Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Индукция болезнеустойчивости Allium сера L. метаболитами фитопатогенных грибов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Индукция болезнеустойчивости Allium сера L. метаболитами фитопатогенных грибов"

Ой

? •• . -л - — ------ ------ ' —

КШЕСЬККЙ УШВЕРСИТЕТ i ti. ТАРАСА 1ГЕВЧЕНКА

На прявах ругтюхг/

ПЕРКОВСЬКА Галета Kpiïima

1ВДУКЦ1Я XBOPOEOCTliiKDCTI ALLIUM CETA L.

metaeojütaís! «теялтсгппкгх minis

Спещалътсть 03.00.04 - 6îoxinin

Автореферат дгжертащ ï на здобуття иаукшшго ступени кандидата 6io.norÍ4ina; наук

К и ï в - 1995

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в лабораторН 1мун1тету рослин 1нституту кл!тинно1 Gicuiori'i та генетично! iHJKeHepil HAH Укра1ни (м.Ки1в)

Науковий кер1вник: доктор б1олог!чних наук, професор ДМИХР1БВ О. П.

0ф1ц1йн.1 опоненти: доктор б1олог!чних наук ГОЛОВКО Е. Л.

доктор б!олог1чних наук ЛУЩШИНА О. Г.

Провiдна орган1зац1я: 1нститут м1кроб1ологП i Bipycaaoril iM. Д. К. Заболотного HAH Укра1ни

Захист дисертацП в!дбудеться 1995 р. о "_"

год. на аас!данн1 спец1ал180Еано! вчено! ради при Ки1вському

ун1верситет1 iM. Тараса Шевченка ва адресого:

Ки1в.- 127, просп. акад. Глушкова, 2.

Поштова адреса: 252601, Ки1в - 33, Володимирська, 64,

б1олог1чний факультет

3 дисертад!ею молена оанайомитись в б1бл1отец! ун!верситету Автореферат роз!сланий ИТ^Х» 1990 р.

Вчений секретар спец1ал1зовано! ради канд. б1ол. наук, професор

«'-^'^Брайон О. В.

________ЗАГАЛЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ____________________________

Актуалън1сть проблеми. Активне використання пестицид1в в аграрному виробництв! приводить до забруднення навколишнь-ого середовища. Тому в багатьох лаборатор1ях св1ту проводиться iHTeHCHBHi пошуки еколоНчно безпечних sacoöiB аа-хисту рослин. Один з таких засоб1в базувться на 1ндукувашп xB0p060CTiüK0CTi рослин. Перспективним з niei точки зору здаеться використання метабол1т1в ф1топатогенних мжроор-raHi3MiB, що можуть розпгзнаватися рослиною-хазя1ном- та вдукувати захисн1 реакцП Шетлицкий и др., 1985; Dixon, Lamb, 1990; Mansfield, 1990; Darvill et al., 1992].

Так! метаболии одержали назву б1огенних 1ндуктор1в або ел1ситор1в ( В1д англ. elleite - викликати ), на в1дм1ну в1д аб!огенних ( х!м!чних або ф1зичних фактор!в ), як1 не нають вхдношення до процесу патогенезу. К1льк!сть po6iT, пов'яза-них а б!огенними елХситорами захисних реакц!й, швидко зростае. Найб!льшё вивчен! ел1ситори, що становлять собою вуглеводн1 компоненти кл1тинних ctihok ф1топатогенних гриб!в та метабол!ти, як1 вид1ляються цими грибами в поживне сере-довищэ (Anderson, 1980; Parker et al., 1988 ). В1дом1 також л1п1двм1стн1 ел1ситори (Озерецковская и др., 1987; Longland et al., 1987; Bostock et al., 1992).

З'ясування структури i локал1зацП б1огенних ел1ситор1в у гриб1в взноситься до числа актуальних проблем ф1то1ммуно-логП, оск1льки !х вивчення дозволяв наблизитися до ро-зум!ння механ!зм1в 1ндуковано1 ст1йкост! у рослин.

В1льш1сть роб!т з вивчення дП ел1ситор!в зд!йснено на двудольних рослинах (Озерецковская и др., 1985; Lee, West, 1981). Разом 8 тим х1м!чна природа метабол1т1в фНопато-ген1в, взаемод1я з якими 1ндукуе захисн1 реакцП у однодоль-них рослин, практично нев!дома. У зв'язку з цим ц1каво було досл1дити взаемов1дносини тканин цибул! р1пчасто! (А Шит сера) з ф1топатогеними грибами, як1 il ушкоджують - Botrytis allii и Fusarium solani.

Мета роботи. Робота присвячена з'ясуванню локал1зацП б1огенних ел!ситор1в, як! 1ндукують захисн! реакцП у Alllum сера, i вивченню принципово! можливост! п!двищення хворо-

ÖOCTiÜKOCTi рослин цибулх pin4aCTOÎ 3 ДОПОМОГОЮ еЛ1СИТОр1Б, вщЦлених а ф1топатогенних гриб1в Botrytis allli i Fusarium sotaní.

Для досягнення ц1в! мети були поставлен! наступиi задач!:

1. Провести пошук ел1ситор1в захисних реакцш серед мета-бол1Т1в ф1топатогенних гриб1в роду Botrltys i Fusarium.

2. ВвдЦлити i охарактеризувати найб1льш активн1 ел1ситори.

3. Досл1дити мошпшсть використання б!огенних елюитор1в з метою хндукування хворобост!йкост1 Allium сера в процес! вегетацП рослин i при збер1ганн1 врожаю.

Наукова новизна 1 практична ц1нн1сть робота. Вперше 1дентиф].ковано шдуктори синтезу ф1тоалексшив цибул1 pirwacTOî (цибул!н1В 1д i 2д) серед метабол1т!в ф1топатоген-них гриб1в В. allli i F. solani. Виявлена i частково очищен1 дв1 групи ел1ситор1в, hkí розр1зняються за складом, молекулярной масою i б1олог1чною активн1стю. Доведена мождив!сть 1ндукування захисних реакц1й А. сера за допомогою бюгенних ел1ситор1в, вщЦлених з ф!топатогенних гриб1в. В результат! проведених досл1джень розроблено cnociö гпдвмцення хворо-6octíükoctí A. qepa в npoueci вегетацП рослин i при söepiraHHi врожаю.

Апробац!я роботи: Результати дисертавдйно! роботи до-пов!дались на V Укра!нському б!ох1м1чному з"1зд! ( Ки1в, 1987); VII з'1зд1 Укра1нського м!кроб1ологичного товармства (4ipHOBUi, 1989); Всесоюзн1й конференцП "Достижения биотехнологии - агрономическому комплексу" (Чорн1ы4,1991) ; 3-му М1жнародному конгресс а молекулярно! 61ологП рослин (Тасон, 1991); 6-му Кйжнародному KOHrpeci з фхтопатологП (Монреаль, 1993), 9-му Kourpeci бвропейсько! Федерат i Сп1лок ф!з1олог1в рослин (Брно, 1994)'.

Публ1кац11. За темою дисертацП опубл1ковано g роб1т.

Структура та об'ем роботи. Дисертащя складаеться з

Вивчення культурадьного <Ы льтрату В. а!1И. Виявилось, що к1льк!сть фхтоалекстив в краплинних дифузатах у В1ДП0В1ДЬ на обробку быковою 1 вуглеводною фрагадями вища, н1ж на инф1куеання спорами В. а!Ш або культуральним фильтратом (рис. 1). 1ндукуюча активн1сть б1лкових фракщй була пом1тно вищою, Н1ж вуглеводно!. Наиб1льша ФА-1ндукуюча активн!сть була властива б!лков1й фракцП, яка осаджувалась при 60-802-ному висолюванш сульфатом амонЛю. Цибул1н 1д п1сля обробки лусок цибул1 ц1ею фраку!ею накопичувався в 13 раз!в 1нтенсивнше, н!ж в дифузатах з1 спорами гриба 1 в 2.7 раз!в бЛльше пор1вняно з дифузатами з культуральним ф!льтратом. Вм1ст цибул!на 2д в краплинних дифузатах гисля обробки ц1ею фракц!ею зб1лыцувався ще сильн1ше, в!дпов!дно в 25 1 в 1.8 раз1в.

с 90-Г

г ч 804

со V 701

£ 601

3 X 50

3 о 4о|

А (И 301

е; 1

л И) j

п 1

В nl

е- 0-г

■гД

2 3 4 S

Рис.1.

uiSynlM lj Х//Л цивул1н 2fl

1 - В. allli (10J спор/мл);

2 - культуральним фыьтрат nicjia Riaaisy, 3 - фраквдя, яка осаджуеться сульфатом амонш 0-20%; 4 - те ж, 20-40%. 5 - те ж, 40-60%; б - те я, 60-80%; 7 - те ж, 80-100%; 8 - вуглеводна фрашця.

ФА-1ндукуюча активнЛсть р1зних фракщй культурального ф!льтрату В, allii

N фракщ'й

В1домо, що в процес1 патогенезу вамиву роль можуть в1д1грати пектол1тичн1 ферменти. Ми вирощували В. а1Ш на Р1дкому середовищ! з пектином як джерелом вуглещо. В1лкову фракцш, яка мютила пектол1тич1п ферменти, в подальшому ми пор1внювали з Лншими метабол1тами В. а11И б1лкового поход-ження.

Досл1дження препарата кл!тинних ст!нок В. а!111. Екс-тракт кл!тинних ст!нок дистильованою водою викликав невначне

накопичення цибулШв в дифуаатах, тому в подальшому проводили кислотний та лужний Г1дрол1а кл1тинних сИнок (1Н ИаОН 1 1Н НС1 при концентрацП кл!тинних спнок 100 мг на 10 мл екстрагента), нейтрал1зац1ю та дгалхз.

ФА-1ндукуюча активн1сть лужного екстракту була на р!вн1 контролю (Имкг/мл), при цьому в!н викликав накопичення 18 мкг/мл цибулШв 1д и 2д (рис.2). Кислотний екстршт !ндуку-вав накопичення обох ф1тоалексин1в в 5 раз!в меньше, н!ж у контроль

1 -В. allii (103сп/мл);

2 - екстракц!я 1Н НС1;

3 - екстракгця 1Н NaOH;

N фракцЮ Е23 цибул!к 1д ЩИ цибул!н 2д

Рис.2. ФА-1ндукуюча активн!сть продукт1в г1дрол1зу кл1тинних ст1нок В. allii

Вид1лення i характеристика б!огенних ел!ситор1в з цито-плазматичного вм!сту гриба В. allii; Проведен! визначення показали наявшстъ у цитоплазм! В. allii речовин,як! викли-кають накопичення ФА в дифузатах Allium сера (табл. 1).'

ФракцП водного та. спиртового розчшпв м1цел1ю В. allii (з кип'ят1нням та без нього) в pisHin Mipi !ндукували ФА-ак-тивн!сть. НайбШшу ФА-активн1сть виявили екстракти мщел!» 70Х-ним етанолом при 78°С.

Водний залишок спиртового екстракту М1цел!ю п!сля вида-лення етанолу використовували для подальшого очищения. Проводили гелъ-хроматографш на колонках з сефадексами. Най-б!льш ч1тке роад!лення фракидй досягалось на сефадекс! Q-БО.

При фракцЮнуванн! д!ал18ованого спиртового екстракту цитоплазми В. allii методом гель-фа льтрацП на колонках з сефадексом G-50 Оуло одержано дв! фракц!! (рис.3). Фракц!я I

в1дпсшдала гикам з об'емами елюцп 60-100 мл i являла собою Лоур1-позитивн1 сполуки. В концентрацН 100 мкг/мл сухо! ре-човини фракц!я Пндукувала синтез цибулШв 1д i 2д в 2 рази виде, Him у BianoBiflb на 1нф1кування комьями В. allii. Фракц1я II з об'емами елюцН 110-150 мл мхстила вуглеводи i мала ще вищу 1ндукуючу активн!сть: в Til же концентрацН во-на спричиняла накопичення цибулШв 1д i й в 4.5 раза вице, н1ж у випадку крапельних дифузапв 3i спорами.

Таблиця 1

1ндуюця ФА-активност1 в дифузатах Allium сера метаболгтами гриба Botrytis allii

Bmict Проростання тестових спор в 1 мл_

К1ЛЪК1СТЪ про- % Bifl рослих спор контролю

контроль - 90+6 100

суспенз1я спор В. allii 103 79+3 87

водний екстратг мщелаю 0,1 мг

супернатант 92+6 102

осад 85+2 94

з кип'ят1нням 20 хв 0,1 мг

супернатант . 77+3 85

осад 76+1 84

спиртовий екстракт м1цел1ю 0,1 мг

супернатант 88+5 97

осад 79+2 88.

з кип'яИнням 20 хв 0,1 мг

супернатант 68+3 76

осад 74+1 82

Вуглеводну природу фраку!I II тдтверджено вивченням iнфрачервоного спектру (рис.4). Про це св!дчать струги погли-нання при 3400 см-1 (0-Н); 1750 см-1 (С=0); 850 см-1 (С-0).

При nopiBHHHHi' б!лкових фракций з культурального ф!ль-трату та з екстракту цитоплазми (пасля розпод1лу на сефадек-

Патоген, ел!сятор

ко мл

б!лок

ЬуглеЬоди

Рис.3. Проф1ль елюцП з сефадекса G-50 ексгракта

мШел1ю B.allii По oci ординат: концентрац!я Лоур1-позитивних сполук (фракщя I) i вуглевод1в (фракц1я II), мкг/мл По ocl абсцис: об'еми елюцП, мл

100

50

3700 3300 2500 2100 1300 900

Рис.4. !К-спектр вуглевод!в п!сля гель-фхльтрацП на сефадекс! 0-50

по oci ординат

л

пропускания,X; no ocl абсцис - см

-1

В. allii (103 спор/мл); б1лгава фракщя п!сля росту гриба на пектин1; те ж, s глюкозою; б1лкова фракц1я з екстрак-N<ft»mtt ту цитоплазми ( пЮля роз-

| пкбуяы и (211 шлгаы 2л . под1лу на сефадегап 0-50) Рис.5. ФА- 1ндукуюча активность б1лкових фрагалДй В. аШ1

с! 3-50) щодо IX ФА-активност1 вони були попередньо виргвня-н1 за концентращею б1лку (25 мкг/мл). Анал1з ФА-1ндукуючо1 активности. у А. сера показав (Рис.5), серед б!лкових фракц!й найб1льш активною була фрагаЦя, одержана з культурального ф1 ль трату п1сля росту гриба В. а11И на середовшц Чапека.

0ск1льки в спиртовому екстракт1 м1цел!ю були виявлен1 л1п1ди, ми виршили бгхьш детально досл1дити 1х склад. Анал1з л1п1дного компоненту цитоплазматичного вм!сту м1цел!ю В. а11И видавався Ц1кавим з ряду причин :

по-перше, ел!ситорна активн1сть властива Сад та Сго не-насиченим жирним кислотам, зокрема арах!донов!й (Сго:4) та ейкозапентаенов1й (Сго:5) кислотам [ВоБ^к et а1., 19813;

по-друге, в1домо, що активн1сть деяких б!огенних ел1си-тор!в обумовлена 1х л1пгдною частиною, як це мае м1сце, нап-риклад, у л1погл1копроте!дного комплексу, вщцленого в РЬу-ЬорЬЬЬога злГезЬалэ [Озерецковская и др., 1987].

Таблиця 2

Склад жирних кислот в екстракт1 м1целш В.а1Ш

жирна кислота

номенклатура вм1ст в1д Сх:у" суми кислот,%

пальм!тинова (розгалужена)

пальм1тинова

гептадекакова

стеаринова

оле!нова

лиюлева

л1ноленова

ейкозаенова

16:0 16:0 17:0 18:0 18:1 18:2 18:3 20:1

1.8

25,1 3,4

7,9 16,1

30,7 6,6 8,6

х - ¡ильк1сть атом1в вуглеию в молекул!, у - число П0ДВ1ЙНИХ зв'язк1в

Анал1з метилових еф1р1в жирних кислот за допомогою га-зо-р1динно1 хроматографП показав, що сума ненасичених жир-

них кислот в екстракт! (Лцелш складае б1льше 60% (табл. 2). С20:4 та Сго:5 жирних кислот не було виявлено. Б1льше трети-, ни вм1сту Cie - С20 жирних кислот складали пол1енов1 ненаси-чен1 жирн! кислоти: л!нолева (30,7%) та л1ноленова (6,6%). Ц1. кислоти могли б бути потенд1альними 1ндукторами захисних реакц!й, осильки вони, як в!домо, е субстратами для л!пок-сигеназного окисления.

Одержан! дан! дають щдстави вважати, що серед мета-бол!т1В В. allii знайден! дв1 групи речовин, як1 в1др!зня-ються за структурою, молекулярного масою та ФА-!ндукуючо1 ак-THEHiCTio. Максимальну активн!сть мали б!лкова фракщя куль-турального ф1льтрату та вуглеводна фрагаДя екстракту кицелш п!сля розд!лення гель-ф!льтрац!ею на сефадекс! G-50.

Ран!ше було показано, що неспециф1чний патоген F. so 1а-ni також 1ндукуе накопичення фунг1токсичних речовин в тканинах А. сера [Дмитриев и др., 1986], з ц!е! причини було вир1-шено з'ясувати !ндукуючу активн!сть iHnmx гриб!в роду Fusarium.

II. Анал1а ФА-пщукуючо! активное™ метабол1х!в гриб!в роду Fusarium

Виявилось, що суспенз!! KOHiflitö, культуралый фШтрати та екстракти м!цел1Ю р1зних rpn6iB роду Fusarium BiflpisiM-ються за здатМстю 1ндукувати ФА-активн1сть в тканинах ци-бул1 (сорт "Стригун1вський"). Найб!льш високу !ндукуючу активность мали суспенз!! конШй та екстракти м!цел1ю Fusarium solani (табл. 3). Культуралып ф!льтрати F. solani та F. oxysporum в!дносно менше 1ндукували ФА-активн!сть кра-пельних дифузат1в, а культуральний фильтрат F. moniliforma виявив мШмальну !ндукуючу активн1сть.

Якхсний анал!з зафарбленням Суданом чорним проде-монстрував наявн!сть л!п1д!в у склад! найб1льш активного ци-топлазматичного ел!ситора з F. solani. Було встановлено, що вм1ст ненасичених жирних кислот у цитоплазм! м!цел!ю F.soia-л! становить 73% в1д суми кислот (табл.4).

В склад! екстракту м!цел1ю F. solani м1ститься 37% л1но-лево! та 13% л!ноленово1 кислот, тобто близько 50% в!д за-

гально! суми жирних кислот. С20 ненасичен1 щш кислоти, арах1донова та ейкозапентаенова, в лпадному компонент! 6io-генного ел1ситора були в!дсутн1.

Таблиця 3

1ндукц1я ФА-активност1 цибул! грибами роду Fusarium

Патоген, BMicT Проростання тестових спор

ел1ситор в 1 мл ___

к!льк1сть про- | X в1д рослих спор | контролю

Контроль 95+5 100 F. solani

суспензия кон1д1й 2х105 14+2 15 екстракт м1цел1ю

водний 2,0 мг 20+3 21

спиртовйй 2,0 мг 42+3 44

культуральний ф1льтрат - 59+6 62 F. oxysporum

суспенз1я КОН1Д1Й 2х105 23+4 24 екстракт М1цел1ю

водний 2,0 мг 28+2 29

культуральний ф1льтрат - 72+6 75

F. moniIi forme

суспенз1я KOHifliü 2х105 26+1 27 екстракт м1цел1ю

водний 2,0 мг 44+3 46

культуральний ф1льтрат - 76+_4 79

Методи пхдвищення ефективност! захисних реакндй у одно-дольних рослин, до яких належать так1 важлив1 соьськогоспо-дарськ1 культури як цибуля, пшениця, жито та ia. практично в!дсутн1. В зв'язку с цим ми провели cepiio експерименпв по випробуванню захисних властивостей вивчених нами бюгешшх еласиторхв в процесс вегетацИ та при збер1ганн1 цибул!.

Таблица 4

Склад жирних кислот екстракту м1цел1ю Fusarium solani

жирна кислота номенклатура, Сх: у BMÍCT в1д суми кислот, %

пальм1тинова 16:0 18,3

пальм1тооле!нова 16:1 1.0

стеаринова 18:0 7,9

оле!нова 18:1 23,1

л1нолева 18:2 36,6

л1ноленова 18:3 13,1

х - к1льк1сть атом!в вуглецю в молекул!

у - ЧИСЛО ПОДВ1ЙНИХ зв'язк1в

III. 1МУН13АЦ1Я РОСЛИН ЦИБУЛ1 БЮГЕННИМИ ЕЛ1СИТОРАМИ

Випробування захисно! дП ел!ситора з F. solanl на ве- . гетуючих рослинах. В польових досл1дах рослини цибул1 оброб-ляли малими дозами ел!ситора, як1 викликали лише сл1ди ф1то-алексин1в. Вивчення залежност1 ФА-активност1 дифузат!в в!д концентрацП водного екстракту м1цел!ю F. solani показало, що обробка рослин цибул! ел1ситором в концентрацП 0,025% в!д маси сирого м1цел1ю викликала слабку ФА-активн1сть. Ця доза б1огенного ел!дитора була використана як сенсиб1л1ауюча для обробки рослин.

Захисну д1ю б1огенного ел1ситора випробували проти найб1льш шк!дливого захворювання цибул1 - пероноспорозу або несправжньо! борошнисто! роси на полях НД1 овоч1вництва та баштанництва Держагропрому Укра1ни (м.Харк1в).

В результат! обприскування вегетуючих рослин в фаз1 на-ростання листово! маси'б1огенним елЮитором за дв! доби до заражения Peronospora destructor, поширення' хвороби i ciyniHb ii розвитку зменшувались у вс1х трьох сорт!в цибул1 (табл.5).

Таблиця Б

Вплив елЛсктора з F. solani на ураженасть цкбулЛ пероноспороаом

Cnoci6 Поаирення Ступ1нь розвитку

обробки ХВОробИ, X хвороб!!, %

липень серпень липень серпень

сорт СтригунЛвський

вода (контроль) 79,6+4,8 100,0 5,7+1,6 72,6+3,9

ел1ситор 37,1+2,3 100,0 2,0+0,9 56,3+2,5

сорт Сквирський

вода (контроль) 92,7+5,1 100,0 ' 7,4+1,2 74,5+3,1

ел1ситор 56,2+2,7 100,0 2,3+0,7 62,9+4,2

сорт Октябрський

вода (контроль) 86,3+3,4 100..0 6,1+1,1 76,2+3,8

елЛситор 47,7+1,6 100,0 2,1+0,5 58,2+2,8

Розвиток пероноспорозу пригничувався у вар1антах а об-робкою елЛситором протягом Bciel вегетацп гпсля штучного заражения Р. destructor.

Таким чином, показана можливЛсть п:двищення хворо-Ccctíhkoctí А. сера за допомогою ел!ситор!в захисних реакцЛй - водного екстракту з м!целш F. solani.

Випробування захисних властивостей б!огенного ел!ситора з В. аШ1 с метою змевшення втрат цибул! при збер1ганн1.

Пор1вняльн1 дан! зберЛгання цибулЛ, оброблено! ел!сито-ром, видхленим з М1цел1ю патогенного гриба В. allií, наведе-hí в табл. 6. Препарат ел!ситора у концентрацП 0.01-0.03% маси сирого м1целш íctotho Лндукував хворобост1йк1сть у ди-бул1. Так, юлыисть загнилих i пророслих цибулин зменшува-лась у два рази, а втрати маси - на 2.0-2.5%,' пор1вняно з контролем.

Таблица 6

Вплив биогенного елгситора на як1сть цибул! (п1сля 8бер1гання протягом 5 м!сяц!в )

Вар!ант обробки К!льк!сть цибулин, % Стандартних Пророслих Загнилих. Втрати масиД

Контроль - 1 1 1

обприскування водою! 80+0,6 | 5,4+0,20 | 2,3+0,10 | 6,8+0,3

Обробка ел!сито- 1 1 1

ром з В. а11И 1 1 1

в концентрацН, % 1 1 1

0,005 | 82+0,5 | 4,2+0,30 | 1,9+0,20 | 6,3+0,5

0,01 1 91+0,4 | 2,7+0,05 | 1,2+0,05 | 4,5+0,2

0,02 | 85+0,3 1 2,9+0,10 | 1,1+0,06 | 5,2+0,2

0,03 | 89+0,5 | 3,1+0,10 | 1,4+0,10 | 4,8+0,1

0,05 | 84+0,5 | 3,6+0,20 | 1,7+0,10 | 5,7+0,6

Обробка розчином 1

г!дрела в концент- 1 1 I

рацН 1,0 % | 89+0,7 | 2,8+0,05 | 1 1 1,8+0,07 | 5,6+0,3 1

Крхм того, пол1пшувалась товарна як!сть цибулН якщо контрольн1 цибулини-до к!нця збер1гання виявились сильно з1в'ялими, то оброблен1 ел1ситором залишались св!жими.

3 метою з'ясування механ!зму д11 б1огенного ел1ситора на ростов! процеси ви8начали вм!ст фгтогормону - абсцизово! кислота в цибулинах, оброблених ел1ситором, розчином гхдрела 1 водою.

Встановлено, що гпсля об робки рослин бюгенним ел1сито-ром вм!ст абсцизово! кислоти в паренхим! цибулин зб!лыпу-вався. Препарат ел1ситора слрияе, хоча ! слабше, н1я Пдрел, п!двищенню вм!сту абсцизово! кислоти 1 подовження перюду спокою цибулин.

Таким чином, обробка зеленого пера цибул! за 2 тшш! до збору цибулин розчином бюгенного ел1ситора (водним залишком спиртового екстракту) з м!цел!ю гриба В. а11Н, шдвшцуе хворобост!йк1сть, зменьшуе втрати маси цибулин та пригтчуе !х проростання при збер1ганн!.

- 15 -

висновки

1. Показано, що ФА в лусках цибул1 накопичуються у в1дпов1дь на гнокулящю патогенними грибами та Ix метабол!.-тами. Знайден1 та частково охарактеризован! дв! групи ел1си-TopiB, як1 розргзняються за xímí4hhm складом, молекулярною масою та б1олог1чною активн1стю.

2. Встановлено, що максимальну активнють мали б1лкова фракд1я культурального ф1льтрату та вуглеводна фракция пхсля роздыення гель-ф1льтрац!ею на сефадекс! G-50 екстракту м!цел1ю ф1топатогенного гриба В, ¿illii.

3. Найб1льш високу нщукуючу активность серед грибгв роду Fusarium мав екстракт мщелш Г. solani. Культуралып ф1льтрати F. solani та F. oxysporum вспоено меньше !ндуку-вали ФА-активн1сть краплинних дифузат1в, а культуральний ф!льтрат F. rnniIi forme виявив м1н1мальну 1ндукуючу aK-THBHiCTb.

4. Охарактеризован склад жирних кислот лШдних компо-нент!в ел1ситор1в з В. al И i i F. solani i показано, що Cíe ненасичен! жирн! кислоти (л1нолева та лиюленова) е по-тенц!йними гндукторами захисних реакц!й.

5. Доведено, що 6ioreHHi ел!ситори здатн1 1ндукувати не т1льки накопичення ф1тоалексин1в (при високих концент-рац1ях), а також i формування системно! тривало! хворо-6octíükoctí (при маяих концентрац!ях).

6. Продемонстровано практичну можлив1сть тдвищення хворобост1йкост1 А. сера за допомогою бзогешюго ел1ситора з F. solani. Попередньо "амуназован!" елгситором в концент-ращ! 0,025% вегетукш рослини цибул! швидше i з большою iHTeHCMBHicTO включають захисн1 реакцП у в1дпов1дь на ура-ження збудником пероноспорозу, специфхчним патогеном Р. destructor.

7. Проведен! польов! досл1ди довели можлив1сть викорис-тання препарата "./Инетол" як 1мун1затора рослин. Перед-nociBHe замочування HaciHHH цибулi в розчин! цього препарату зб1льшувало число пророслих рослин та швидк1сть ix росту nopiBHHHO з контролем, одночасно зменьшуючи поширення хворо-би та стугпнь Ii розвитку.

Э. Показано, що обробка рослин А. сера б!огенним ел1си-тором з В. allií в концентрацП 0,01-0,03£ за два тижн! до збирання врожаю зменшувала загнивания, втрати маси та приг-

н!чувала проростання цибулин при ix подалыюму 36epiraHHi. Пригн1чення проростання цибулин у оброблених рослин корелюе 1з зб1льшенням вм!сту в паренх1мних тканинах природного ф1тогормону - абсцизово! кислоти.

СПИСОК ПУБЛ1КАЦ1Й

1. Дмитриев А.П., Цибульник В.А., Перковская Г.Ю. Повышение болезнеустойчивости лука с помощью биогенного индуктора защитных реакций // Докл. АН УССР. Сер.В.- 1987. - N 1.-С. 71-74.

3. Дмитриев А.П., Перковская Г.Ю., Гродзинский Д.М. Выделение и характеристика индуктора защитных реакций лука из цитоплазматического содержимого гриба Botrytis allii // Докл. АН УССР. Сер.Б. - 1988.- N 1.- С. 64 - 66.

3. Перковская Г.Ю., Бейдер A.M., Дмитриев А.П. Индуцирование устойчивости лука к болезням с помощью биогенных индукторов // Биополимеры и клетка.- 1991,- 7.- N 4.- С. 91-94.

4. Перковская Г.Ю., Дмитриев А.П., Гродзинский Д.М. Использование биогенного индуктора из Botrytis allii для уменьшения потерь лука при хранении // Физиол. и биохимия культ.раст. - 1991 - 23.- N 4.-С. 371-375.

5. Дмитриев А.П., Гродзинский Д.М., Перковская Г.Ю. Биохимическая природа защитных реакций лука // Тез. докл. V Укр. биохим. съезда. ,- Киев.- 1987.- Ч.' 2.- С. 50 - 51.

6. Перковская Г.Ю., Дмитриев А.П., Гродзинский Д.М. Индукция болезнеустойчивости лука репчатого метаболитами фито-патогенн1х грибов // Всесоюз. конференция "Достижения биотехнологии - агрономическому комплексу".- Черновцы,- 1991, -Ч. 1 - С. 65.

7. Dmitrlev А.P., Perkovskaya G.Y., Dychok Y.V. Activation of defense-related genes in onion // 3 Intern. Congr. Moi. Biology. - USA, Tucson.- 1991.- P. 1314.

8. Dmitrlev A.P., Perkovskaya S.Y., Grodzinsky D.M. Eli-citation of induced resistance in onion // 6. Intern. Congr. Plant Pathology. - Canada, Montreal.- 1993. - P. 233.

9. Dmitrlev A.P., Perkovskaya S.Y,, Grodzinsky D.M. Activation of defence reactions in Allium сера // Biologia plantarura. - 1994.- v.36. - P. 330,

АННОТАЦИЯ

Перковская Г.Ю. Индукция болевнеустойчивости Allium сера L. метаболитами фитопатогенных грибов.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических нзук по специальности 03.00.04 - биохимия, Киевский университет им. Тараса Шевченко, Киев, 1995.

Защищается 2 научных работ, которые содержат исследования индукции защитных реакций у Allium сера t. с помозфп метаболитов. выделенных из фитопатогенных гркСов. Установлено, что в ответ на обработку метаболитами грибов Botrytis allii и Fusariuir. solani в тканях лука накапливаются фитоалексины. Обнаружены две группы биогенных индукторов защитных реакций, различающиеся по химическому составу, молекулярной массе и биологической активности. Проведены полевые испытания предложенных биогенных индукторов, приводятся данные об их эффективности в процессе вегетации и при хранении лука.

BRIEF INFORMATION

Perkovskaya G.Y. Induction of disease resistance in Allium сера L. with metabolites from pathogenic fungi.

Thesis for obtaining scientific degree of Candidate of biological sciences on speciality 03.00.04 - biochemistry, Kiev Taras Schevchenko University, Kiev, 1995.

9 published papers to be defended content investigation on induction of defence reactions in Allium сера L. with metabolites derived from pathogenic fungi. The experimental results are shown phytoalexins were accumulated in onion tissues after treatment with metabolites derived from Botrytis allii and Fuszrlum solani. At least two groups of biotic elicitors were found which differ in composition, molecular mass and inducing activity. The developed biotic elicitors were tested at field trials. Data about their efficacy during onion vegetation and storage are shown.

Клмчши слова : saxiiCHi реакцП, фхтсзлексини, 6ioreHHi eaicHTopii, фгтотмунттет, 1ндукц1я хворо5ост1йкост! рослин.

П1дпиеано до друку 26.OI.95p Формат 60x84-/16 lanXp дстк. Умой, друк. л. 1,0. Тираж 100 прицррник. Заказ MI85

[руковако ЦУОП ДНПП "Плодвинконсерв".и. Ки1в, Саксаганського , I