штам1в К-3, КС-3179, К-5 i особливо до штаму К-1. Тод1 як до проростк!в Р. sylvestris м1н1-мальну CTyniHb в1рулентностх виявив тЛльки вггам К-1. Цю осо-6лив1сть можно пояснити тим, що досл!джуван1 штами були ви-д1ленх у чисту культуру з плодових т1л Н. annosum, якх пара-зитували на cocHi звичайн!й в Кременському л!сгосп! Лугансько! област1, зв1дки було одержане нас!ння для досл1д-ження i !х метабол!зм бхлып ретельно "п1д1гнаний" до обмхну речовин P. sulvestris, н!ж P. pallasiana (Бойко, Лятошин-ська, 1990). Поряд з цим дан1 л!тератури св1дчать про р1зну стхйк!сть 4 дерев Touga heterophylla до окремих 1золят1в Н. annosum (Hsiang, Edmonds, 1989).
Таким чином, одержан! нами дан! i л!тературн1 матер1али дають основу для визнання л.снуиання ф1з!олог1чнох спец1ал!зацИ коренево! губки до хвойних nopifl як внутр1 так 1 Mix видами.
3.2. Активн1сть пероксидази проростк1в Р. sylvestris i P. pallasiana, 1нФ!кованих штамами Н. annosum
Пероксидаз! прид!ляеться значний науковий iwrepec у зв'язку з тим, що вона бере участь у ст1йкост! р!зних видiß рослин до патогенних opraHi3MiB (Руб1н, Арциховська, 1968;
Кравець, 1979; Гавршпок. Шпильчак, 1981; Серова та in., 1982; Казимова. Мехт1ев. 1988; Власова, 1993 та 1н. i у ксилол!з1 деревини (Решетн1кова, 1994).
Одержан! нами дан! покаэують, що на початковому етап! заражения проростков сосни звичайно! штамами одн!е! популяц!! коренево! губки спостер1гаеться значне п1двищення в коренях !онозв'язано! пероксидази п1д впливом дуже в1руле-нтних пггам1в (КВ-82179, КВ-82167, КВ-82166, КС-3277 та КС-3179). У здорових проростках в npoueci Ix росту в1дм!чено п1двишення активностi, як цитоплазматично! так i i0H0-зв'язано! Фракц1й пероксидази в коренях i зменшення - в стеблах.
У свою чергу в проростках сосни кримсько! спостер1гаеться п!двищення активност! цитоплазматично! пероксидази i зниження - !онозв'язано! в корнях у пронес! розвм-тку хвороби. Тако! ч1тко! законом!рност! в проростках Р. sylvestris не знайдено, шо можливо зв'язано з б1льш тонкою Ф1 з1олог1чною спец!ал1зац!ею до них пггам1в гриба i р!знояк1с-Hicno Haciiam сосни звичайно!, тому що для досл1ду було взя те нас1ння з р!зним забарвленням !х оболонки.
3.3. 1зоферментний спектр пероксидази 1нФ!кованих пророс-тк!в Р. sylvestris i Р. pallasiana
Ст1йк!сть рослин залежить в1д зд!бност! тканин активува-ти синтетичн! й окисн1 процеси залежно в1д температурких умов ( MycieHKO, Присяжнюк, Коспок, 1995), п!дготовки рослин до перезимування (Ган, Лукашевич, 1992), ступеня забруднення навколишнього середовиша (Коршиков, TapaöpiH, Бойко, 1987), д!! патогенних орган!зм!в (Пастернак та !н., 1981 та 1н.) Ц! зм1ни на piBHi б1лкових молекул в орган1змах можна зарееструвати за допомогою електрофорезу (Тверськой, Булах, Шаповал, 1982; Соз1нов, 1985 та iH.).
Нами встановлено, що при зараженн! проростк!в сосни звичайно! ! сосни кримсько! штамами коренево! губки в1дбува-ються суттев1 зм1ни у 6iocnHre3i !зофермент!в загально!, цитоплазматично! й 1онозв'язано! пероксидази, як! поляга-ють у зникненн1 або з'яв! нових форм Ферменту пор1вняно з! з! здоровими рослинами (Бойко, Негруцький, 1990). Iii зм1ни xapaKTepHimi для 61пыз в1рулентних пггам1в Н. аппозшк Поряд з цим електрофоретичн! досл!дження показали Ф1з!олог1чну
р!знояк!си1сть проростк1м Р. eylvestrlo i Р. pallasiana. Так, корен1 здорових проростк!в Р. sylvestris м1стить два, а корн! Р. pallasiana - ш1сть 1эофермент:1о пероксидази. Р1зниця виявлена i у форы цитоллазматично! й 1онозв'язано1 пероксидази. Не виключено, шо ц1 в1дм1нност1 е одн!ею i3 ланок всього комплексу причин, як! зумовлкють 61льшу ст1йк1сть сосни кримсько! до деяких пггам1в Н. armosum.
3.4. Актинн1сть о-дифенолоксидази проростк!в Р. sylvestris, Р. pallasiana, 1нФ1кованих штамами Н. armosum
Нами встаковлено, шо 61лып в1рулентн! штами (КВ-82179, КВ-82166, КВ-82167, КС-3079, КС-317Э, КС-3277 i К-5) вже на початку пошкодяення проростк1в Р. sylvestris викликають п!д-вшаення активност1 о-дифенолоксидази в стеблах. Це св1дчить про те. шо в стеблах п!д впливом 1нфекц11 в1дбуваеться нако-пичення фенольних сполук, як! викликають зб!льшення активно-cTi Фермента. Слхд в1дм!тити, шо визначення активност! о-ди-Фенолоксидази в стеблах Р. sylvestris на початку патогенезу npopocTKiB мохна використовувати цей фермент як тест для визначення б1льш вхрулентних штам1в в!дпов1дно1 популяц!! коренево! губки (Бойко, 1986). В1дзначена тенденц1я п1двище-ння активност1 фермента в стеблах Р. pallasiana, але вона характерна як для стебел, пошкоджених середньов1рулентним, так i для стебел, ушкодхених дэякими високов!рулентними ита-мами. Шд впливом !нших високов1рулентних штам1в активн1сть фермента энаходиться на piBHi здорових стебел. П1д впливом слабов1рулентного штому активн1сть фермента майже у 2 рази нижче, Iiis у здорових.
3.5. 1зоферментний склад о-дифенолоксидази проростк1в Р. sylvestris i Р. pallasiana, 1нФ1кованих штамами Н. annosum
П1д впливом 1лфекц11 штам1в одн1е! популяцИ Н. аппозиш в проростках Р. sylvestris з'явились дв1 HOBi б1лков1 зони з ВЕР 0,07 1 0,349 i виявили о-дифенолоксидазну активн1сть. У здорових проростках знайдено 4 1зоферменти з ВЕР на старт!, 0,047, 0,209 ! 0,279. Сл!д в1дм1тити, шо 1зоферменти хворих проростк!в в!др!зняються за !нтенсивн!стю забарвлення вхд здорових. У здорових проросткАв ycl 1зоФерменти мали !нтен-сивне забарвлення. Отхе, к!льк!сть фермента в кохн!й зон!
неоднакова 1 синтез 1зоформ йде з р!зною швидк1стю п1д впли-вом !нфекц11, шо ще раз п1дтверд*уе Ф1з1олог!чну р!знояк!с-н1сть системи Р. eylveetrio - штами Н. annosum.
При заражеин1 проростк!в Р. pallasiana 61льш в1рулентними штамами з'являеться один новий 1зоФермент о-диФенолоксидази з ВЕР 0,104, низьков1рулентний пггам таких зм1н не викликае.
Отже, встановлена р!зна рекц1я сосни звичайно! 1 сосии кримсько! на !нфекц!ю штам!в коренево! губки. Враховуючи, то сосна звичайна продукуе нас!ння з р1зною масою i забарвлен-ням, ui показники, можливо, можуть бути эв'язан! з! ст!йк1с-тю рослин до коренево! губки.
Розд!л 4. MIHJMBICTb PINUS SYLVESTRIS L. ЗА ЯК1СТЮ НАС1ННЯ
4.1. М!нлив1сть сосни звичайно! за масою ! забарвленням нас1иня
Нами встановлено, ио нас!ння, яке було одержане !з pi3~ них лiспиитв Укра!ни, являе собою сум!ш нас!нин з р1зним забарвленням. У б!льшост1 випадк!в (14 !з 16) чорне 1 бежове нас!ння не в1др!зняеться за масою. При розповюдхенн1 сосни звичайно! у п!вденно-сх!дну частину Укра!ни зб!льшуеться к1-льк!сть !! 6ioToniB, як1 продукують чорне ! бежове нас1га 1Я з б1льшою масою ! б!льшим процентним вм!стом особин, як! утво-ргогать чорне HaciHHH, н!ж у п1в!чн!й частин1 держави. Сосну яка утворюе чорне нас11шя можна розд1л!ти на три групи. Першу групу складають особини, як! продукують легке, другу -середне 1 третю - важке нас!ння. Не виключено, ко це нас1ння буде в!др!знятись за рядом ф!з!олого-б!ох!м!чних показник1в, шо мае значения в селеки1йн1й робот1, яка пов'язана 1з ст1й-к!стю сосни звичайно!. Л!тературн! дан! (Корепанов, 1990) св1дчать про те, що потомство дерев сосни, яке було одаржане !з важкого нас!ння, росте !нтенсивн1ше, н!ж нащадки - !з легкого .
4.2. М!нлив!сть чорного 1 бежевого нас1ння сосни звичайно! за вм!стом б!лка
Ст1йк1 до коренево! губки дерева можна виростити !з на-с1ння з високими господарськоц!нними спадковими ознаками. Лан! В. А. Черепнана (1974) св1дчать про значения у селекцИ сосни розм!ру насхння. Ц1нним показником виду е i к1льк1сний
bmIct 61лку в iiaclHHi (Бойко, Негруцький, 1991, 1992, 1993). Нами встановлено, що вм!ст 61лка в naclHHi не залехить в!д забарвлення його оболонки. В1дпов1дно ц1 дв1 ознаки спадкую-■гься незалеано одна в1д одно!. Утворення i накопичення 61лку в нас1ин1 сосни, яка зростае в Укра1н1, 61льшою м!рою залехить в1д спадкових ознак материнського дерева, н!е в1д гео-граф!чного фактору. Нами встановлено, шо кращу схох!сть мае те нас!ння, яке м1стить б1льше 61лку (Бойко та 1н., 1996).
Таким чином, для !нтродукц!! 1 вадтворення соснових на-садхень необх1дно використовувати нас!ння з п1двищеним вм1-стом 61лку, яке одерхане в!д конкретних материнських дерев.
4.3. Ступ1нь урахення проростк1в Р. sylvestris, як! ви-рошен! аз нас1ння р!зного забарвлення, кореневою губкою
Нами встановлено, що у процес1 розвитку хвороби, к1ль-к1сть урахених проростк!в залехить в1д ступеня в1рулентност1 пггам1в, кольору нас1ння is яких були одержан! проростки, сумарно! д!1 цих фактор!в ! !х взаемод!!. Проростки сосни, як£ вирощен! 1з бежевого нас1ння, пошкодхуються, приблизно.у 2 рази 61льше, Hix проростки !з чорного нас!ння (табл. 1).
Таблиця 1
Ступ!нь урахення проростов Р. sylvestris штамами H.annosum
Проростки, Штаи К i ль - К i ль - */.
Наэва облает!, ЯК1 виро- Н-аптш- KiCTb KiCTb пошкод
Л1сництва *цен i i з sum даслгд пошкод жених
нас i ння них жених прора-
проро- проро- cnci в
стк i в, СТК10,
шт - ИТ -
на 5-та добз П1сля iHiferaji!
Лдганська область
Кондрашев ське чорного К-1 112 4 3,6
кольорв КС-3179 130 8 6,2
КВ-В2179 114 22 19,3
бежевого К-1 122 2 1.6
кольору КС—3179 130 8 6,2
КВ-В2179 120 26 21,7
- 19 -зак!нчення таблиц! 1
на 9-тз добз п 1 оля ¡нфекцИ
Лзгаиська область чорного К-1 74 18 24,3
Кондрашев ське кольорд КС-3179 94 28 29,8
КБ—92179 86 44 51,2
бевевого К-1 ВО 40 50,0
кольорд КС-3179 92 54 59,7
КВ-82179 76 6В В9,4
на ¡-ту добз п с ля 1 нфе1 ли!
Донеиька область
Янпольсысо чорного К-1 74 4 5,4
кольору КС-3179 77 7 9,0
КВ-82179 79 8 10,1
бежевого К-1 75 9 12,0
кольору КС-3179 83 11 13 ? 3
КВ-82179 87 14 16,1
на /-тч дабу п сля 1 1
чорного К-1 94 22 23,4
КОЛЬОРЗ КС-3179 Ю2 30 29,4
КВ-82179 90 47 52,2
беяевого К-1 100 40 40,0
кольору КС-3179 96 52 54,2
КВ-82179 92 80 86,9
Це дае можлив!сть припустити, що масове всихання сосни звичайно!, яке виявляеться у вигляд1 куртин, у природних умовах зумовлюеться сумарною д1е» факторхв - високим ступе-нем в1рулентност! штаму (итамхв) коренево! губки 1 наявн!стю дерев, як1 виросли 1з нас!ння бежевого кольору.
Таким чином, виявлену властив1сть чорного нас!ння з ура-хуванням пхдвищеного вм!сту б!лка в ньому сл!д використову-вати при в!дтворенн! соснових насаджень 1 у селекц!йн1й робот!, яка пов'яэана з п!двшценням ст!йкост1 сосни до коренево! губки.
Розд1л 5. КУЛЬТУРАШЮ-М0РФ0Л0Г1ЧН1 0С0БЛИВ0СТ1 НЕТЕШВАБЮКЭН АННОБОМ 5.1. Культурально-морфолог1чн1 особливост! пггам1в одн!е!
популяцИ Н. апповит У сво!х працях С. Ф. Негруцький (1973, 1986), НЛ. Фе-
доров (1974), М. I. Бойко (1975), А. П. Василяускас (1981, 1989), В. А. Мокрицький (1991) справедливо вказують на ниэь-кий р1вень вивчення ннутр1шньовидового складу Н. апповит. Сл1д в!дм1тити, то це питоння необх!дно вивчати на р1вн1 взаемов!дносин патогена 1 рослини-хазя!на у конкретних еко-лог1чних умовах.
Нами встановлено, що найбхльше вар!юе морфолог1чна озна-ка - ширина кон1д!й, найменше - ширина ксн!д!с1юсц1в 1 дов-жина кон1д1й. Гндекс форми кон!д1й для штам!в популяц!! Н. аппоегш Крем!нського л!сгоспу Лугансько! облает! коливаеться в!д 1,16 до 1,38, а для штам1в, як! паразитують на ялин! М!нсько1 областх, - складае 1,65.
Таким чином, кон!дИ пггам1в коренево! губки Крем!нського л!сгоспу Лугансько! облает! мають б!лып округлу форму, н!в кон!д!1 штаму популяц!!, яка паразитуе на ялин! в М1нськ!й облает!. Вивчення морфолог!чних оэнак штам1в р!зних популя-ц!й гриба поглиблюе наш! знания про б!олог!ю небезпечного патогену хвойних рослин, як! необх1дн! для розробки науково обгрунтованих засоб!в боротьби з ним в конкретних еколог!ч-них умовах.
5.2. Культурально-морФолог!чн! особливост1 монокон1д!а-льних культур штам!в КВ-82166 1 КС-3277
Одержан! нами дан! св!дчать про те, що монохон!д!альн1 культури штамхв КВ-82166 ! КС-3277 в!др!зняються за розм!ра-ми морфолог1чних структур при пор1внянн1 м1з собою ! штамом в!д якого вони походять. Характерною особлив!стю для моноко-н1д!альних культур е зб!лыпення довжини кон!д!й, що викликае зменшення 1х округлост1, яка, можливо, зв'язана з меншою к1-льк1стю ген!в, як! взаемод1ють м!ж собою.
5.3. Культурально-морФолог1чн! особливост! монобазид!а-льних ! гетерокар1отичних культур пггама КС-3179
Вивчення морфолог!чних особливостей монобазид1алышх ! гетерокар!отичних культур мае вахливе значения для розум!ння популяц!йно1 м1кливост1 Н. аппозшп ! 1х зв'яэку з ф!з!оло-го-б!ох1м1чними показниками патогену, як! эумовлюють його в!рулентн1сть до рослини-хазяХна.
- 21 -
Виконан1 досл1дження показують м1нлив!сть морфолог!чних ознак монобазид1альних 1 гетерокар!отичних культур, як1 були одержан! в1д одного плодового т1ла гриба. Це мае значения для пристосування Н. annosum до р1зних еколог1чних умов. У спадковост! ширини морфолог!чних структур переваяае аддитив-ний характер. Вар1абельн1сть базид!оспор одного плодового т1ла дозволяе вважати, що вогнища коренево! губки нав1ть у межах одного кварталу однортдних за складом 1 в1ком насад-жень в1др1зняються щодо 1нтенсивност1 всихання дерев, швид-кост1 розповскшження гриба та 1нших показник1в, оск1льки Ix збудники не е !дентичними за ф1з!олого-б1ох1м!чними показни-ками (Негруцький, Ветрова, Бойко, 1981).
Розд!л 6. Ф1310Л0Г0-Б10Х1М1ЧН1 0С0БЛИВ0СТ1 ИТАМ1В Р13НЙХ П0ПУЛЯЦ1Я HETEROBASIDION ANNOSUM
6.1. Вплив температури i pH середовища на р!ст штам!в Н. annosum
Результата наших досл1джень св!дчать про те, ростовi процеси у б!лыпост! итам1в розпочинались при температур! 2°С. й-гами в!др!зняються м1ж собою i оптимальною температурою, яка необх1дна для Зх розвитку. Так, оптимальна температура для росту пггама 2-4Х е 22°С, для штам!в I, К-3 -24°С, для 1Б, К-1 знаходиться у межах 22 - 24°С, для 2-1Ж -22- 26*С, для штам!в СК-1 1 СК-2 - 20 -22°С i для штаму К-2 - у межах 2024°С. На ochobI даних можна умовно вид1лити три групи штам1в - "теплолюбив!" (I 1 1Б), "холодолюбив!" (2-IX, СК-1, СК-2 1 К-2) i "пром1жн1" (2-4Ж, К-1 ! К-3), приймаючи до уваги 1шжн1 температури, при якмх розпочинаеться !нтенси-вниий р!ст грибниц!. В зв'язку з ним можна допустити, що "холодолюбив!" пггами можуть швидше проникати в корен! росли-ни-хазя1на, н!ж "теплолюбив!" 1 таким чином певною м1рою уникати антагон!стично1 дИ з боку гриб!в роду Trlchoderma, Peniclllium, Aspergillus та Iii., для початкового росту яких необх!даа температура дещо вища, и!ж для штам!в Н. annosum (табл.2).
Ростов! процеси у штам!в триходерми зареестрован! при температур! 15°С, але вони дещо слабкоша, н1ж у штан1в К-2 i К-3, як! зростаюгь у тих же природних умовах, що 1 пгтвми триходерми.
Таблиця 2
Вплив температури иа р!ст штак!ы Тг1сЬойепаа у1г1йае
Штани Т.уттйае Текператзра,
15 22 24 26 30
Швидклсть росту, пк/добу
Итан 12 Штаи П - 6,8Ю,3 3,3+0,5 15,7+0,4 15,5+0,6 19,9+0,3 18,1+0,4 24,31-0,4 23,7+0,6 26,6+.0,2 26,6+0,4
Таким чином, одержан! дан! п1дтверджують наш! припущен-ня про те, ко штами коренево! губки можуть уникати антагон!-стичяого впливу Тг1сЬос!егта у1г1(3ае при низьких позитивних температурах грунту. Тому при Бихористанн1 грибхв роду Тг1с-1ю<38гша як антагон!ст1в итам1в коренево! губки необххдно враховувати !х м!н!малышй текпературний реиим росту, який повинен прир1внюватись до температурного м1н!муму росту шта-м1в Н. аипозши що паразмтують у конкретних еколог!чних умовах.
Р!ст штам!в мохе в1д6уватись у широкому д1апазон! рН в1д 2,5 до 9,5. Найб!лыпе накопичення б!омаси у штам!в спостер!гаеться у межах рН в!д 2,5 до 4,5 1 зменшуеться при рН середовища в!д 5,5 до 9,5. Оптимальне значения рН для росту иггамхв 2-IX, 2-4Х, СК-1, СК-2, К-1 ! К-3 складае 4.5 рН, для пггаму К-2 - 3,5 1 для штаму I - у мехах 4,5 - 7,5 рН. Поряд з цим дан1 свхдчать про високу ла61льн!сть о6м!нних процес1в, як! прот!к.ають в т1л1 штам!в Н. аппоаиш, залехно в1д реакцИ субстрату 1 це значною м1рою зумовлюе хх агреси-вн1сть 1 в1рулентн1сть щодо до росли ни-хазяхна.
6.2. Вплив магн!тних пол!в на Ф1з1олого-б1ох1м1чн1 показ-ники штам!в коренево! губки
Нами встановлено, що штам I най61льшу к!льк!сть б!омаси утворив при омагн!ченнх хивилыюго середовища протягом 5 хв., на 48,8% б1льше контрольного вар!анту. Омагнхчування мхцел!я протягом 5 1 10 кв. також викликало достовАрне збД.-лыпення б1омаси. Штами 1Б í 2-IX характеризуютьея б!льшою
"ст!йк!стю"до д!1 мапн1тного поля. Перший на 30-ти хвилинну експозиц!» магн!тного поля реагував зменшенням, а другий -з61льшенням накопичення 61омаси. Штами СК-2 i 2-4Х виявили найб!лыау ст!йк1сть до цього фактора, тому шо не було в1дм1-чено зм1ди в утворенн! 61омаси м1я контрольними i досл1дними вар1а'ггами. При 5-ти хвилинному омагн1ченн1 штаму I в1дм1че-но достов1рне зб!льшення пшрини г!ф, а 30 хвилинна експози-ц!я штаму 1Б такого ефекту не викликала. Поряд э ним сл1д в1дм!тити, ио вггами 2-1Ж i 2-4Ж одн1е! популяцИ гриба по-р1зному реагували на д1ю магн!тного поля, шо вказуе на 1х Ф1з1олого-б1ох1м1чну р1знояк!ен!сть (Негруцысий, Бойко, Ло-гашов, 1976), яку необх1дно враховувати при розробц! засоб1в боротьби э ними.
6.3. Вплив ПМП на активн!сть фермент 1в Н. annosum
Нами вотановлено, що пост!йне магн!тне поле високо! (2300 е) 1 иизько! (60 е) напруги викликае п!двищення актив-ност1 каталази 1 целюлозол1тичних фермент!в в м1цел1£ штама I - б1льш чутливого до омагн1чування.
Таким чином, л!тературн1 1 наш! дан1 св1дчать про те, шо результата магн1тоб!олог1чних досл1дхень Ферментативно! активност! залежать як в!д природи магнитного поля, його напруги, тривалост1 експозиц!!, так 1 в1д особливостей дос-л!дхуваного б!олог1чного об'екту.
6.4. Характер зм1ни синтезу водорозчинних б!лк!в у ита-м!в Н. annosum п!д впливом ПМП високоХ напруги
Виявлен1 IctothI зм1ни у синтеэ1 водорозчинних б!лк!в омагн1чених итамав. Так, у штама 2-1Ж зменшилось на 4, а у штама СК-2 на 3 61лкових зони, як1 мають пов!льну 1 середню рухлив!сть 1 утворились de novo э швидкою рухлив!стю. Це мохе св!дчити про те, ио ПМП 61лыпою м1рою пригн1чуе синтез високомолекулярних Форм б!лка, н1* низькомолекулярних. У штама I, б!льш чутливого до ПМП, епостерг!галась незначна эм1на електрофоретично! рухливост! б!лк!в, а у штама IB, б!лып "ст!йкого", в1д6увалось зникнення деяких б!лк!в з се-редньою рухпив!стю ! з'ява - э пов1льною.
- 24 -
6.5. Характер зм!ни спектра 1зоФермент!в пероксидази у штам1в Н. aimocum п1д впливом ПМП високо! напрут
Оыагн!чення ютам1в I, 2-1Ж, СК-2 i 1Б пост!йним магн!т-ним полем високо! напрут викликае зм1ну електрсФоретично! рухливост! 1эофермент1в пероксидази пор±вшшо з неомагн!-ченим MiuejiicM, яка, моаливо, зв'язана з переходом ген!в в ллший стан. Ця властивхсть ч1тк1ше вираяена у штама I -б!льш чутливого до цього фактора.
Таким чином, одержан! дан! св!дчать про те, що досл!джу-ван! пгтами Н. агшозиш виявляють р!зну реакц!ю на д!ю магн!т-ного поля високо! напругм, яка виявляеться у 3Miiii певних мэтабол1чних ланок, в!дпов!дальних за синтез б1лка. Поряд з цим дан! показують 6ioxiMi4Hy неоднор1дн!сть досл!джуваних штам!в р!зних популяц1й Н. annoзил.
6.6. Використоиня 6!лк!в ! 1зофермент1в у хемотаксоном!ч-ному вивченн! гри61в
У м!колог!чних дослiдженнях при слабо вирахених морфо-лоПчних ознаках останн1м часом використовують 1х Ф1з!оло-го-б!ох!м!чн1 показники. Такими тестами е б1лки 1 1зофермен-ти, як! досл1джуються за допомогою диск-електрофорезу (Судь!на, Мельничук, 1976J Судь1на, 1990," Вассер та 1н., 1990; Дудченко та 1н., 1990; Дьяков, Шнирьова, 1890; та !н.).
Нами встановлено, шо при вивченн! 10 вид!в гриб!в порядку Aphyllophorales 1зоферментний спектр перокидази у них р!зний, як за к!лькостю !эоформ, так ! за 1х електрофоретич-ною рухлив1стю. М1ж досл1дхуваними грибами спостер1галась 100% разниця за електрофоретичною рухлив!стю !зоформ пероксидази. Коеф!ц!ент под!6ност! за !зоферментами о-дифенолок-сидази складае 14-40%. При пор!внянн1 !зоФермепт1в пероксидази по ix рухливост1 у р!зних вид1в роду Phellinus Quel. под!бност1 не виявлено. Ступ!нь подхбност! по 1зоферментом о-дифенолоксидази у них гриб!в складае 17-33% (Бойко, Негру-цький, 1990).
.Таким чином, електрофоретичний анал!з р1зних 1зофермен-т!в може бути над!йним 6!ох1м1чним тестом у систематиц! гриб!в. Поряд з цим електрофоретичний метод дозволяе рееструвати зм!ни в т!п1 гриб1в на молекулярному р!вн!. В зв'язку з цим в!н був використаний при вивченн!
- 25 -
внутр1шньопопуляц1йно! м1нливост1 штам1в коренево! губки.
Розд 1л 7. ВНУТРГШНЬОПОПУЛЯЩЙНА МИШИВГСТЬ KOPEHEBOI ГУБКИ Вивчення популяцл.й коренево! губки, яка паразитуе на хвойних породах, у конкретних еколог1чних умовах мае важливе теоретичнэ ! практичне значения. Тим 6!льшо, що цей аспект проблеми майже невивчений. Наш! досл!дження показали, що б!-лок М1цел!я штамхв К-1, К-2, К-3, К-5, КС-3277, КС-3079 1 КС-3179 як! паразитують на сосн! звичайн!й у Крем!нському л!сгосп! Луганськох облает!, електрофоретично роздХлився на 10, 15, 21, 21, 18, 17 i 16 зон в!дпов!дно. Ц! пггами в!др!з-няються i числом 1зофермент1в пероксидази. Дв! 61лков1 зо-ни з ВЕР 0,20 i 0,50 е загальними для yeix штомхв ! 1х можна використовувати як 6!ох!м!чний критер!й даного виду гриба. Штами коренево! губки, як! паразитують на cocHi сус!дн1х кварталхв С1точного ! Вериг!нського л1сництв КремЗлського л!сгоспу, в1др!зняються !зоФерментним складом малатдегхд-рогенази, глутаматдег1дрогенази, малик-ензиму 1 супероксид-дисмутази.
Таким чином, пггами одн!е! популяцИ коренево! губки у конкретних еколог!чних умовах виявляють в!дпов1дну м!нли-в1сть на р1вн1 61лк1в 1 1зоФермент1в пероксидази, малатдег!-дрогенази, глутаматдег1дрогенази, малик-ензиму ! супероксид-дисмутази, що, в свою чергу, сприяе виникненгао нових Форм гриба,61лыв в!рулентних до соснових насадженъ. Цю особли-в1сть штам1в Н. annosum необх1дно враховувати при розробц! певних засоб!в боротьби з кореневою губкою, а також при створенн! ст1йких хвойних культур.
7.1. Вплив pH середовища на 6!осинтез б!лк!н 1 Фермент!в
штам!в Н. annosum Штамам Н. annosum необх1дно пристосовуватись не т1льки до pH кл1тинного соку коренхв сосни, але 1 до ей грунтового розчину чистих 1 зм1шаних соснових насадженъ, коли гриб 1снуе за рахунок сапротроФного живлення. Суттевх зм1ни pH водного середовища 1 грунту спостер1гаються при пост1йн!й дИ промислових вик1д1в, як! негативно впливають на жив! ор-ган1зми (С1ренко, Паршикова, 1993). В зв'язку з цим вивчення впливу pH середовища на б1осинтез водорозчинних б1лк1в ! множинних Форм фермент!в е необх!дною умовою для п!знания
м1нливост1 та пристссувания штам1в Н. annosum до умов сере-довища.
7.2.-7.4. Електрофоретичний спектр водорозчинних 6злк1в
штомхв Н. апповллп, як! зростали на середовищ1 з рН 3,57,
4,62 i 7,25
Нами остановлено, шо п1д впливом рН середовища в м!цел11 штам!в одн!с! популяцИ Н. апповтеп спостер1гаються cyrreBi 3MiH¡í в синтез1 водорозчинних 61лк1в. К1льк1сть 61л-кобих зон в yclx штамах, кр!м штама К-1, hkí зростали на се-редовищ! з рН 4,62 61льше, н!к на середовищах з рН 7,25 i 3,57, а на середовища з рН 7,25 61льша, uiz на низилыюму середовиш! з рН 3,57. Такий рсзподХл 61лкових зон св!дчить про те, що оптимум для росту 1 61осинтезу водорозчинних б!л~ eíb у бхлыаоет1 штам1в знаходиться у sohí 4,5 рН, а для Erraría К-1 - значно ширший, в1д 4,5 до 7,5 рН, во узгодауеться з даними, як1 були одержан! ран1ше (Бойко, 1979). Сл1д в1дм1-тити, шо досить ыАнливою д1лянкого електрофореграм е м!сце, де -розм1щуються 61лки з швидкою 1 частина 61лк1в з середньою РУхливЛстю, то энаходяться поблазу мех1 швидких 61лк1в. Це б1лки, як1 мають низьку молекулярну масу. Могсна припустити, що стресов1 61лки у штам1в коренево! губки з'являються у Bi-дпов1дь на зм!ну рН середовища i е низькомолекулярними. Синтез низькомолекулярних 61лк1в вхдбуваеться швидше, н1ж висо-комолекулярних 1, в1дпов1дно, не эволАкаеться вхдповАдь ор-ган!зму на несприятлизий фактор у часх, що мае важливе значения для пристосування Н. annosum до змАии умов середовища.
7.5. Гзоферменти каталаэи, с<-ам1лази, о-дифенолоксидази 1 пероксидази штамАв одн!е! популяцИ Н. annosum Каталаза
Ус1 пггаки, як1 зростали на жшзильних середовищах з р1з-ним значениям рН, показали под16н1сть за 1эоферментами каталаэи. Однак, при культивуванн1 штам1в на середовищ1 з рН 4,65 каталазн1 зони були значно вужч!, приблизно у 2 рази, н1ж при вирощуванн! Lx на середовищах з 3,57 1 7,25 рН. Це зб1гаеться з нашим припущенням про те, шо рН живильного середовища, яке виходить за меж1 оптимуму, викликае утворення стресових 61пк1в, можливо, виконуючих захисну функц1ю. Захи-сна Функц1я цих 61лк1в, очевидно, спрямована на зменшення
- 27 -
к1лькост1 ioHlB Hf i ОН" у середовищ! залежно в!д його pH.
Ам1лаза
У досл1дкуваних штам!в Н. апповгш залежно в!д pH субстрату синтезуюггься р!зн!с(-ам!лази, як1 в1др1знягаться моле-кулярною масою 1, в1дпов1лно, рухлив1стю в електричному пол!. Б1льш кисле середовище викликае б!льшох> м1рою 61осинтез ферменПв э пов!льнок> I середньою рухлив1стю, а слабколужне - з середньою та твидкою. На середовищ! з оптимальним значениям pH (4,65) в м1цел1! штам1в виявлено одна <*-ам!лаза з пов!льною , а друга - з швидкою рухлив1стю.
О-диФенолоксидаза Нами встановлено, ио кисла 1 слабколужна реакц!я сере-довища викликае суттев! змани в синтез! !зофермент1в о-дифе-нолоксидази штам!в Н. annosum пор!вняно з !х ростом на субстрат! з оптимальним значениям pH. Кисле ! слабколужне сере-довише викликае в основному утворення do novo 1зоФермент!в з пов!льяою та середньою рухлив1стк>. Утворення нових форм о-дифенолоксидази штамами Н. annoeum св!дчить про ла6!ль-н!сть Ix обм!лших npoqeciB, як! пов'язан1 э пристосуванням до даних еколог!чних умов эростання.
Пероксидаза
Одержан! дан! св!дчать про те, що к!льк!сть !зоФермен-т!в пероксидази в м1целИ штом1в Н. annosum виявлено 61льше наживильних середовииах з pH 4,62 (в!д 3 до 5 залежно в!д штаму) i 7,25 (в!д 3 до 7), н1ж на кислому (pH 3,57) субстрат! (в!д 2 до 5). Цю особливхсть можна поясиити тим, що для 1снування системи Р. sylvestris - штами Н. annosum оптимальним е слабкокисле i слабколужне значения субстрата. У цих умовах 1зоФерменти пероксидази, очевидно, виконукггь Фун-кц!к> розкладання л!гн1нового комплексу кл!тин кореня 1, таким чином, беруть участь у патогенез! роелини-хазя!на.
7.6. М1нлив1сть синтезу водорозчинних б1лк1в пггам!в Н. annosum залежно в!д якост! живильного середовшца Для п1знання 1ншге1дуально! 6!оххм!«шо! м1нливост! шта-MiB коренево! губки проведено електроФоретичне досл!дження 1х водорозчиних б!лк!в залежно в!д якост! живильного середовшца. Так! досл1дження можуть покаэати спор1днен1сть штам!в, норму !х реакцИ на молекулярному piBHi 1 у в1дпов1дн1й Mlpl в!дбивати алапативний характер до навколишнього середовиша,
- 28 -
шо мае значения для п1энання 1х механ!зм!в в!рулентност!.
Анал1э одерханих дшшх показус, ио досл1джуюан1 штами Н. апповит виявляють р!зну норму реакцИ на зм!ну умов жив-лег шя, яка прояпляеться у синтез! неоднакового числа нових молзкулярних форм 6!лку. У иггама К-1 виявлена незначна зм!на у синтез! водорозчинних 6!лк!в 1, таким чином, волод!е мен-шою нормою реакцИ, що, мояливо, зумовлюе його слабкий ступень в1рулентност1. У !ших штам!в вияззлен1 суттев! зм!ни в синтез! 6!лк!в, що вказуе на б1лыя широку норму !х реакцх! ! високий ступ1нь в1рулентност!.
7.7. М!шдав!сть !зоферментних спектр1в пероксидази шта-
м1в Н. апповиш залежно в!д умов жшзлення Одержан! дана св!дчать про те, що ус! !зоФерменти пероксидази мають пов1льну 1 середнзо рухлив!сть. Так, штам К-1 мае два !зоФерменти з ВЕР 0,20 ! 0,50, як при зростанн! на розбавлениому пивному сусл!,так ! на плюкозо-картопляно-му середовищ!. У штама К-2 виявлено 3 !зоферменти на пивному" сусл! ! 5 - на глюхозо-картопляному субстрат!. Штам К-3 на двох середовишах синтезуе 4 !зофорг*и, але вони в!др1зняю-ться за електрофоретичною рухлив!стю. У штама К-5 виявлено 5, а на глюкозо-картопляному субстрат! - 4 !зоформи пероксидази. На пивному сусл! спостер1гаеться лоява ново! зони э ВЕР 0,34 1 зм!на алельност! у двох Форм. Штам КС-3277 на пивному сусл! утворюе 7, а на глюкозо-картопляному середовищ! - 3 !зоФерменти. У штама КС-3079 виявлено 5, а у штама КС-3179 - 6 !зоФорм фермента проти 2 14 в!дпов!дно на глюкозо-картопляному субстрат!.
Синтез !зоФорм пероксидази у штам!в Н. аапоаиш, очевидно, зумовлюеться двома локусами, як! представлен! дек!лькома алелями. Алел! ч!тко проявляються при зм!н1 якост! живильно-го середовища.
Розд!л 8. Ф13ЮЛ0Г0-БЮХ1М1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 М0Н0СП0Р0ВИХ
КУЛЬТУР Н. АШ0БШ В.1. Характеристика швидкост! росту монокон1д1альних
культур штам1в Н. апповит Встановлено, що монокон1д!альн! культури Еггам1в КС-3277, КС-3079 ! КВ-82166 р!зняться швидк!стю росту, яка, можли-во, зумовлена к!льк!стю 1 р!знояк!сн!стю ядер, що знаходять-
ся в кон1д!ях, 1з яких одеркан1 чист1 культури. В1ломо, шо гетерокар!отичний м!цел1й Н. аппозшп утворюе як гетерокар!о-тичн!, так 1 гомокар1отичн! кон1д11 (Нв1апд et а1., 1989).
Таким чином, утворення кон1д1й м!цел1ем Н. апповит у природних умовах е додатковим джерелом розповсюдження длФекцИ гриба з р1зним ступеней в1рулентност1.
8.2. 1эоФерменти пероксидази монокон1д1альних культур
штама КВ-82168 Для п!дтвердження !снування Ф!з!олого-б!ох1м1чних в!дм1-нностей м!ж монокон1д!альними культурами одного штаму коренево! губки проведен! електроФоретичн1 досл1дження мно-жинних молекулярних Форм пероксидази (табл. 3)
Таблиця 3
Гзоферменти пероксидази штаму КВ-82166 1 його монокон!-д!альних культур
Ы 1 зо-Фермента Итаи КВ-82166 Испокон "1 д1 алый юльтзри
1 4 5 7 9 11 13 15
1 0,19 0,19 0,19 - 0,19 0,19 - - 0,19
2 0,21 0,21 0,21 0,21 - - 0,21 - 0,21
3 0,23 - - 0,23 0,23 - 0,23 - -
4 0,26 0,26 0,26 - - 0,26 - 0,26 -
0,38 - - - 0,38 - 0,38 - 0,38
6 0,45 - - - 0,45 О, 43 - 0,45 0,45
7 0,48 - - - 0,48 - - 0,48 -
Всього 7 3 3 2 5 3 3 3 4
Нами встановлено, ио монокон!д1альн! культури, як! були одержан! в1д одного штаму суттево в1др!зняються м!ж собою 1 материнською культурою за к!льк!стю !зофермент!в пероксидази, що вказуе на !х ф!з!олого-61ох1м!чну р1знояк1сн1сть.
8.3. Пор!вняльний ступХнь в!рулентност! монокон1д1альних культур Н. апповит до проростк!в Р1пиз ву1уеа1;г1в Нами встановлено, що 8 !з 12 доч!рн1х монокон!д1альних !золят!в виявили б1лыпу, одна нижчу ступлль в!рулентност1,
н1к вггам КС-3277. Три культури за ц!ею властив1стю не в!др1-зишшсь в!д материнсько!- Ступ1нь в1рулентност1 доч!рн1х культур штама КВ-82166 щодо до проростк!в сосни звичайно! коливався в1д 21,1 до 100%.
Таким чином отрииан! дан! св!дчать про те, що монокон!-д1альн1 культури виявляють р!зний ступ1нь в1рулентност! до проростк!в сосни звичайно!, що, можливо, пов'язано з к!льк!-стю i як1стю ядер в кон!д1ях, 1з яких одержан! культури. У природних умовах спори-кон!д!1 при попаданн! в рани кореня або на поверхню пн!в св!козрублених дерев, проростають, роз-виваються ! утворкиоть нов! штами Н. annoвит. Це вказуе на важливу роль кон1д!й у розповсюдженн! гриба у природ!.
8.4. К!льк!сний rmict зелених п1гмент1в в проростках Р. sylvestris, хнфхкованих монокон1д1альними культурами штама КВ-82166 Нами встановлено перевишення середньо! величини в!дно-шення хлороф!лу а до хлороФ1лу б у здорових пророетк1в, н!ж у хворих. Виявлено два тили впливу хвороби на х!д зм!ни в!л-ношення хлороф!л!в а/6. Перший тип характеризуеться пара-лельн!стю зм!ни цього в!дношення у проростк1в, як! були заражен! моноспоровими культурами NN 1, 15, 7, 9 i штамом КВ-82166 при nopiBHHHHi з контрольними. Другий характеризуеться непаралельною зм1ною величини вхдношешш хлороФ1л!в а/б (проростки заражен! монокон1д1альними культурами NN 5, 11 i 10), про що св!дчать вирахуван! критерИ не-паралельност1 ряд!в perpecil ( F=8,03, F=13,07, F=26,38 при F8t»5,6). Р1зн1 типи эмали в1дношення хлороф1лу а до хлоро-ф!лу б у хворих проростк!в пов'язан1 з !х Ф1з1олого-б1ох1м1-чнокГ неоднор1дн1стю. В проростках Р. sylvestris п1д впливом 1нфекц1! моиокои!д!алы1их культур в!дбуваеться зб1льшення синтезу хлороф!лу б, яке веде до зм!ни !х забарвлення.
8.5. Вм!ст жовтих п1гмент1в у проростках Р. sylvestris, !н-Ф1кованих монокон!д!альними культурами штама КВ-82166 0держан1 дан! показують, що при проникненн1 mohokohI-д!альних культур у т!ло проростк1в в1д6уваються суттев! зм1-ни в метабол!зм! жовтих п1гмент!в. На ранньому етап! заражения (на 5-ту добу) проростк!в у б1льшост1 випадк1в спостер!гаеться э61лыпення вм!сту каротину i зменшення - л»-
те1ну. Але прямо! або обернено! эалежност! м1ж bmIctom жов-■гих п1гмент1в 1 етупенем в!рулентност i монокон1д1вльних культур до проростк1в Р. sylvestris не знайдено. Це, можливо, пов'язано з неоднор!дн1стю нае1ння, 1з яких були одержан! проростки i ф1з1олого-61ох1м1чною р1энояк!стю монокон1д1аль-них культур пггама КВ-82166.
0.6. Вм1от в1льних ам1нокислот у проростках P.sylvectrls, !нФ1кованих монокон!д1альними культурами штама КВ-82166 Нами встановлено, що у хворих рослин р!зко знижуеться вм1ст !золейцину. У здорових проростках ц1е! ам±нокислоти энаходиться 750,2 нМ/г, а у хворих - в1д 67,19 до 313,2 нМ. Встановлено зменгаення к1лькост! тирозину в !нф!кованих проростках. Простежуеться зв'язок м1ж bmIctom гл!цину у хворих проростках 1 етупенем в1рулентност1 монокон1д!альних культур. Так, в проростках, як1 1нф1кован! б!льга в!рулентними !золятами, вмаст гл!цину значно эростае, н!ж в здорових. В проростках, пошходаених мени в1рулентними культурами вм!ст гл!цину залишаеться, приблиэно, на р1вн! контрольного вар!а-нту. Це, можливо, пов'язано з захисною реак!д1ею проросткХв на 1нфекц1ю, оск1лькн гл1цин е первинною сполукою, яка бере участь у б!осинтез1 молекул хлороФ1лу. Сл1д в1дм!тити, що сумарний вм1ст в1льних ам1нокислот у проростках, 1нФ1коваких б!льш в1рулентними 1золятами, перевищуе його у здорових 1 пошкоджених менш в!рулентними культурами.
0.7. Швидк1сть росту i накопичення 61омаси гомо- 1 гете-
рокар!отичними культурами штам1в Н. ennosuta Досл1дження монобазид1альних культур, як1 одержан! 1з одного плодового т!ла, е важливою умовою для п!знанни штамо-вого р!зноман1ття Н. annoeum на р1ви! популяцИ.
Нами встановлено, що вгвидк1сть росту моноспорових культур штама КС-3179 коливаеться в1д 5,11 до 8,80 мм за добу. Середня швидк!сть л!н1йного росту гетеракар!отичних 1золят1в Bapiioe в1д 7,20 до 9,73 мм за добу. 1э 24 досл!джених гете-рокар1он!в б1льш!сть за швидк!стю росту не в!др1зняеться в!д материнсько! культури. Виключення становлять гетерокар1они NN 5-8, 6-11, 6-8, 3-14, 1-5 1 6-12, як! ыають достов1рно б!льшу швидк1сть росту. Це дае основу для припущення, що 61-льша швидк1сть е дом1нантною ознакою у кореневоХ губки, ос-
к!лыш у 19 гетерокар!отичиих !золят!в успадкувалась швид-к!сть росту гомосар1он1в, як1 характеризувались большою шви-д&1сио росту.
8.8. Гзоферменти пероксидази гомо- 1 гетерокар1отичних
культур игтама КС-3179 Електрофоретичн! дослхдження !зоферментхв пероксидази показали, що у монобазидхальних культурах пггаыа КС-3179 вия-влепо в!д 3 до 7 1зоформ. Тзофермент з ВЕР 0,50 е загапьним для уе!х 1золят1в, за винятком культури N 9. У гетерокар1о-н'ш суттево змхнюеться в1дносна електроФоретична рухлив!сть пероксидази. Сл1д в!дм1тити, що 1зоформи з ВЕР 0,21-0,22 1 0,50 <и загальними для гетерокар!отичних культур 1 штаму, а хзоферкент э ВЕР 0,50 - для гомо, гетерокар1отичних 1 штаму. Це вказуе на те, до цей Хзоензим знаходиться п1д строгим ге-нетичиим контролем. Виявлена властив1сть мохе бути викорис-тана ят: 61ох!м1чний критер!й у таксономИ Н. апповит.
Ф1з1олого-61ох1м1чна неоднор1дн!сть базид1оспор одного плодового т!ла свхдчить про те, що осередок Н. апповит на-в!ть в межах одного кварталу одкор1дних щодо складу 1 в!ку насадкемь може в1др1знятись за 1нтенсивн1стю усихання дерев, швидкхстю розповсюдження патогена та 1ншими ознаками, оск1-льхл 2х збудники не е 1дентичними за 61оххм1чними ознаками (Негруцысий, Ветрова, Бойко, 1981).
8.9. ЕлектроФоретичн1 досл!дхення водорозчинних б1лк!в м1иел1я монобазид1альних культур штам1в р1зних популяц1й Електрофоретичн1 досл1джешш моно6азид1альних культур штам!в, як1 паразитували на ялин1 в М1нськ1й (штам М-1.81), ялиц1 в Льв1вськ1й (штам Т-1.82) 1 сосн! в Донецьк1й (штам СЖ-1.80 1 СК-1.81) областях, показали !х неоднор1дн!сть за спектром водорозчинних 61лк1в, шо пов'язано э р1зним ступе-нем в1рулентност1 до проростк!в сосни звичайно! (Ветрова, 1983).
8.10. 1зоферыенти пероксидази моно6азид!альних культур
пггам1в р1зних популяц1й Н. апповит Нами встановлено, що культури, як! були одержан! з окре-мих 6аэид1оспор плодових т1л штам1в М-1.81, Т-1.82, СК-1.80 1 СК-1.81 в!др!зняються м!ж собою за складом 1зофермент!в
пероксидази, що кеобх1дно враховувати при розробц! комплек-сних 61олог1чних засоб!в боротьби з даним патогеном у кон-кретних еколог!чних умовах.
8.11. Водорозчинн! 61лки культур з 6азид1оспор р!зних
рок1в з!браних 1з одного плодового т!ла Матер1али св1дчать про те, що культури одерхан1 з бази-д1оспор одного плодового т!ла у р!эн1 роки його хиття харак-теризуються значною лаб1льн1стю 61осинтезу водорозчинних 61-лк!в, що, мояливо, пов'язано з зм1ною алельност! ген!в, як1 в!дпов1дають за синтез в1дпов1дних 61лк1в у конхретних еко-логхчних умовах. Висока лаб1льнхсть обм1нних процес1в у пгга-м1в Н. апповиа забезпечуе 1м виживаиня у в1дпоьв!дних умовах середовиша. Як в1дм1чае Д. М. Гродзинський (1983), при фхз1-олог!чн1й адаптацИ немаловажне значения набувае зд!бн1сть макромолекул виконувати сво! функцИ у широкому хнтервалх 1нтенсивностей р1зних Фактор1в така зд!6н1сть
забезпечуеться г-етерогенн1сто 61лкових молекул 1 молекуляр-ним в!дбором хх Форм, як1 не втрачають активност1 у "крайн!х умовах", до яких адаптуеться орган1зм.
Таблиця 4
1зоферменти пероксидази монобазид1алышх культур плодового т1ла штама СК-1
Номер Монобазид1 аль нI Иoнo6aзидiальн> культури
130- культури 1980 раку 1981 року
ТсР
ненту N 11 N 14 N 10 N 12 N 13 N 6 Ы 9
1 0,21 - 0,21 0,21 0,21 0,21 0,21
2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
3 0,29 - - 0,29 - - -
4 0,41 О,41 - 0,41 - - -
5 - - 0,45 - - - -
6 0,47 - - - - - -
7 - - - 0,48 - - -
В - - - - - 0,50 -
9 - 0,60 - - - - -
Есьогс 1 5 3 3 5 2 3 3
- 34 -
8.12. 1зоФерменти пероксидази монобазид!альних культур, одержаних 1з плодового т1ла у р1зн1 роки його життя
Нами встановлено (табл.4), що 1золяти одержан! з бази-д1оспор плодового т!ла у р1зм1 роки його життя, виявляють 6!ох1м1чну р!знояк!сн!сть, яка виражаеться в синтез1 р1зиих множикних молекулярних Форм 1зофермент!в пероксидази. Ця властив1сть, очевидно, в!дображае систему над!йност1 (Грод-зинський, 1983) штам1в Н. аппоетлп, яка пов'язана з р1внем !х виживання 1 патогенностх до рослини-хазяХна у конкретних умовах !снуванни.
Р03Д1Л 9. Т0КСИЧН1 РЕЧОВИНИ НЕТЕКОВАБНЯСЖ АШОБШ I IX РОЛЬ У ПАТ0ГЕНЕ31 Р1ШБ БОТЛТКЕДШЗ 9.1. Вплив культуральних Ф1льтрат1в штам1в одн1е! попу-ляцИ Н. апповит на проростання нас!ння соспи звичайно!
Визначення природ» екзометабол1т!в коренево! губки, як! беруть участь у патогенез! рослини-хазяхна мае теоретичне 1 Практичне значения. Сл!д в!дм!тити, шо це питания досить слабко вивчене. Б. А. Руб1н ! Е. В. Арциховська (1968) припускають, що токсична д!я патогенних орган!зм!в зумовлена не одн!ею речовиною, а одночасною д!ею дек!лькох токсичних компонент!в.
Нами встановлено, що штамп К-1, К-2, К-3, К-5, КС-3079, КС-3179, КС-3277, КВ-82166, КЕ-В2167, КВ-82179 (Луганська обл.), МН ! МНЦ (М!нська обл.) у процес! життед1яльност1 ви-дхляють екзометабол!ти, як1 виявляють 1нг!буючу д!ю на ростов! процеси коренц!в нас!ння сосни звичайнох. Причому, ця властив!сть виявляеться у досл1джуваних штам!в неодночасно. Це стосуеться ! 10 штам1в популяц!! Н. апповит Лугансько!, так 1 двох штам1в популяц!! М1нськоХ областей. Т! штами, як1 на ранньому етап! патогенезу вид!ляють метабол!ти з токсич-ними властивостями, е 01льш в1рулентними щодо проростк1в Р. ву1уев1;г18 (Бойко, Негруцький, Ляп1чева, 1988). Визначення природи мета6ол1т1в, як! зумовлюють токсичн!сть штамхв коренево! губки щодо рослини-хазяИна, дасть можлив1сть пов-н!ше з'ясувати механ1зм в!рулентност! патогена.
9.2. Вм1ст цукр!в у культуральних Ф1льтратах штам1в Н. апповит
Живильне середовище Петр!, де даерелом вуглецю був
Ф1льтрувальний nanlp, служило моделлю для з'ясування утворення р1зних продукт1в при г1дрол1з1 целюлози ферментами шта-м1в Н. annosum та Ix рол1 у патогенез1 рослини-хазя!на.
Нами встановлено, що протягом 20 д16 росту пггам1в в!дбуваеться накопичення «укр1в, а на 30-ту добу - Ix зменшення, шо св1дчить про !х використання грибом. К1льк1сть цу-кр1в у культуральних ф!льтратах штам!в двох- 1 трьохм1сячно-го в1ку р1зко зб1льшуеться пор1внянно з 30-ти добовим в1-ком.
Таким чином, одержан1 дан! показують, шо процес г1дро-л!эу целюлози щтамами одн!е! популяцИ Н. апповиш в!дбуваеться з р!зною швидк!спо, про що св1дчить к1льк1сть цукр!в у культуральних Ф1льтратах. Не виключено, що метабо-л1ти вуглеводно! природи виконують в!дпов1дну роль у патогенез! сосни звичайно!.
9.3. Як1сний ! к1льк!сний анал!з цукр!в культуральних ф1льтрат!в штам!в одн!е! популяцИ Н. annosum
Нами встановлено, що процес г!дрол!зу ф!льтровального паперу (целюлози) штамами Н. annosun йде шляхом утворення pisHoI к1лькост! араб!ноэи, ксилози, глюкози, целоб!оэи !, очевидно, трисахариду (не1дентиФ!кована речовина). Можна припустити, що глюкоза, а також араб!ноза ! ксилоза викорис-товуються для живлення вггам!в гриба. Целоб!оза i не!дентиф!-кований цукор, можливо, п1ддаються поступовому Ферментативному гадрол1эу до моноцукр1в, як1 використовуються грибом. Але не виключено 1 те, що целоб1оза, ксилоза, араб!ноза 1 Х-речовина, утворившись у значнай к!лькост1 в тканинах хворо! рослини, виявляють токсичний вплив на II метабол!зм. Елюати 1з хроматограми целоб1ози i ксилози+араб1нози викли-кали достов1рний 1нг1буючий вплив на р!ст коренц1в нас1ння сосни. Поряд э цим одержан! результата показують, що штамп oBHiei популяц!! Н. annosum в!др!зняються м!к собою ефектив-н!ст1 використалия глюкози 1 ксилози. Це може св!дчити про те, шо процес г1дрол1зу целлюлози i л1гн1ну Ферментнимисис-темами пггам1в може йти б!льшою м1рою в одних - шляхом утворення глюкози, а в !нших - ксилози.
9.4. Вплив цукр1в на р1ст корен1в 1 Ф!з1олог!чний стан проростк!в Р. sylvestris
Нас1ння сосни звичайно! змочували розчинами глюкози,
ксилози. ара6!нози i сахарози в концентрацИ 5, 10, 20 1 80 мг на 100 мл середовиша Петр!. Низьк! концентрацИ цукр1в брали, приблизно, в екв!валентн1й к!лькост! до вуглевод1в, як1 энайден! в культуральних Ф1льтратах досл!дяуваних штам1в коренеио! губки.
Нами встановлено, що глюкоза у концентрац!ях 5, 10 мг 1 ксилоза 5 мг на 100 мл середовииа, 1нг!б!рування росту коре-нц1в не викликають. Концентрац!I 20 i 80 мг глюкози, 10, 20 1 80 мг ксилози викликали прит1чсння росту коренц!в. Араб!-ноза i сахароза в усix досл1джуваних концентрац!ях пригн!чу-вали осова процеси коренц1в нас!ння сосни. Досл.1джуван1 вуг-леводи в концентрацИ 100 1 80 мг на 100 мл уже через 3-5 годин викликали эав'ядання проростов. Змениенн1 тургорного тиску у проростк!в на середовищ1 з 20 мг цукр1в cnocreplra-лось через 7-8 годин i на середовищ1 з 10 мг - через 9-10 годин. При витримуванн! проростк!в сосни на контрольному се-редовии1 i середовдаЦ, яке Miстило 5 мг цукр!в эав'ядання не в!дм!чено.
Таким чином, одержан! дан! показують, ио досл!джуван1 цукри в концентрац!! в!д 0,1 до 1 мг/мл середовища викликають прив'ядання проростк1в сосни звичайнох. Швидк!сть пад1н-ня тургорного тиску у npopocTKiB залежить в!д концентрацИ цукр1в 1 1х природи. Мохливо, п!дв'ядання проростк!в пов'язане з порушенням роботи Н+- помни 1 б1лк!в переносчи-к1в вуглевод1в у тих м1сцях рослини, де спотер1гаеться змхна тургорного тиску. У даному випадку цукри накопившись в одному м!сц! проростку, викликають в!дняття води у сус!дн1х кл!-тин i у них зменшуеться тиск, у результат! в1дбуваеться !х п!дв'ядання.
9.5. Ем1ст ам!аку в культуральних Ф1льтратах штамхв Н. annoвша
Нами встановлено, шо в культуральних Ф1льтратах штам1в одн!е! популяцН Н. апповит 10-ти, 20-ти ! 30-ти лобового BiKy QMiaKy не виявлено. Ам1ак знойдено i к1льк1сно визначе-но в культуральних Ф1льтратах штам!в 3-х ! 4-х м!сячного в!-ку. Р1зний вм!ст ам!аку в середовиш! пггам1в св!дчить про pi-зну швидк!сть прот1кшшя в !х т1л1 обм1нних процес1в, що 1 эабезпечуе !х ф1з1олог1чну 1 61ох!м!чну р!знояк!сн1сть.
Одержан! дан! показують, що з в!ком штам!в в!дбуваеться
утиорення ам!аку, який виконуе в1дпов!дну роль у патогенез! ро слгаш-хазя!на.
9.6. Вм!ст б1лку в культуральних ф!льтратах штам1в Н. апповиш
Одержан! дан! св1дчать про те, шо вм!ст б!лху в культуральних р!динах штам1в Н. апповиш (Луганська обл.) у процее! 1х розвитку зб1льауеться. Це зв'язано э вид!ленням фермен-т!в, як1 г!дрол1зують целюлозу, л!гн1н та 1нш! сполуки до в!дпов!дних продукт1в, котр! використовуються для живлення патогена. Не виключено ! те, що деяк1 б1лки беруть участь у розвитку хвороби рослини-хазя!на.
9.7. 1зоФерменти пероксидази культуральних Ф!льтрат1в вгтам1в Н. аппоеиш
Нами встановлено, що досл1джуван1 штами, як! зростали на м!неральному середовищ! Петр!, де дхерелом вуглецю був Ф1льтрувальний пап!р, вид!ляють речовшм б1лково! природи, як! виявляють пероксидазну актипн1сть. Штами одн!е! популяц!! патогена в1др1зняк1ться числом !зоФорм пероксидази, як1 вид!ляються в середовище !х зростання. Одержан! результата даюгь основу для припущення, шо !зоферменти пероксидази виконують роль у ксилол!з! деревитги 1 слрияють розвитку хвороби. На користь цього припущення св1дчать результата отри-ман1 I. А. Реиетн!ковою (1994), що пероксидаза !з культура-льного Ф1льтрату РЬеШпио !еп1аг1ив г1дрол!зувала л!гн!нову компоненту деревини берези на 80% у в1Дсутност1 пероксиду водню в середовищ1_
9.В. Вм1ст токсично! речовини, близько! до природи 5-н-бутилп1кол1новоI кислота, в культуральних Ф1ль-тратах пггам1в Н. апповиш
Нами встановлено, що в культуральних Ф1льтратах виявлено 4 сполуки з М 0,18, 0,40, 0,55 1 0,90. При розгляданн! хро-матограми в УФ-св1тл! сполуки з М 0,18 1 0,40 мали св1тлоб-лакитне забарвлення, речовина з М 0,55 - темноф1олетове 1 сполука з 0,90 - слабко червонокоричневе. Фузар!ева кис-
- за -
лота в УФ-св1тл1 мае червонокоричневе забарвлення 1 Rf 0,870,08. Б1оавтогроФ!чне лосл1дкення показали, що сполука з Rf 0,90 викликала повне подавления росту Вас. Bubtllis. Ку-льтуральн1 Ф1льтрати штам1в викликали п1дп'янення проростк1в сосни звичайно! 1 сосни кримсько!. Б1лып чутливими до мета-бол!т!в були проростки сосни звичайноХ, н!ж сосни кримсько!. Причому у одних випадках спостер!галось п!дв'янення стебл!в у Micul 1х переходу до сím'ядо льних листочков, в 1нших - пе~ рвинним було пхдв'янення к!нц!в xboihok, а вторинним - стебла.
Розд!л 10. ВИЗНАЧЕННЯ XIMI4H0I ПРИРОШ ЕК30МЕТАБ0Л1Т1В
ДЕРЕВ0РУЙН1ЕНИХ ГРИБ1В, ЯК1 ВИЗНАЧАЮТЬ IX АНТАГ0Н1СТИЧН1 ВЛАСТИВ0СТ1 ДО K0PEHEB0Ï ГУБКИ
10.1. Характер вэаемодИ деяких дереворуйн!вних гриб1в з щтамали коренево! губки
При сум1сному зростанн1 Fomes foiaentarlus, Polyporus suif ureus 1 штам!в H. annoBum спостер1галися одноб1чний, взаемний вплив досл!дхуваних гриб!в, а такох нейтральнх взаемов1дносини míe ними. Взаемов!дносини Mis грибами в!дбу-ваються задовго до зустрхч1 ïx колон1й. В1дпов1дно, антаго-н1стичн1 взаемов!дносини в1дбуваються через метабол1ти, як1 вид!ляються грибами в субстрат. У Mipy накопичення ïx в субстрат! зб!лылуеться i антагон!зм м!х культурами гриб!в. По-ряд з цим ч!тко простехуеться ф1з1олог!чна р!знояк!сн1сть досл!дхуваних штам!в коренево! губки шодо linnnx дереворуйнi-вних грибхв (Негруцький, Бойко, Луганський, 1989), на яку недостатньо уваги эвертають досл!дники. Виявлену властив1сть необх!дно використовувати при розробц! б!олог!чних засоб!в боротьби з цим патогеном з урахуванням його популяц!йного складу стосовно конкретних умов зростання рослини-хазя!на. Кр!м цього. сл!д проводити не т!льки в!дб!р активних штам1в гри6!в-антагон!ст!в до штам!в конкретно! популяц!! H. аппо-sum, але i вивчати природу метабол!т1в, як! вид!ляються цими грибами з метою одерхання на 1х ochobï npenapaTiB проти коренево! губки.
10.2. Гриб Fomitopsls pinícola - антагон!ст коренево! губки i продуцент щавлево! ! лимонно! кислот
Нами встановлено, що при сум!сяому зростанн! штам!в Н.
annosum i Fomitopáis pinícola (штам K-82) на агаризованому пивному суся1 в1дбуваетьея сильне пригн1чення росту штам1в коренево! губки i зменшення в'язкост1 середовища. Вирошуван-ня F. pinícola на р1дкому глюкозо-пептонному середовищ1 показало сильне його п1дкислення (1,96 - 2,00 pH). При цьому значенн1 pH середовища р1ст пггам1в коренево! губки не спос-тер!гався. Одержан! дан1 (Бойко, Негруцький, Чесалов та 1н., 1990) показують, що штам K-82 Fomltopáis pinícola вид1ляе в субстрат щавлеву i лимонну кислоти 1 це визначае його анта-гон!стичну активн1сть щодо пггам1в Н. annoeum. В1дпов1дно, гриб F. pinícola мохе викориетовуватись для приготовления б1опрепарату для боротьби з кореневою губкою. 0ск1льки Fomi-topsis pinícola мохе зр1дка викликати захворювання дерев (4epeMiciHOB,Негруцький, Лешковцева, 1970; Трибун, 1991), то у цьому випадку сл1д використовувати культуральну р1дину для оброблення пн1в св!жозрубаних дерев, щоб запоб1гти !х заражению кореневою губкою або багаторазово обробляти цим Ф1ль-тратом пн! ухе 1нФ1кован1 Н. annosum з метою подавления II росту. Наряду з цим гриб F. pinícola мае значения як об'ект б1отехнолог1! для одержання щавлево! i лимонно! кислот, як1 мохуть викориетовуватись в 1ншкх галузях господарства.
10.3. Характер вэемов!дносин Coltricia perrenis, Hir-echioporus laricinus 3i штамами коренево! губки
Нами встановлено 1нший характер взаемов1дносин С. perrenis, Н. laricinus з1 штаыами Н. annosum, н1я з F. pinicola. КолонИ С. perrenis, Н. laricinus не зазнавали зам!тного хн-г!буючого впливу з боку вггам1в коренево! губки. В свою чергу колонix грибниц! С. perrenlo не наростали на м1цел!й пггам!в Н. annosum, а утворювалась стерильна зона, шириною 1-2 мм, м1ж ними 1 р1ст гриб1в зупинявся. Через це С. perrenis як антагон!ст Н. annosum не мае значения.
Поряд з цим газон м1цел!ю слабов1рулентних штам!в Н. annosum поступово заростав грибницею Н. laricinus. Mix коло-н1ями сильнов1рулентних пггам!в КС-3079, КС-3179, КВ-82166, КВ-82179 i м1цел!ем Н. laricinus утворювався валик 1з м1це-л!я i р1ст гриб1в зупинявся. 0держан1 дан1 св1дчать про те, що Н. laricinus може викориетовуватись для захисту пн1в сосни у тих випадках, коли популяц1я коренево! губки у даному apeajii соснових насаджень складаеться Í3 слабов1рулентних
штам!в. У зв'язку з тим, шо Н. laricinus при оптимальней температур! для росту штам1в Н. annosum виявляе достов!рно 61-лыпу пгвидк!сть росту, н!я штаыи коренево! губки, то цей ан-тагон!ст мохна використовувати як конкурент патогена за субстрат. У эв'яэку з тим, що р!ст гриб1в С. perrenis, Н. laricinus не пригн!чувався при сум ici гаму зростанн! з штамами Н. annosum, було зроблено припудешш про те, що ui гриби вид!-ляють в середовише речовини балково! природи, як! взаемод!ють з метаболгтами коренево! губки i таким чином знешкодхують 1х токсичну д!ю.
Вирощувашш С. perrenis 1 Н. laricinus на р!дких хивиль-них середовшцах супроводжувалось вшйленняы значно! к!лькос-Ti речовин 61лково1 природа. Виявлено, що серед них бхлкав наяпн! протеази молокозгортаючо! ail. Не виключено, що ui ферменти в природних умовах г!дрол!зують гум!нов1 сполуки грунту або залишков! 61лки мертво! деревини, як1 близьк1 до природи б1лка-каэе!ну молока.
Таким чином, одерган! дан! св!дчать про те, що взаемод!я Mix грибами-антагон1стами ! штамами Н. annosum в!дбуваеться через екзометабол!ти, як! мають р!зну х1м!чну природу - opraHi4Hi кислота, 6!лки, Ферменти й imui речови-ни. У зв'язку з цим пошук гри6!в - антагонiст 1в необххдно проводити серед pisiaix груп Г'ри6!в. Це дасть мохлив!сть використовувати ui орган1зми 1 продукта ix обм1ну, як! будуть одерхан! у npoueci 61отехнолог!чного культивування продуцен-TiB, не т!льки для 61олог!чного зохисту рослин, еле ! в 1н-ших гапузях господарства. Так, гриб гливу звичайну викорис-товують не т1льки в харчов!й промисловост!, але i рекоменду-ють застосовувати як 61олог1чний зас1б боротьби з збудниками хвороб хвойних nopifl - опеньком звичайним ! кореневою губкою (Б1сько, Дудка, 1987 Сичов, Негруцький, ФХльчаков, 1991 Челишева, 1991). Позакл1тинн! протеази молокозгортаючо! д!1, як1 вид!ляються грибами Coltricia perrenis i Hirschioporus laricinus, мають важливе господарське значения у зв'язку з деФ1цитом сичухного ферменту 1 мохуть знайти прим1нення у харчов!й промисловост! при виробництв! сир1в.
Розд!л 11. М0ЖЛИВ1СТЬ ВИКОРИСТАННЯ ЕК30МЕТАБ0Л1Т1В ГРИБ1В-АНТАГОНIСТIВ У ХАРЧ0В1Й ПРОМИСЛОВОСТI 11.1. Вплив фактор1в середовища ! способу культивування на молокоэгортаючу активн!сть ! р!ст Coltricia perrenis
- 41 -
Нами встановлено, шо температура 30-3?.°С 1 рН середовища у менах в1я 4,58 до 5,73 е оптимальними для 61осинтезу молокоэгортаючого Ферменту С. реггеп1в. С. реггеп1в добре розвиваеться на ксилоз!, глюкоз1, ара61ноз1, лактоз! 1 ман1-т1. Молокозгортаюча активн1сть (МЗА) гриба залежить в1д дас-рела вуглецевого живлення 1 способу його культивуиання. Най-б!лыаа (1,5-2 рази) МЗА культурального Фильтрату спостер1га-лась при глибинному культивуванн! на ксилоз! ! глюкоз!, н!ж при поверхневому. Для одержання молокоэгортаючого ферменту гриб необх!дно вирощувати на середовищах з ксилозою 1 глюкозою. Оптимальний в1к гриба для одерзання ферменту - 8 - 10 д!б у залежност! в1д джерела вуглецю (Бойко, Негруцький, Мирошниченко 1 Бондаренко, 1986).
11.2. Вплив ф1зико-х!м!чних Фактор!в на б!осинтез проте-
!наз молокозгортаючо! д!! ! р1ст НхгвсЫорогчт 1аг1с111иа
Вивченкя впливу ф1зико-х1м!чних Факторов на р1ст гриб!в викликае не т!льки загальноб!олог!чний !нтерес, але ! допомагае у вир!шенн! проблем, як1 пов'язанн! з зикористан-ням чистих культур у 61отехнологН (Соломко, 1992 Еллан-ська ! !н., 1992).
11.2.1. Вплив рН середовища на МЗА, споживання глзокози 1 накопичення б!омаси Н. 1аг!с!пив
Нами встановлено, ио компонента живильного середовиша -глюкоза, пептон та 1нш1 залежно в!д рН середовища використо-вуються на р1зн1 потреби продуцента. При умов! кислого середовища глюкоза б1льшою м!рою використовуеться на утворення Фермента, н!ж б!омаси, а на середовищ! з рН, близьким до нейтрального, ц! процеси маять обернену залежн!сть. Б1лыпе накопичення б!омаси грибом - нижче активн!сть молокоэгортаючого ферменту. Для одержання молокоэгортаючого фермента продуцент Н. 1аг1с!пив необх1дно культивувати на середовищ! з РН 4,40.
11.2.2. Вплив температури на МЗА 1 накопичення 61омаси Н. 1аг1с1пиа
0держан1 дан! св!дчать про те, що для росту Н. 1аг1с1пив ! вид!лення ним позакл!тинного молокоэгортаючого ферменту
- 42 -
температура у межах 28-32°С е оптимальною-
11.2.3. Вплив pi3ii.Dc лжерел вуглецевого живлення на мо-локозгортаючу актшзн!сть Н. lariclnus
Нами встановлено, шо п1д61р вуглевод1в, як даерел вугле-цю, необх1шю проводити з урахуванням легко 1ндукованих ними ферме! ггних систем Н. lariclnus, яю1 розкладають даний субстрат. Такими субстратами-вуглеводами, у першу чергу, е ксилоза, фруктоза i глюкоза, а поттм крохмаль i мальтоза. Сахароза i ара61ноза погано використовуються продуцентом, про це стдчить в1дсутн1сть синтезу молокозгортаючого ферменту.
11.2.4. Вплив р1зних джерел азотного живлення на МЗА i накопичення 61омаси Н. laricinus
Нами встановлено, шо на живильних еередовищах э хлорис-тим амон!ем, аспараг!новою кислотою виявлена низька актив-н1сть ферменту (в!д 1038,5 до 1183,9 ум. од.) значно вища -на середовищ1 з азотнокислим омонхем (2070,2 ум. од.) i най-виша - на середовищ1 з пептоном (8936,2 ум. од.).
Таким чином, кращим джерелом азотного живлення для Н. laricinus е пептон.
11.2.5. Вплив способу культивування на молокозгортаючу
активн!сть, BMicT 61лку i утворення 61омаси Н. laricinus
Нами встановлено, що при культивуванн! Н. lariclnus протягом 20 д1б активн1сть ферменту посл1довно зростала при ycix способах його вирощування, але найб1льша на 10-ту, 15-ту i 20-ту добу була в занурен!й культур1, н1ж у гриба, який розвивався при пер!одичному перем!шуванн1 середовиша 1 поверхневому культивуванн1. Глибинне культивування сприяе швидшому накопиченню 61омаси Н. laricinus.
В умовах деф1циту молока в1дпов1дний практичний 1нтерес мае визначення утворення Ферменту не за його активнхстю, а за к!льк1стю 61лку в культуральному Фхльтратх. Це припущення було пров1рено в експеримент!. 0держан1 дан1 св1дчать про те, ио вид1лення в середовище речовин 61лково1 природи, в тому числ1 молокозгортаючого Ферменту, продуцентом йде !нтен-сивн1ше при глибинному культивуванн!. Одержан! результата показали, що реестрац1к> активност! молокозгортаючого фермен-
ту в культуральному Ф1льтрат1 мохна проводити за к!льк1стю 61лка в середовищ1, який з'являеться у процес1 росту продуцента.
11.2.6. 0птим1зац1я хивильного середовища для культиву-вання Н. laricinus - продуцента проте1наз молокозгортаючо! д1!
0птим1зац1ю вих!дного глюкозо-пептонного середовища проводили за чотирьма Факторами глюкозою - х(, пептоном -х» MgSOv- 7HiO - х3 , CaClj - хч за планом повного факторного ек-сперименту n$E-2v(Макс1мов, П1менова, Гречушк1на, 1976).
Нами встановлено, оптимальним середовищем для культиву-вання Н. laricinus з метою одерхання фермента молокозгортаючо! д1! е середовище такого складу, г/л глюкоза - 20, пептон - 10, МеБ0^7Нг0 - 1,1, CaCla - 0,13, КН2Р0у -0,6, KjHPOij - 0,4, ZnSOlf'7H2.0 - 0,001, яистильована вода - до 1л. При вирошуванн1 продуцента на модиф1кованому середовищ! вих!д фермента з61льшився у 3 рази 1 яор!внював 226 мг проти 75 мг на вих1дному середовищ1 у розрахунку на 1 л культурально! р1дини. Це середовище використовуеться для в рощування Н. laricinus у б1ореактор1 "Biop-0,l" з метою одерхання фермента у кристал1чному вигляд^
11.2.7. Cnoci6 одерхання молокозгортаючого фермента Í3 культурального Ф1льтрату Н. laricinus
Cnoci6 одерхання молокозгортаючого Ферментного препарату (А.с. fe 1395672, 1988) передбачае поверхневе культивуван-ня продуцента Н. laricinus BKJIM F-263 на глюкозо-пептонному середовищ! до досягтаення максимально! активност!, в!дд!лен-ня м1цел1я Ф1льтруванням, осадження фермента с!рчанокислим амон1ем i очищения, який в1др1зняеться тим, шо з метою п!д-вищення активност1 продукту i спрощення процесу Ф1льтрат охолодхують до 4-5°С, осадхення проводить при 55-80%-ному наеичен1, а очищения спочатку д1ал1зом проти охолодхено! дистильовано1 води при 4-5°С, пот1м методом електрофореза у паралельних пластинках пол1акрилам!дного геля.
11.2.8. ЕлектроФоретичн1 досл1дхення молокозгортаючого Ферментного препарату, 61лк1в культурального Ф1-льтрату i м1цел1я Н. laricinus
Периа фракц!я фермента одержана при 55%-ному насиченн!
культурольного Ф1льтроту с1рчшюкислим аыон!ем. МЗА вид1ле~ ного б!лка склала 2 хв. 1 електрофоретично розд1лився иа 4 ФракцИ э ВЕР 0,304, 0,343, 0.392 1 0,559. Друга Фракц1я Фермента одержана при 65%-ному насиченн1. Ця Фракц1я виявила високу МЗА <10 сек.) 1 електрофоретично розд1лилась на 9 компоненте з ВЕР 0,103, 0,128, 0,231, 0,333, 0,423, 0,474, 0,538, 0,744 1 0,846. У культуральному Ф1льтрат1 виявлено 11 61лкових зон, а МЗА його становила 4 хв. Б1лок м1цел!я роз-дхлився иа 14 зон, а МЗА склала 8 хв.
Одержан! дан1 свгдчать про те, ио у культуральному Ф!льтрат1 i Miue.nii продуцента, кр!м 61лк1в з молохозгортаю-чою функц!ею, м1стяться 6аластн1 6!лки, як! нео6х1дно вилу-чати в1дпов!дними методами очистки.
11.2.9. Ам!нокислотний склад Ферментного препарату-ларицину
Протеази в!дпов1дних гатам!в Mucor, Endothea 1 Aspergillus ycrixaiHO використовуються за рубежей для виготовлення си-ргв 1 у нин1шн1й час задовольняють 61ля 10% потреби сичуга (Пр.1ст, 1987). Проведен! досл!дження показали, що у Ферментному препарат1-ларицш1, незалежно в1д складу середовища, най6!льшою м1рою м!стяться аспараг!нова (20,36 i 14,28 мг%) i глутамллова (9,93 1 9,73 мг%) кислоти. У стандартному м'ясному сичухноыу препарат! вм!ст цих ам!нокислот становив 16,30 1 14,85 мг56 в1дпов1дно.
Таким чином Ферментний препарат, який вид!ляеться у сере до вище Н. laricinus, належить до кислих протеаз i мохе знайти прим!нення у сировиробництв!.
11.2.10. Культивування Н. laricinus у 61ореактор1 "Bi-ор-0,1" з метою одержання ферментного препарату у кристастал1чному стан!
При культивуванн1 продуцента у б1ореактор! на модиф!ко-ваному середовищ! одержано у 3 рази 6!льший виххд ыолокозгор-таючого ферменту, н1ж на вих!дному - глюкозо-пептонному. Ферментний препарат пройвов медико-61олог!чн! досл!дження у лабораторИ г1г!ен!чно! ouiHKH харчових ! кормових добавок у Науково-досл!дному !нститут1 г!г1ени харчування (г.КиХв) i одержав висновок про можлив!сть його використання у сирова-piHHi як эам!нник сичухного ферменту. Роэро6лен1 техн!чн! умови 1 техн!чна !нструкц1я на молокозгортаючий ферментний препарат-ларицин.
- 45 -ВИСНОВКИ
1. У Формуванн! системи Pinuo sylvestris L.- Heteroba-sidon annosum приймають участь Ферментн1 системи - целюлаза 1 пероксидаза, як1 розклодають целюлозу i л1гнин кл!тин коре ня рослини-хазя!на. Запускаючим механ1змом патогенезу сосни звичайно!, очевидно, е речовина, яка близька за природою до 5-н-бут1лп1кол1ново1 кислоти, яо вид1ляеться кореневою губкою i порушуе нап1впрониклив1сть мембран кл!тин росли-ни~хазя!на, а сполуки вуглеводно!, 61лково! та 1ншо1 природа зд1йснкяоть п1дтримування цього процесу.
2. Проростки Р. sylvestris 1 Р. pallasiana виявлять pi3-ну реакц1ю на 1кФекц1ю штам!в oxtHiei популяцИ Н. аппозшп. Перша - б1льш чутлив! до заражения, н1ж друг!. Це мохна поясните тим, що игами вид!лен! !з плодових т!л гриба Н. annosum, який паразитував на сосн! звичайн!й в Крем1нському л1с-roeni Лугансько! облает! зв!дки одержане нас!ння для досл!д-ження i Ix метабол1эм б!льш ретельно "п1д!гнаний" до обм1ну речовин Р. sylvestris, н!ж Р. pallasiana. Це св!дчить про Ф!з1олог1чну спец!ал1зац!ю коренево! губки до хвойних пор1д як усередин1 виду, так i Mix видами.
3. На початковому етап! зар>аження проростх!в сосни звичайно! спостер1гаеться п1двищення активност1 io-нозв'язано! ФракцИ пероксидази корен1в п!д впливом сильно в!рулеитних пггом!в коренево! губки. В проростках сосни кримсько! в!дбуваеться п1двищення активиост! цитоплазматично1 ФракцИ! пероксидази i знияення 1о-нозв'язано! в коренях у процес! розвитку хвороби.
4. У хворих проростках сосни звичайно! спостер!гаеться значна зм1на у 6!осинтез1 1зоФермент!в цитоплазматично! пероксидази, н!ж 1онозв*язано1, яка виражаеться зникненням або появою нових Форм фермента пор!вняно з! здоровими. Порушення 61осинтезу цитоплазматично! пероксидази у проростках сосни кримсько! незначне. 1нфекц1я викликае зм1ну алельност! ге-н!в, як1 в1дпов!дають за синтез цих Форм пероксидази.
5. Iзоферментний спектр пероксидази здорових проростк!в Р. sylvestris i Р. pallasiana св1дчить про Ф!з1олог1чну !х р1знояк1сн1сть. Корен! проростк1в сосни звичайно! м!стять два 1зоФерменти, а сосни кримсько! - ш1сть Форм цитоплазматично! пероксидази. В стеблах проростк1в Р. sylvestris виявлено 4, а в стеблах Р. pallasiana - 3 1зоформи пе-
роксидази. Не викпючено. шо и! в!дм1нност1 е одн!ею 1з причин, як! зуновлюють п1двите1гу ст!йк!сть соени хримсько! до штам1в коренево! губки.
6. Б!льш в1рулентн! штами на ранньому етап! заражения проростк!в сосни звичайноХ викликаготь п1двишення активност1 о-дифенэлоксидази в стеблах. Актихш1сть о-дифенолоксидази у 1нФ1ковшших стеблах мозша використовувати як тест для вияв-леши бхльш в!рулентних пггам1в конкретно! популяцИ коренево! губки. П1д впливок 1нфекц!!1 в проростках сосни р!зних вид! в зб1льшуеться число 1зоформ о-дифенолоксидази.
7. При розповскщженн! сосни эвичайно! у п!вденно-сх!дну частину Украхни зб1льшуеться к!льк!сть популяц!й, як! проду-кують чорне ! бежове нас1ння э б!льшою масою, н!ж у п!вн1ч-нхй ! проиентний вм!ст особин, як! утворюють нас!ння з чор-ним забарвленням. Крашу схож!сть виявляс те иас!ння, яке м!-стить 61льше 61лку. Проростки сосни одержан! 1з чорного на-с!ння виявляють п1двидену ст!йк!сть до штам!в коренево! губки, Н1х проростки 1э бежевого нас!ння. Цю властив!сть чорного' насишя з врахуванням п1двищенного вм1сту б!лку сл1д використовувати для в1дтворс!пш соснових насаджень ! у селек-цхйн!й робот!, яка пов'язана з ст!йк!спо сосни до коренево! губки.
В. Моноконхд1альн1 культури конкретного иггаму в1др1з-няються розм1рами морфолог!чних структур при пор1внянн! м1ж собою ! штамом, в!д якого вони походять. Монобазид!альн! ! гетерокархотичн! культури одного плодового т!ла Н. апповша мають в!дм1нн1сть по ширин! г!ф, кон!д!еносц1в х кон1д!й.
9. Штами коренево! губки по-р!зному реагують на д!ю фак-тор!в навколишнього середовища. Виявлен! три групи штам1в з урахуванням нижн1х температур, при яких розпочинаеться р!ст грибниц!. "Холодолюбив1" штами можуть швидше проникати у корен! рослини-хазя!на, н!ж "теплолюбив!" ! таким чином уникати антагон!стично! д1Х з боку грунтових гриб1в, для початко-вого росту яких необхХдна 61лыи вита температура, н!ж для пггам!в Н. аппозшп. Тому при використанн! гриб!в для боротьби з кореневою губкою необх!дно враховувати !х м!н1мальний тем-пературний режим росту, який повинен прир1внюватись до температурного м1н!муму. росту пггам!в конкретно! популяцИ коренево! губки.
10. Штами одн!е! популяцИ! коренево! губки виявляють
м1нлив1сть на р1вн! 61лк1в 1 !зоФерыеш,1в пероксидази, ката-лази. с<-ам!лази, о-дифенолоксидази, малатдег!дрогенази, глу-таматдег1дрогенази. малик-ензину 1 супероксиддисмутази, шо сприяе з'явленню нових Форм гриба. Цю властив1сть необх1дно враховувати при вибор! м1р боротьби з ними, а тако* при створен! ст1йких хвойних культур.
11. У проростках сосни звичайно!, 1нф!кованих монокон!-д1альними культурами штам!в Н. апдовишш спостерхпаеться змен-шення в!дношення хлороф1лу а до хлороФ1лу б, з6!льшекня вм1сту каротину 1 зменшення - люте!ну у пор!внянн1 за здоро-вими. БХльш в1рулентн! монокои1дальн1 культури викликають з61льшення синтезу гл1иину у порхвнянн! з! здоровими проростками 1 проростками, як! попгкодкекн1 мешп в!рулентними штамами. Це, очевидно, пов'язано з эахисною реакцхею проростк!в до !нфекц1!, так як глхцин е первинною сполукою у 61осинтез1 молекул хлороф!лу.
12. В культуральних Ф1льтратах пггам!в одн1е! популяц!! коренево! губки м!стяться целоб!оза, сахароза, ксилоза, ара-б!ноза, ам1ак, б1лки, 1зоФерменти пероксидази 1 сполука, яка близька за природою до 5-н-бут!лпхкол1ново! кислоти. Очевидно, токсичн1 речовини 5-н-бут1лп1кол!нова кислота 1 ам!ак порушують нап!впрониклив!сть мембран кл!тин кореня росли-ни-хазя!на вуглеводи взаемодиоть з 1нгаими речовинами прий-мають участь у закупори! сосуд1в, а пероксидаза у деструкцИ кл1тинних ст1нок. В залехност! в1д штаму гриба 1 ф!з!олог!ч-ного стану рослини-хазя!на хвороба мохе прот!кати з р1зною швидкхстю, ио часто спостер!гаеться у природних умовах.
13. Антагон1стичн! властивост! дереворуйн!вних гриб!в до ттам1в коренево! губки проявляться через екзометабол1ти, як! вид1ляються грибами в середовище. Такими метабол!тами е орган!чн! кислоти, б!лки, ферменти та 1нш! речовини. Поряд з цим ч!тко простехуеться ф!з!олог!чна р1знояк!сн1сть штам1в коренево! губки шодо гриб!в-антагон1ст!в, на котру недостат-ньо придхляеться уваги. Виявлену властив!сть необх!дно вико-ристовувати при розробц1 б!олог!чних засоб1в боротьби з цим патогеном у конкретних умовах зростання рослини-хазя!на. Кр!м цього, необх1дно проводити в1дб1р активних штам!в гри-б!в-антагон!ст1в, вивчати природу !х екзометабол1т!в з метою одерхання препарат!в проти коренево! губки 1 для застосуван-ня в !гадах галузях господарства.
14. Гриб FomitopelB pinicola (штьм K-82) вид!ляе щавле-ву 1 лимонну кислоти i це вязначае його антагонХстичггу ак-тивн1сть шодо птам1и Н. олпсиига. Кр1м цього цей продуцент мохе викориетовуватись у 61отехнолог!1 для одерхання шавлево! I лимонно! кислот i використання в хнших галуэях го сподарства.
15. Гриб Hirchioporuo luricinuo с не т!льки конкурентом коренево! губки за субстрат, але i активним продуцентом ферменте молокозгортаючо! д!1. Розроблена технология його куль-тивування в 61ореактор1 "Б1ор-0,1" з метою одерхання Фермента у кристал!чному станi. Ферментний препарат пройшов меди-ко-61олог1чн1 досл!дження i одержано висновок про мохпив1сть його використання у соровар1нн1. Роз[>обленх технхчнх умоли i технолог1чна 1нструкц1я на ферментний препарат-ларицин з метою одерхання дослхдного эразку сиру.
0CH0BHI ПРАЦ1, 0ПУБЛ1 КОВАНI ПО TEMI ДОКТОРСЬКО! ДИСЕРТАЦ11
1. Негруцкий С. Ф., Бойко М.И. Влияние резорцина на содержание свободных аминокислот в мицелии корневой губки (Fomitopsis annosa (Fr.) Karst, разного возраста //Биол. науки.
- 1974. - N 10. - С. 80 - 84.
2. Негруцкий С. Ф., Бойко М. И., Сычев П. А., Гарькавая Л. И. Влияние Фитонцидов лесных растений, корневых выделений люпина и некоторых биологически активных соединений на рост корневой губки //Лесоводство и агролесомелиорация. - Киев Урожай, 1975. - выл. 40. - С. 42 - 48.
3. Негруцкий С. Ф_, Сычев П. А., Бойко М. И., Шуберт И. 0. О характере роста корневой губки в культуре и возможностях биологического преодоления инфекции гриба //Лесоводство и агролесомелиорация. - Киев Урожай, 1975. - вып. 40. -С.35-40.4. Негруцкий С. Ф., Бойко М. И., Логашев Ю. Е. Влияние
магнитостатических полей на рост Fomitopsis annosa (Fr.) Karst. //Микол. и Фитопатол. - 1976. - т.10, вып.5. - С.411-414.
5. Негруцкий С. Ф., Бойко М. И. Изоферменты пероксидази штаммов корневой губки, отличающихся по степени патогенности к проросткам сосны обыкновенной //Биол. науки. - 1976.- N10.
- С. 84 - 88.
6. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Сычев П.А. Культураль-но-морФологические особенности штаммов Fomitopsis annosa (Fr.) Karst. //Микол. и фитопатол. - 1978. - т.12, вып. 1. -С. 50 - 54.
7. Бойко М. I-, Негруцький С. Ф., Бохко А. П. Целюлазна 1 дег1дрогеназна активн1сть штамхв гриба Fomitopsis annosa (Fr.) Karst, у чист!й культур! //Укр. ботан. хурн. - 1978. -т. XXXY, N 4. - С. 327 - 330.
8. Бойко М. И. Влияние температуры и кислотности среды на рост штаммов гриба Fomitopsis annosa (Fr.) Karst.//Микол. и фитопатол. - 1979 - т. 13. - шт. 2. - С. 141 - 146.
9. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф. Электрофоретическая характеристика водорастворимых белков штаммов Fomitopsis annosa (Fr.) Karst. //Микол. и Фитопатол. - 1979. - т. 13. вып. 1. - С. 57 - 64.
10. Негруцкий С. Ф., Ветрова Е. В., Бойко М. И. Морфологические и физиолого-биохимические особенности гомо- и гете-рокарионов Fomitopsis annosa (Fr.) Karst.//Микол. и Фитопатол. - 19В1- - т. 5, вып. 6. - С. 517-525.
11. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Мирошниченко Т. В. и Еондаренко Г. И. Молоко свертывающая активность Coltricia perrenis (L. Fr.) Murr.//Микол. и фитопатол. - 1986. -т7 20, вып. 3. - С. 191-193.
12. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Красильная Е. Н. Акти-
вность и изоферментный состав пероксндазы проростков Plnus sylvestris L., инфицированных НеterobasIdIon annooum (Fr.) Bref.//Микол. и фитопатол. - 1987. - т. 21, вып. 3. - С.226-231.
13. Коршиков И. И., Тарабрин В. П., Бойко М- И. Перокси-даза. как маркер адаптивных изменений растений в условиях загрязнения //Дендроэкология, техногенез, вопросы охраны природы. - УФа, 1987. - С. 106 - 111.
14. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Федотов 0. В., Полях В. А. Влияние различных источников углеродного питания на ьолокосвертывающую активность Hirschioporus laricinus //философские я естественно-научные аспекты антропологии. Санкт-Петербург-Донецк, 1992. - С. 117 -120.
15. Бойко М. И., Федотов 0. В., Негруцкий С. Ф., Антимо-нова В. С. Базидиальные грибы как возможные продуценты про-теиназ молокосвертываюиего действия //Интродукция и акклиматизация растений на Украине. - Киев Наук, думка, 1995. -вып. 24. - С. 82-85.
16. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Хлевная Л. Д., Кузьми-нсхая Н. В. Содержание белка - признак, характеризующий посевные качества семян Pinus sylvestris L.//Интродукция и акклиматизация растений на Украине. Киев Наук, думка, 1996. вып. 26.
17. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф. Динамика внутриклеточного фонда свободных аминокислот в мицелии штаммов гриба Fomi-topsis аппоза (Fr) Karst, (корневая губка) //Редкол. журн. "Биол. науки". - Москва, 1977. - 13с. -Деп. 25. 10. 1977, N 4120.
18. Патент Украхни N 6228 С 12 N 9/58, С 12 N 15/00 / (С 12 Т 9/58, С 12 R 1 645). Штам Hirschioporus laricinus М-81 (Karst.) Ryv. - продуцент молокозвертаючого ферменту / M. I. Бойко, С. Ф. Негруцький, Т. В. М1рошн1ченко, М. 0. Соболь, Ю. С. Варенко. - Опубл. 29.12.94. Бюл. N 8-1.
19. А. с. Ñ 1431095 СССР Питательная среда для выращивания гриба пениофоры гигантской /С. Ф. Негруцкий, Л. П. Филь-чаков м M. И. Бойко. - от 15.06.1988 (Для служебного пользования) .
20. А. с. N 1395672 СССР С 12 N 9/58. Способ получения молокосвертывающего ферментного препарата / М. И. Бойко, С. Ф. Негруцкий и Т. В. Мирошниченко. - Опубл. 15.05.88. Вол. N. 18.
21. А, с. N 1592336 СССР С 12 Р 7/48, С 12 N 1/14. Штамм гриба Fomitopelo pinícola - продуцент лимонной и щавелевой кислот / М. И. Бойко, С. Ф. Негруцкий, В. А. Чесалов, М. А. Соболь и Л. В. Черных. - Опубл. 15.09.90. Бюл. N 34.
22. Бойко М. И., Холодная М. П. Влияние экстрактов растительного происхождения и антибиотиков на рост штаммов Fomi-topsis annosa (Fr.) Karst, в культуре //Использование химических и биологических средств в борьбе с вредителями леса. Тез. докл. Всес. конф. - Москва, 1976. -С. 15-17.
23. Бойко M. I. ЕлектроФоретична характеристика водороз-чинних б1лк1в гриба Fonltopsis annosa (Fr.) Karst, в онтогенез! // Досяг. бот. науки. - Ки1в Наук, думка, 1976.- С.189-190.
24. Бойко M. I. ГзоФерменти пероксидази гриба коренева губка //Досяг. бот. науки на Укра1н1 1974-1975рр. -Ки!в Наук. думка, 1977. - С. 9-10.
25. Бойко М. И., Ковалев Н.В. Исследование внутрипопуля-ционной изменчивости Fomitopsis annosa //Защита хвойных насаждений от корневых гнилей. Тез. докл. зональной науч,-производ. конф. Белоруссии и респ. Прибалтики, Минск 9-10 сент. 1981. - Минск, 1981. - С. 9 - 10.
26. Бойко М. И. Электрофоретическое исследование изофер-
ментов пероксидазы в проростках сосны, инфицированных штаммами гриба Fomitopais arinosa (Fr.) Karst.// YII съезд Укр. бот. об-ва. Тез. докл. - Киев Наук, думка, 1902. - С. 337.
27. Негруцхий С. Ф., Ветрова Е. В., Бойко М. И. Морфологическая и Физиолого-биохимическая изменчивость базидиомице-та Foiaitopsls ennosa (Fr.) Karst.//Экология и биология низших растений. Тез. докл. Всее. симп. микологов и лихенологов (IX симп. микол. и лихенол. Прибалт, вое. респ. и Бел. ССР). Минск, 17-19 нояб. 1982. -Минск, 1982. - С. 110 -111.
28. Бойко Н. И., Мирошниченко Т. В. Изучение антагонистических и некоторых физиолого-биохимических свойств монос-ггоровых культур Hlrschloporus abietinue (Fr.) Donk. //Соврем, пробл. лесозащиты и пути их решения. Мат. per. науч. -произвол. конф. Белоруссии и Прибалтийских респ., Минск, 13-15 сент. 1984. - Минск, 1985. - С. 132 - 133.
29. Бойко М. И.. Красильная Е. Н. Активность пероксидазы и о-дифенолоксидазы инфицированных проростков сосны - тест для определения степени вирулентности штаммов Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.//Пути ускорения науч.-техн. прогресса в лесном хозяйстве. Интегрированная защита леса от вредителей и болезней. Тез. докл. науч.-практ. совещания Прибалт, респ. и Белоруссии. - Каунас-Гирионис, 1986. - С. 172 - 173.
30. Бойко М. И. Тест для определения степени вирулентности штаммов Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. //YIII съезд Укр. бот. об-ва. Тез. докл. - Киев Наук, думка, 1987. -С.58.
31. Бойко М. И., Фильчаков Л. П., Чесалов В. А. Интенсивность разрушения древесины некоторыми факультативными сап-рофитами //III Всесоюз. конф. по биоповреядениям, 19 - 21 окт., 1987. - Москва, 1987 - С. 30.
32. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Ляпичева 3. И. 0 биохимии паразитизма Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. //Физиол.-биохим. основы иммунитета к гриб, болезням раст. -Уфа, 1988. - С. 6.
33. Негруцкий С. Ф., Бойко М. И. Изоферменты семян отдельных деревьев сосны обыкновенной //Леей, генетика, селекция и Физиология древесных раст. Мат. Мегдунар. симпозиума (25-30 сент. 1989, Вороне*). - Москва, 1989. - С. 215-216.
34. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф. Использование изоферме-нтов в хемотаксономическом изучении грибов //Хемотаксономическое изучение споровых растений и грибов. Достижения и перспективы развития. Тез. докл. 1 Всесоюз. со-веш. Киев, 16 - 18 мая, 1990. - С. 112 -ИЗ.
35. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф. Содержание белка и изо-ферментный спектр пероксидазы проростков сосны, инфицированных корневой губкой //Проблемы лесовед. и лесн. экологии. Тез. докл. Ч. 1. - Москва, 1990. - С. 307 - 309.
36. Бойко М. И., Глухова Е. А., Тищенко И. М-, Хлевная Л. А. Содержание белка как тест определения повышенной жизнеспособности семян Pinus sylvestris L. //Проблемы лесной Фитопатол. и микол. Тез. докл. Ме*дунар. конф., Каунас, 17 20 сент. 1991. - Москва-Каунас, 1991. - С. 5.
37. Бойко М. И., Негруцкий С. Ф., Глухова Е. А., Хлевная Л. А. Внутрилопуляционная изменчивость семян сосны обыкновен ной по содержанию белка в зависимости от их веса //Репродуктивная биология интродуцированных растений. Тез. докл. IX Всесоюз. совещание по семеноведению интродуцентов. - Умань Б. и., 1991. - С. 24.
38. Бойко M. I., Негруцький С. Ф. Популяц1йна м1нлив1сть нас!ння Pinus sylvestris L. за складом ызофермент1в перокси-дази //Захист лхс1в Укр. Карпат в!д хвор1б 1 шк1дник1в. IY Наук. техн. конф. Тез. доп. - 1вано-Франк1вськ, 1992. -С.36.
39. Бойко M. I., Глухова О. О., Тищенко I. М. М1нлив1сть нас1ння Pinus sylvestris L. за bmíctom б!лка залехно в1д ва-
r-и та кольору //IX з'1эд Укр. бот. тов. - Ки1в:Наук. думка, 1992. - С. 260 - 261.
40. Бойко М. I., Негруцький С. Ф. Характеристика популя-ц1й сосни звичайно! за bmIctom 61лку у нас1нн1 // II з'1зд Укр. тов. ф1з1ол. рос. т. 1. Тез. доп. - Ки1в, 1993. - С.20.
АННОТАЦИЯ
Бойко М. И. "Физиолого-биохимические особенности системы Pinus sylvestrie L. - Heterobasidion aimosum (Fr.) Bref и перспективы практического использования экзометаболитов некоторых дереворазрушающих грибов". Диссертация на соискание научной степени доктора биологических наук по специальностям 03.00.12 - физиология растений и 03.00.24 - микология, Киевский университет имени Тараса Шевченко, Киев, 1996.
Получены новые экспериментальные данные о Формировании и Физиолого-биохимическим особенностям системы Pinus sylve3-tris - Heterobasidion aimosum. Впервые показана роль перок-сидазы, вещества, близкого к природе 5-н-бутилпиколиновой кислоты, а также ксилозы, арабинозы, сахарозы, целлобиозы, выделяемых штаммами одной популяции Н. annosum в патогенезе P. sylvestrls. Установлена внутрипопуляционная изменчивость по ряду признаков растения-хозяина, патогена и роль сапро-трофных дереворазрушающих грибов в ограничении распространения корневой губки. Установлена химическая природа экзометаболитов грибов Fomitopsis pinicola и Hirschioporus laricinus - антагонистов корневой губки и показана возможность их использования не только для борьбы с корневой губкой, но и в других отраслях хозяйства.
BRIEF INFORMATION
Boyko M.I. "Physiological and biochemical peculiarities of Pinus sylvestrls L. - Heterobasidion annosum (Fr.) Bref system and the perspectives of the practical usage of exome-tabolites of some wood-destroying fungi". Thesis for a doctor of biological sciences on the specialities 03.00.12 -Plant Physiology and 03.00.24 - Mycology, Taras Shevchenco Kiev University, Kiev, 1996.
New experimental data about the formation and physiological and biochemical peculiarities of Pinus sylvestris - Heterobasidion annosum system were received. For the first time the role of peroxidase was shown. This is the substance close to nature of 5-n-butilpicol asid, as well to xylose, arabinose, sucrose, cellobiase excreted by straines of one and the same population of H. annosum into substratum, in pathogenesis P. Bylvestris. Intropopulative changeability according to a number of eigne of the host plant, pathogen and the role of saprophytic wood destroying fungi in the restriction of H. annosum spreading were established. The chemical nature of exometabolites of fungi Fomitopsis pinicola and Hirschioporus laricinus - which are the antagonist of H. annosum was determined. It was shown the poBBibility of their usage not only for the struggle with the H. annosum but in other branches of production as well.
КЛЮЧ0В1 СЛОВА: сосна звичайна, Ф1топатогенний гриб - Heterobasidion annosum, ферменти, б!лки, 5-н-6ут1лп1кол1нова кислота, вуглеводи, проте!нази молокозгортаючо! д11.
- Бойко, Михаил Иванович
- доктора биологических наук
- Киев, 1996
- ВАК 03.00.12
- Генетические и анатомо-морфологические аспекты устойчивости сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) к грибу Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.
- Изменчивость и особенности инфекционной биологии Heterobasidion Annosum (Fr.) Bref.
- Деструктивные и восстановительные процессы в лесных экосистемах юга Сибири
- Дереворазрушающие грибы лесостепной и степной зон Оренбургской области
- Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов