Особенности взаимодействия условно-патогенных энтеробактерий с растениями

Алексеенко, Анна Леонидовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности взаимодействия условно-патогенных энтеробактерий с растениями
ВАК РФ 03.01.05, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Особенности взаимодействия условно-патогенных энтеробактерий с растениями"

На правах рукописи

00460

717

АЛЕКСЕЕНКО АННА ЛЕОНИДОВНА

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ С РАСТЕНИЯМИ

03.01.05 - Физиология и биохимия растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 9АПРШ

Иркутск-2010

004601717

Работа выполнена в лаборатории фитоиммунологии Учреждения Российской академии наук Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, г. Иркутск

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор кандидат биологических наук

Романенко Анатолий Сидорович Маркова Юлия Александровна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Дрюккер Валентин Валерьянович (ЛИН СО РАН, г. Иркутск)

кандидат биологических наук Прадедова Елена Владимировна (СИФИБР СО РАН, г. Иркутск)

Ведущая организация: институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, г. Оренбург

Защита диссертации состоится «13» мая 2010 г. в И) часов на заседании диссертационного совета Д 003.047.01 при Учреждении Российской академии наук Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, а/я 317. Факс (3952)510754, е-таП: matmod@sifibr.irk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН

Автореферат разослан « 2 » апреля 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 003.047.01 кандидат биологических наук

Г.П. Акимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Известно, что любой высший организм представляет систему ниш для обширного микробного сообщества (Тец, 2003). Растения не являются исключением, более того, как и другие высшие многоклеточные организмы, они не способны выжить в их отсутствие (Nogueira et al., 2001).

Различают эпифитные, ризосферные и эндофитные микроорганизмы. Из них наименее изученными являются эндофиты, локализованные во внутренних тканях растения-хозяина. Многие эндофиты выступают в роли мутуалистов или патогенов. Однако большая часть эндофитных бактерий относится к группе так называемых ассоциативных микроорганизмов (Бухарин и др., 2007). Она включает виды, не являющиеся необходимыми для растений, но способствующие их адаптации к различным условиям окружающей среды, усиливая фотосинтез и продуктивность, устойчивость к действию фитопатогенов и др.

Установлено, что некоторые эндофитные бактерии, относятся к условно-патогенным для человека видам - Klebsiella pneumoniae (Iniguez et al., 2004), Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes (Zinniel et al., 2002), Serratia marcescens (Gyaneshwar et al., 2001), Burkholderia cepacia (Parke, Gurian-Sherman, 2001), разные виды Pseudomonas (Rahme et al., 1997; Plotnikova et. al., 2000). Исследованиями последних лет доказано присутствие в растительных тканях бактерий, патогенных для человека - Listeria monocytogenes (Gorski et al., 2003), Campylobacter jejuni (Brandl et al., 2004), Salmonella enterica (Franz et al., 2007), Escherichia coli (Wachtel et al., 2002; Bernstein et al., 2007). Были показаны их локализация в тканях разных видов растений (Burnett et al., 2000), влияние физико-химических факторов среды обитания на жизнедеятельность этой группы бактерий, сохранение их патогенного потенциала (Tyler, Triplett, 2008). Расшифрованы вспышки инфекций, вызванных употреблением в пищу необработанных продуктов питания растительного происхождения (Brandl, 2006). Ведутся работы по изучению влияния разных методов дезинфекции растительного сырья на состав и количество эндофитных патогенов человека. Однако, до сих пор остаются неизученными многие вопросы, касающиеся проникновения и накопления этих бактерий в растении, влияния факторов среды, ответных реакций растительного организма при взаимодействии с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами и др.

Изучение ответных реакций растений обусловливает необходимость установления закономерностей циркуляции условно-патогенных микроорганизмов в окружающей среде и выявления новых источников заражения человека. При этом взаимодействие растений с нефитопатогенными бактериями практически не изучено, как правило, оно не укладывается в рамки известных в фи-тоиммунологии совместимых или несовместимых взаимодействий, поэтому знания, полученные в этой области, помогут лучше понять механизмы защит-

ных реакций растения при контакте с микроорганизмами, обитающими в их тканях.

Цель и задачи исследования. Целью представляемой работы было изучение ответных реакций растений при взаимодействии с условно-патогенной Escherichia coli.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние условно-патогенной Escherichia coli на прорастание семян разных видов культурных растений.

2. На модели картофеля in vitro изучить динамику распространения условно-патогенной Escherichia coli по тканям растения и сравнить ее с таковой фитопатогена Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus.

3. Выявить ответные реакции растений на контаминацию Escherichia coli (изменение активности НАДФН-оксидазы, пероксидазы, генерации АФК).

4. Определить развитие реакции сверхчувствительности растений табака при инокуляции условно-патогенной Escherichia coli на фоне системной приобретенной устойчивости, вызванной Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus.

Научная новизна. В результате проведенной работы с помощью микробиологических и биохимических методов установлено, что условно-патогенные для человека бактерии, в частности Escherichia coli, наряду с тем, что колонизуют растения сельскохозяйственного назначения, способны сохраняться в них при последующем вегетативном размножении. Впервые было показано, что Escherichia coli индуцирует у растений разных видов системную активацию компонентов НАДФН-оксидазного сигнального пути: увеличение общей активности пероксидаз, НАДФН-оксидазы, уровня генерации активных форм кислорода. На растениях табака было выявлено, что на фоне системной приобретенной устойчивости, индуцируемой фитопатогеном Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus, инокуляция Escherichia coli вызывает развитие реакции сверхчувствительности. Все это свидетельствует о том, что растения не являются пассивным резервуаром для условно-патогенной микрофлоры, в частности Escherichia coli, их взаимодействие с этим микроорганизмом носит активный характер.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов взаимодействия патогенов человека и растений. Результаты работы могут иметь практическую значимость для контроля биобезопасности продуктов питания в решении проблемы по сокращению риска возникновения заболеваний, связанных с употреблением продуктов питания растительного происхождения.

Связь с научными программами. Работа выполнена по программе фундаментальных исследований РАН приоритетеного направления 6.7. в рамках проекта 6.7.1.5. - Взаимодействие растений и микроорганизмов при действии биотических и абиотических стрессоров; молекулярные основы фитопато-

генеза; защитно-регуляторные механизмы при развитии бобово-ризобиального симбиоза, выполняемого в период с 2006 по 2009 гг. № гос.рег. 01.2.007 07209.

Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 статьи в российских рецензируемых журналах. Результаты исследования были представлены на региональной научно-практической конференции «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2006), Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2007), научно-практической конференции «Роль сельскохозяйственной науки в развитии АПК Приангарья» (Иркутск, 2007), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы Права, Экономики и Управления» (Иркутск, 2007, 2008), 2-ом межрегиональном семинаре «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за острыми кишечными инфекциями» (Иркутск, 2008), И Всероссийской научно-практической конференции «Развитие физико-химической биологии и биотехнологии на современном этапе» (Иркутск, 2008), Всероссийской научной конференции «Устойчивость организмов к неблагоприятным факторам внешней среды» (Иркутск, 2007, 2009), региональном «Микробиологическом обществе» (Иркутск, 2010).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 143 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа включает 7 таблиц и 35 рисунков. Список литературы состоит из 271 источников, в том числе 179 зарубежных авторов.

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Объекты исследования

В работе были использованы растения картофеля in vitro {Solanum tuberosum L). Сорт Луговской - устойчивый к бактериальному фитопатогену Cla-vibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Украинский НИИ картофельного хозяйства). Сорт Лукьяновский - восприимчивый к Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (ВНИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха).

Растения табака in vitro (Nicotiana tabacum), выращенные на агаризован-ной среде Мурасиге-Скуга.

Суспензионные культуры клеток картофеля (Solanum tuberosum) сорта Жуковский ранний и табака (Nicotiana tabacum).

Семена растений салата (Lactuca sativa L.j, сорт Крупнокочанный, сорт Кучерявец Одесский; редиса (Raphanus sativus), сорт Жара; капусты {Brassica rapa), сорт Казачок супер; гороха {Pisum sativum L.), сорт Аксайский усатый.

В работе использовались бактерии

Escherichia coli штамм XL-1 Blue.

Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicits штамм 5369 (вирулентный, мукоидный), штамм CsR14 (вирулентный, мукоидный), полученные из НИИ картофельного хозяйства (пос. Коренево, Московская обл.).

Rhizobium leguminosarum bv. viceae, производственный штамм CIAM 1026, высокоэффективный по азотфиксирующей способности, полученный из НИИ с.-х. микробиологии РАСХН, Санкт-Петербург, Россия.

1.2. Методы исследования

Культивирование растений in vitro. Микроклональное размножение пробирочных растений осуществлялось с помощью черенкования. Черенки высаживали на глубину междоузлия в агаризованную питательную среду Му-расиге-Скуга (МС) 42,2 г/л (Sigma, США) с добавлением сахарозы 20 г/л, пи-ридоксина 1 мл/ л., тиамина 1 мл/л и феруловой кислоты 1 мл/л. Черенки культивировали при температуре 24-25°С днем и 19-20°С ночью, освещенности 5-6 kLx и продолжительности фотопериода 16 часов. Каждое последующее черенкование проводили через 14-20 дней (Бутенко, 1984).

Культивирование суспензионных культур. Суспензионные культуры культивировали в питательной среде Мурасиге-Скуга (МС) с добавлением 20 г/л сахарозы, 20 г/л глюкозы, 1 г/л гидролизата казеина («Реахим», Россия), 100 мг/л мезоинозита, 0,5 мг/л никотиновой кислоты (Serva, Германия), 0,5 мг/л пиридоксина, 0,5 мг/л тиамина, 1,0 мг/л аденина, 1 мг/л глицина, 0,5 мг/л фо-лиевой кислоты, 0,2 мг/л кинетина, 3 мг/л 2,4D (Sigma, США), рН 5,8. Колбы помещали на качалку для выращивания, при температуре 26°С, без освещения.

Культивирование бактерий.

Бактерии Escherichia coli культивировали на мясо-пептонном агаре (МПА), (Оболенск, Россия), затем переносили в мясо-пептонный бульон (МПБ) и культивировали стационарно в течение суток при 26°С без освещения.

Бактерии Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus культивировали на картофельном агаре с добавлением глюкозы (1,5% в конечной концентрации) в течение 5-6 дней. Затем переносили в жидкую питательную среду, содержащую в конечной концентрации: 5% дрожжевого экстракта (Sigma, США), 1,5% глюкозы, 0,5% СаСОз ("Реахим", Россия), рН 7,0 и культивировали стационарно в течение 3 суток при 26°С без освещения.

Инокуляция растений и суспензионных культур.

При инокуляции растений картофеля in vitro в асептических условиях делали смыв суточной культуры бактерий с помощью стеклянной палочки в 100 мл жидкой среды Мурасиге-Скуга. Инокуляцию пробирочных растений проводили при помощи стерильной пипетки через стеклянные трубочки, 1 мл инокулята в каждую пробирку в конечной концентрации бактерий 108 КОЕ/мл.

При инокуляции растений табака in vitro на поверхность листовой пластинки трехнедельных растений табака наносили каплю бактериальной суспензии через стерильный шприц. Таким же образом производили укол в жилку листа растений. Инокулированные растения оставляли в растильной комнате при 16 часовом световом дне с контролируемым режимом выращивания при

температуре 23-25 °С днем и при 18-20°С ночью, влажность 75-85%, освещенность 5000-7000 лк.

При инокуляции суспензионных культур бактериями в асептических условиях делали смыв бактерий с помощью стеклянной палочки со скошенного агара в мясо-пептонный бульон и оставляли на ночь при 26 °С при постоянном качании. На следующий день определяли оптическую плотность бактериальной суспензии с помощью планшетного спектрофотометра («Biorad», США), чтобы титр бактериальной суспензии составил 1*108 КОЕ/мл. Затем производили инокуляцию: 1 мл инокулята в 24 мл суспензионной культуры.

Изучение колонизации условно-патогенными бактериями растений in vitro. Делался смыв суточной культуры бактерий. Инокулировали жидкую среду культивирования пробирочных растений: 1 мл бактериальной суспензии через стерильные стеклянные трубочки. Ежедневно производили посев каждого растения на чашки Петри с МПА; для этого делили растение на 4 зоны (зона корней, нижняя зона, средняя зона, верхняя зона). Все зоны выдерживались 10 мин в обеззараживающем растворе следующего состава: 10% раствор гипо-хлорита натрия с добавлением 2 капель детергента Твин 80 («Ferak», Германия). Затем все зоны растения промывались 3 раза стерильной водой. Последовательно каждую зону растирали в фарфоровой ступке. Полученный гомогенат высевали на чашки Петри с МПА. Чашки инкубировали сутки в термостате при 37 °С, затем производился подсчет колоний в каждой чашке в пересчете КОЕ/мл.

Биотестирование семян в чашках Петри проводили с помощью стандартных методов с некоторыми модификациями (Возняковская, 1969). Семена проращивали по 10 штук в закрытых в чашках Петри при комнатной температуре на фильтровальной бумаге. Смачивали 2 мл испытуемого раствора и в контроле водой. Через 14 суток эксперимент прекращали, подсчитывали количество проросших семян, а также измеряли длину корешков и проростков.

Измерение активности общей пероксидазы растений картофеля in vitro проводили по методу Бояркина (Бояркин, 1951) и выражали в условных единицах на мг белка.

Измерение активности НАДФН-оксидазы проводили в микросомаль-ной фракции, полученной из корней и проростков гороха. Ферментативную активность выражали в нмоль Н202 на мг белка (Pintón et al., 1994; Shen et al., 2000). Определение количества белка осуществляли методом с использованием красителя амидочерного (Бузун и др., 1982).

Определение количества активных форм кислорода осуществляли спектрофотометрическим методом с использованием красителя ксиленолового оранжевого (Bindschedler et al., 2001). Количество пероксида водорода в образцах определяли по калибровочной кривой, построенной на основании разных концентраций Н202.

Статистическая обработка результатов. Эксперименты проводили в трех аналитических и трех биологических повторностях. Полученные данные

статистически обработаны, рассчитаны средние арифметические значения и их ошибки.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Влияние условно-патогенных энтеробактерий на прорастание семян разных видов культурных растений

Так как большинство сельскохозяйственных овощных культур в регионе Иркутской области являются однолетними, представляло интерес выяснить влияние условно-патогенной микрофлоры на интенсивность прорастания их семян. Выбор растений был обусловлен тем, что они употребляются человеком в сыром виде и могут представлять потенциальную угрозу возникновения кишечных заболеваний (Aruscavage et al., 2006; Buck et al., 2003). Особенности влияния Escherichia coli (E. coli) на прорастание семян изучали методом биотестирования в чашках Петри (Возняковская, 1969).

Результаты показали, что как у нестерильных семян, так и на фоне стерилизации, инфицирование Е. coli вызывало у трех культур из пяти (салат сорта Крупнокочанный, салат сорта Кучерявец Одесский, редис сорта Жара) частичное ингибирование прорастания. В то же время, у семян капусты и гороха при инокуляции наблюдалась небольшая активация прорастания, в то время как у семян, подвергнутых стерилизации, была различная зависимость: у капусты инокуляция ингибировала прорастание семян почти в 2 раза, в то время как стерилизация сама по себе увеличивала прорастание семян на 25%, на прорастание семян гороха инокуляция практически не влияла (табл. 1).

Таблица 1

Всхожесть семян различных видов растений _

сорт растения продолжи- несте- сте- несте- стерильные,

тельность рильные рильные рильные, инокулиро-

экспери- инокули- ванные Е.

мента, рованные coli

сутки Е. coli

1. Салат Кучерявец

Одесский 12 100% 80% 50% 50%

2. Салат Крупно-

кочанный 14 80% 30% 20% 25%

3. Редис Жара 6 90% 75% 65% 55%

4. Капуста Казачок

супер 11 50% 75% 60% 40%

5. Горох Аксай-

ский усатый 6 75% 95% 85% 100%

Таким образом, эксперименты показали, что Е. coli преимущественно ингибировала прорастание семян. Вероятно, механизм этого явления заключается в том, что Е. coli оказывала подавляющее влияние на эпифитную микро-

флору семян, которая способствует их прорастанию, поскольку в литературе имеются сведения о стимулирующем влиянии ассоциативных бактерий, изменяющих гормональный статус проростков (Бухарин и др., 2007). Также, возможно, это связано с определенными факторами вирулентности Е. coli или конкуренцией за питательный субстрат. Что касается культур капусты и гороха, то видимый эффект активации прорастания стерильных семян, по-нашему мнению, связан с уничтожением патогенной микрофлоры, присутствующей на их поверхности.

Л"-

2.2. Сорбция Escherichia coli на корнях растений картофеля in vitro

Проникновение фигопатогенов, эндофигов и, вероятно, бактерий, патогенных для человека, в растения осуществляются различными путями: через устьица, гидатоды, нектарники (Melotto et al., 2008). Однако, наиболее интенсивно, согласно литературе, колонизуются корни, которые находятся в непосредственном контакте с огромным разнообразием ризосферных микроорганизмов (Gyaneshwar, 2001; Brandl, 2006). Одним из косвенных показателей

возможности колонизации Е. coli корневой системы растений были эксперименты по сорбции их клеток на поверхности корней картофеля in vitro.

Эксперименты показали, что уже через 21 час после инокуляции в зонах дифференциации и корневых волосков наблюдались скопления по форме и размерам напоминающие бактериальные клетки (рис. 1). Такая локализация бактерий представляется не случайной, поскольку в этих зонах возможно наибольшее

Рис. 1. Сорбция бактерий Е. coli на корнях картофеля in vitro, сорт Лукьяновский, (стрелки во врезке при большем увеличении); увеличение 40 X 10: (а) - в зоне дифференциации; (б) - контрольный вариант корня (без бактерий) в зоне дифференциации; (в) - в зоне корневых волосков; (г) - контрольный вариант корня (без бактерий в зоне корневых волосков).

количество поранений или трещин, и бактериям легче всего проникнуть во внутренние ткани растений, а фимбрии и различные лектины данного микроорганизма способствуют их предварительному закреплению на растительной поверхности (Huang et al., 2006).

2.3. Колонизация Escherichia coli, штамм XL-lBlue и ее влияние на скорость роста растений картофеля in vitro

Успешная сорбция является этапом, необходимым для проникновения бактерий в ткани растения. Интенсивность этого процесса обусловливается не только различными факторами вирулентности бактерий, но также и возможностями защитных механизмов определенных видов и сортов растений. Поэтому представлялось важным проверить различия в скорости колонизации Е. coli сортов картофеля, отличающихся по устойчивости к фитопатогену Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus (Cms), вызывающему кольцевую гниль клубней картофеля. В экспериментах использовали сорта: Луговской (устойчивый к

возбудителю кольцевой гнили) и Лукья-новский (восприимчивый к этому фитопатогену). Для сравнения и контроля аналогичные исследования были проведены с возбудителем кольцевой гнили Cms.

Несмотря на то, что картофель не является хозяином для условно-патогенной Е. coli, в экспериментах мы наблюдали активное проникновение бактерий в растения с последующей колонизацией их тканей. У устойчивого сорта Е. coli в первые сутки заселяли только зону корней и нижнюю зону стебля, не достигая средней зоны и верхушки растения (рис. 2). Напротив, у восприимчивого сорта, бактерии в первые сутки колонизовали все зоны растения (рис. 3).

1 2 3 4 сутки

■ питательная среда растения □ зона корней

И нижняя зона стебля с листьями п средняя зона стебля с листьями □ верхушка стебля с листьями

Рис. 2. Колонизация растений картофеля in vitro устойчивого сорта (Луговской) условно-патогенной Е. coli, исходный титр 1*108 КОЕ/мл

0,00

1 2 3 4 сутки

И питательная среда растения □ зона корней

□ нижняя зона стебля с листьями о средняя зона стебля с листьями

□ верхняя часть стебля с листьями

Рис. 3. Колонизация растений картофеля in vitro восприимчивого сорта (Лукьяновский) условно-патогенной Е. coli, исходный титр 1*10* КОЕ/мл

Вероятно, степень неспецифической устойчивости, примером которой является взаимодействие картофеля и Е. coli, может быть различной. Подтверждением этому выводу служит восстановление скорости роста растений устойчивого сорта в процессе кокультивирования (рис. 4), и, напротив, продолжающееся торможение роста растений восприимчивого сорта (рис. 5).

-контроль - - - опыт

Рис. 4. Скорость роста картофеля in vitro сорта Луговской, инокулированных Е. coli

-контроль -

Рис. 5. Скорость роста картофеля in vitro сорта Лукьяновский, инокулированных Е. coli

2.4. Колонизация Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus, штамм 5369, растений картофеля in vitro

При кокультивировании растений тех же сортов картофеля с Cms, у растений устойчивого сорта Луговской колонизация происходила менее интенсивно и не затрагивала верхнюю зону (рис. 6), тогда как у Лукьяновского распространение фитопато-гена происходило более интенсивно (рис. 7). Выраженные различия между сортами были выявлены на шестые сутки коинху-бации: у устойчивого сорта происходило значительное уменьшение титра бактерий в нижней и средней зонах, причем в верхней зоне бактерии по-прежнему отсутствовали. В то же время у восприимчивого сорта

2 6 сутки

| зона корней □ нижняя зона стебля с листьями

3 средняя зона стебля с листьями [1 верхняя зона стебля с листьями

Рис. 6. Колонизация растений картофеля in vitro сорта Луговской фитолатогенной Cms, исходный титр 1*106 КОЕ/мл

процесс заселения продолжался и достиг верхней части растения. Таким образом, сравнительный анализ распространения двух видов патогенов по растениям картофеля показал, что оно имеет сортоспецифические особенности. Устойчивый сорт колонизуется менее интенсивно как Cms, так и Е. coli по сравнению с восприимчивым. Более быстрое распространение Е. coli по тканям картофеля связано, вероятно, с ее подвижностью более и высокой скоростью роста по сравнению с Cms.

2.5. Сохранение жизнеспособности Escherichia coli при последующем вегетативном размножении инокулированных растений картофеля in vitro

Несмотря на то, что условно-патогенные энтеробактерии способны проникать внутрь растительных тканей (Ingham et al., 2004; Itoh et al., 1998; Solomon et al., 2002; Warriner et al., 2003), в литературе практически не описаны симптомы заражения растений этими бактериями (завядание и хлороз листьев, образование некрозов), а также последующее сохранение жизнеспособности условно-патогенной микрофлоры в растениях.

Наши исследования показали, что при вегетативном размножении инокулированных Е. coli растений картофеля in vitro (сорт Лукьяновский) через 75 суток происходило ингибирование их роста в среднем на 70%. При этом хлорозов и некротических пятен не наблюдалось. При микробиологическом исследовании данных растений выявлялся сплошной рост бактерий в каждой зоне растения: корней, нижней, средней и верхней частях стебля.

2.6. Изменение компонентов НАДФН-оксидазной сигнальной системы у растений при взаимодействии с Escherichia coli

Начальные этапы взаимодействия растений с микроорганизмами (узнавание и окислительный «взрыв») при симбиотических и паразитических отношениях очень схожи. Учитывая тот факт, что Е. coli не является ни фито патогеном, ни симбионтом, были проведены сравнительные исследования ранних ответных реакций растения на этот микроорганизм с симбиотической «Rhizo-bium leguminosarum - горох (Pisum sativum L.)» и паразитарной «Clavibacter michiganensis - картофель {Solanum tuberosum L.)» системами.

1 2 6 сутки

■ зона корней □ нижняя зона стебля с листьям и

Нсредняя зона стебля с листьями шверхняя зона стебля с листьями

Рис. 7. Колонизация растений картофеля in vitro сорта Лукьяновский фитопатогенной Cms, исходный титр 1*106 КОЕ/мл

2.6.1. Изменение активности НАДФН-оксидазы в проростках гороха при заражении Escherichia coli

На начальных этапах контакта растений не только с патогенной микрофлорой, но и с симбионтами, в рамках активации НАДФН-оксидазной сигнальной системы происходит окислительный «взрыв», индуктором которого является НАДФН-оксидаза (Wojtaszek, 1997). Изменение активности НАДФН-оксидазы корней гороха при заражении условно-патогенной Е. coli может свидетельствовать о том, что растение узнает этот микроорганизм и отвечает соответствующими изменениями метаболизма. Для сравнения использовали азотфиксирующий микросимбионт Rhizobium leguminosarum bv. viceae.

В экспериментах воздействие только микросимбионта или условно-патогенной энтеробактерии вызывали различную реакцию НАДФН-оксидазы (табл. 2).

Таблица 2

Активность НАДФН-оксидазы в микросомальной фракции корней проростков гороха сорта Аксайский усатый при инокуляции условно-патогенной Escherichia coli (штамм

XL-lBlue) и клубеньковой бактерией Rhizobium leguminosarum bv. \iceae

Возраст проростков, сут. Время воздействия инокуля-та, сут. Активность НАДФН-оксидазы

нмоль / мин / мг белка % от контроля

контроль (без инокуляции, 22° С)

3 1 31,6 ± 1,3 100

4 2 26,4 ±1,6 100

Rhizobium leguminosarum bv. viceae (штамм CIAM 1026)

3 1 31,6 ±2,8 100

4 2 28,4 ±3,6 107

Escherichia coli (штамм XL-1 Blue)

3 1 46,8 ± 0,6 148**

4 2 44,1 ±4,0 168*

Escherichia coli (штамм XL-1 Blue) + Rhizobium leguminosarum bv. \iceae (штамм CIAM 1026)

3 1 69,2 ± 0,3 219**

4 2 50,5 ± 6,4 191*

* - достоверно при р > 0,95; ** - достоверно при р > 0,99; непомеченные - различие недостоверно.

При ризобиальной инфекции активность НАДФН-оксидазы была практически на уровне контроля. Однако с Е. coli у растений гороха наблюдалась более высокая активность НАДФН-оксидазы, что связано, вероятно, с активацией защитных функций, генерируя такой уровень активных форм кислорода, который необходим для активации определенных генов устойчивости. При совместном воздействии Е. coli и Rhizobium leguminosarum возникал синерги-ческий эффект на активацию исследуемого фермента, что по-видимому, связано с дополнительным взаимовлиянием двух видов бактерий.

Кроме того, исследования показали, что инфицирование различными по специализации микроорганизмами, сказывалось на изменении скорости роста корней проростков гороха. Так Rhizobium leguminosarum почти не влияла на этот процесс, Е. coli ингибировала рост корней в среднем на 20%, а совместная инокуляция приводила к снижению скорости роста почти на 50%, что также связано, вероятно, с включением защитной программы.

2.6.2. Изменение активности общей пероксидазы в тканях контрастных по устойчивости сортов картофеля in vitro при воздействии условно-патогенной Escherichia coli и фитопатогенной Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus

Для выявления особенностей ранних защитных ответов, как на фитопа-тогенную инфекцию, так и на условно-патогенную, был проведен сравнительный анализ активации общей пероксидазы как стрессового фермента растений картофеля двух сортов. Эксперименты позволили выявить несколько интересных моментов в течение этого процесса.

Прежде всего, следует заметить, что контакт Cms с корнями растений картофеля приводил к более ранней активации общей пероксидазы у устойчивого сорта (рис. 8) по сравнению с восприимчивым (рис. 9), тогда как Е. coli вызывала увеличение активности через одинаковое время у обоих сортов. Предполагается, что механизмы узнавания, лежащие в основе этого процесса, у двух видов бактерий различны (Озерецковская, 2002; Проценко, 1996).

IB E.coli □ Cms

5 мин 15 мин 30 мин 60 мин 180 мин 300 мин Юсут

Рис. 8. Активность общей пероксидазы в тканях картофеля in vitro устойчивого сорта (Луговской) при бактериальной инокуляции, зона корней

450 400 350 300 250 200 150 100 50 — 0

□ E.coli

□ Cms

г~

5 мин 15 мин 30 мин 60 мин 180 мин 300 мин 10 сут

Рис. 9. Активность общей псроксидазы в тканях картофеля in vitro восприимчивого сорта (Лукьяновский) при бактериальной инокуляции, зона корней

Кроме того, первичный контакт корней растения с микроорганизмами вызывает не только локальную, но и системную реакцию НАДФН-оксидазной сигнальной системы, в рамках которой «работает» пероксидаза. Об этом можно судить по изменению активности данного фермента в верхней части растений (рис. 10, 11). Уже через 5 минут воздействия проявилась разница в реакции на разные патогены: с Е. coli оба сорта дали практически одинаковую реакцию, в то врем как при заражении Cms у Луговского сорта происходило увеличение активности фермента примерно в 2 раза, что свидетельствует об оперативной мобилизации защитных ответов устойчивого сорта.

□ E.coli

□ Cms

ifl

5 мин 15 мин 30 мин 60 мин 180 мин 300 мин 10 сут

Рис. 10. Активность общей псроксидазы в тканях картофеля in vitro устойчивого сорта (Луговской) при бактериальной инокуляции, верхняя зона

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

ЕЫ

" □ E.coli □ Cms

5 мин 15 мин 30 мин 60 мин 180 мин 300 мин Юсут

Рис. 11. Активность общей псроксидазы в тканях картофеля in vitro восприимчивого сорта (Лукьяновский) при бактериальной инокуляции, верхняя зона

В варианте с Е. coli у устойчивого сорта динамика активности имела двухфазный характер (рис.10), отражающий раннюю (5 мин) неспецифическую защитную реакцию, возможно, связанную с активацией слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз, и затем индукцию долговременных защитных реакций, где может происходить синтез стрессового фермента de novo (Граскова, 2008).

Совместное кокультиви-рование Е. coli и Cms («микс») в зоне корней показало практически одинаковую динамику изменения активности исследуемого фермента у обоих сортов (рис. 12). Так, максимальная активность наблюдалась через час и постепенно снижалась к пяти часам, хотя следует заметить, что у устойчивого сорта ее уровень был

500 § 400 0 н 300 1 о * 200 н г? «о 0 ■5- - □ Луговской □ Лукьяновский ПП гп

1 ч Зч 5ч

Рис. 12. Активность общей псроксидазы в тканях картофеля in vitro при совместной инокуляции среды поста Е. coli и Cms. зона ковней

500 q 400 о Q. ь 300 X п □ Луговской □ Лукьяновский

о * 200 h- о 5= 100- -1 ГШ

1 Ч Зч 5ч

Рис. 13. Активность общей псроксидазы в тканях картофеля in vitro при совместной инокуляции среды роста Е. coli и Cms, средняя зона

500

g 400 -5

£ 300 о

* 200 о

S* 100 -

ОЛуговской ШЛукьяновский

tsM

I J

1 ч

Зч

5ч

значительно выше. В средней зоне через час уровень активности совпадал у обоих сортов, а затем у Луговского выходил на пик к трем часам, тогда как у Лукьяновского плавно снижался (рис. 13). Возможно, это указывает на изменение спектра пероксидаз у картофеля восприимчивого сорта. Верхняя часть растения сорта Лу-говской отреагировала наиболее интересным образом: ни в одной из временных точек активность пероксидазы не превышала контроль, а в некоторых случаях была значительно ниже. В то же время у растений сорта Лукьяновский пик активности наблюдался через три часа и превышал контроль почти в 2 раза (рис. 14). Обобщая полученные данные, можно сказать, что коинкубация растений с отдельными видами бактерий, несмотря на сортовые различия, имела одинаковую тенденцию по зонам у обоих сортов, тогда как «микс» вызывал аналогичную реакцию, за исключением верхней зоны. Возможно, взаимодействие экзо-метаболитов Е. coli снижает ярко выраженные элиситорные или супрессорные (в зависимости от сорта картофеля) свойства экзометаболитов Cms, о чем в литературе имеются сведения (Rigano et al., 2007).

Рис. 14. Активность общей пероксидазы в тканях картофеля in vitro при совместной инокуляции среды роста Е. coli и Cms, верхняя зона

Cms

— • — E.coli

Е. coli +

2.6.3. Определение активных форм кислорода в суспензионной культуре клеток картофеля и табака при заражении условно-патогенной Escherichia coli (штамм XL-lBlue) и фитопатогенной Clavibacter michi-ganensis ssp. sepedoni-cus (вирулентный штамм CsR14) Активные формы кислорода (АФК) функционируют также, в основном, в рамках НАДФН-оксидазной сигнальной системы. Их активность повышается и при действии на растение различных стрессовых факторов. Поскольку целью данной работы было вы-

мин.

Рис. 15 Концентрация пероксида водорода в суспензионной культуре клеток картофеля при бактериальной инокуляции

явление особенностей взаимодействия Е. coli с растениями, в одну из задач нашего исследования входило измерение АФК при инфицировании растительных клеток фитопатогенной и условно-патогенной бактериями. Для этого удобной модельной системой служит суспензионная культура клеток. Несомненно, что при взаимодействии обоих видов бактерий с клетками картофеля, возникает окислительный «взрыв», подтверждением чего является возрастание уровня пероксида водорода (рис. 15). Картофель для Е. coli не является хозяином, с чем, по-видимому, и связан более высокий уровень генерации АФК в этом варианте. Сорт Жуковский ранний для Cms является среднеустойчивым и в соответствии с этим проявляет более низкий уровень АФК. Интересно, что бактериальный «микс» индуцировал уровень АФК, аналогичный таковому в варианте с Е. coli. По-видимому, Е. coli подавляет патогенность этого штамма Cms.

Для доказательства того, что наблюдаемая реакция суспензионных клеток картофеля является проявлением неспецифических взаимоотношений, в следующей серии экспериментов использовали суспензионную культуру клеток табака. Это объясняется тем, что табак не является растением-хозяином ни для Е. coli, ни для Cms. Генерация АФК уже через пять минут воздействия биотических стрессоров подтверждает то, что в модельных системах «табак - Е. coli» и «табак - Cms» реализуются неспецифические взаимоотношения, вызывающие более ранний окислительный стресс, чем в системе с суспензией клеток картофеля (рис. 16).

Также оказалось весьма интересным, что бактериальный «микс» индуцировал АФК ниже, чем при заражении каждым видом бактерии в отдельности. Кроме того, следует отметить, что в отличие от суспензионной культуры картофеля, в данном эксперименте уровень АФК был примерно в 4 раза выше.

Т 100,0 - ♦ Cms

— ■» — Е. coli

s 80,0 - - ■ а- - Е. coli + Cms

60,0

40,0 - А #

' X

20,0 - / »'V

А * 4

1 1

5 15 30 45 60 90 „„

мин.

Рис. 16 Концентрация пероксида водорода в суспензионной культуре клеток табака при бактериальной инокуляции

2.7. Влияние бактерий Escherichia coli (штамм XL-lBlue) на растения табака (Nicotiana tabacum) in vitro

Растительные организмы в ответ на инфицирование способны индуцировать устойчивость к различающимся по природе фитопатогенам. Как известно, формирование системной устойчивости связывают с продукцией сигнальных молекул в инфицированных тканях и их транслокацией к неинфицирован-

ным частям растения, где они, индуцируя защитные реакции, способствуют повышению устойчивости к вторичным инфекциям (Шакирова, Сахабутдино-ва, 2003). Известно, что при инокуляции листьев табака суспензией Cms образуются некротические пятна, характерные для развития реакции сверхчувствительности (Омеличкина и др., 2009).

В нашу задачу входило проследить симптомы, возникающие при инокуляции листьев табака Е. coli после заражения Cms (штамм CsR14). В экспери-

Рис. 17. Слева: лист табака, предварительно зараженного Cms через корневую систему, а затем инокулированного Е. coli уколом в жилку листа. Справа: лист табака, ино-кулированный Е. coli уколом в жилку листа

Е. coli —

Рис. 18. Лист табака, предварительно зараженного Cms путем укола бактериальной суспензии в жилку листа, а затем инокулированного Е. coli

менте использовали растения табака, зараженные Cms через корневую систему. Через 14 суток осуществляли инокуляцию Е. coli уколом суспензии в листовую пластинку. Через 5 суток в месте внесения Е. coli наблюдались значительные очаги усыхания, в то время как в незара-женных предварительно Cms растениях подобного явления не наблюдалось (рис. 17). Более выраженный эффект наблюдался при предварительном заражении растения уколом суспензии Cms, с последующей инокуляцией (через 14 суток) Е. coli (рис. 18). Такая реакция свидетельствует, скорее всего, о проявлении симптомов реакции СЧ на фоне заражения Cms. Несмотря на то, что для обоих видов бактерий табак не является хозяином, Cms, как фитопатоген, может вызывать индукцию защитных генов, что в дальнейшем приводит к синтезу проявляя тем самым системную приобре-

PR-белков и салициловой кислоты, тенную устойчивость.

Таким образом, представленный экспериментальный материал позволяет сделать заключение, что условно-патогенные для человека бактерии, в частности Escherichia coli, способны проникать в ткани растений, распространяться по ним, а также сохраняться при последующем вегетативном размножении растений. В свою очередь растения не являются пассивным резервуаром для условно-патогенных бактерий. Растительные организмы активно «отвечают» на внедрение Escherichia coli, мобилизуя защитные механизмы, проявляющиеся в системной активации компонентов НАДФН-оксидазного сигнального пути.

ВЫВОДЫ

1. Условно-патогенные энтеробактерии, в частности Escherichia coli, оказывают различное влияние на всхожесть семян культурных видов растений. Преимущественно это влияние выражается в угнетении прорастания и замедлении роста и развития проростков.

2. Условно-патогенные бактерии (Escherichia coli) способны колонизовать ткани растений картофеля in vitro, ингибируя их рост, но не вызывая симптомов болезни. У восприимчивого к возбудителю кольцевой гнили сорта колонизация происходит значительно быстрее, уже в первые сутки, по сравнению с резистентным сортом.

3. Escherichia coli способна сохраняться в тканях растений картофеля in vitro при последующем вегетативном размножении и значительно подавлять их рост и развитие.

4. На различных модельных системах показано, что Escherichia coli индуцирует у растений системную активацию компонентов НАДФН-оксидазного сигнального пути (повышение активности НАДФН-оксидазы, пероксидазы, генерация активных форм кислорода). У картофеля in vitro данная реакция имеет сортовые отличия.

5. На фоне системной приобретенной устойчивости, индуцируемой фито-патогеном Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus, инокуляция Escherichia coli вызывает у растений табака развитие реакции сверхчувствительности.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Маркова Ю.А., Романенко A.C., Алексеенко А.Л., Саляев Р.К. Колонизация растений картофеля in vitro условно-патогенной бактерией Escherichia coli ApPTZi9 // Доклады РАН. - 2008. - Т. 420, № 2. - С.279-281.

2. Баров И.Ю., Беловежец Л.А., Маркова Ю.А., Алексеенко А.Л., Савилов Е.Д. Влияние температуры на биологические свойства энтеробактерий // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - №2 (60). - С.54-55.

3. Маркова Ю.А., Беловежец Л.А., Алексеенко А.Л. Вариабельность ферментативного аппарата энтеробактерий в зависимости от температуры

культивирования // Известия Иркутского государственного университета.-2008.-T.1,№1.-C.18-21.

4. Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н., Алексеенко А.Л., Маркова Ю.А., Еникеев А.Г., Рихванов Е.Г. Ответные реакции растений и культуры клеток табака на заражение Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus IIВ мире научных открытий. - 2010. - №1(07), часть 4. - С.87-94.

5. Маркова Ю.А., Алексеенко А.Л., Емельянова Н.В., Баров И.Ю. Культурные растения как промежуточные хозяева микроорганизмов, патогенных для человека // Материалы докладов региональной научно-практической конференции. Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания, Иркутск. - Издательство ИрГТУ, 2006. -C.111-113.

6. Маркова Ю.А., Романенко А.С., Емельянова Н.В., Баров И.Ю, Алексеенко А.Л. Загрязнение овощей и фруктов патогенными и условно-патогенными микроорганизмами // Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию Иркутского НИИСХ. Роль сельскохозяйственной науки в развитии АПК Приангарья. - Иркутск: Издательство Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2007. - С. 139142.

7. Маркова Ю.А., Алексеенко А.Л., Романенко А.С., Емельянова Н.В., Баров И.Ю. Распространение патогенных для человека бактерий по организму растения // Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию Иркутского НИИСХ. Роль сельскохозяйственной науки в развитии АПК Приангарья. - Иркутск: Издательство Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2007. - С. 142-144.

8. Маркова Ю.А., Алексеенко А.Л. Продукты питания растительного происхождения - возможный источник микроорганизмов, патогенных для человека Материалы Международной научно-практической конференции. - Иркутск: Изд-во СИПЭУ, 2007.

9. Алексеенко А.Л., Маркова Ю.А., Романенко А.С. Колонизация растений картофеля in vitro условно-патогенной Escherichia coli // Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды: Материалы Всероссийской научной конференции. - Иркутск, СИФИБР СО РАН. - Иркутск: РИО НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2007. - С. 18-20.

10. Маркова Ю.А., Романенко А.С., Духанина А.В., Беловежец Л.А., Баров И.Ю., Алексеенко А.Л. Растения как возможные резервуары микроорганизмов, патогенных для человека Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды: Материалы Всероссийской научной конференции. - Иркутск, СИФИБР СО РАН. - Иркутск: РИО НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2007. - С. 168-170.

11. Алексеенко А.Л., Маркова Ю.А., Беловежец Л.А. Колонизация растений картофеля условно-патогенной Escherichia coli // Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания: Материалы докладов

Всероссийской молодежной НПК. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. -С.46-48.

12. Маркова Ю.А., Беловежец JI.A., Алексеенко А.Л. Изучение особенностей метаболизма некоторых энтеробактерий в зависимости от температуры культивирования Международная научная конференция: «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии», Минск, 2-6 июля 2008. - С.291-293.

13. Маркова Ю.А., Беловежец Л.А., Алексеенко AJI. Влияние температуры культивирования на метаболизм некоторых энтеробактерий // Актуальные проблемы Права, Экономики и Управления. Сборник статей международной научно-практической конференции. - Иркутск, РИО СИПЭУ, 2008.-С. 272-274.

14. Алексеенко А.Л., Маркова Ю.А., Граскова И.А., Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н., Романенко A.C. Растения как возможные резервуары патогенных для человека бактерий // Тезисы докладов V Молодежной школы-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии», Москва. — 2009. - С.4-5.

15. Алексеенко A.JI., Маркова Ю.А., Граскова И.А., Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н., Романенко A.C. Ответные реакции растения при взаимодействии с бактериями, патогенными для человека // Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды: Материалы Всероссийской научной конференции. - Иркутск, СИФИБР СО РАН. - Иркутск: РИО НЦ PBX ВСНЦ СО РАМН, 2009. - С.21-24.

16. Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н., Алексеенко А.Л., Маркова Ю.А., Еникеев А.Г. Развитие реакций у растения табака при заражении возбудителем кольцевой гнили // Картофелеводство: сб. науч. тр. / РУП «Науч.-практ. центр HAH Беларуси по картофелеводству и плодоовощевод-ству», редкол.: В.Г. Иванюк (гл.ред.) [и др.] - Минск, 2009. - Т.16. -С.246-251.

Подписано к печати 29.03.2010 г. Формат 60*84/16. Объем 1,4 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 474. Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Алексеенко, Анна Леонидовна

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Вспышки кишечных заболеваний, вызванные употреблением продуктов растительного происхождения.

1.2.Взаимоотношения растений с микроорганизмами.

1.2.1. Классификация микроорганизмов в зависимости от локализации на растении.

1.2.2. Классификация микроорганизмов по признаку влияния на растение.

1.2.3. Фитопатогены и их взаимодействие с растениями на примере возбудителя кольцевой гнили клубней картофеля Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus.

1.2.3.1. Ответные реакции растения при патогенезе.

1.2.3.1.1. Элиситоры и супрессоры фитопатогенов.

1.2.3.1.2. Сигнальные системы растительных клеток.

1.2.3.1.3. Реакция сверхчувствительности.

1.2.3.1.4. Системная приобретенная устойчивость.

1.3. Взаимодействие растений с бактериями, патогенными для человека.

1.3.1. Распространение энтеробактерий в природных экосистемах.

1.3.2. Выделение патогенных и условно-патогенных энтеробактерий из растений.

1.3.3. Биологические свойства энтеробактерий, способствующие их выживанию в организме растений, на примере условно-патогенной Escherichia coli.

1.3.4. Молекулярные механизмы колонизации растений патогенными и условно-патогенными для человека бактериями.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности взаимодействия условно-патогенных энтеробактерий с растениями"

Известно, что любой высший организм представляет собой систему ниш для обширного микробного сообщества (Тец, 2003). Растения не являются исключением, более того, как и другие высшие многоклеточные организмы, они не способны выжить в их отсутствие (Nogueira et al., 2001).

Установлено, что некоторые виды эндофитных бактерий, относятся к условно-патогенным для человека видам — Klebsiella pneumoniae (Iniguez et al., 2004), Enterobacter cloacae, Enterobacter aerogenes (Zinniel et al., 2002), Serratia marcescens (Gyaneshwar et al., 2001) Burkholderia cepacia (Parke, Gurian-Sherman, 2001), разные виды Pseudomonas (Rahme et al., 1997; Plotnikova et al., 2000). Исследованиями последних десяти лет доказано присутствие в растительных тканях и бактерий, патогенных для человека — Listeria monocytogenes (Gorski et al., 2003), Campylobacter jejuni (Brandl et al., 2004), Salmonella enterica (Franz et al., 2007), Escherichia coli (Wachtel et al., 2002; Bernstein et al., 2007). Были показаны их локализация в тканях разных видов растений (Burnett et al., 2000), влияние физико-химических факторов среды обитания на жизнедеятельность этой группы бактерий, сохранение их патогенного потенциала (Tyler, Triplett, 2008). Расшифрованы вспышки инфекций, вызванных употреблением в пищу необработанных продуктов питания растительного происхождения (Brandl, 2006). Ведутся работы по изучению влияния разных методов дезинфекции растительного сырья на состав и количество эндофитных патогенов человека. Однако до сих пор остаются неизученными многие вопросы, касающиеся проникновения и накопления этих бактерий в растении, влияния факторов среды, ответных реакций растительного организма при взаимодействии с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами и др.

Актуальность изучения ответных реакций растений обусловлена с одной стороны растущим количеством заболеваний, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами и, следовательно, необходимостью установления закономерностей их циркуляции в окружающей среде и выявления новых источников заражения человека. С другой стороны, взаимодействие растений с нефитопатогенными бактериями практически не изучено, как правило, оно не укладывается в рамки известных в фитоиммунологии совместимых или несовместимых взаимодействий, поэтому знания, полученные в этой области, помогут лучше понять механизмы ответных реакций растения при контакте с микроорганизмами, обитающими в их тканях.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Алексеенко, Анна Леонидовна

115 ВЫВОДЫ

2. Условно-патогенные бактерии {Escherichia coli) способны колонизовать ткани растений картофеля in vitro, ингибируя их рост, но не вызывая симптомов болезни. У восприимчивого к возбудителю кольцевой гнили сорта колонизация происходит значительно быстрее, уже в первые сутки, по сравнению с резистентным сортом.

5. На фоне системной приобретенной устойчивости, индуцируемой фитопатогеном Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus, инокуляция Escherichia coli вызывает у растений табака развитие реакции сверхчувствительности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Антропогенная трансформация окружающей среды усилила загрязнение водных и почвенных экосистем патогенными и условно-патогенными энтеробактериями (Мамонтова и др., 2000). При выращивании культурных растений на зараженной почве или при поливе их зараженной водой (например, взятой ниже хозяйственно-бытовых стоков) бактерии могут попасть через корневую систему в растение (Solomon et al., 2002; Tauxe, 1997).

Известно, что даже одной клетки Salmonella spp. достаточно для полного заражения растений люцерны (Medicago truncatula) (Dong et al., 2003). Локализация в апопласте защищает бактерии, патогенные для человека, от действия дезинфектантов (Janisiewski et al., 1999; Beuchat, Scouten, 2002; Koseki, Isobe, 2007). Это делает возможным заражение человека при употреблении продуктов растительного происхождения без термической обработки, что было подтверждено расшифровкой ряда вспышек кишечных инфекций. В то же время роль этих микроорганизмов в инфекционной патологии человека весьма высока. Так, в Иркутске за период с 1997 по 2001 гг. почти 85% всех зарегистрированных случаев кишечных заболеваний было вызвано этой группой патогенов (Маркова и др., 2006).

В данной работе было показано, что Escherichia coli оказывала различное влияние на всхожесть семян культурных видов растений. Преимущественно это влияние выражалось в угнетении прорастания и замедлении роста и развития проростков: как у нестерильных семян, так и на фоне стерилизации, инфицирование Escherichia coli вызывало у трех культур из пяти (салат сорта Крупнокочанный, салат сорта Кучерявец Одесский, редис сорта Жара) частичное ингибирование прорастания. В то же время, у семян капусты и гороха при инокуляции наблюдалась небольшая активация прорастания. Очевидно, механизм воздействия Escherichia coli и стерилизации проявляется в уничтожении или конкурентном ингибировании эпифитной микрофлоры, присущей семенам каждого вида растений.

При изучении колонизации картофеля in vitro мы наблюдали не только активное проникновение этой бактерии в растения, но и различную ростовую реакцию растений двух сортов картофеля без видимых симптомов заболевания. У восприимчивого к возбудителю кольцевой гнили сорта колонизация происходила значительно быстрее, уже в первые сутки, по сравнению с резистентным сортом. У устойчивого сорта наибольшее торможение роста наблюдалось на 5-6 сутки по сравнению с контролем, а на 7-е появилась тенденция к активизации этого процесса. Напротив, рост растений восприимчивого сорта значительно отставал от контроля на 6-7 сутки.

В ходе исследования было также установлено, что Escherichia coli способна сохраняться в тканях растений картофеля in vitro при последующем вегетативном размножении и значительно подавлять их рост и развитие, через 75 дней происходило ингибирование роста растений в среднем на 70%.

На различных модельных системах мы наблюдали, что Escherichia coli индуцирует у растений системную активацию компонентов НАДФН-оксидазного сигнального пути. При инокуляции Escherichia coli у проростков гороха повышенная активность НАДФН-оксидазы связана, вероятно, с ее защитными функциями, генерируя такой уровень АФК, который необходим для индукции определенных генов устойчивости. При совместном воздействии Escherichia coli и симбиотической бактерии Rhizobium leguminosarum возникал синергический эффект на активацию исследуемого фермента, что вероятно, связано с дополнительным взаимовлиянием двух видов бактерий.

В паразитарной системе «Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus (Cms) — картофель (Solanum tuberosum L.)» контакт Cms с корнями растений картофеля приводил к значительно более ранней активации общей пероксидазы у устойчивого сорта по сравнению с восприимчивым, тогда как Escherichia coli вызывала увеличение активности через одинаковое время у обоих сортов. Очевидно, механизмы узнавания, лежащие в основе этого процесса, у двух видов бактерий различны. Кроме того, первичный контакт корней растения с Escherichia coli вызывал не только локальную, но и системную реакцию общей пероксидазы, что проявлялось в изменении активности данного фермента в средней и верхней частях растения. При этом важно отметить существенные сортовые различия по времени активизации общей пероксидазы, восприимчивый к возбудителю кольцевой гнили сорт проявлял более медленную реакцию.

На модели суспензионных культур клеток картофеля и табака было показано, что при взаимодействии с Escherichia coli возникал окислительный «взрыв», подтверждением чего является возрастание уровня активных форм кислорода. Это является еще одним аргументом в пользу того, что взаимодействие условно-патогенной бактерии с растениями носит активный характер.

Интересным направлением для дальнейших исследований в данной работе стало обнаружение того, что на фоне системной приобретенной устойчивости, индуцируемой фитопатогеном Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus, инокуляция Escherichia coli вызывала у растений табака развитие реакции сверхчувствительности.

Таким образом, представленный экспериментальный материал позволяет сделать заключение, что условно-патогенные для человека бактерии, в частности Escherichia coli, способны проникать в ткани растений, распространяться по ним, а также сохраняться при последующем вегетативном размножении растений. В свою очередь растительные организмы не являются пассивным резервуаром для условно-патогенных бактерий. Они активно «отвечают» на внедрение Escherichia coli, мобилизуя защитные механизмы, проявляющиеся в системной активации компонентов НАДФН-оксидазного сигнального пути.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Алексеенко, Анна Леонидовна, Иркутск

1. Аверьянов, А.А. Активные формы кислорода и иммунитет растений / А.А. Аверьянов // Успехи современной биологии. 1994. - Т.111, №5. -С.722-737.

2. Андреев, В.А. Фермент пероксидаза: Участие в защитном механизме растений / В.А. Андреева. М.: Наука, 1988. - 128 с.

3. Бондаренко, В.М. Секретируемые факторы патогенности энтеробактерий / В.М. Бондаренко, А.Р. Мавзютов, Е. Golkocheva // ЖМЭИ. 2002. -№1. -С.84-90.

4. Бояркин, А.Н. Быстрый метод определения активности пероксидазы / А.Н. Бояркин // Биохимия.- 1951.-Т.16, №4.-С.352-355.

5. Бузун, Г.А. Определение белка в растениях с помощью амидочерного / Г.А. Бузун, К.М. Джемухадзе, Л.Ф. Милешко // Физиология растений. -1982. Т.29, № 1.-С. 198-200.

6. Бутенко, Р.Г. Методические указания по получению вариантных клеточных линий и растений у разных сортов картофеля / Р.Г. Бутенко, Л.М. Хромова, Г.Г. Седнина. М.: ВАСХНИЛ, 1984. - 28 с.

7. Бухарин, О.В. Персистенция патогенных бактерий / О.В. Бухарин. М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - 367 с.

8. Бухарин, О.В. Ассоциативный симбиоз / О.В. Бухарин, Е.С. Лобакова, Н.В. Немцева и др. — Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 264 с.

9. Васюкова, Н.И. Индуцированная устойчивость растений и салициловая кислота / Н.И. Васюкова, О.Л. Озерецковская // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. - Т.43. - С.405-411.

10. Васюкова, Н.И. Роль салициловой кислоты в болезнеустойчивости растений / Н.И. Васюкова, Н.Г. Герасимова, О.Л. Озерецковская // Прикладная биохимия и микробиология. 1999. - Т.35, № 5. - С.557-563.

11. Воденеев, В.А. Обратимое изменение внеклеточного рН при генерации потенциала действия у высшего растения Cucurbitaреро / В.А. Воденеев,

12. B.А. Опритов, С.С. Пятыгин // Физиология растений. — 2006. — Т.53, № 4. С.538-545.

13. Возняковская, Ю.М. Микрофлора растений и урожай / Ю.М. Возняковская. — JL: Колос, 1969. — 238 с.

14. Гвоздяк, Р.Е. Полибиотрофия бактерий / Р.Е. Гвоздяк // Микробиол. журнал. 1981.-Т.43.-С.256-262.

15. Гинцбург, A. JI. «Quorum sensing» или социальное поведение бактерий /

16. A.JI. Гинцбург, Т.С. Ильина, Ю.М. Романова // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2003. №5. - С.86 -93.

17. Голубева, И.В. Энтеробактерии, руководство для врачей / И.В. Голубева,

18. B.А. Килессо, Б.С. Киселева и др., под ред. В.И. Покровского. М.: Медицина, 1985.-321 с.

19. Граскова, И.А. Роль слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз в устойчивости растений к биотическому стрессу / И.А. Граскова // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, 2008. 46 с.

20. Гречкин, А.Н. Липоксигеназная сигнальная система / А.Н. Гречкин, И.А. Тарчевский // Физиология растений. 1999. - Т.46. - С. 132-142.

21. Дмитриев, А.П. Сигнальные молекулы растений / А.П. Дмитриев // Физиология растений. 2003. - Т.50, № 3. - С.465-474

22. Дьяков, Ю.Т. Пятьдесят лет теории «ген-на-ген» / Ю.Т. Дьяков // Успехи современной биологии. 1996. - Т.116. — С.293-305.

23. Дьяков, Ю.Т. На пути к общей теории иммунитета / Ю.Т. Дьяков // Журнал общей биологии. 2005. - Т.66, № 6. - С.451-458.

24. Дьяков, Ю.Т. Физиология и генетика грибов-паразитов и растений / Ю.Т. Дьяков // Успехи современной микробиологии. — 1981.- Т. 16. — С.215-230.

25. Дьяков, Ю.Т. Что общего в иммунитете растений и животных? / Ю.Т. Дьяков, С.Ф. Багирова // Природа. 2000 - № 11. - С. 11 -15.

26. Дьяков, Ю.Т. Общая и сельскохозяйственная фитопатология / Ю.Т. Дьяков, М.И. Дементьева, И.Г. Семенкова. М.: Колос, 1974. — 260 с.

27. Ермилова, Е.В. Молекулярные аспекты адаптации прокариот / Е.В. Ермилова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. — 299 с.

28. Ермилова, Е.В. Подвижность и поведение микроорганизмов. В 2 томах. Т.1. Прокариоты / Е.В. Ермилова, Ж.М. Залуцкая, Т.В. Лапина. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 192 с.

29. Здановский, А. Г. Бактериальные токсины и их применение / А.Г. Здановский, М.В. Здановская, Н.К. Янковский // Молекулярная биология. 2000. - Т.34, № 2. - С. 193-200.

30. Ильинская, Л.И. Продукты липоксигеназного окисления жирных кислот как сигнальные молекулы в индуцировании устойчивости растений / Л.И. Ильинская, О.Л. Озерецковская // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. - Т.34, № 5. - С.467-479.

31. Каримова, Ф.Г. Секреция цАМФ клетками растений / Ф.Г. Каримова, С.А. Леонова, С.А. Гордон и др. // Физиология и биохимия культурных растений. 1993. - Т.25, №.4. - С.362-367.

32. Кацы, Е.И. Молекулярная генетика ассоциативного взаимодействия бактерий и растений: состояние и перспективы исследований / Е.И. Кацы; отв. ред. В.В. Игнатов.; Ин-т биохимии и физиологии растений и микроорганизмов. М.: Наука, 2007. — 86 с.

33. Кокряков, В.Н. Очерки о врожденном иммунитете / В.Н. Кокряков. — СПб.: Наука, 2006. 261 с

34. Лазарев, A.M. Кольцевая гниль. Методические указания по диагностике черной ножки и кольцевой гнили картофеля / Лазарев A.M. -Ленинград, 1988. 77 с.

35. Лебедева, О-В. Ген PXD контролирует образование трех изоформ анионных пероксидаз Arabidopsis thaliana / О.В. Лебедева, Т.А. Ежова, С.М. Мусин и др. // Известия АН. Серия биологическая. — 2003. — № 2. — С.159-168.

36. Литвин, В. Ю. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий / В.Ю. Литвин, А. Л. Гинцбург, В.И. Пушкарёва и др. — изд-во «ФармарусПринт», 1998. 256 с.

37. Ломов, Ю.М. Выявление липазы у Vibrio cholerae Ol серогруппы в реакции объемной агломерации / Ю.М. Ломов, В.В. Агафонова, Н.Р. Телесманич и др. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007. - № 1. - С.74-77.

38. Ломоватская, Л.А. Участие цАМФ клеток картофеля в передаче системного сигнала при патогенезе кольцевой гнили / Л.А. Ломоватская, А.С. Романенко, Н.В. Криволапова и др. // Физиология и биохимия культурных растений. — 2005. — Т.37, №2. — С.126-130.

39. Максимов, И.В. Про-/антиоксидантная система и устойчивость растений к патогенам / И.В. Максимов, Е.А. Черепанова // Успехи современной биологии. 2006. - Т. 126, № 3. - С.250-261.

40. Мамонтова, Л.М. Инфекционная «агрессивность» окружающей среды: Концепция микробиологического мониторинга / Л.М. Мамонтова, Е.Д. Савилов, А.П. Протодьяконов. Новосибирск: Наука, 2000. — 240 с.

41. Маркова, Ю.А. Возможности адаптации условно-патогенных энтеробактерий к различным температурам / Ю.А. Маркова, Л.А. Беловежец, И.Ю. Баров и др. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. - № 2. - С. 15-18.

42. Маркова, Ю. А. Выделение условно-патогенных микроорганизмов из растений / Ю.А. Маркова, А.С. Романенко // Гигиена и санитария. — 2006. -№ 1. -С.58-60.

43. Маркова, Ю.А. Взаимодействие Yersinia pseudotuberculosis с пробирочными растениями картофеля / Ю.А. Маркова, А.С. Романенко,

44. B.Т. Климов и др. // Физиология стресса. — 2006. — Т.2, № 1. С.22-27.

45. Markova, Y.A., Isolation of bacteria of the family Enterobacteriaceae from plant tissues / Y.A. Markova, A.S. Romanenko, A.V. Dukhanina // Microbiology. 2005. - V.74. - P.575-578.

46. Медведев, C.C. Электрофизиология растений / C.C. Медведев. — Изд-во С-Петербургского ун-та, 1998. 181 с.

47. Минибаева, Ф.В. Продукция супероксида и активность внеклеточной пероксидазы в растительных тканях при стрессе / Ф.В. Минибаева, JI.X. Гордон // Физиология растений. 2003. Т.50, №3. - С.459-464.

48. Митрохин, С.Д. Значение энтеробактерий в инфекционной патологии человека / С.Д. Митрохин // Инфекции и антимикробная терапия. — 2005. — Т.7, № 2. С.69-73.

49. Молекулярные и генетические механизмы взаимодействия микроорганизмов с растениями / Сборник научных трудов, отв. ред.: академик А.А. Баев, д-р биол. наук Я.И. Бурьянов, институт биохимии и физиологии микроорганизмов. — Пущино, 1989. — 225 с.

50. Мосолов, В.В. Участие протеолитических ферментов и их ингибиторов в защите растений / В.В. Мосолов, Л.И. Григорьева, Т.А. Валуева // Журнал прикладной биохимии и микробиологии. 2001. - Т.37, № 2.1. C.131.

51. Оводов, Ю.С. К-антигены бактерий. К-антигены как основа вакцин против патогенных бактерий / Ю.С. Оводов // Биохимия. 2006. - Т.71, №9.-С.1175-1182.

52. Озерецковская, О.Л. Проблемы специфического фитоиммунитета / О.Л. Озерецковская // Физиология растений. 2002. — Т.49. - С.148 -154.

53. Озерецковская, О.JI. Индуцирование элиситорами процесса раневой репарации клубней картофеля / О.Л. Озерецковская, Н.И. Васюкова, Г.И. Чаленко и др. // Доклады АН. 2008. - Т.423, № 1. - С.129-132.

54. Озерецковская, О.Л. Олигосахарины как регуляторные молекулы растений / О.Л. Озерецковская, М.Г. Роменская // Физиология растений. 1996. - № 43. - С.743-752.

55. Онищенко, Г.Г. Эпидемиологическая обстановка в Российской Федерации и основные направления деятельности по ее стабилизации / Онищенко Г.Г. // Материалы к докладу на VIII Всерос. съезде эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. — М., 2002. — 56 с.

56. Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Т.2 / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса. — М.: Мир, 1997. 368 с.

57. Осипенкова, О.В. Роль ретроградных пластидных сигналов в экспрессии ядерных генов стрессовых белков ELIP1 и ELIP2 у Arabidopsis thaliana / О.В. Осипенкова // автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук. — 2009. — 26 с.

58. Патогенные бактерии в сообществах / Сборник научных трудов под ред. чл.-корр. РАМН проф. В.Ю. Литвина. -М.: Росагросервис, 1994. 162 с.

59. Плотникова, Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям / Л .Я. Плотникова. — М.: Колос, 2007. 359 с.

60. Погульская, Е.Н. Роль пластидных сигналов в регуляции экспрессии ядерных генов стрессовых белков ELIP и HSP32 у проростков ячменя / Е.Н. Погульская // автореферат на соискание степени кандидата биологических наук. — 2006. — 24 с.

61. Поздеев, O.K. Медицинская микробиология / O.K. Поздеев, под ред. акад. РАМН В.И. Покровского. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. - 768 с.

62. Поздеев, O.K. Энтеробактерии: руководство для врачей / O.K. Поздеев, Р.В. Федоров. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 720 с.

63. Полевой, В.В. Физиология целостности растительного организма / В.В. Полевой // Физиология растений. 2001. - Т.48, № 1. - С.631-643.

64. Полесская, О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода / О.Г. Полесская, под. ред. И.П. Ермакова. — М.: КДУ, 2007. 140 с.

65. Полянская, JI.M. Стимуляция роста растений культурами Beijerinckia и Clostridium / JT.M. Полянская, О.Т. В едина, JI.B. Лысак и др. // Микробиология.-2002.- Т.71,№ 1.- С. 123-129.

66. Практикум по микробиологии: учеб. Пособие для студ. ВУЗов / под ред. А.И. Нетрусова. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. 602 с.

67. Проценко, М.А. Роль реакций, связанных с формированием растительной клеточной стенки, при действии биотрофного гриба на клетку-хозяина / М.А. Проценко // Физиология растений. 1996. — Т.43, № 5 - С.765-772.

68. Пятыгин, С.С. Особенности сигнальной роли потенциала действия у высших растений / С.С. Пятыгин // Успехи современной биологии. -2007. Т. 127, № 3. - С.293-298.

69. Пятыгин, С.С. Стресс у растений: физиологический подход / С.С. Пятыгин // Журнал общей биологии. 2008. - Т. 69, № 4. - С. 294-298.

70. Ройтман, В.А. Паразитизм как форма симбиотических отношений / В.А. Ройтман, С.А. Беэр. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. — 310 с.

71. Романенко, А.С. Стабилизация корнями картофеля рН среды, смещаемого возбудителем кольцевой гнили / А.С. Романенко, И.А. Граскова, А.А. Рифель и др. // Физиология растений. 1996. - Т.43, № 5. - С.707-712.

72. Романенко, А.С. Некрозы как необычные симптомы кольцевой гнили картофеля / А.С. Романенко, Л.А. Ломоватская, И.А. Граскова // Физиология растений. 2002. - Т. 49, № 5. - С. 773-778.

73. Романенко, А.С. Вирулентность, способность к сорбции возбудителя кольцевой гнили и пероксидазная активность клеток сортов картофеля, различающихся по устойчивости к данному патогену / А.С. Романенко,

74. JI.А. Ломоватская, И.А. Граскова и др. // Доклады АН. 1999. — Т.368, № 3. - С.430-432.

75. Романенко, А.С., Характеристика экзополисахаридов возбудителя кольцевой гнили и афинных к ним сайтов оболочек клеток картофеля / А.С. Романенко, Е.В. Рымарева, В.Н. Копытчук и др. // Биохимия. -1999. Т.64, вып. 10. - С.1370-1376.

76. Романенко, А.С. Компоненты оболочек клеток картофеля, обладающие сродством к токсину возбудителя кольцевой гнили / А.С. Романенко, Е.В. Рымарева, Т.Н. Шафикова // Доклады АН. 1998. - Т.358, № 2. -С.277-279.

77. Сидоренко, С.В. Инфекционный процесс как «диалог» между хозяином и паразитом / С.В. Сидоренко // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2001. - Т.З, №4. - С.301-315.

78. Спайнк, Г. Rhizobiaceae молекулярная биология бактерий взаимодействующих с растениями / Г. Спайнк, А. Кондороши, П. Хукас, под ред. И.А. Тихоновича, Н.А. Проворова. — С.-Петерб., 2002. — 568 с.

79. Таболин, В. А. Патогенетические механизмы и клинические аспекты действия термостабильного эндотоксина кишечной микрофлоры / В.А. Таболин, М.Ю. Яковлев, А.Я. Ильина и др. // Русский медицинский журнал. 2003. - Т. 11, № 3. - С.126-129.

80. Тарчевский, И.А. Метаболизм растений при стрессе (избранные труды) / И.А. Тарчевский. Казань: Фэн, 2001. - 448 с.

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

82. Тец, Б.В. Пангеном / Б.В. Тец // Цитология. 2003. - Т.45, №5 - С.526-531.

83. Тихонович, И.А. Кооперация растений и микроорганизмов: новые подходы к конструированию экологически устойчивых агросистем / И.А. Тихонович, Н.А. Проворов // Успехи современной биологии. -2007. Т. 127, №4. - С.339-357.

84. Усвяцов, Б.Я. Взаимодействие бактерий и эритроцитов / Б.Я. Усвяцов, Е.А. Ханина, О.В. Бухарин // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2005. - №4. - С.89-95.

85. Хмелевская, Г. В. Факторы патогенности некоторых условно-патогенных бактерий, вызывающих диареи / Г.В. Хмелевская, JI.B. Девтерева, Э.А. Яговкин // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 1990. -№ 4. -С.97-101.

86. Цавкелова, Е. А. Микроорганизмы продуценты стимуляторов роста растений и их практическое применение (обзор) / Е.А. Цавкелова, С.Ю. Климова, Т. А. Чердынцева и др. // Прикладная биохимия и микробиология. - 2006. - Т.42, №2. - С.133-143.

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

88. Шакирова, Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция / Ф.М. Шакирова. Уфа.: «Гилем», 2001. - 159 с.

89. Шакирова, Ф.М. Сигнальная регуляция устойчивости растений к патогенам / Ф.М. Шакирова, А.Р. Сахабутдинова // Успехи современной биологии. 2003. - Т.123. - С.563-572.

90. Шафикова, Т.Н. Обнаружение внеклеточных протеиназ у возбудителя кольцевой гнили картофеля / Т.Н. Шафикова, Е.Ю. Эпова, А.С. Романенко и др. // Доклады АН. 2009. - Т.425, № 2. - С.280-282.

91. Юрина, Н.П. Сигнальные системы митохондрий. Ретроградная регуляция у дрожжей Saccharomyces cerevisiae / Н.П. Юрина, М.С. Одинцова // Физиология растений. 2008. - Т.44, № 11. - С. 1445-1452.

92. Юрина, Н.П. Сигнальные системы растений. Пластидные сигналы и их роль в экспрессии ядерных генов / Н.П. Юрина, М.С. Одинцова // Физиология растений. 2007. - Т.54, № 4. - С.485-498.

93. Яворская, В.К. О функционировании цАМФ-регулирующей системы в растениях / В.К. Яворская, Ф.Л. Калинин // Физиология и биохимия культурных растений. 1984. - Т. 16, № 3. - С. 217-229.

94. Янович, В.И. Особенности биологии возбудителя кольцевой гнили картофеля Corinebacterium sepedonicum и меры борьбы с ней в условиях Белоруссии / В.И. Янович // Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Минск. — 1971. - 24 с.

95. Adie, В.А. ABA is an essential signal for plant resistance to pathogens affecting JA biosynthesis and the activation of defenses in Arabidopsis / B.A. Adie, J. Perez-Perez, M.M. Perez-Perez et al. // Plant Cell. 2007. -V.19. — P.l 665-1681.

96. Alfano, J.R. Bacterial pathogens in plants: life up against the wall / J.R. Alfano, A. Collmer // Plant Cell. 1996. - V.8. - P. 1683-1698.

97. Araujo, W.L. Diversity of endophytic bacterial populations and their interaction with Xylella fastidiosa in citrus plants / W.L. Araujo, J. Marcon, W. Maccheroni et al. // Appl. Environ. Microbiol. V.68. - P.4906-4914.

98. Aruscavage, D. Interactions Affecting the Proliferation and Control of Human Pathogens on Edible Plants / D. Aruscavage, K. Lee, S. Miller et al. // Journal of Food Science. 2006. - V.71, № 8. - P.89-99.

99. Asis, C.A. Isolation of endophytic diazotroph Pantoea agglomerans and nondiazotroph Enterobacter asburiae from sweet potato stem in Japan / C.A. Asis, K. Adachi // Lett. Appl. Microbiol. 2003. - V.38. - P.19-23.

100. Baer, D. In vitro cellulotic activity of the plant pathogen Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus / D. Baer, N.C. Gudmastad // Can. J. Microbiol. 1995. - V.41. - P.877-888.

101. Bakker, E.G. Genome-Wide Survey of R Gene Polymorphisms in Arabidopsis / E.G. Bakker, C. Toomajian, M. Kreitman et al. // Plant Cell. 2006. - V.18. -P.1803-1818.

102. Bari, M.L. Inhibition of growth of Escherichia coli 0157:H7 in fresh radish (Raphanus sativus L.) sprout production by calcinated calcium / M.L. Bari, H. Kusunoki, H. Furukawa et al. // J. Food Prot. 1999. - V.62, № 2. - P. 128132.

103. Bassler, B.L. How bacteria talk to each other: regulation of gene expression by quorum sensing / B.L. Bassler // Curr. Opin. Microbiol. 1999. — V.2. - P. 582-587.

104. Beattie, G.A. Bacterial colonization of leaves: a spectrum of strategies / G.A. Beattie, S.E. Lindow // Phytopathology. 1999. - V.89. - P.353-359.

105. Beffagna, N. Inhibition of catalase activity as an early response of Arabidopsis thaliana cultured cells to the phytotoxin fusicoccin / N. Beffagna, L. Lutzu // J. Exp. Bot. 2007. - V.58. - P.4183-4194.

106. Beneden, C.A. Multinational outbreak of Salmonella enterica serotype Newport infections due to contaminated alfalfa sprouts / C.A. Beneden, W.E. Keene, R.A. Strang // Journal of the American Medical Association. 1999. -V.281, №2. - P. 158-162.

107. Bermpohl, A. Exopolysaccharide in the Pathogenic Interaction of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis with Tomato Plants / A. Bermpohl, I. Drier, R. Bahro et al. // Microbiol. Res. 1996. - V.151. - P.l-9.

108. Beuchat, L.R. Combined effects of water activity, temperature and chemical treatments on the survival of Salmonella and Escherichia coli 0157:H7 on alfalfa seeds / L.R. Beuchat, A.J. Scouten // J. Appl. Microbiol. 2002. -V.92,№3.-P.3 82-395.

109. Bindschedler, L.V. Early signaling events in the apoplastic oxidative burst iniлsuspension cultured French bean cells involve cAMP and Ca / L.V. Bindschedler, F. Minibaeva, S.L. Gardner // New Phytologist. 2001. -V.151.-P.185-194.

110. Boase, J. Outbreak of Salmonella serotype Muenchen infections associated with unpasteurized orange juice United States and Canada, June 1999 / J. Boase, S. Lipsky, P. Simani et al. // Morb. Mortal. Wkly. Rep. - 1999. - V.48, №27. - P.582-585.

111. Bolton, D.J. The survival characteristics of a non-toxigenic strain of Escherichia coli 0157:H7 / DJ. Bolton, C.M. Byrne, J.J. Sheridan et al. // J. Appl. Microbiol. 1999. - V.86. - P.407-411.

112. Bolwell, G.P. Cyclic AMP, the reluctant messenger in plants / G.P. Bolwell // Trends in Biochemical Sciences. 1995. - V.20. - P.492-495.

113. Brandl, M.T. Fitness of Salmonella enterica serovar Thompson in the cilantro phyllosphere / M.T. Brandl, R.E. Mandrell // Appl. Environ. Microbiol. -2002. V.68, № 7. p.3614-3621.

114. Brandl, M.T. Comparison of Survival of Campylobacter jejuni in the Phyllosphere with That in the Rhizosphere of Spinach and Radish Plants / M.T. Brandl, A.F. Haxo, A.H. Bates, R.E. Mandrell // Appl. Environ. Microbiol. -2004. V.70, №2. -P.l 182-1189.

115. Brandl, M.T. Fitness of human enteric pathogens on plants and implications for food safety / M.T. Brandl // Annual Rev. Phytopathol. 2006. - V.16, №3 — P.67-92.

116. Buchanan, R.L. Contamination of intact apples after immersion in an aqueous environment containing Escherichia coli 0157:H7 / R.L. Buchanan, S.G. Edelson, R.L. Millar et al. // J. Food Prot. 1999. - V.62, № 5. - P.444-450.

117. Buck, J.W. Recent trends in microbiological safety of fruits and vegetables / J.W. Buck, R.R. Walcott, L.R. Beuchat // Plant Health Progress. 2003. -V.10. -P.1092-1098.

118. Burnett, S.L. Attachment of Escherichia coli 0157:H7 to the surfaces and internal structures of apples as detected by confocal scanning laser microscopy / S.L. Burnett, J. Chen, L.R. Beuchat // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V.66, №11.- P.679-687.

119. Butow, R.A. Mitochondrial Signaling: The Retrograde Response / R.A. Butow, N.G. Avadhani // Molecular Cell. 2004. - V.14, № 9. - P.l-15.

120. Cao, H. Common Mechanisms for Pathogens of Plants and Animals / H. Cao, R.L. Baldini, L.G. Rahme // Annual Rev. Phytopathol. 2001. - V.39. -P.259-284.

121. Carmichael, I. Bacterial colonization and biofilm development on minimally processed vegetables / I. Carmichael, I.S. Harper, M.J. Coventry et al. // J. Appl. Microbiol. 1999. - V.85. - P.45-51.

122. Charkowski, A.O. Differences in growth of Salmonella enterica and Escherichia coli 0157:H7 on alfalfa sprouts / A.O. Charkowski, J.D. Barak, C.Z. Sarreal et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2002. - V.68. - P.3114-3120.

123. Chelius, M.K. Immunolocalization of dinitrogenase reductase produced by Klebsiella pneumoniae in association with Zea mays L. / M.K. Chelius, E.W. Triplett // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V.66. - P.783-787.

124. Choudhary, D.K. Induced systemic resistance (ISR) in plants: mechanisms of action / D.K. Choudhary, A. Prakash, B.N. Johri // Springer India. 2007. -V.47, №4. -P.289-297.

125. Cody, S.H. An outbreak of Escherichia coli 0157:H7 infection from unpasteurized commercial apple juice / S.H. Cody, M.K. Glynn, J. A. Farrar et al. // Ann. Intern. Med. 1999. - V.130, № 3. - P.202-209.

126. Collmer, A. Erwinia chrysanthemi and Pseudomonas syringae: plant pathogens trafficking in extracellular virulence proteins / A. Collmer, D. Bauer // Current Topics in Microbiology and Immunology. 1994. - V.192, № 1. -P.43-69.

127. Como-Sabetti, K. Outbreaks of Escherichia coli 0157:H7 Infection Associated with Eating Alfalfa Sprouts Michigan and Virginia, June-July 1997 / K. Como-Sabetti, S. Reagan, S. Allaire // Morb. Mortal. Wkly. Rep. -1997. - V.46, № 32. - P.741-744.

128. Conway, W.S. Survival and growth of Listeria monocytogenes on fresh-cut apple slices and its interaction with Glomerella cingulata and Penicillium expansum / W.S. Conway, B. Leverentz, R.A. Saftner et al. // Plant Dis. -2000. V.84. -P.177-181.

129. Cook, K.A. Outbreak of Salmonella serotype Hartford infections associated with unpasteurized orange juice / K.A. Cook, Т.Е. Dobbs, W.G. Hlady et al. // JAMA. 1998.- V.280,№ 17.-P.1504-1509.

130. Corby, R. Outbreaks of Salmonella infections associated with eating Roma tomatoes — United States and Canada / R. Corby, V. Lanni, B. County et al. // Morb. Mortal. Wkly. Rep. 2005. - V.54, № 13. - P.325-328.

131. Crowe, L. Outbreaks of Shigella sonnei infection associated with eating fresh parsley United States and Canada, July-August 1998 / L. Crowe, W. Lau, L. McLeod et al. // Morb. Mortal. Wkly. Rep. - 1999. - V.48, № 14. - P.285-289.

132. Cummings, K. A multistate outbreak of Salmonella enterica serotype Baildon associated with domestic raw tomatoes / K. Cummings, E. Barrett, J.C. Mohle-Boetani et al. // Emerg. Infect. Dis. 2001. - V.7, № 6. - P.1046-1048.

133. Davis, H. A shigellosis outbreak traced to commercially distributed shredded lettuce / H. Davis, J.P. Taylor, J.N. Perdue et al. // J. Epidemiol. 1988. -V.128, № 6. -P.1312-1321.

134. Delledone, M. Nitric oxide function as a signal in plant disease resistance / M. Delledone, Y. Xia, R.A. Dixon et al. // Nature. 1998. - V.394, № 6693. -P.585-588.

135. Denny, T. Involvement of bacterial polysaccharides in plant pathogenesis / T. Denny // Annu. Rev. Phytopathol. 1995. - V.33. - P.173-197.

136. Dingman, D.W. Growth of Escherichia coli 0157:H7 in bruised apple (Malus domestica) tissue as influenced by cultivar, date of harvest, and source / Dingman D.W. // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V.66, № 3. - P. 10771083.

137. Dong, Y.M. Quantitative assessments of the host range and strain specificity of endophytic colonization by Klebsiella pneumoniae / Y.M. Dong, A.L. Iniguez, E.W. Triplett // Plant Soil. 2003. - V.25, № 7. - P.49-59.

138. Dongowski, G. Degradation of pectins with different degrees of esterification by Bacteroides thetaiotaomicron isolated from human gut flora / G. Dongowski, A. Lorenz, H. Anger // Appl. Environ. Microbiol. — 2000. — V.66. -P.1321-1327.

139. Flor, H. The complementary genik systems in flax rusts / H. Flor // Adv. Genet. 1956. - V.8. - P.29-54.

140. Franz, E. Quantification of contamination of lettuce by GFP-expressing Escherichia coli 0157:H7 and Salmonella enterica serovar Typhimurium / E. Franz, A.A. Viser, A.D. Diepeningen, M.M. Klerks et al. // Food Microbiology. 2007. - V.24. - P. 106-112.

141. Fromm, J. Characteristics of action potentials in willow (Salix viminalis L.) / J. Fromm, R. Spanswick // J. Exp. Bot. 1993. - V.44. -P.l 119-1125.

142. Gagliardi, J.V. Persistence of Escherichia coli 0157:H7 in soil and on plant roots / J.V. Gagliardi, J.S. Karns // Environ. Microbiol. 2002. - V.4, №2. -P.89-96.

143. Genin, S. Control of the Ralstonia solanacearum type III secretion system (Hrp) genes by the global virulence regulator PhcA / S. Genin, B. Brito, T.P. Denny // FEBS Lett. 2005. - V.579. - P.2077-2081.

144. Gessner, A.R. Pathogenic factors of Pseudomonas cepacia isolates from patients with cystic fibrosis / A.R. Gessner, J.E. Mortensen // J. Med. Microbiol. 1990. -V.33. - P.l 15-120.

145. Gorsky, L. Attachment of Listeria monocytogenes to Radish Tissue Is Dependent upon Temperature and Flagellar Motility / L. Gorsky, J.D. Palumbo, R.E. Mandrell // Appl. Environ. Microbiol. 2003. - V.69, №1. - P.258-266.

146. Guan, T.Y. Survival of pathogenic bacteria in pesticide solutions and treated tomato plants / T.Y. Guan, G. Blank, R.A. Holley // J. Food Prot. 2005. -V.68. - P.296—304.

147. Guo, X. Evidence of Association Salmonellae with Tomato Plants Grown Hydroponically in Inoculated Nutrient Solution / X. Guo, M.W. Iersel, J. Chen et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2002. - V.68, № 7. - P.3639-3643.

148. Gustavsen, S. Investigation of an outbreak of Salmonella oranienburg infections in Norway, caused by contaminated black pepper / S. Gustavsen, O. Breen // Am. J. Epidemiol. 1984. - V.l 19, №5. - P.806-812.

149. Gyaneshwar, P. Endophytic Colonization of Rice by a Diazotrophic Strain of Serratia marcescens / P. Gyaneshwar, E.K. James, N. Mathan et al. // Journal of Bacteriology. 2001. - V.3, № 8. - P.2634-2645.

150. Hahn, M. Microbial elicitors and their receptors in plants / M. Hahn // Annual Rev. Phytopathol. 1996. - V.34. -P.387-412.

151. Hallmann, J. Bacterial endophytes in agricultural crops / J. Hallmann, A. Quadt-Hallmann, W.F. Mahaffee et al. // Can. J. Microbiol. 1997. - V.43. -P.895-914.

152. Hammond-Kozack, K. Resistanse gene-dependent plant defense responses / K. Hammond-Kozack, J. Jones // Plant Cell. 1996. - V.8, №.10. - P.1773-1791.

153. Hatterman, D. R. Motility of Pseudomonas syringae pv. glycinea and its role in infection / D.R. Hatterman, S.M. Ries // Phytopathology. 1989. - V.79. -P.284-289.

154. Hedberg, C.W. Outbreaks of salmonellosis associated with eating uncooked tomatoes: implications for public health / C.W. Hedberg, FJ. Angulo, K.E. White // Epidemiol. Infect. 1999. - V.122, №3. - P.385-393.

155. Heil, M. Induced Systemic Resistance (ISR) Against Pathogens in the Context of Induced Plant Defences / M. Heil, R.M. Bostock // Annals of Botany Company. 2002. - V.89. - P.503-512.

156. Hiraga, S. A large family of class III plant peroxidases / S. Hiraga, K. Sasaki, H. Ito et al. // Plant Cell Physiol. 2001. - V.42, №5. - P.462-468.

157. Huang, D.B. A review of an emerging enteric pathogen: enteroaggregative Escherichia coli / D.B. Huang, A. Mohanty, H.L. DuPont et al. // Journal of Medical Microbiology. 2006. - V.55. -P.1303-1311.

158. Hueck, C.J. Type III Protein Secretion Systems in Bacterial Pathogens of Animals and Plants / C.J. Hueck // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1998. - P.379-433.

159. Iniguez, A.L. Nitrogen fixation in wheat provided by Klebsiella pneumoniae 342 / A.L. Iniguez, Y.M. Dong, E.W. Triplett // Mol. Plant-Microbe Interact. 2004. - Y.17. — P.1078-1085.

160. Iniguez, A.L. Regulation of enteric endophytic bacterial colonization by plant defenses / A.L. Iniguez, Y. Dong, H.D. Carter et al. // Mol. Plant-Microbe Interact. 2005. - V. 18. - P. 169-178.

161. Isaacs, S. An international outbreak of salmonellosis associated with raw almonds contaminated with a rare phage type of Salmonella enteritidis / S. Isaacs, J. Aramini, B. Ciebin et al. // J. Food Prot. 2005. - V.68, №1. -P.191-198.

162. Itoh, Y. Enterohemorrhagic Escherichia coli 0157:H7 present in radish spouts / Y. Itoh, Y. Sugita-Konishi, F. Kasuga et al. // Appl. Environ. Microbiol. -1998. V.64. - P.1532-1535.

163. Jablasone, J. Interactions of Escherichia coli 0157:H7, Salmonella Typhimurium, and Listeria monocytogenes in a gnotobiotic system / J. Jablasone, K. Warriner, M. Griffiths // Int. J. Food Microbiol. 2005. - V.99. -P.7-18.

164. Jahr, H. Interactions between Clavibacter michiganensis and its host plants / H. Jahr, R. Bahro, A. Burger et al. // Environ. Microbiology. 1999. - V.l, №2. -P.l 13-118.

165. Jakobek, J.L. Suppression of bean defense responses by Pseudomonas syringae / J.L. Jakobek, J.A. Smith, P.B. Lindgren // Plant Cell. 1993. - V.5. -P.57-63.

166. Janeway, C.A. Innate immune recognition / C.A. Janeway, R. Medzhitov // Annu. Rev. Immunol. 2002. - V.20. - P.l97-216.

167. Janisiewski, W.J. Fate of Escherichia coli 0157:H7 on fresh-cut apple tissue and its potential for transmission by fruit flies / W.J. Janisiewski, W.S. Conway, M.W. Brown et al. // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V.65, №1. —P.l-5.

168. Johal, G.H. Reductase activity encoded by the HM1 disease resistance gene in maize / G.H. Johal, S.P. Briggs // Science. 1992. - V.258. - P.985-987.

169. Johannessen, G.S. Potential uptake of Escherichia coli 0157:H7 from organic manure into crisphead lettuce / G.S. Johannessen, G.B. Bengtsson, B.T. Heier et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2005. - V.71, №5. - P.2221-2225.

170. Josenhans, C. The role of motility as a virulence factor in bacteria / C. Josenhans, S. Suerbaum // Int. J. Med. Microbiol. 2002. - V.291, №8. -P.605-614.

171. Koseki, S. Microbial Control of Fresh Produce using Electrolyzed Water / S. Koseki, S. Isobe // JARQ. 2007. - V.41, №4. - P.273-282.

172. Kudva, I.T. Analysis of Escherichia coli 0157:H7 survival in ovine or bovine manure and manure slurry / I.T. Kudva, K. Blanch, CJ. Hovde // Appl. Environ. Microbiol. 1998. - V.64, №9. - P.3166-3174.

173. Kuiper, I. Rhizoremediation: a beneficial plant-microbe interaction /1. Kuiper, E.L. Lagendijk, G.V. Bloemberg // Mol. Plant-Microbe Interact. 2004. -V.17, №1. -P.6-15.

174. Lamb, C. The oxidative burst in plant disease pesistance / C. Lamb, R.A. Dixon // Annual Rev. Plant Physiol. Mol. Biol. 1997. - V.48. - P.251-275.

175. Lejeune, J.T. Cattle water troughs as reservoirs of Escherichia coli 0157 / J.T. Lejeune, T. Besser, D. Hancock // Appl. Environ. Microbiol. — 2001. V.67.1. P.3053—3057.

176. Lerouge, I. O-antigen structural variation: mechanisms and possible roles in animal/plant-microbe interactions / I. Lerouge J. Vanderleyden // EFMS Microbiology Reviews. 2001. - V.26. - P. 17-47.

177. Leveau, H.J. Appetite of an epiphyte: quantitative monitoring of bacterial sugar consumption in the phyllosphere / H.J. Leveau, S.E. Lindow // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. - V.98. - P.3446-3453.

178. Leverentz, B. Examination of bacteriophage as a biocontrol method for Salmonella on fresh-cut fruit: a model study / B. Leverentz, W. Conway, Z. Alavidze et al. // J. Food Prot. 2001. - V.64. - P. 1116-1121.

179. Liao, C. Analysis of native microflora and selection of strains antagonistic to human pathogens on fresh produce / C. Liao, W.F. Fett // J. Food Prot. 2001.- V.64.-P.l 110-1115.

180. Ligterink, W. Receptor-mediated activation of a MAP kinase in pathogen defense of plants / W. Ligterink, T. Kroj, U. zur Nieden et al. // Science. -1997. V.276. - P.2054-2057.

181. Loon, L.C. Ethylene as a modulator of disease resistance in plants / L.C. Loon, B.P. Geraats, H.J. Linthorst // Trends in Plant Science. — 2006. V.ll, №4.-P. 184-192.

182. Low, P.S. Signal-Transduction of the Oxidative Burst / P.S. Low, P.F. Heinstein, S. Chandra et al. // J. Cell. Biochem. 1995. - V.5. - P.470-476.

183. Lugtenberg, B. Plant-growth-promoting rhizobacteria / B. Lugtenberg, F. Kamilova // Annual Rev. Microbiol. 2009. - V.63. - P.541-556.

184. Lugtenberg, B.J. Microbe-plant interactions: principles and mechanisms / B.J. Lugtenberg, T.F. Chin-A-Woeng, G.V. Bloemberg // Antonie Van Leeuwenhoek. 2002. - V.81, №1-4. - P.373-383.

185. Mahony, M. An outbreak of Salmonella saint-paul infection associated with bean sprouts / M. Mahony, J. Cowden, B. Smyth // Epidemiol. Infect. -1990. V.104, №2. - P.229-235.

186. Martinez, J. How are gene sequence analyses modifying bacterial taxonomy? The case of Klebsiella / J. Martinez, L. Martinez, M. Rosenblueth, // International Microbiology. 2004. - V.7. - P.261-268.

187. McKevitt, A.I. Characterization of Pseudomonas cepacia isolates from patients with cystic fibrosis / A.I. McKevitt, D.E. Woods // J. Clin. Microbiol. 1984. - V.19. -P.291-293.

188. Meindl, T. Elicitor Flagellin Activates Its Receptor in Tomato Cells According to the Address-Message Concept / T. Meindl, T. Boiler, G. Felix // Plant Cell. -2000. -V.12, №9. P. 1783-1794.

189. Melotto, M. Role of stomata in Plant Innate Immunity and foliar bacterial diseases / M. Melotto, W. Underwood, S.Y. He // Annual Rev. Phytopathol. -2008. V.46. - P.101-122.

190. Mercier, J. Role of leaf surface sugars in colonization of plants by bacterial epiphytes / J. Mercier, S.E. Lindow // Appl. Environ. Microbiol. 2000. -V.66. - P.369-374.

191. Metraux, J.P. Systemic acquired resistance and salicylic acid: current state of knowledge / J.P. Metraux // European Journal of Pathology. 2001. - V.107. -P.13-18.

192. Metzler, M. The status of molecular biological research on the plant pathogenic genus Clavibacter / M. Metzler, M. Laine, S. De Boer // FEMS Microbiology Letters. 1997. - V.150, №1. -P.l-8.

193. Michelmore, R.W. Clusters of resistance genes in plants evolve by divergent selection and a birth-and-death process / R.W. Michelmore, B.C. Meyers // Genome Res. 1998. - V.8. - P.l 113-1130.

194. Mohle-Boetani, J.C. Escherichia coli 0157 and Salmonella infections associated with sprouts in California, 1996-1998 / J.C. Mohle-Boetani, J.A. Farrar, S.B. Werner et al. // Annals of Internal. Medicine. 2001. - V.135, №4. - P.239-247.

195. Morris, C.E. The ecological significance of biofilm formation by plant-associated bacteria / C.E. Morris, J. Monier // Annual Rev. Phytopathol. — 2003. V.41. -P.429-453.

196. Mur, L.A. The hypersensitive response: the centenary is upon us but how much do we know? / L.A. Mur, P. Kenton, A.J. Lloyd, H.Ougham et al. // J. Exp. Bot. 2008. - V.59, №3 - P.501-520.

197. Nataro, J.P. Diarrheagenic Escherichia coli / J.P. Nataro, J.B. Kaper // Clin. Microbiol. Rev. 1998. - V.l 1. - P.142-201.

198. Nogueira, M.N. Expression of sugarcane genes induced by inoculation with Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum rubrisubalbicans / M.N. Nogueira, S. Vinagre, H.P. Masuda, P. Vargas et al. // Genet. Mol. Biol. 2001.-V.24.-P. 199-206.

199. Nurnberger, T. Signal perception and intracellular signal transduction in plant pathogen defense / T. Nurnberger, W. Wirz, D. Nennstiel et al. // J. Recept. Sign. Transd. Res. 1997. - V.l7. - P. 127-136.

200. Ooijen, G. Structure and Function of Resistance Pronteins in Solanaceous Plants / G. Ooijen, H.A. Burg, B.J. Cornelissen, F.L. Takken // Annual Rev. Phytopathol. 2007. - V.45. - P.43-75.

201. Outbreaks of Salmonella infections associated with eating Roma tomatoes — United States and Canada, 2004 // Morb. Mortal. Wkly. Rep. 2005. - V.54. №13, P.325-328.

202. Parke, J.L. Diversity of the Burkholderia cepacia complex and implications for risk assessment of biological control strains / J.L. Parke, D. Gurian-Sherman // Annual Rev. Phytopathol. 2001. - V.39. - P.225-258.

203. Pinton, R. Zinc deficiency enhanced NAD(P)H-dependent superoxider radical production in plasma membrane vesicles isolated from roots of bean plants / R. Pinton, I. Cakmak, H. Marschner // J. Exp. Bot. 1994. - V.45, №1. -P.45-50.

204. Plotnikova, J.M. Pathogenesis of the human opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa PA14 in Arabidopsis / J.M. Plotnikova, L.G. Rahme, F.M. Ausubel // Plant Physiol. -2000. V. 124, №4. - P. 1766-1774.

205. Pry or, A. The origin and structure of fungal disease resistance gene in plants / A. Pryor // Trends Genet. 1987. - V.3. -P.157-161.

206. Rahme, L.G. Plants and animals share functionally common bacterial virulence factors / L.G. Rahme, F.M. Ausubel, H. Cao et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. - V.97, №16. - P.8815-21.

207. Rahme, L.G. Use of model plant hosts to identify Pseudomonas aeruginosa virulence factors / L.G. Rahme, M.W. Tan, L. Le et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. - V.94, №24. - P. 13245-50.

208. Ratledge, C. Iron metabolism in pathogenic bacteria / C. Ratledge, L.G. Dover // Annual Rev. Microbiol. 2000. - V.54. - P.881-941.

209. Read, A.F. The evolution of virulence / A.F. Read // Trends Microbiol. — 1994. V.2. - P.73—76.

210. Reinhold-Hurek, B. Life in grasses: Diazotrophic endophytes / B. Reinhold-Hurek, T. Hurek // Trends Microbiol. 1998. - V.6. - P.139-144.

211. Reiter, B. Response of endophytic bacterial communities in potato plants to infection with Erwinia carotovora subsp. atroseptica / B. Reiter, U. Pfeifer, H. Schwab et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2002. - V.68. - P.2261-2268.

212. Rigano, L.A. Bacterial Cyclic P-(1,2)-Glucan Acts in Systemic Supression of Plant Immune Responses / L.A. Rigano, C. Payette, G. Brouillard et al. // Plant Cell. 2007. - V.19. - P.2077-2089.

213. Riordan, D.C. The survival of Escherichia coli 0157:H7 in the presence of Penicillium expansum and Glomerella cingulata in wounds on apple surfaces / D.C. Riordan, G.M. Sapers, В .A. Annous // J. Food Prot. 2000. - V.63, №12. -P.1637-1642.

214. Robb, J. Gene suppression in a tolerant tomato-vaskular pathogen interaction / J. Robb, B. Lee, R. Nazar // Planta. 2007. - V.226. - P.299-309.

215. Rosenblueth, M. Bacterial Endophytes and Their Interactions with Hosts / M. Rosenblueth, E. Martinez-Romero // Mol. Plant-Microbe Interact. 2006. -V.19, № 8. — P.827-837.

216. Ryals, J. Systemic aquired resistance / J. Ryals, S. Uknes, E. Ward // Plant Physiol. 1994. - V. 104. - P. 1109-1112.

217. Sagoo, S.K Microbiological study of ready-to-eat salad vegetables from retail establishments uncovers a national outbreak of salmonellosis / S.K. Sagoo, C.L. Little, L. Ward et al. // J. Food Prot. 2003. - V.66. - P.403-409.

218. Salto, A. Microbial Community Analysis of the Phytosphere Using Culture-Independent Methodologies / A. Salto, S. Ikeda, H. Ezura et al. // Microbes Inviron. 2007. - V.22, №2. - P.93-105.

219. Seghers, D. Impact of agricultural practices on the Zea mays L. endophytic community / D. Seghers, L. Wittebolle, E.M. Top et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. - V.70. - P. 1475-1482.

220. Seo, K.H. Attachment of Escherichia coli 0157:H7 to lettuce leaf surface and bacterial viability in response to chlorine treatment as demonstrated by using confocal scanning laser microscopy / K.H. Seo, J.F. Frank // J Food Prot. — 1999.-V.62.- P.3-9.

221. Sessitsch, A. Endophytic bacterial communities of field-grown potato plants and their plant-growth-promoting and antagonistic abilities / A. Sessitsch, B. Reiter, G. Berg // Can. J. Microbiol. 2004. - V.50. - P.239-249.

222. Shen, W. Involvement of polyamines in the chilling tolerance of cucumber cultivars / W. Shen, K. Nada, S. Tachibana // Plant Physiol. 2000. - V.124, №1.-P.431-440.

223. Shinski, H. Structure of tobacco endochitinase gene: evidence that different chitinase genes can by transposition of sequences encoding a cystein-rich domain / H. Shinski, U.M. Neucous, J. Rials et al. // Plant.Mol.Biol. 1990. -V.14.-P. 357-368.

224. Somssich, I.E. Pathogen defence in plants a paradigm of biological complexity / I.E. Somssich, K. Hahlbrock // Trends Plant. Sci. - 1998. - V.3. -P.87-90.

225. Sturz, A.V. Bacterial endophytes: Potential role in developing sustainable systems of crop production / A.V. Sturz, B.R. Christie, J. Nowak // Crit. Rev. Plant Sci. 2000. - V.19. -P.l-30.

226. Takken, L.W. Plant resistance genes: their structure, functiom and evolution / L.W. Takken, M.H. Joosten // J. Plant Pathol. 2000. - V.106. - P.699-713.

227. Taormina, P. J. Infections associated with eating seeds sprouts: an international concern / P.J. Taormina, L.R. Beuchat, L. Slutsker // Emerg. Infect. Dis. 1999. - V.5. - P.626-634.

228. Tauxe, R Emerging foodborne diseases: an evolving public health challenge / R Tauxe // Emerg. Infect. Dis. 1997. - V.3. - P.425-434.

229. Thatcer, L.F. Plant defense responses: what have we learn from Arabidopsis? / L.F. Thatcer, J.P. Anderson, K.B. Singh // Functional Plant Biology. 2005. -V.32. -P.l-19.

230. Todd, E.C. Epidemiology of foodborne diseases: a worldwide review / E.C. Todd // World Health Stat Quarterly. 1997. - V.50, №1-2. - P.30-50.

231. Torres, M.A. Reactive Oxygen Species Signaling in Response to Pathogens / M.A. Torres, J.D. Jones, J.L. Dangl // Plant Physiol. 2006. - V.141. -P.371-378.

232. Tyler, H.L. Plants as a Habitat for Beneficial and/or Human Pathodenic Bacteria / H.L. Tyler, E.W. Triplett // Annual Rev. Phytopathol. 2008. -V.46. - P.53-73.

233. Van Loon, L.C. Significance of inducible defense-related proteins in infected plants / L.C. Van Loon, M. Rep, C.M. Pieterse // Annual Rev. Phytopathol. -2006.-V.44.-P. 135-162.

234. Van Sluys, M.A. Comparative genomic analysis of plant-associated bacteria/ M.A. Van Sluys, С. B. Monteiro-Vitorello, L. E. Camargo et al. // Annual Rev. Phytopathol. 2002. - V. 40. - P. 169-189.

235. Vega, F.E., Endophytic bacteria in Coffea Arabica L. / F.E. Vega, M. Pava-Ripoll, F. Posada et al. // J. Basic Microbiol. 2005. - V.5. - P.371-380.

236. Wade, W.N. Metabiosis of proteolytic moulds and Salmonella in raw, ripe tomatoes / W.N. Wade, L.R. Beuchat // J. Appl. Microbiol. 2003. - V.95. -P.437-450.

237. Wang, G. Fate of enterohemorrhagic Escherichia coli 0157:H7 in bovine feces / G. Wang, T. Zhao, M.P Doyle // Appl. Environ. Microbiol. 1996. -V.62. — P.2567—2570.

238. Wang, X. The role of phospholipase D in signalling cascade / X. Wang // Plant Physiol. 1999. - V.120, N.2. - P.645-651.

239. Warriner, K. Interaction of Escherichia coli with growing salad spinach plants / K. Warriner, F. Ibrahim, M. Dickinson et al. // J. Food. Prot. 2003. - V.66, №10. -P.1790-1797.

240. Wasternack, C. Jasmonate-signalled plant gene expression / C. Wasternack, B. Parthier // Trends Plant Sci. 1997. - V.2, №8. - P.302-307.

241. Watanabe, Y. Factory outbreak of Escherichia coli 0157:H7 infection in Japan / Y. Watanabe, K. Ozasa, J.H. Mermin et al. // Emerg. Infect. Dis. — 1999. -V.5, №3. -P.424-428.

242. Wells, S.J. Fecal shedding of Salmonella spp. by dairy cows on farm and at cull cow markets / S.J. Wells, P.J. Fedorka-Cray, D.A. Dargatz, et al. // J. Food Prot. 2001. - V.64, №1. - P.3-11.

243. Westra, A. Isolation and characterization of extracellular polysaccharide of Clavibacter mishiganensis subsp. sepedonicus / A. Westra, S. Slack // Phytopathology. 1992. - V.82, №12. - P.l 193-1199.

244. Wilson, M. Location and survival of leaf-associated bacteria in relation to pathogenicity and potential for growth within the leaf / M. Wilson, S.S. Hirano, S.E. Lindow // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V.65, №4. -P.1435-1443.

245. Wojtaszek, P. Oxidative burst: an early plant response to pathogen infection / P. Wojtaszek // Biochem. J. 1997. - V.322. - P.681-692.

246. Xu, M J. Nitric oxid mediates the fungal elicitor-induced hypericin production of Hypericum perforatum cell suspension cultures through a jasmonic-acid-dependent signal pathway / M.J. Xu, J.F. Dong, M.Y. Zhu // Plant Physiol. -2005.-V.139.-P. 991-998.

247. Yasuomi, T. Victorin Triggers Programmed Cell Death and the Defense Response via Interaction with a Cell Surface Mediator / T. Yasuomi, K. Koh, B.Shigeyuki et al. // Plant Cell Physiol. 2005. - V.46. - P.1787-1798.

Информация о работе

Алексеенко, Анна Леонидовна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2010
ВАК 03.01.05

Диссертация

Особенности взаимодействия условно-патогенных энтеробактерий с растениями - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы