Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИММУНОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПШЕНИЦЫ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ИММУНОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПШЕНИЦЫ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ"

ргзичиї-

На правах рукописи

УДК: 61 ?;41 і.34 — 0.85.37

МИРГОРОДСКИЙ

Сергей Валентинович

иммунохимии ес кая оценка

устойчивости пшеницы к бурой ржавчине

(06.01.11 — змцита растений от вредителей и болезней)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург, 1992

аи^М^^^ ¿Г

^ Работа выполнена в Северо-Кавказском научно-исследовательском институте фитопатологии Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор биологических наук

А. М. Умное

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

И. П. Гаарилюи кандидат биологических наук Б. Б. Громова

Ведущее учреждение: Институт биохимии им. Баха АН' СССР

Защита состоится «ЛО » 1992 года в час,

СО мин, на заседании специализированного совета Д.020.01.01

во Всесоюзном научно-исследовательском институте защи-. ты растений по адресу: 189620, Санкт-Петербург, Пушкин-6, шоссе Подбельского, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений.

Автореферат разослан « С+ » и С 1992 г.

Учень.! секретарь специализированного совета

Г. А. Наседкина

ОНЩ ШШИРЙСТШ РАБОТЫ

Актуальность «им. S наотощае время оожшнки снос обои запита пквнацз от рмвчявтах ааСодавакий является выведение уотойча -BNX К ЭТИ* ПвТОГвЯаМ сортов. Dp« »TOM вое бОЛЫШЙ ВКТвр»0 про KB -' ляется к copian* оСладвещам та* вазиваеиов частичной устойчивостью, которая виража в то я в а аие дленном раэвяпв эабо»ваЕ1я пря воояраямчявсм тяш peaaiu« es dapesara. Поскольку во многих о л; -чаях частичная устойчивость вивет раоовеопвпяфичеокиВ характер* она иохат сохраняться в тачевхе в&йчятвхьно öo«e ддагвхьвого первой' »p«i»hi,'*wh раооспецяфячесхая устойчивость.

Вий»левее «ортообраапов, обдадетаях чаотячво! уотойчявостьс, представляет ообой «вольно сдохяую задач?. Во-первых, в оолевкх »КОЛЙрЯНВКТСХ НвОбхСДВМО убэДИЬСВ, что при воосряямчяяом Т1ПВ . раакцхя яа патоген яеболеваява развевается заиадяввво.Во-втортс, яухко »наснять причины замедленного развятвя бохеавн вля ^авторы чаотачвой устойчивоон, к хоторнм отяоовтоя «нтввоЯЕЗость заболевания! продолжительность латентного периода » ря?а случаев, спорообраэовательная способность пустили о единицы плокадн янфя -' дарованного лясха*

Необходимость проведения.всех этих вэмереаяВ делает работу по отбор; в ошака чаотячно устойчивых сортов веоьиа оло* но в.

Мену те«, яиевциеон я литературе сввжевяя {Вайдёга»а,1Эе8;

ГрвшчешсоДЭбЭ) показывал возмохяость о усе от в о иного упрон«hi я и ускорения те sax нссхедоваавЯ путём использования некоторых биохимических кряириев степени колонизация раотекяя паразитом, напря-. кар* путём ишуноферыактвого анализа грябнах автвгевов в инфицированной раотительной ткана. Изучение возможнооте» данного нето-. iичаокого приёма врв «оследоаанни процессов взаимодействия воз -Суд шел я буров рХвВЧВНМ с ре меня №139 пшеявш » стало ОСНОВ НОЙ а ада чей настоящей работ».

Цель в 8ал8чи иосл^аовдядй. Цель исследования: предложить метод выявления в условиях нолевого акоперяивнта осртои ■ линий пвеници* проявлвюижг частичную устойчивость к Puccinia те con- . . dita путВи количественного опре деле вив антигенов граба во флаго-внх листьях раотвияй. Всходя » этой паля* бил поставлен ряд ола-lyioiux в а дач:

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ндуч: 1ЛЯ Б^ГэЛИОТЕКА Моск. сел^кохм. анадошн

I. Изучить ВОЭМОХКОС» С ДОСТвТОЧНОЙ точностью, специфичностью и воспроизводимость» количественно определять белки мицелия P. recondite я янфяцированных флаговые листья г пдеаицк с вомо -щьв иммуноферыеятвого анализа*

2* Еэучать характер накопления грябвоЗ биомассы в янфициро* ванных возбудителей бурой рказчяш растениях пненицы, различных so степени чаотиадоа устойчивости сортов.

3. щясвять взаимосвязь медду количеством грибных антигенов в зараженних листьях я фнтопатологическими показателями, общепринятыми при выявлении сортов с частичной устойчивостью (паоавдь' • под кривой развиты болеви«, продает ягельное» латентного лерио-да).

4. Установить степень вэаамосмзи ме«у накоплением гр*5ныг антигенов в тканях флагового листа я изменениями отдельных ала -кантов структуры урохая.

Научная новизна работы. Предложен метод, поэволлюлиа на основе количественного кммунофедонтяого определения антигенов i* recondite проследить динамику роста патогена в тканях растения-хозяина и получить количественные различия, испольвуеше для ш -явления сортов о частичной устойчивостью к возбудителю бурой р*а-вчины. Показано наличие корреляционной взаимосвязи между ходяче -ством грибных антигенов во флаговых листьях инфицированных растений и стеяены» их частичной устойчивости.

Практическая.,ценность, работа. Данине диссертационной работ были использованы при подготовка методических рекоывмдацжВ:"Бно -химические методы оценки степени частичной устойчивости пиеницнк стеблевой и бурой ржавчина? Методы определения грибных антигенов в инфицированной растительной ткани я оценке степени частной устойчивости по сод ер лад ш> грибной биомассы в инфицированных растениях используется а работах ШЮ "Кубаньзерно" по выведению но вых сортов шеницн. Cues о внедрении).

Апробация работы. Материалы диссертации доклада вались на Всесоюзном совещании "«изяслого-биохимичаские основы иммунитета-растение к грибньм болезням для целей прикладной селенции", Уфа, апрель, 1988 г.; на Всесоюзном совещания "Индуцированная устойчивость сельскохозяйственных культур к фитопатогенам", Чегет, сен -тябрь, 1989 г.; на Республик ансной конференции "Метода интенсификации селекционного процесса", Одесса, апрель, 1990 г.; на Всесоюзной конференция, посвященной памяти K.M.Степанова "Зпифитотни,

их прогноз я профилактика", Анапз,иарт,1991 г.; sa IX Всесоюзном совещании по иьыунитету растет» а к Ö о дез вам и вреди»елям, Минск, сентябрь, 1991 г«

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 5 с о обще-

523.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литература, материалов и методов, ансдери-мектальной части, включакдвй изложение результатов исследования а их сбсуждевие, заключения, выводов и списка цитированной литера -гуры. Работа изложена иа 109 мранадах нзпинопасного текста, со -даркят it рисунка я 23 таблшщ. Список литератора включает 173 наименования,- из них W работы"зарубежных авторов.

ШШШ И МЕТОДЫ .ксадаюнкя .

Объектами исследования слугили проростки и флаговые листья

24-Х СОРТОВ К ЛИНИЙ НШЁЕИЦЫ, ОТНОСЯЩИЕСЯ X ВИДУ Tldticxuft Etasvi-

vxaii i>. Pacte дня вкраивали в контролируема! и полевых условиях, и качестве «аукционаого материала использовали уредоскоры рас 77, 105 и северокавказекой шшуляцдаPueclnl» xecondlt* БоЪ.ах. Desni.f.sp.tritici Erika s. Величина ии^евционной нагрузки составляла 2,5 и 15 мг/м2. Тип по ража шш растений определяла по модифицированной акаяе Maina, Jockeoa (1321). Оценку степени порше-Еия растений проводили при понови икали Детерссна (I94S). Веля -чину латентного периода оценивали согласно методическим рекомендациям по составленив прогноза бурой ржавчины и валите посевов наевши (1982), Критерий оценка площади под кривой развития.бо -лез ни рассчитывали на ЭЕЛ (Андрейченко л др. ,1982). Велечну кассы IOUO зерен и массу зерна с колоса определяли по методу Горяна и др. (1963). Для получения эатисыворотсз использовали стан дарг-ауо схецу- иммунизации животных. Шиуногдобу лшш выделяли путем сульфахно-ривавольиого осаждения ( Кениек еъ al., 1969 _ ). Конъ-югирсвание противормвчинных автитез о пероксадазой проводили со методу vu вот, яаквпв (1978). Содержание грибных антигенов в инфадировашых растеииях' определяли при помощи прямого твердофа-; а ног о конкурентного варианта 1Ш с прединнубациеи мечевных перо-ксядазой антител и анализ иру е мог о антигена. Хлорофилл в образцах определяла в соответствии с методом Stevenson (1963), бвЛОК-по методу ¿оури (IS5I). (»тематические обработки полученных давних осуществляли согласно. Доспехову' 1X979), Шохинскому (1961).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОЕСЛДЮШ

Разработка нотсгчича окого м^т^а? коли честя в нногр определения рнтвгаяов врзДуд»т?яа tfvpott ржавчина в;раотаииях птенины.

Рвквнм 9 той задачи требовало получения высокоактивных аяти-сывороток против 'антигенов возбудителя бурой рхевчины пшеница я приготовления на их ооногв иммуиофврмеитных препаратов. Кроме toro, выло необходимо подобреть пригодный для ланях целей вариант постановы ивкуно£ер«ентного анализе. Для »того im провела oír» -ыязошго двух различат иотфинаизй euajEoíspueHTHoro анализа (КМ), в чаогвоотя, "озийвач"-вер«ан*а в пряного конадраятаого анализа, определяв олтвиалышв концентрвдия свноабяливяруюцвх подяетвроя актятвл я шшу ко приватного коньегатв. Подобранные участия прове— деляя аналиаа Сидя ионольаованы для сравнительного изучения воз -иожвоотеВ втях вариантов ИМ дря количественно« определении антигенов Суро! рЖЕэчааы» Реэздьтаты проведанного исследования (тебл. X) поíesали, что чзвотвительность прямого конкурентного варианта почтя в Ю раз превооходяпа t9kobjd "сэндвич"-анализа.

Таблица X

Сравнение вффективности различных вариантов ИМ лря определения акт яге вов в os С дне ля Cjpo* рхавчины наевши

Вариант j ПРИ концентрации вналнвируеиого антигена, опыта •{-1-ОШМ-,-

_! О.г_L.J_L_5_це_

"Сзндвяч" 0,061*0,062** 0,39**0,03 0, «2*0,03 0,617*0,12

Ер яков кон- _ , . . .

адреитваВ 0,257*0,04 0,485*0,01 0,781*0,08 0,963*0,01

*рааноотъ оатичеояих плотяоотеВ яра анализе опытного я контрольного образcoa;

**отля»< от контроля недоотоверяо при Р»0,05

На освоввяях денных табл.1 во всех дальнейших зхояерииевтах использовала вкенга этот вариант ИМ.

Поен едущая этап работы Cus связан о далъвевией оптимизаци-el уояоваї проведения я выяснения воэможностеa этого методе. При выполнен« первой чзотя этой задачі было изучено влияние на ре -аультат авзлнза продолжительности сорбции антигена на полиотиро-ла, а также температури и рй ореш« ярі которое проходила оевси-білязашя а кг «гена. Результата проведанного исследования показали» что иммобилизация грибного антигена практичеояя полностью ааквнчневлеоі в тачави« 2-х чаоов при 57°С в pH 9,6. Существенное вивдаяке целей» я определении оптимального временя проведения иммунологи« окой реакция между ныиобилнзоваикым ааигевои а ыечея-вши ферментом антителам. В результате установлено, что «ta реакция практически полиооты» завераается в течевие I часе- Кроие того, била изучена возможность увелечения чувствительности чаяного варианта ИМ путем раздельного проведения реакция меченных ферментом ант не л о анализируемы ми к иммобилизировавными антигена -мя. Результаты проведеввого анализа показали, что предварительная явкубаоия меченных фераевтам антител о аввлизнруемым антигеном в течевие 30 нив. почти вдвое увеличивает степень ингибировавяя их реакції о иммобилизованным антигеном по сраввёвя» о вариантом, в котором обе реакция проходят одновременно.

Для вы во не ни я возможности количественного одр деления воэ Судите ія бурой ржавчины пшенаца, а также чувотвательноети и точноо-тя втого анализа* мы изучили зависимость отепена конкурентного ин гябяроваяяя реакция меченных Ферментом автитеї о нимобилиаирован-вым антигеном (У) от ковпевтрации анализируемых антигенов (X). Бы ло у от екю л єно, что данная зависимость носит целине а ни! характер. Математическая обработка полученных денных показам, что ата зави оімооть хорошо апроксямируетоя функцией: ®*г , где а - вы

пиричеокя! коэффициент, значеная которого вавиввт от партяя поля-стироловых планяетов и яхмунофермептяого препарата* прячем в пределах одно! партия ковьегата и плаваете® os практически ве иэме -яяетоя* Концентрация антигена в анализируемых образцах опрадалвля по формуле: ' , л.

X - •

Относительная погрешность варьировала от 5 при аяализе

грибного бежка я концентрациях 100-5000 кг/ыл. Таким обр аз ом, мл-ка! предел чувствительности разработанного метода составлял 100 -200 иг грибного белка/ма вря оаибке определения до

Так как цены) работа был кол ячества визе азалиэ ряавчннных антигенов явяоорвчстренво я тканях инфицированных растений , го необхошіо было выяснять не иевяатоя ли характер вэаииоцейотввя гребных в ні иг« нов о иеченяши в шги те лай я в лриоутствна раотятель-ных экстрактов. Сравнительное определенна равглчных кояивнтраяи! ржавчинных антигенов в буфере в растительно« екстракте не выявило значительной разницы наяду результатами анализа обоих о Орав по». Соответственно есті все основания считать, что приоутотвие рас -ткального екотракта ва оказывает влияния на определение ряавчвн-внх акт иге вов.

*Табдиаа 2

Опречелекие концентрации антигенов возбудителя 65рой ржавчины о поиощьп пряного конкурентного варианта Ш

Внесено ант и- : Конкурент вое инги- 'Определенна ан-£Относительная

г»дя,вт/чл !Сироввни.ре»ст|і.$ :тягана*.иг/цл глоградну^ь.*

100 16,3 116*22 16,0

20и . 19,1 17В±18 Ш,9

400 23,9 360*32 5,0

600 29,2 7М)*103 23,4

600 30,5 . 850¿Юб 6,3

1000 31,4 935*76 6,3

5000 55,в 5615*512 12,3

"ирвдотвалавы сравнив значення 8-ин определения * среднее кввдратичеокое отклонение •

Другой важно! характеристикой серологического метода олулит его специфичность. Поскольку в литературе кмеютоя даяние о аавя -о и и ости отелеаа серологи не окого родзтвв белков паразита я его хо-аяина ОТ характера *Х взвииоотяошеня! { ЗДатаПап, 1>е 7ву, 1972) мм испытам как восприимчивые сорта дшекяш, так я сорта, обладание устойчивостью разных типов. Результаты проведенного исследования (табл.3) показала, что экстракты здоровых ра о тений всех изученных сортов не в зато действовала о внтитеивын против антигенов возбудителя бурок рхевчвш .пшеница. Сумотвенное значение, особенно пря работе о пол евши образцами инфвяироваяних растений, имело иесто я риплаяже возможных перекрессшх реанпай ые-

ж ад шидчвввоИ itui омаоротюі а автагеяамв xpjrax хвдов грі бо»,

xotopit ЖОГП би HpIOJTOÎBOBitb M «BaXIÏiPjeMOM КатарЯЗЗа. Про -

»Staue loa: в деве si з (івОл.5) вохтхв, что «ополмолэяныв я • работе антатак« вв вааваовайотвоваяв a автягввакя bo3öjажтв*ей MJ4B10TUI рови в оівторяова пквгіїш, ко oö ладам висопм о род -oíвом к аитягаяав Boaöjüiteu оівбхової рхевчянн.

Твбявца 5

Сявиї»чяо«ь внтятві, дмучеввых к белкам ріаячанклс грвбов.вра спрвдаїавва кондавтрасяя эти белков методом кокк?рентного ИФА

¡Развагаяяе экст- «Концу ре в- ¡Эквивалентна»

Иаючвях антігвна,раЕта ,ля ковадн-яш* вага-; вояке «peía в г.аточажл ааі,гвиа;іраця« ант«rjsa, :бяровавва :аятягессв ржавІ Я7>/|1І* ; реек ЦЯ*. 1ЧКН8Ы1 ГрїОСВ,

_!_'_;_£_:_ДГ/мл

Соэта піавяпк

Іевоотая I III 1.7** 0

Кодов ItX 0 0

IJB III 0 0

Вам«на III 3,ІИ 0

Ктїьтїса 3,7**

Septorl» nodorum I:Z 0

Pucciaia gr«m±nle 10000 60,1 8155

Facetóla recondit» 10000 63,0 9*90

Ноты менади

(варахевамв) 1,3**

Eljelpbs greminlB ІЇІ о'

Гиссіпів gremialв Iîl 57,2 1649

"раівадавяе X:І - гсшогвна* і г juqim« пвешгщі ви вядвхяв граба naaiaUiiMj passe де ніс ва подвергало я;

отдлчве от ковтрод», ва содерхзмго koekj рент киї ветігвнов, нвноотоверво.

Таи* овраэом, завіт) мето* даёт возможность проведать коля-чюічвпюіі аяеххэ воз б j »»ten CjpoB ржевчпкы в paare вігі, пора-ж енних карвад в stob Cosas вы) евпторюзои я Мїчвізтой pocos* os -вахо яа Г09И5ЛЯЄТ веотя p&sxixMoa опрвдеяекяв раїмпгих видов

в -

рхавчянвых тркОоа пря о ов1< в отес* ааражвзг«. Для провари восвреїз-водвиоотя метода ммачвяія гривнах витягався ва раотятехівих тха-ве0 мы оревналх ре аул мата аналиаа 6-т* вевамошіо похугешшх вко-трактов аерахеввих раотввіВ одного орода я ороїв рааватія явфаодіа (табл.4). ТаСліца *

Опревелевіе воовроязводікоотй ИМ рхввчяввих антігвво» в рвОІвЕЯЯХ пяеввоі.

Повторно СІТЬ ; опре де лево антигена, ! мкг/ї* : Отклонение от оредвего : вначвввя, %

І 11.1і 1,9 17,2*2,4

2 10,4*2,4 22,4*4,0

9 15,6*3,1 16,4*2,4

4 12,7*2,3 5,5*0, В

■ "5 15,2*2,5: 1.5*0,2

6 .17,4*3,2 29,6*2,8

Среднее 13,4*2,5 15,4*2,0

"прадставхави о реалів еначения вовьмя слределввяа 1 ере два а квадратвчаохоа отюгоневва

Р#8;гьтагы этого вяокерххвяте локазалі лостеточвз выоок?® отевввь воопрояаводшоотя испожмовеавого метода спределевія грх-бинх антигенов в раотятелышх образцах! мвхЬякаяьное от клоні па равультатоа одного аваххаа от среднего значения 6-тя ояредалавкі не. превышало 20%, а орадняя, величина оооїіввла 15%. Вся мхячявн иохао очітзть лараметрамя точноотя рвзрабоїанвего імтодз вря работа о явфвояровввншц раомняякя иявняци.

Діагпоотіка чаогичнеа твтоДчівоотв темпа к вовОте»тала бтро» мавчлиы матоіоа иивдерйз риє иного ввахуа.

Цввьв давкого раздала реботм стало вмявлахвв воаисхвости я плей воподмовавия равработаввого метода ЯМ рхавчанвнх аятіг» -ков в тхавях инфицированного рвотеная для вяявхавяя оортоя пяахх-цы, облад&сцях хозяйственно аіачшш ;ровшм частячвоЯ дстоічзво-отя к воабідвталв бурої ржавчиян пізниш. Ічить»аіі мамохаооть вз-маневяя характера гвеккортхтіезі паразита в раогенія-іоаязна на

разных этапах онтогенеза, было вахяо установить фазу раэ!игня ис~ следуемого растения, наиболее четко отредагаего и модельных экс -першвнтах его поведение в реальных полевых условиях, а также выяснять зависимость нолученннх при зтом данных от условий-внешней* среда и количественных характеристик инфекционного материала. Для решения первой части поставленной задачи мы еров ели иссхе девшие характера взаимосвязи между скоростью накопления грибных антиге -нов в инфицированных растениях и стелены» хх частичной устойчивости на стадиях проростков, цветения я полочной спелости. Результаты изучения взаимосвязи между степевм» частичной устойчивости, показателей которой являлась площадь под кривой развития болезни (ОКИ), полученная на основа учётов интенсивности пораженноети, проведенных в полевых условиях указанных сортов пшенгахы н . Р.псо&О!^ , и количество« грибных антигенов, накопленных в проростках тех хе сортов, инфицированных двумя расами «того патогена, представлены в табл. 5.

Таблица 5

Накопление грибных антигенов в проростках гаванцы, различных по с те пени частичной устойчивости в возбудителю бурой ржавчины

Раса^105 : Раса 77

Сорт пшеницы :тип ре-:акции яа •зарзхе- •ние • • ПКРБ** ш2 {Содержа- ' ;яае гриб-: :ных аяти-: 1ГОНОВ, { : мкг/г : Тип ре- ! акции на: Э ар ах е- ; вив : ПКЕБИ :Содерха-;япе грисЬ ;та ангн-;генов, • мкг/г

Спартанка (ыз)я 85,0 60,5 а 299,0 133,2

Павловка 3 104,в ?,9 КЗ 43,1 37,5

Лабияка УЗ 38,0 10,5 ш 44,0 39,5

Русалка- мз 44,0 19.1 из 37,5 48,6

Исток 3 49,5 9,3 хх* хяс . Ш

Бачвапка ш 56,0 6,5 КЗ 67,5 41,9

г&гтъгч&г и 103,2 73,5 из 144,0 27,9

2621Ь24в5 кхк шх X» 3 78,7 143,1

* 8 - восприимчивые растения; из - умеренно восприимчивые растемя;

пдошадь иод кривой развития болезни, одре деленная на основе учетов интенсивности поражения, проведенных стандартным методом в полевые условиях;

орт „проявляет ре соспо «о с кую устойчивость к данной расе па- .

- la -

Из табл.5 видно, что, хотя растения сортов Лабднка «Поток, обладэшше частичкой устойчивостью в стадии взросли растений, о чем свидетеиспует малая величина П2Й>, я » стадии * проростков, характеризовалась очень казной по сравнен» с восприимчивыми раотениями сорта Спартанка, скоростьв накотения авткгенов» коэффициенты корресяшг.1 мехду площадью под кривой развития болезни и количествен накопленных грибных антигенов в инфицированных проростках были относительно невысокой как в случае расы 105, тая в при использовании расы 77 патогена

(0,56*0,13 я 0,54*0,¿I соответственно). В связи о эткм в дальнейших вксаеркиентах мы провели исследования по выявлению той фавн развития взрослых растения, а которой содерланиэ грябяшс антигенов более адекватно отобралаат степень его частичной устойчивости ,

Для этого было проведено изучение взаимосвязи ыегду основный фатопатол отескам параметром оценка устойчивостл растения (илоиадь под кривой развития болезни) и количество* грибных антигенов, накопленных э инфицированных растениях в фазу полного цветения и фазу молочной слелостя (табл.6).

Математическая обработка всея суммы порченных данных по -каэала довольно выоокий уровень корреляции меаду ПКРБ а содер -хан ней грибных антигенов в обе фазы развития растения как при анализе абсолхгных значений агих параметров, так и при сравнении рангов каждого сорта, определенных но результатам фитопатологи-чесвой оценки н данными И9А* Коэффициент корреляции абсолютных значений составил 0',70*0,06 и 0,82*0,09 для фаз цветения и ыо -хочвой спелости соответственно. При сравнении рангов он был равен 0,66*0,06 и 0,60*0,13 для фаз цветения и молочной спелости соответственно. Учитывая бодан высокий уровень корреляции с ШСН>» наблюдаемый при ишунофедовтнш анализе растении ва стадия молочной спелости, а также отсутствие каких-либо принципиальных преимуществ дрщ проведении анализа в более краткий срок, мы выбрахк фазу молочной спелости как наиболее удобную при проведена диагностики пестичной устойчивости методом ОД.

Таблица 6

Накопление грибных антигенов во флагозом иста взрослых растений пленшви различных по степени устойчивости сортов

Сорт.пшеницы к тид реакции на заражение

Фаза

полного цветения :подочнон спелости

содержание;рения-{Содержание•ранхж-гркбяых ¡ровка ¡грибных ¡ровна ¡антигенов,; по ¡антигенон,: но : цкг/г : ИФА ; мкг/Г ! ИФА

к ¡¡Г

: :ш> : ;1ШРБ

Безостая I

Ларица

Замена ■

Зарка

Краснодарская 57

Краснодарская 70

Колос

Одесская 51

Павловка

Спартавка-э талон

Партизанка

Исток

Полукарлинован ад

Криница

Тарасов-ская 29

Олимпия 2

( а)»

(КЗ) <И8> (из)

( из)

(ИЗ) с б) (из)

(из)

(Ш) ( I») ( из)

(из; (из)

( ив) (из)

4,9*0,9 6 925,6*127,5 I 1137 2

2,1*0,4 12 377,5*30,3 б 509 П

2,1*0,9 13 272,9*34,2 10 279 13

• 1,7*0,9 14 108,9*40,0 15 248 14

0,2*0,1 16 185,0*35,5 13 179 15

4,7*0,3 8 557,2*27,0 3 876 5

4,6*0,2 10 418,8*28,1 5 760 8

4,7*о;з 9 315,8*68,9 7 807 7

1,4*0,1 .15 94,0*6,4 16 123 16

12,4*2,3 г 512,2*76,8 4 908 4

5,1*1,0 5 168,6*32,9 14 476 12

8,1*1,2 3 195,3*62,7 12 540 10

20,8*2,1 I 878,4*22,3. 2 1300 I

4,4*0,1 II 247,9*30,1 II 950 3

4,8*0,4 7 304,6*20,0 9 870 6

5,4*0,3 4 '315^4*70,3 8 606 9

а - восприимчивые растения; из - умеренно восприимчивые расте-

нея ' "

Полученные данные позволяют та ее определить' критерия дли выявления сортов, обладавших хозрИствеян(^значимым уровнем частичной устойчивости. По данным селекционных учреждений (Воронкоза, 1980), я таловым можно отнести сорта, величина СЕРБ которых не превияает 5С£ от восприимчивого эталона. Аналогичным образом . в. случае ИФА основным показателем устойчивости можно, по-ааджиому, считать относительное (по сравнению с эталоном> содержание гриб-

вой Сионаcou (см.табл.б). Un установили существование между этана парвметрзыи довольно теснов ВЗВИМОСВЯЭИ (г »0,78*0,05), ОПИСЫваемой регреооионнш! уравнениеи У « 0.95Х + 5,3, где 7 - относитевь-еое значение.ЛШ>(Х - относительное содержание грибной биомзооы. Использование этого уравнения для определения относительной величина ПКРБ, но данным КФА, показало достаточно хорошее совпадения истинных и пра доказавши значение этого параметра.

Bsосновании этих данных можно считать содержание грибных антигенов критерием устойчивости, вполне пригодный для опреде -левая такого важного фгтопатологичзского параиетра как ПШ>.

Изучение зависимости оценки степени.частичной устойчивости методом с^ Факторов внешней оредн.

Оценивая результаты предыдущего раздела работ, следовало иметь в виду, что они были получены при одной инфекционной нагрузка и одном генотипа вирулентности. Возможность фенотипичеокой изменчивости процесос» взаимодействия хозяина и паразита, ввязанная о этим фактором, требовала проверка выявленной закономерности в варьирующих условиях внешней среды и инфекционного фона. Выяс -нениа яависныоети результатов опенки отйпевя чаотичюй устойчво-сти методом 1Ш ох климатнveоких факторов проводила путем оравне-вил трехлетних испытаний одного я того же набора сортов пшеницы (табл.?). Исследования трех лет отличались между собой по целому ряду изученшх климатических факторов, таких как: относительная

- влажность воздуха, колячеотво осадков, средне суточная температура воздуха.

Математическая обработка полученных данных показала относя -тельно невысоки!! уровень корреляции между результатами фит on а то -логических исследований 1987, 1983 и 1989 годов как пря в с по Львове кии относительных аначений ИКРЕ, так и пря оравнания рангов изучаемых сортов. Коэффициенты корреляции этих параметров были равны 0,5I±0,U; 0,48*0,15 и 0,23*0,06 ДЛЯ 198?, ВЕЗ и X9Ö9 годов со -ответственно. Существенно, что аналогичны образом изменились в

- результаты оценки степени частичной устойчивости тех же сортов пиеняцы методой Ш, причем характер взаимосвязи, между реву ли а -тамя auuy нохшичесяого я фитопатологичеокого методов оставался ; постояннщ. Коэффициент корреляция между s тема параметрами для 1987, 19BS я 1989 .годов оостадал 0,72*0,16, 0,80*0,05 И 0,6В*0,1* соответственно. Использование приведенное ранее формулы позволяло оценить относительное иначеъие ДКРБ по кавгом им о достаточно

> Тайлхвд 7

Запетое» оданкі сіесеяа частной устойчивости растений шеаици я P.recoDdit« ивходок ИМ Of погодных ; слоев a

Cops ШЄВХЩІ I

яв реакции sa аарахешю 1

Т

1997 гол

амеген1*

1983 год

ПШ** І прогноз ¡адгагев**! ШБ®1

* - 4 4

¡ш$ Ї :

;прогвоэ ІШСРБ**

1989 год

антиген1*; ШБ1* {прогноз

і ;пши

Ведссім I < S j* 63^(З)*®^,0(1) ' 70,4(3) 166,5(1) 163,0(3)

-SttuoM раз ) 54,8(5) ' 30,9(7) 57,6(5) 0,3(8) 6,6(8)

Що? ( s ) 61,8(2) 83,7(4) 63,4(2) 80,6(3) 170,0(2)

Пилот (из) 18,3(6) 13,5(8) 22,8(8) 59,3(5) 38,0(5) Свармяга -

эталоа ( 113) 100,0(1) 100,0(2) ICD,3(1) 100,0(2) 100,0(4)

Исіеі (кз) 38,1(6) 59,5(5) 41,7(6) 76,4(4)171,0(1)

Олиіиш 2 ( и) 61,5(4) 88,8(3) 64,0(4) 16,5(6) ¿,3(7)

ОаянЕіі (us) '23,5(7) 57,5(6) 27,8(7) 7,0(7) 23,3(6)

163,5(1) 185,6(1) 75,0(3) »2,4(1)

S,6(8) - -

82,2(3) 130,1(2) 125,0(1) 129,4(2)

61,9(5) 27,7(6) 50,0(6) 31,6(6)

100,3(2) 100,0(3) 100,0 (2) 100,3(3)

76,2(4) 37,9(5) 50,0 (5) 41,5(5)

23,0(6) .1,8(7) 37,5(7) 7,1(7)

12,0(7) 69,5(4) 75,0(4) 71,6(4)

*S - воспрйшинт pa ста кия, КЗ - умеренно иоссршмчивыв растения;

'"дроцеві с: эгалона; абсохюткие значения хонцевтрацнв антиген об и величины ШБ во эта лену cocía-азия 3415 шг/г в 906 cu2; 428 ют/г в 228 ш2; 1224 миг/г и 474 с«2 за 1987, 1988 в 1989 гг, сооиатстгакно; '

цифра в скобках - ранг содо по результата« изучения соответствующего параметра*

bsqoxoI точности». Хорраяяцав рангов частичной устоЯчнвмтВ B3j-чеявмх о ортов,одре дал е вшшв фитопатологячаохимя и е*шунохвшгчва-хяия методамя,оостввяля «ля 1327, 1983 я 1989 годов 0,60*0,09, 0,76*0,08 я 0,89*0,03 соответственно. На ооно&аввя втих денных можно «авдпчя», что разработанные вайя вмнувохямяческяй катод оценки отевенв чаотвчвоВ jотой«гаости пневицы к возбгдвтелю Oj- ' роя рхввчяя» мсмт бить ясдольэОЕвн в любых влииатячеокях уоло -вяях.

tojriM в reno« выяснения возможностей и ОГР8НВЧ0 ВИЙ Я ММ?» -хякхчаохого метода диагностика степени частичная кстоич» веет* ааевящ к BOsO/дятел» Cjpol рхввчивн стадо i3j4SHie аависишзств реязхьтатов анализа от олоткоотв внфекшовиого фона (табл.8).

Таблица в

ваваоямоохь раадотвтоя оквшея степей ютовчввоотв раотаввВ сэевацы к p.r»condlt» методом ЕМ os величавы ввфекцяовво! вагрзахя

Сорт пяеяжци

;Еыоо*я>,.,яу{7вци-01ип^ йаж*| ииФекциегтай Сов**

»втвгав'™',:ЕХРЕа

ts^l™"

ПХРБ

» прогноа 'ИКРЕ***

Беаоотая I 79,4(2)****Ш,3(1) 80,7(2) 97,3(2) 92,1(4) 97,7(2)

Вавева 63,2(5) 29,7(7) £5,3(5) 1,2(8) 5,3(6) 6,4(0)

Koxt» 75,3(3) 79,4*) 76,6(3) 71,2(4) 95,4(3) 72,9(4)

Павдовка 14;4(8) , 12,2(8) 18,9(8) 61,3(5) .48,2(5) 65,5(5) Спартанка -

втажои 10СГ,0(1) 100,0(2) 100,3(1) Ю0',0(1) 100,0(2) 100,3(1)

Нот Ох 41,5(6) 51,2(5) 44,5(6) 81,9(3) 128,3(1) 83,1(3)

Оломляя 2 69,1(4) 91,2(3 ) 70,9(4) 15,3(6) ! 12,4(7) 19,8(6)

ОДХМПЯЯ 31,2(7) 47,8(6) 34,9(7) 7,9(7) 33,1(6) 12,8(7)

*мхячява яяфаквдовво! вагр;акя - 15 мг ооор/м2;

*1адвчаха явфакцаоввой вагруава - 2,5 мг спор/ыг; m

процзнт от вталоэе;

IHI

Kiípe в скобках - раяг сорта во реллиатвм аязчевая ооответст-в]юц«го параметре.

Неомотря ва довольно сувдотвенша изменения в проявлення частичной .устойчивости различных оортов пшеницы при »вменении нн -$вкциояяой нагрузки, вимунохимячеокий метод лрактичаокя во всех олучаях четно отражал раалышй характер взаимоотношений между партнерами. Определенные вммунохимичаскнк методом значеаия относя -тельной ПЕРЕ, как правило, хорошо оовпадаля о таковыми* подучен -цыпа в результате фитопатологячесного анализа (таох.б). Хорошо: выдергивалась при атом я ранжировка большинства изученных оортов. Коэффициенты корреляции частичной устойчивооти, определенные им -ыунохиыичеокя я фитопатологячеокя, составили 0,83*0,03 и 0,89^0,05 для высокого я низкого йнфекциояного фона соответственно. На оо -кования атих данных можно заклочхть, К91 пригоден для жяагностя -ня степеня частичной устойчивости практически при любой плотности заражения.

Для выяснения вознохноотей ЕФІ .при использовании различного по набору генов вирулентности инфекционного материала мы провели сравнительное изучение рзотеняй, инъецированных в одних я тех же условиях различными расами патогена {табл.9).

Таблица 9

Зависимое!* результатов оценка степени частичной устойчи-. booîb пшеницы к р.геconflit« методом ИМ. от генотипа вирулентности патогена

Сорта паевицы

; антиген' 47,5(3)***

"то ,0(1)

33,7(4) 3,1(6) к*** 27,7(5) 70,0(2)

Раса 77*, ; Раса 105*

!; пкрб** привоз ^„„„» ЯКРБ""-11^^» :_: ДаРБ** і і ;ПКРБ**

61,5(3) 50,4(3). 109,1(2) 80,2(3) 108,90

колос

Спартанка

эталон

Павловка

Лебянка

Еачванка

2621ь2482

Кавказ

100,0(1) 147(5) 1,3(6)

ItXlUE

48,2(4) 99,0(2)

100,3(1) 37,3(4)

8,2(6) *»**-

31,6(5) 71,8(2)

100,0(4) 71,8(5) 16,9(7) 49,2(6) 228,8(1) 106,3(3)

100,0(2) 1003(4) 56,2(5) 73,5(5) 20,5(7) 21,3(7) 31,4(6) 52,0(6) 122,3(1) 22£6(I) 75,1(4) 10^2(3)

*генотипы вирулентности рас: 105/ 1,2о,3,10,14а,14Ъ ,16,18,23;

77/ 1,2аЙЬ ,20,3,11,14а, 18,20,26; ж»

процент к эталону;

дафра в скобках - ранг оорта, определенный по результатам изучения соответствующего параметра; ник х

OOÇT п^явлзет расоспецифическую устойчивость к данной раое

- te-

Результата проведенного яво лед овевая показали, что і в «той случае ИФА грибных антигенов в листьях авфацарованних раотевай позволяет довольно точно сцявввать велична? ПШ>. Коэффициент корреляции рангов изучениях сортов оо данный фитонатс логического анализа а анцунохимячеокого катода составил 0,Э<А),03 а 0,69*0,05 для pao 77 a IOS соответственно. Ііожно отметить, что разработав -выв амиуноїімичеокаИ метод оценки отеввва частичной уотойчивоотв позволяет получать надёжнее результат вне вевноимоогя от ганотн-ца вирулентности патогена, а такха при оценке уровня спецафчноо-та (или неопецифачиоотн) устойчивости этого типа.

Изучение, взеииосвязи.^ежду ^содержанием грибяых антигенов в дн^ишшоваднуу лцртьях пше вида. ,а„,р по до таите леность» датентногд пегиола ^абод^вануя.

Другим важным фитопатологачеоким параметром устойчивости, определяющим возможность а скоро оть развития эпифит она, является продолжатвльнооть латентного периода заболевания. Результат сравнительного научения содержания антигенов во флаговых листьях растений, инфицированных возбудителем популяции Р.recóndita в

фазу мол очно а спелости, а пр одолжите л ьноот и латентного периода показал, что, хотя в больаанстве случаев растения , хараюгаразу-чщиеоя коротким латентным периодом развитая заболевания, яакап -лавают н анализируемому периоду значительно больнее количеотво грибных антигенов, чем те которым свойственен продолжительны! латентные период, можно Ввата а немало исышчвнвй вэ этого правяла. В целой уровень корреляции маидJ атаки параметрами оказался довольно нивкам ( г » -0,61*0,18) и не позволял вадаятьоя ва прогно.-зированаа продолжвтелійоота летевтного периода по давнш ИМ.Проведение сравнительвого изучена* втой взаимосвязи ва. зкачитехьво более.ранней стадии заболевания, в фазу цветения растения, на показало существенных различай в олучаа воследований рвоте ни ї в фалу молочной спелости ( г ■ -0,39*0,09)* Видимо, возрастает роль других факторов, воздействующих на развитие гриба в раотеваях, что ж приводит к появление оортов, схожих по латантвоцу періоду, во на-капживаюиих различающееся в несколько раз количество грибного нецелая.

И в евключение работы мы провели изучение возможности использования предлагаемого методячеокого призме для прогвозироваваа воздействия ржавчинной инфекции ва некоторое элементы структуры уро-

же я вод ьа ого растения. В чаотвооти, вида научена вэадмоовяяь между количеством грибвых антигенов в инфицированном флаг-лаоте м изменением маоом ЮОО зёрен я маооы верна в колоса. Проведенное, исследование показало определенную тенденцию к такой взаимосвязи, однако коэффициент корреляция между изучаемыми параметрами был относительно невысоким ( г » 0,3-0,5) ti не дозволяет надеяться на прогнозированвэ изменения этих элементов структура урожая по даянии ИМ.

Существенво, что столь же невысокие коэффициенты корреляции были во пучены и при сравнении тех же элементов структуры урожая о ШСРБ.

Окончательное заключение по этому вопросу требует* по-видимому* оценки большого чиола зле мантов структуры урожая а в сер -в jo очередь урожая с единицы с лошади.

ВЫВОДЫ

I. Разработан специфический метод количественного и иду но -ферментного анализа антигевов Pucoiala recóndita в зараженных растениях меняна, выравдвных а полевых условиях, позволяющий определять не менее 0,5 мкг на I г сырой массы флаговых листьев с точвоотьв прячем специфичность, чувствительность и точность определения грибного белка не зависит от условий выращивания »инфекционной вагрузки а генотипа патогена. -

2* Показано судеотвованяе корреляцийиной взаимосвязи между количеством грибных антигенов во флаговом листе разных сортов инфицированных растений пшеняцы я степенью их частичной устойчивости к бурой ржавчине.

- 3. Выведено уравнение линейной регрессии, позволяющее оценивать площадь под кривой-развития болезни по данным однократного определения грибных антигенов в инфицированном флаг-листе»

1* Не обнаружено оуче о геенной корреляции между накоплением грибного белка в зараженных листьях сортов пшеницы, обладаниях частичной у с той пив со ты», и снижением наосы ЮиО зёрен.

5* Разработанная кимуяохииичеокий метод определения степени частичной устойчивости планида к р.recóndita .апробирован селекционерами НПО "Кубеяьэерао" и практически используется в работе по выведению устойчивых сортов.

- te -

ПРОДОЖЕШ производству

Оценивать степень частичной устойчивости длениш я буром

ржавчине не взрос im реете ввях, выращенных ь полевых условиях.

Список работ по на те риал ем дюоертации

I. Чагрин В.В., Маргородсквй C.B., Алексеева Т.П. Использование a маунофе pu ватного анализа при изучении инфекционного процесса у рвотеняй пшеницы // leевcu докладов совецения "Физаолого-биохииическиа основы иммунитета к грибных болезням растений", Уфа, 1988. - C.IK.

»

2* ЦиргородокиВ C.B., Чигрин В.В. Кыиуяохвкичеокая оценка степени частичное устойчивости пвавицы к бурой ржавчине // Тевиоы кок-ладов "Индуцированная устойчивость селмкоховвйотм нных цп -тур к {итопатогеием". - 19-23 сентября 1369. - Чегет; Ростов -на-Дону, 1933. - С.64-65.

3* Циргородскай C.B.i Чагрин В.В* Количественнаа оценка развитие ржавчинных грибов в тканях листьев пне наш при поыоця иымуяо -ферментного аяалнза // Методы иатеяоифакацаа саяакционного процесса; Сборник научных трудов. ВсеооюаныВ оелекцяоано-гаие-ТИческвВ институт (ВСГИ), - Одесса, 1990*.- С.80.

4. Биохимические методы оценка степени чаотячяов усхоВчхвоотя швевацы к отеблево! ■ буров {«ввчвна. Методические рякошнда -пни // Д.И.Чжаникрв, В.Н.Артемешсо, I.U.Уинов, В.К.Не*двнова,

- Д.Г.Шшгахх, Н.В.Стекол®вжксв, В.В.ЧиГриа, С*В.МаргородскиВ, А.Н.Сдюоареаяо. - lt.: 090.

5. Миргородский C.B., ЗГмнов 1.Ы., Слисаренво A.B. Использование -иммуноферментного анализа для количественной оценка устойчивоо-

■ ■ ти шеницы к бурой ржавчине // Тезисы докладов II Всесоюзного 'совещания до иммунитету растений к болезням и вредителям.IIhhck, 1991. - С.205-206,■

Повішсамо к trn^TV 11». 12» 1991 Г. Форм» tywara 60 к 64/16 > OGMM 1, О nt. д. 3«и** Q060 Тіфи 100. Osmium ютать, КИППП, Крас«км>м«Вскы, 43