Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh."

Плотникова, Людмила Яковлевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh."
ВАК РФ 03.00.24, Микология

Автореферат диссертации по теме "Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh.""

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ПЛОТНИКОВА 003467030

Людмила Яковлевна

ЦИТОФИЗНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ОРГАНИЗМОВ В ПАТОСИСТЕМЕ «Рисапш Шста Ей!««. -ВИДЫ СЕМЕЙСТВА Роасеае ВагпЬ.»

Специальность 03.00.24 - Микология 03.00.12 - Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва - 2009

' :-> /-и; ¿^

003467030

Работа выполнена на кафедре селекции, генетики и физиологии растений ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет»

Научный консультант —

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Дьяков Юрий Таричанович

доктор биологических наук Лапочкина Инна Федоровна,

доктор биологических наук Лекомцева Светлана Николаевна,

доктор биологических наук Мазин Валентин Викторович

Ведущая организация — Всероссийский научно-

исследовательский институт защиты растений

Защита состоится 29 мая 2009 г. в 15:30 на заседании диссертационного совета Д.501.001.46 при биологическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова по адресу. 119992, ГСП-2, г. Москва, Ленинские горы, дом 1, к. 12, ауд. М-1. тел / факс (0495)9393970

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова

Автореферат разослан « 6 » апреля 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета -кандидат биологических наук

М. А. Гусаковская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Возбудитель бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss. - специализированный биотрофный паразит, поражающий мягкую пшеницу Triticum aestivum L. и другие виды злаков. В биоценозах происходит процесс сопряженной эволюции, приводящий к преодолению грибами устойчивости растений. В агроценозах микроэволюционные процессы существенно ускорились, что приводит к развитию болезней и ежегодным потерям урожая.

Специализированные патогены способны развиваться на ограниченном круге видов, которые становятся для них хозяевами. Остальные виды не поражаются и являются видами-нехозяевами (nonhosts) (Heath, 1981), они защищены видовым иммунитетом (Вавилов, 1986). Генофонд культурных растений постоянно пополняется интрогрессированными генами, при этом отдельные гены устойчивости регулярно преодолеваются, в то время как видовой иммунитет остается стабильным. В связи с этим фундаментальные основы видового иммунитета привлекают пристальное внимание исследователей.

Некоторые сорта с моно-, олиго- и полигенным контролем сохраняют устойчивость длительное время при интенсивном возделывании (Parlevliet, 1993; Михайлова, 2005). Следует отметить, что, несмотря на селекционные достижения, мало известно о проявлении интрогрессированных генов в геноме культурных растений и механизмах длительной устойчивости. Не исследованы цитологические аспекты эволюции взаимоотношений патогенов с растениями при возникновении признака вирулентности.

ржавчины пшеницы P. triticina наименее изучен с точки зрения цитологии. В СССР исследования взаимодействия этого гриба с рядом сортов пшеницы проведены под руководством Б.Г. Рейтера и М.П. Лесового в 70-х гг. Позже за рубежом были проведены гистологические исследования действия некоторых генов возрастной устойчивости (Rubiales, Niks, 1996; Martinez et al, 2001). В то же время остаются неизученными вопросы устойчивости к Р. triticina видов-нехозяев, цитологические аспекты сопряженной эволюции ржавчинного гриба с растениями, действие эффективных генов устойчивости. В последние десятилетия были сделаны фундаментальные открытия в области фитоиммунологии, касающиеся роли активных форм кислорода, защитных PR-белков, системной приобретенной устойчивости в защите растений. Влияние этих механизмов на цитологические взаимоотношения ржавчинных грибов с растениями практически не изучено.В связи с этим цитофизиологаческие исследования взаимодействия Р. triticina с видами-нехозяевами и устойчивыми линиями пшеницы высоко актуальны. Они вносят вклад в развитие теории иммунитета растений, а также имеют большое значение для защиты культурных растений.

Диссертационная работа выполнялась в ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» (ОмГАУ, г. Омск) с 2003 по 2008 г. в рамках темы «Изучение цигофизиологических механизмов длительной и индуцированной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине» (№ гос. регистрации 0120.0 509874).

Цель и задачи исследований. Целью работы было выявление фундаментальных основ видового иммунитета растений к Pttccinia triticina Erikss. и ци-тофизиологаческих аспектов сопряженной эволюции гриба с видами семейства Poaceae Barnh.

В соответствии с поставленной целью были определены задачи:

- изучить цитологическую основу взаимодействия P. triticina с растениями видов-нехозяев, принадлежащих к классам Двудольные и Однодольные;

- выявить комплекс пассивных и активных механизмов, определяющих устойчивость к .P. triticina видов семейства Мятликовые Роасеае: Zea mays L., Panicum miliaceum L., Avena sativa L., Secale cereale L., Agropyron elongatum (Host) Beauv.;

- на примере тпенично-пырейных гибридов выявить комплекс цитологических механизмов видового иммунитета A. elongatum к бурой ржавчине;

- изучить гистологические и ультраструктурные особенности взаимодействия P. triticina с почти изогенкыми линиями сорта Тэтчер и иммунными аналогами сорта Новосибирская 67;

-исследовать цитофизиолошческиеаспекты сопряженной эволюции P. triticina с Т. aestivum при преодолении генов устойчивости Lrl9, Lr23, Lr24;

- выявить цитофизиологическую основу возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине;

- исследовать цитофизиологические аспекты влияния системной приобретенной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы;

- внедрить результаты исследований в процесс обучения студентов, а также в программу селекции сортов пшеницы.

Научная новизна исследований. Впервые исследовано взаимодействие P. triticina с видами-нехозяевами различного таксономического положения. Выявлено значение пассивных механизмов в форме нарушения стимуляции морфогенеза инфекционных структур гриба и активных реакций в защите растений. Установлены комплексы цитологических механизмов, обеспечивающих устойчивость ржи S. cereale и пырея удлиненного A. elongatum к P. triticina. На большом наборе изогенных линий пшеницы сортов Тэтчер и Новосибирская 67 показано, что интрогрессированные гены устойчивости определяют экспрессию отдельных механизмов видов-нехозяев в геноме мягкой пшеницы. Продемонстрирована цитофизиологическая основа сопряженной эволюции P. triticina с пшеницей при преодолении генов устойчивости Lrl9, Lr23 и Lr24. Выявлена цитофизиологическая основа возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржав-

чине. Установлена роль активных форм кислорода, каллозы, фенольных соединений с различными оптическими свойствами, индуцированной устойчивости в защите растений от бурой ржавчины пшеницы. Продемонстрирован комплекс цитофизиологических механизмов, развивающихся в растениях, при обработке химическими индукторами системной приобретенной устойчивости.

Теоретическая значимость работы определяется расширением фундаментальных представлений об иммунитете растений к биотрофным грибам. Выявлен комплекс пассивных и активных механизмов, составляющих патофизиологическую основу устойчивости видов-нехозяев к Р. triticina. Продемонстрирована цитофизиологическая основа сопряженной эволюции ржавчинного гриба с растениями. Доказано, что интрогрессированные в геном пшеницы гены обеспечивают экспрессию отдельных механизмов устойчивости видов-нехозяев. Гены устойчивости, введенные в генофонд пшеницы, классифицированы по цитофизиологическим механизмам. Выявлена цитофизиологическая основа действия генов длительной устойчивости. Сформулирована гипотеза возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине. Выявлены новые механизмы устойчивости в форме окислительного взрыва на устьицах растений разрушения инфекционных структур Р. triticina в тканях линий Lr23, Lr24, Lr37. Продемонстрировано влияние индуцированной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы.

Практическая значимость работы. Проведена классификация эффективных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине по цитологическим проявлениям. Е>ыявлены механизмы действия генов длительной устойчивости. Установлены цитологические маркеры, которые могут быть использованы при отборе перспективных доноров устойчивости. Разработаны методы выявления мицелия и защитных реакций в целых листьях растений (A.c., № 4421104, 08.08.90 г.; Свидетельство на интеллектуальный продукт № 73200800017, 07.03.08 г.). Теоретические результаты исследований нашли применение при разработке учебника для вузов (Л.Я. Плотникова. «Иммунитет растений и се-

лекция на устойчивость к болезням и вредителям. - М: КолосС, 2007). Результаты работы использованы для разработки программы селекции мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в лаборатории селекции мягкой пшеницы и тритикале ОмГАУ. Сорт яровой пшеницы ОмГАУ-90 с комплексной устойчивостью к листовым патогенам, созданный с применением результатов работы, передан на Госсортоиспытание в 2008 г. Практическая значимость работ подтверждена соответствующими документами (приложение).

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались на съездах, конференциях и совещаниях различного уровня, в том числе: VII и VIII Всесоюзных совещаниях по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям (Омск, 1981 г.; Рига, 1986); V и VI Всесоюзных симпозиумах по ультраструктуре растений (Кишинев, 1983; Киев, 1988); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования» (Самара, 2005); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 85-летию ТатНИИСХ и 1000-летию Казани «Пути мобилизации биологических ресурсов повышения продуктивности пашни, энергоресурсосбережения и производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции» (Казань, 2005); II Всероссийском съезде по защите растений «Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем» (Санкт-Петербург, 2005); Научно-методической конференции «Селекция на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам среды» (Красноярск, 2005); II Central Asian Wheat Conference «Increasing Wheat Production in Central Asia through Science and International Cooperation» (Cholpon-Ata, Issyk-Kul, 2006); Международной конференции «Научное наследие Н.И. Вавилова -фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 2007); II Всероссийской конференции «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (С-Петербург, 2008) и др.

Публикации. По результатам исследований подготовлено и опубликовано 62 работы, в том числе: учебник для вузов - 1; публикации в журналах, ре-

комендованных ВАК, и международных - 15; материалы международных конференций - 10; всероссийских съездов, совещаний, конференций - 13. Получено авторское свидетельство на изобретение, зарегистрирован интеллектуальный продукт.

В диссертации обобщены результаты исследований, проведенных лично автором и под его руководством.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- комплекс цитофизиологических механизмов, обеспечивающих устойчивость видов-нехозяев к Р. /гШста;

- экспрессия механизмов устойчивости видов-нехозяев в ишрогрессив-ных линиях пшеницы;

- система защитных; механизмов, определяемых идентифицированными и перспективными генами устойчивости;

- цитофизиологическая основа возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине;

- цитофизиологическая основа коэволюции ржавчинного гриба с растениями пшеницы с интрогрессированными генами устойчивости;

- дифференциальное проявление системной приобретенной устойчивости в разных по совместимости с Р. {гШста и в различных по генотипу растениях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает введение, 7 глав, выводы и приложения. Работа изложена на360страницах текста, содержит 16 таблиц, 36 рисунков, иллюстрирована 187 микрофотографиями, полученными с помощью световой, люминесцентной и электронной микроскопии. Список литературы состоит из 475 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Организация работы, объекты и методы исследований

Взаимодействие P. triiicina с растениями-нехозяевами и мягкой пшеницей изучали на различных генетических моделях с применением комплекса методов исследований. Общая структура исследований, взаимосвязь разделов работы, объекты и методы исследования, логическая схема получения теоретических и практических результатов приведены на схеме (рис. 1).

Для изучения механизмов устойчивости видов-нехозяев были использованы листья растений видов класса Двудольные и Однодольные: бегонии клубневой Begonia tuberhybrida L., сингониума ножколистного Syngonium podophyllum Schott., розы Rosa floribunda L., хлорофитума хохлатого Chlorophytum com-osum (Thunb.) Jacques, лука посевного Allium сера L., пырея удлиненного Agro-pyron elongatum (Host) Beuv., кукурузы Zea mays L. (гибрид Вера), проса посевного Panicum miliaceum L. (сорт Омское), овса посевного Ave па saliva L. (сорт Тарский 2), ржи посевной Secale cereale L. (сорта Ирина, Сибирская 82, Юбилейная 25, Сибирь, Сибирь 3). Факторы устойчивости пырея удлиненного Agropyron elongatum изучали на примере многолетних и однолетних пшенично-пырейных гибридов (11111), полученных путем насыщающих скрещиваний с восприимчивыми сортами мягкой пшеницы, чередующихся с самоопылением.

Устойчивость мягкой пшеницы Т. aestivum. к бурой ржавчине изучали на почти изогенных линиях сорта Тэтчер (линии TcLr) с генами устойчивости Lrl-Lr3 (a, bg, ka), Lr9-Lr38 и сорта Новосибирская 67 (линии АНК). В качестве контроля в полевых и лабораторных исследованиях использовали восприимчивые сорта мягкой пшеницы Саратовская 29, Новосибирская 67 и Чернява 13.

Наблюдения в полевых условиях (в 2003-2007 гг.) позволили оценить устойчивость сортов и линий мягкой пшеницы к западносибирской популяции P. triticina в лесостепной зоне Западной Сибири (г. Омск). В 2005 и 2007 гг. развивались интенсивные эпифитотии, в 2002, 2004, 2006 гг. наблюдалось умеренное поражение растений, в 2008 г. болезнь не развивалась. В экспериментах

Направление исследований

Изучаемая проблема

Иммунитет видов

Устойчивость

ТгШсит

aestlvum

Цитологическая основа специализации P. triticina к видам растений

С иста ма механизмов ВиДирОГО ИммуНиТёТа

Разделение факторов видового иммунитета при ин-трогрессии генов в геном пшеницы

Цитологические особенности проявления известных генов устойчивости пшеницы к P. triticina.

Цитоф изиологмческие проявления генов длительной и возрастной устойчивости

Эволюция цитофизио логических взаимоотношений P. triticina с пшеницей при возникновении признака вирулентности

Цитофизиологическое проявление перспективных ин-трогрессированных генов устойчивости

Объекты

Методы исследований

Begonia tuberhybrida Syngonium podophyllum Chlorophytum comosum Allium cepa Agropy ron alongatum Zea maya

p*nfciirn rniH^t^miim

Avena sativa Sécala eers ale

Agropyron efongatum Пшенично-пырейные гибриды

Факторы устойчивости

Цитологические

Физиологические

Гистология Цитохимия Люи. микросхолия

Супрессия АФК,

—] Полевые наблюдения

Пассивные АФК СВЧ Каппоза

PR-белки

— Цитологические

Линии сорта Тэтчер (TcLr)

Сорт Тетчер (Lr22b), TcLr9, TcLrl S, TcLr24, TcLr 12, TcLr13, TcLr22a, TcLr34, Tclr35, Tclr37, TcLr38

TcLrt9,TcLr23,TcLr24 -

i—j Полевые наблюдения

—^ Филологические

Аналоги сорта Новосибирская 67-АНК-37В, АНК-37С, AHK-39D, AHK-3ÖE,

Цитологические

Гистология Цитохимия Люы, микроскопия Злекгр. микроскопия

Супрессия АФК

Пассивные

АФК

СВЧ

Каллоэа

Фенолы

Полевые наблюдения

Влияние SAR Na патогенез бурой ржавчины

Сорт Тэтчер (Lr22b), TcLr19, TcLr24, TcLr12, Tcü-13, Tcir22a, TcLr34, TcLr35, TcLr37

Дифференциальное взаимодействие индукторов SAR (CK, ЯК, Биона) с генотипом растений f

Роль SAR в возрастной устойчивости

Полевые наблюдения

гч

Цитологические

Гистология Цитохимия Г«юм. микроскопия

АФК

PR-белки СВЧ Каллоза фенолы

Результаты исследований

Теоретические

Разработано представление о цитофи-знологнческих механизмах видового иммунитета злаков к ржавчине. Продемонстрированы цитофизиологиче-

взнных генов устойчивости в геноме пшеницы.

Выявлена система цитоф из иологических факторов, защищающих Т. aestívum от Р. triticina.

Выявлена цитологическая основа био-трофных отношений P. triticina с пшеницей.

Разработано представление о цитофи-апологической основе сопряженной эволюции P. triticina с пшеницей. Сформулирована гипотеза возрастной устойчивости лшеницы к бурой ржавчине. Разработана модель цитоф из ио логических взаимоотношений P. triticina с 7*. aes-tivum в патогенезе.

Практические Разработаны принципы отбора генов с потенциальной длительной устойчивостью к бурой ржавчине.

Результаты использованы при разработке модели сорта мягкой пшеницы, устойчивой к листовым болезням. Разработаны и усовершенствованы методы изучения ржавчинных грибов и защитных реакций растений (A.c., Свидетельство на интеллектуальный продукт). Выявлены цитологические маркеры окислительного взрыва и SAR. Получена информация о цитоф из ио логическом проявлении индукторов SAR. Результаты НИР использованы в учебном процессе.

Рис. 1. Схема исследований и логические связи между разделами диссертации. Обозначения: АФК - активные формы кислорода; CK и ЯК - салициловая и янтарная кислоты; SAR - системная приобретенная устойчивость

оценивали тип реакции растений по 5-балльной шкале («О» - иммунитет, «4» -восприимчивость) (Mains, Jackson, 1926) и степень поражения растений (%) (Peterson, 1948). Степень поражения линий с генами возрастной устойчивости в полевых условиях оценивали в динамике с момента проявления ржавчины до созревания растений. Объекты для цитофизиологических исследований устойчивости были определены на основании оценки в полевых условиях.

Для лабораторных исследований использовали моноспоровый инокулюм изолятов, при заражении которыми растения проявляли реакции, сходные с наблюдавшимися в полевых условиях. При изучении цитофизиологической основы коэволюции P. triticina с пшеницей использованы наборы авирулентных и вирулентных изолятов к линиям TcLrl9, TcLr23 и TcLr24. Для изучения действия генов устойчивости использовали листья 8-10-суточных проростков либо флаговые листья растений в фазе колошения (линии с возрастной устойчивостью). Основную часть экспериментов в лабораторных условиях проводили по методике отсеченных листьев (Михайлова, Квитко, 1970).

Генерацию растениями супероксид-аниона 02~ выявляли путем окрашивания листьев нитросиним тетразолием (Heath, 1998). Функционирование митохондрий в клетках гриба определяли с помощью красителя родамина В (Барыкина, 2004). Гистологические исследования развития гриба на поверхности и в тканях, а также проявления реакции сверхчувствительности (СВЧ) проводили на целых листьях, окрашенных анилиновым синим в лактофеноле (А.е., Плотникова Л.Я., 1990). Для выявления комплекса защитных реакций гистологические и цитохимические исследования проводили на фиксированных целых листьях по разработанной для этой цели технологии (РИП, Плотникова Л.Я., 2008). Белки в инфекционных структурах триба определяли с помощью красителя проционового синего (Ivanov, 1987). ДНК и РНК в клетках гриба выявляли окрашиванием 0,01% акридиновым оранжевым (Зеленин, 1967). Каллозу ((3-1,3-глюкан) на стенках клеток определяли окрашиванием кораллином (Барыкина и др., 2004). Комплекс фенольных веществ в цитоплазме и в составе лигнина вы-

являли окрашиванием сернокислым анилином (Джапаридзе, 1953), а также по их автофлуоресценции (Rubiales, Niks, 1995). Транскоричный альдегид в составе фенолов определяли окраской флороглюцином (Beardmore et al., 1983), си-рингин - хлор-сульфитным методом (Ride, 1975). Для электронно-микроскопических исследований материал фиксировали глутаровым альдегидом и 0s04, для окраски срезов применяли двойное окрашивание по общепринятым методикам (Уикли, 1975; Raynolds, 1963).

Окислительный взрыв подавляли путем обработки листьев 0,01% водным раствором верапамила, блокирующим поступление в клетку ионов Са2+ необходимых для генерации 02" (Xu, Heath, 1998). Биосинтез белка ингибировали обработкой листьев раствором циклогексимида (2,5 мг/мл) (Heath, 1979). Системную приобретенную устойчивость (systemic acquired resistance - SAR) пшеницы в лабораторных условиях индуцировали опрыскиванием листьев 0,01% водными растворами салициловой (CK) и янтарной кислоты (ЯК), а также 0,00015% Биона (бензотиадиазол CGA245704) (Gorlach et al., 1996; Тютерев, 2002). Влияние SAR на развитие бурой ржавчины в линиях TcLrl9 и TcLr24 изучали на проростках, а в линиях с генами возрастной устойчивости - в фазе «выход в трубку». В полевых экспериментах SAR индуцировали 2-кратной обработкой растений начиная с фазы колошения по методике, рекомендованной для посевов пшеницы (Список пестицидов, 2002; Gorlach et al., 1996).

Гистологические и цитохимические исследования проводили на световом микроскопе МБИ-15. Автофлуоресценцию фенольных веществ, люминесценцию нуклеиновых кислот и митохондрий изучали с помощью люминесцентного микроскопа Люмам-5. Микрофотосъемку проводили на пленку «Микрат-300» или с помощью цифровой фотокамеры марки Olympus SP-320. Ультратонкие срезы изучали на трансмиссионном микроскопе МБИ-100.

2. Цитофшиологнческне основы взаимодействия Puccinia triticina с видами-нехозяевами

Для выявления цитологической основы устойчивости к Р. triticina видов-нехозяев в экспериментах были использованы растения классов Двудольные и Однодольные. Гистологические исследования показали, что на листьях восприимчивого сорта мягкой пшеницы Саратовская 29 (контроль) споры активно прорастали. Ростковые трубки направлялись к устьицам, большая их часть (90%) формировала на устьицах аппрессории, обеспечивающие проникновение в устьица. Затем формировались подустьичные везикулы, инфекционные гифы, материнские клетки гаусториев (МКГ) и гаустории в мезофилльных клетках листа. Мицелий гриба активно развивался, через 8-10 сут после инокуляции появлялись пустулы с новой генерацией спор. На листьях растений класса Двудольные сингониума ножколистного Syngonium podophyllum и бегонии клубневой Begonia tuberhybrida прорастание спор было существенно подавлено, адгезия ростковых трубок к поверхности трушена. На листьях розы Rosa floribunda ростковые трубки были аномально длинными и тонкими. На поверхности всех видов класса Двудольные ростковые трубки располагались хаотично, аппрессории не образовывались. Сходные результаты наблюдались при взаимодействии Р. triticina с другими видами класса Двудольные (горох посевной, томаты, петрушка) (Плотникова Л.Я., Кнаус, 2007). На листьях растений видов класса Однодольные прорастание спор и прикрепление ростковых трубок к поверхности листьев не отличалось от контроля. Однако на хлорофшуме Chloro-phytum comosum (сем. Agavaceae) ростковые трубки гриба ориентировались произвольно. На листьях лука и Allium сера (сем. Liliaceae) ростковые трубки направлялись поперек проводящих пучков, образовывали лишь единичные аппрессории аномальной формы; проникновения в устьица не отмечено.

На листьях филогенетически далеких от Т. aestivum видов семейства Роа-сеае проса Panicum miliaceum и кукурузы Zea mays была нарушена ориентация ростковых трубок в направлении устьиц. На листьях иммунных видов злаков

ростковые трубки образовывали мало аппрессориев (рис. 2). На просе и кукурузе аппрессории не прикреплялись к замыкающим клеткам устьиц, имели аномальную лопастную форму с вакуолизированной цитоплазмой, синтез белков в них был подавлен, большая часть погибала на устьицах. Аппрессории на устьицах овсаимели малые размеры, в части из них нарушалось митотическое деление ядер. С помощью люминесцентной микроскопии установлено, что ядрышки в ядрах аппрессориев и подустьичных везикул имели малые размеры, в цитоплазме клеток присутствовало низкое количество РНК в сравнении с контролем. Это свидетельствует о нарушении морфогенеза инфекционных структур гриба на листьях иммунных видов злаков. Сходные закономерности были выявлены при взаимодействии возбудителя корончатой ржавчины овса Р. coro-nata с кукурузой и пшеницей (Плотникова Л.Я., 2008). Очевидно, нарушение развития поверхностных инфекционных структур характерно для взаимодейст-

Рис. 2. Развитие Р. triticina на листьях иммунных видов злаков: 1 - ростковые трубки, образовавшие аппрессории; 2 - аппрессории, погибшие на устьицах; К - мягкая пшеница

Подавление развития инфекционных структур гриба на поверхности и в тканях растений-нехозяев может быть результатом действия как пассивных, так и активных механизмов растений. Для понимания причины несовместимости ключевое значение имеет определение момента узнавания гриба нехозяевами. В настоящее время известно, что первой реакцией растений при узнавании патогенов (или элиситоров) является образование активных форм кислорода (02\ Н2Ог, ОН"), что приводит к окислительному взрыву в месте инфекции. Нами

вия грибов рода Puccinia с видами-нехозяевами.

□ К

Panicum miliaceum Zea mays Avena sativa g Agropyron elongatum

впервые выявлена интенсивная экстраклеточная генерация супероксид-аниона 02~ замыкающими клетками устьиц вида-нехозяина A. sativa при контакте с ап-прессориями P. triticina. 02" накапливался в щггоплазме аппрессориев или по-дустьичных везикул - в результате инфекционные структуры отмирали.

Роль окислительного взрыва в устойчивости видов-нехозяев была также изучена на растениях, обработанных верапамилом. Обработка растений не влияла на формирование поверхностных инфекционных структур гриба. На листьях кукурузы наблюдалось слабое усиление проникновения Р. triticina в устьица, образования инфекционных гиф и MKT, но гаустории в клетках не образовывались, реакция СВЧ не проявлялась (рис. 3). В листьях растений овса развитие P. triticina усиливалось, формировались инфекционные гифы, MKT и гаустории, внедрение которых приводило к отмиранию клеток. Роль синтеза белков в устойчивости видов была изучена на примере растений, обработанных ингибитором биосинтеза циклогексимидом. Подавление биосинтеза белков в листьях кукурузы и овса достоверно не влияло на развитие патогена. Особенности взаимоотношений с видами разных таксонов представлены на схеме (рис. 4).

Рожь посевная Secale cereale устойчива к P. triticina, ее генофонд используется для защиты мягкой пшеницы от бурой ржавчины. Исследования устойчивости ржи проводили на проростках пяти сортов селекции СибНИИСХа (г. Омск). Листья заражали инокулюмом моноспорового изолята P. triticina, выделенного из западносибирской популяции и размноженного на мягкой пшенице. Эксперименты показали, что сорт Ирина проявлял иммунитет. Остальные 4 сорта были гетерогенны по устойчивости к Р. triticina, большая часть их растений была устойчива (тип реакции «0-2»), но в популяциях выявлены восприимчивые растения (6-13%), на них развивались редкие небольшие пустулы, окруженные зоной хлороза (тип реакции «3»), Цитологические исследования выявили несколько этапов нарушения взаимодействия Р. triticina с растениями

Puccinia triticina - кукуруза

Puccinia triticina - овес

100

с4« 80

t? 60-

£ о 40-

С о 20-

К ЦГ В-8 В-12 В-16В-20

ЦГ В-8 В-12 В-16 В-20

Рис. 3. Влияние ингибиторов окислительного взрыва и биосинтеза белка на развитие инфекционных структур P. triticina и проявление реакции СВЧ в листьях кукурузы и овса: 1 - аппрессории, образовавшие инфекционные гифы; 2 - инфекционные гифы с MKT; 3 - MKT, образовавшие гаустории; 4 - клетки, погибшие в результате реакции СВЧ. К - контроль; ЦГ - обработка циклогек-симидом; В-8, В-12, В-16, В-20 - обработка верапамилом за 8, 12, 16, 20 ч до инокуляции соответственно

ржи (рис. 4). Образование аппрессориев было частично подавлено, но проникновение в устьица происходило без отклонений. В части иммунных растений развитие гриба прекращалось после проникновения в единичные клетки, погибавшие в результате реакции СВЧ. В остальных растениях сортов ржи мицелий активно ветвится, в нем было в разной степени нарушено формирование MKT и гаусториев. Колонии с единичными гаусториями погибали на ранних этапах развития; если гаустории образовывались активнее, то гибель колоний происходила позже. В редких случаях образовывались небольшие пустулы, в их зоне клетки растения разрушались на поздних этапах патогенеза (тип реакции «1»). Даже в восприимчивых растениях ржи морфогенез МКГ и гаусториев был подавлен в 2-2,3 раза по сравнению с восприимчивым сортом мягкой пшеницы.

' Описанные варианты взаимодействия выявлены в отдельных растениях разных сортов. Это свидетельствует о том, что сорта S. cereale в силу перекрестного

способа размножения представляют собой популяции, в которых механизмы устойчивости распределены между растениями.

Цитохимические исследования не выявили генерации супероксид-аниона в листьях ржи. В тканях большинства растений активные реакции в форме синтеза каллозы и отложений лигнина с зеленой автофлуоресценцией, характерной для проводящих пучков листьев, проявлялись в зоне отмерших колоний либо вокруг пустул в момент спороношения. Поскольку эти защитные реакции проявлялись после подавления развития гриба, то, очевидно, нарушите формирования гаусториев является основным механизмом устойчивости растений ржи.

В настоящее время известно, что развитие инфекционных структур грибов стимулируется морфологическими, физическими и химическими свойствами растений. Химическими индукторами развития поверхностных инфекционных структур служат составляющие кутикулы и воска, а МЕСТ и гаусториев -компоненты клеточных стенок растений (Heath, 1997; Gold, 2001 и др.). При "получении комплекса адекватных сигналов активируются сигнальные системы и экспрессируется пул генов, необходимый для клеточной дифференциации инфекционных структур и биотрофного взаимодействия с клетками растений. Наши эксперименты показали, что частичное (на видах семейства Роасеае) или полное (на видах других семейств) подавление развития поверхностных инфекционных структур P. triticina происходило до окислительного взрыва на устьицах. На примере взаимодействия 1риба с S. cereale продемонстрировано, что морфогенез инфекционных структур, необходимых для биотрофного взаимодействия с клетками, был подавлен до активации защитных реакций. Вероятно, отсутствие полноценного комплекса стимулов для морфогенеза инфекционных структур является основным или существенным пассивным механизмом, определяющим видовой иммунитет к P. triticina. Дополнительную защиту злаков от неспециализированного ржавчинного гриба обеспечивает окислительный взрыв на устьицах растений.

Комплекс механизмов видового иммунитета к P. triticina пырея удлиненного Agropyron elongatum был изучен на примере пшенично-пырейных гибридов (ППГ). Благодаря многолетнему образу жизни растений мы имели возможность одновременно изучить особенности взаимодействия гриба с исходными иммунными растениями пырея и ППГ различных поколений. При развитии P. triticina на растениях A. elongatum наблюдались типичные черты несовместимости с нехозяевами: интенсивное нарушение образования аппрессориев и остановка на стадии аппрессориев или подустьичных везикул. Несмотря на изменение морфологии листьев у гибридов в сторону признаков пшеницы, описанный вариант взаимодействия проявлялся у промежуточного гибрида Т. durum х A. elongatum и ППГ, полученных путем скрещивания с восприимчивым сортом мягкой пшеницы. После 2-го насыщающего скрещивания было получено 7 растений ППГ, различающихся по устойчивости (4 иммунных - «О», 1 устойчивое - «1», 2 восприимчивых - «3», «4»). Цитологические исследования показали, что проявлялись разные варианты несовместимости P. triticina с растениями: 1) взаимодействие, аналогичное с A. elongatum; 2) образование маленьких абортивных колоний с недоразвитыми гаусториями, внедрение которых приводило к отмиранию единичных клеток растений; 3) гибель колоний, связанная с нарушением образования MKT и гаусториев без реакции СВЧ. Взаимодействие гриба с устойчивым растением ППГ (тип реакции «1») сопровождалось реакцией СВЧ и было сходно с проявлениями сортовой устойчивости. В тканях восприимчивых растений ППГ было подавлено образование гаусториев, а размеры колоний и пустул гриба были существенно меньше, чем в восприимчивом сорте мягкой пшеницы. Таким образом, нами впервые экспериментально продемонстрировано на клеточном уровне разделение механизмов видового иммунитета при создании устойчивых линий растений. Установлено, что иммунитет A. elongatum к бурой ржавчине определяется комплексом механизмов. Ряд цитологических механизмов устойчивости сходны у видов злаков, принадлежащих к разным родам (рис. 4).

Двудольные

сем. Ведогпасеае Агасеае

Однодольные

сем. Адауасеае,

Шасеае сем. Роасеае

Begonia tuberhybrida Syngonium podophyllym Chlorophytum comosum Allium сера Panioum miliaceaum Zea mays

3§r W '4 Стимулы ,рГ. J О Ю'%^. Avena sativa Agropyron elongatum ^Элиситоры

Secale cereale

^SSSSSSSSSSSSSSSSiil ее % ?

□ш^схгз

QCEZOZOCO

Agropyron elongatum (на примере ППГ)

ч «mSmSSSSSiJf en ,

О G

жм ;5sssssss||

^¡SSSSSSi SSSSSSSSS^^

Рис. 4. Влияние факторов устойчивости видов-нехозяев на развитие инфекционных структур Р. IгШста. Обозначения: гаа® _ подавление развития инфекционных структур; реакция СВЧ; ЩЩ - разрушение клеток растения на поздних этапах патогенеза, ап - аппрессорий; АФК - активные формы кислорода; г - гаусторий; мкг -материнская клетка гаустория; пв - подустьичная везикула

3. Цитологические особенности взаимодействия Puccinia triticina с Triticum aestivum

Результаты наблюдений в полевых условиях показали, что сорта пшеницы Саратовская 29 и Новосибирская 67, Тэтчер (Lr22b), а также большая часть линий сорта Тэтчер с известными генами устойчивости были восприимчивы к бурой ржавчине (4 балла / 100%). Иммунитет проявили линии TcLr9, TcLr28, TcLr38, АНК-АНК-37С, АНК-39А, АНК-39С, AHK-39D; высокую устойчивость - линии TcLrl9, TcLr24, АНК-39В, АНК-39Е (1-2 балла / 5-10%); слабую или умеренную степень поражения - линии TcLr23, TcLr25, TcLr26, ТсЬгЗб. На линиях пшеницы с генами возрастной устойчивости наблюдалось медленное развитие болезни (slow rusting), при этом поражение TcLrl2, TcLrl3, TcLr22a, TcLr35 и TcLr37 в годы эпифитотий не превышало 20—40%, а линия TcLr34 умеренно поражалась (40-60%).

Большая часть устойчивых линий несла ингрогрессированные гены видов: Agropyron elongatum (Host) Beuv. (TcLrl9, TcLr24), A. intermedium (Host) Beuv. (TcLr38), Aegilops umbellulata Zhuk. (TcLr9), A. speltoides Tausch. (TcLr28, TcLr35, TcLr36, AHK-39A, AHK-39D, AHK-39E), A. tauschii Coss. (TcLr22a), A. ventricosa Tausch. (TcLr37), Secale cereale L. (TcLr25, TcLr26), Triticum timo-pheevii Zhuk. (TcLrl8, AHK 37B, AHK 37С), T. turgidum L. (TcLr23) (Mcintosh, 1998; Коваль, 2001). Исключение составляют гены Lrl2, Lrl3, Lr34, выявленные в сортах пшеницы в начале XX в., происхождение которых не представляется возможным проследить.

При исследовании цитологических аспектов устойчивости пшеницы к ржавчине внимание было сосредоточено на линиях, несущих эффективные в различных регионах мира и перспективные для селекции гены. Изучение развития гриба на линиях с генами, проявляющихся на стадиях проростков, показало, что механизмы несовместимости проявлялись на нескольких этапах патогенеза. В результате наблюдалось несколько типичных вариантов взаимодейст-

вия (рис. 5). На листьях большинства линий (за исключением TcLr23 и АНК-39Е) было существенно (в 1,3-1,7 раза) подавлено формирование аппрессориев. На листьях линий Lr9, Lr28, Lr36, Lr38, AHK-37C развитие гриба прекращалось на стадиях ростковых трубок - иодустьичных везикул. В листьях линии TcLri9 и AHK-39D гриб останавливался в развитии после образования недоразвитого гаустория, что приводило к гибели клетки в результате СВЧ. Такие особенности развития считаются характерными для взаимодействия ржавчинных грибов с растениями-нехозяевами. В тканях линий TcLr24, TcLr26, АНК-37В, АНК-39Е было подавлено образование инфекционных гиф, а внедрение гаусто-риев в клетки растений сопровождалось реакцией СВЧ различной интенсивности. В листьях линии TcLr23 мицелий активно ветвился, но образование MKT и гаусториев было подавлено, в результате значительная часть колоний отмирала на ранних этапах развития, другие развивались слабо. Взаимодействие не сопровождалось реакцией СВЧ.

Линии с генами возрастной устойчивости проявляли частичную устойчивость, т.е. растения были восприимчивы, но на листьях развивалось мало пустул. Цитологические исследования показали, что на этих линиях 45-70% ино-кулюма погибало на поверхности, либо на этапе внедрения в устьица (рис. 6, а). Паразит образовывал колонии лишь в части инфекционных мест, формирование инфекционных структур в них было подавлено, что приводило к гибели части колоний на разных стадиях развития. В результате на растениях каждой линии наблюдались различные варианты взаимодействия (рис. 5). На всех линиях развивались колонии малого размера (в 3-9 раз меньше, чем на сорте Саратовская 29), спорогенез был подавлен (рис. б, б). Существенных отличий в латентном периоде от контроля не отмечено. Характерной особенностью взаимодействия было отсутствие типичной реакции СВЧ. Лишь в растениях линии TcLrl3 единичные клетки отмирали на ранних стадиях патогенеза. В остальных линиях медленное разрушение клеток растения отмечено в зоне отмерших колоний паразита, либо в зоне пустул.

Влияние на инфекционные структуры

вия

TcLrS, TcLr19, TcLr26, TcLr28, ToLr36. TcLr38. «

Результат взаимодействия

TcLrS, TcLr28, TcLr36, TcLr38, AHK-37C

Влияние на инфекционные структуры

TcLr12, TcLr13, ToLr35, TcLr37

□□□ ^CDD CQCOCOCO

□гпгттш

■-TcLr19, AHK-39D ~

□CO tCED ЮЮ □□□□□□CD

TcLr12,

TcLr24, TcLr26, AHK-37B, AHK-39E TcLr13,

TcLr22a,

Ш11&

TcLr23

шашзо

Результат взаимодейст-

□CO COD

□апгш □□ршсш

Рис. 5. Влияние факторов устойчивости линий пшеницы на развитие P. triticina. Обозначения: А - линии с генами, проявляющимися на стадии проростков; Б - линии с генами возрастной устойчивости, жат« - подавление развития инфекционных структур; ИИ - реакция СВЧ; §р|§- разрушение клеток растения на поздних этапах патогенеза

Традиционно действие отдельных генов в генотипе культурных растений трактуется как проявление расоспецифической устойчивости хозяев. Однако в случае интрогрессивных линий мы имеем дело с проявлением генетического материала других видов в геноме культурных растений. Полученные нами результаты показывают, что интрогрессивные гены определяли эффекты, сходные с видовым иммунитетом, или воспроизводили отдельные механизмы устойчивости (рис. 4, 5). Нами были установлены различия между проявлениями генов, происходящих из одних источников: 1лТ9 и Ьг24 от А. elongatum; генов Т. И-mopheevii в сестринских линиях АНК-37С и АНК-37В; генов А. ,чре1Шск.ч в линиях ТсЬг28, ТсЬг35, Тс1г36 и сестринских линиях АНК-390 и АНК-39Е. Вероятно, эти результаты иллюстрируют разделение механизмов устойчивости нехозяев при интрогрессии материала в геном пшеницы. Часть генов (Ьг9,1лТЗ, Ьг19, Ьг23, Ьг24, Ьг34) доказали свою длительную эффективность против бурой ржавчины пшеницы при интенсивном использовании в коммерческих сортах в различных регионах мира. Вероятно, они оказывают неспецифический эффект на разных этапах взаимодействия Р. Мйс'та с растениями.

5. Защитные реакции пшеницы при взаимодействии с Р. пШста

Роль окислительного взрыва в защите пшеницы от Р. (гШста Роль окислительного взрыва в защите пшеницы от бурой ржавчины была изучена на примере интрогрессивных линий, а также ТсЬг1 с геном расоспецифической устойчивости от Т. аеимлт. Впервые установлено, что замыкающие клетки устьиц линий ТсЬг9, ТсЬг38 и АБК-37С, аналогично видам-нехозяевам, экстраклеточно генерировали супероксид-анион, который накапливался в цитоплазме аппрессориев и подустьичных везикул. С помощью люминесцентной микроскопии продемонстрировано, что окислительный взрыв приводил к нарушению функции митохондрий и быстрому отмиранию клеток гриба. Реакции растений были аналогичны наблюдавшимся при взаимодействии Р. 1гШста с видами-нехозяевами. В то же время в линии ТсЬг! умеренная генерация 02"

К 1 2 3 4 5 6 7

■ 1 □ II 0 111

Рис. 6. Особенности взаимодействия Р. 1гШста с линиями с генами возрастной устойчивости: а - соотношение инокуяюма, остановившегося на разных стадиях развития. I - ростковые трубки без аппрессориев или с аппрессо-риями на эпидермальных клетках; II - аппрессории на устьицах и подустьич-ные везикулы; III - колонии, прекратившие развитие; б - интенсивность споро-генеза. К - конгроль Саратовская 29, 1 -Тэтчер Ьг22Ь; 2 - ТсЬг12; 3 - ТсЬг13; 4 - ТсЬг22а; 5 - ТсЬг34; 6 - ТсЬг35; 7 - ТсЬг37

наблюдалась значительно позже в коллапсированных после внедрения гаусто-риев мезофилльных клетках.

Роль окислительного взрыва в защите пшеницы была подтверждена экспериментами на растениях, обработанных верапамилом. В иммунных растениях линий ТсЬг9, ТсЬг38, АНК-37С усиливалось проникновение в устьица, формирование инфекционных гиф и образование единичных недоразвитых гаусто-риев, но дальнейшего развития гриба не происходило. В то же время наблюдалось существенное усиление развития колоний в растениях линии ТсЬг1, умеренное - в тканях линий АНК-390 и АНК-39Е. Усиление развития мицелия свидетельствует о том, что основным фактором подавления роста был окислительный взрыв и следующая за ним индукция защитных механизмов.

Цитофизиологическая основа коэволюции Р. ¡гШста с пшеницей Цитофизиологическая основа сопряженной эволюции Р. тИста с пшеницей была исследована на примере линий с генами Ьг19, Ьг23, Ьг24. Растения раздельно заражали наборами авирулентных (тип реакции «0-2») и вирулентных («3», «4») изолятов, которые в результате микроэволюции в агроценозах в различной степени приобрели патогенные свойства. На примере взаимоотношений Р. (пИста с линией ТсЬг19 показано, что изоляты с типом реакции «0» взаимодействовали с иммунными растениями как с растениями-нехозяевами: образовывали мало аппрессориев, прекращали развитие после образования карликовых гаусториев. Электронно-микроскопические исследования выявили существенные нарушения структуры клеток гриба до проникновения в клетки растения: в ядрах наблюдались крупные агрегаты хроматина, ядрышки были слабо развиты, митохондрии разрушены, метаболизм запасных липидов нарушен. Внедрение гаусториев не стимулировало реорганизацию цитоплазмы и таксис ядер растений. Цитоплазма гаусториев разрушалась до проявления реакции СВЧ. На примере изолятов с типом реакции «1» и «2» установлено, что в процессе микроэволюции у гриба появлялись свойства, способствующие усилению формирования аппрессориев, нормальному развитию гаусториев в клетках. Одновременно снижалась интенсивность реакции СВЧ. Однако даже вирулентные изоляты формировали меньшее число гаусториев, необходимых для биотрофного питания, в клетках линии ТсЬг19 в сравнении с восприимчивым сортом Тэтчер. По мере адаптации изолятов к растениям линии ТеЬг19 изменялись комплекс и интенсивность защитных реакций. В иммунных растениях окислительный взрыв на устьицах и при внедрении гаусториев в клетки был основным механизмом защиты. При взаимодействии более адаптированных изолятов (тип реакции «1», «2») с растениями сначала снижалась интенсивность окислительного взрыва на устьицах, затем в мезофилльных клетках. Наиболее интенсивное проявление защитных реакций (синтеза каллозы, реакции СВЧ, накопления фенольных веществ в цитоплазме и апопласге, лигаифика-

ции) наблюдалось в комбинации с типом реакции «1». Синтез защитного полисахарида каллозы считают самостоятельным защитным механизмом, приводящим к подавлению развития ржавчинных грибов в иммунных растениях (Heath, 1996; Silva, 2002). Наши исследования впервые показали, что синтез каллозы тесно связан с экстра- и интраклеточной генерацией супероксид-аниона, но проявляется после окислительного взрыва. Поэтому синтез каллозы может быть цитологическим маркером окислительных процессов в тканях.

Синтез фенольных веществ в клетках растений изучали с помощью набора цитохимических методов и исследованием автофлуоресценции. Локализация фенолов, выявленная с помощью разных методов, совпадала. Флороглюцино-вая реакция показала накопление транскоричного альдегида в зоне колоний только в момент спороношения. Хлор-сульфитная реакция выявила более ранее накопление производных сирингина, кореллирующее с устойчивостью растений. Наблюдение автофлуоресценции позволило выявить накопление фенольных веществ в цитоплазме замыкающих клеток устьиц и мезофилльных клеток на ранних этапах взаимодействия (через 1-2 сут после инокуляции), а также наблюдать фенолы с разными спектральными характеристиками. Вероятно, ранняя автофлуоресценция фенолов в цитоплазме связана с накоплением салициловой кислоты (CK), выполняющей роль посредника в сигнальной трансдук-ции. Через 3-5 сут после инокуляции на клеточных стенках выявлены отложения лигнина. Интенсивная лигнификация стенок клеток растений, погибших в результате реакции СВЧ, наблюдалась только в комбинации с типом реакции «1». Лигнин имел желтую автофлуоресценцию, характерную для эфиров феру-ловой кислоты. Сходные отложения выявлены при взаимодействии других ави-рулектных ржавчинных грибов со злаками, сопровождавшемся реакцией СВЧ. При взаимодействии растений с более приспособленным изолятом («2») интенсивность всех реакций снижалась, на поздних этапах патогенеза гриб был способен их подавлять. В совместимых комбинациях умеренное накопление рас-

творимых фенолов в цитоплазме и каллозы на клеточных стенках наблюдалось преимущественно под пустулами на поздних этапах патогенеза.

Авирулентные изоляты образовывали на листьях линии TcLr24 больше аппрессориев, чем на линии TcLrl9, размеры гаусториев были нормальными. Развитие наименее адаптированного изолята прекращалось после внедрения в единичные клетки растения, отмиравшие в результате реакции СВЧ. По мере преодоления устойчивости усилилось образование аппрессориев и инфекционных структур внутри листа. Однако даже у вирулентного изолята (тип реакции «4») образование MKT и гаустории в мицелии было снижено по сравнению сортом Тэтчер. Окислительный взрыв на устьицах линии TcLr24 был менее интенсивным, чем на линии TcLrl9, но супероксид-анион накапливался в высоких концентрациях в разрушенных мезофилльных клетках. По мере повышения совместимости изолятов уменьшались интенсивность окислительного взрыва в тканях, каллозных отложений на клеточных стенках, реакции СВЧ и лигнифи-кация. Для взаимодействия растений линии TcLr24 с авирулентными изолята-ми было характерно образование умеренных Липатовых отложений с желтой автофлуоресценцией. С помощью люминесцентной микроскопии в тканях линии TcLr24 впервые выявлен механизм устойчивости, приводящий к разрушению гаусториев и межклеточных гиф, при этом структуры приобретали интенсивную желтую автофлуоресценцию, характерную для некротических клеток с окисленными фенолами (Carver, 1996). В комбинации с типом реакции «1» это явление наблюдалось через 5 сут после инокуляции, при взаимодействии с более адаптированным изолятом - в момент спороношения. Комплекс механизмов, проявляющихся в линии TcLr24, представлен на рис. 7.

Исследования показали различия взаимодействия P. triticina с линией TcLr23 по сравнению с TcLrl 9 и TcLr24. Не выявлено отклонешш в развитии поверхностных структур авирулентных изолятов и проникновении в устьица, мицелий активно ветвился. Характерным признаком нарушения взаимодействия как авирулентных, так и вирулентных изолятов с растениями был слабый

морфогенез MKT, их образовывали менее 20% инфекционных гиф (в тканях сорта Тэтчер - 75%). Сходное взаимодействие наблюдалось с иммунных растениями ржи. Внедрение гаусториев не вызывало реакции СВЧ. В растениях с типом реакции «1» более 80% колоний погибали, вероятно, в результате голодания. По мере адаптации изолятов к растениям усиливалось ветвление мицелия, но интенсивность образования MKT оставалась низкой. Лишь у наиболее адаптированного изолята (тип реакции «4») гифы формировали достаточное количество МКГ (52%), при этом образование спор резко усиливалось. При инфицировании всеми изолятами наблюдалось отмирание части колоний на разных стадиях развития, что свидетельствует о нестабильном взаимодействии гриба с растениями. Во всех комбинациях с линией TcLr23 слабые реакции в форме синтеза каллозы и растворимых фенолов появлялись в зоне отмирающих колоний либо на поздних этапах взаимодействия. Инфекционные структуры гриба разрушались и приобретали желтую автофлуоресценцию. При усилении совместимости изолятов с растениями разрушение инфекционных структур уменьшалось и происходило на более поздних стадиях патогенеза. Поскольку разрушение инфекционных структур проявлялось как в растениях с интенсивным окислительным взрывом и проявлением реакции СВЧ (TcLr24), так и без них (линия TcLr23), мы предполагаем активацию дополнительного общего механизма защиты. Вероятным механизмом может быть синтез PR-белков, разрушающих оболочки и содержимое клеток грибов.

Таким образом, на примере преодоления трех генов устойчивости установлено, что в ходе сопряженной эволюции у изолятов P. triticina постепенно усиливался морфогенез экто- и эндофитных инфекционных структур. Мы предполагаем, что в процессе микроэволюции изоляты адаптируются к химическим особенностям тканей растений с ишротрессированными генами и начинают воспринимать их в качестве стимулов для морфогенеза структур. При этом даже у вирулентных изолятов способность к формированию структур для биотрофного взаимодействия с тканями линий была снижена по сравнению с

восприимчивым сортом Тэтчер, что может быть основой остаточного эффекта генов Lrl9, Lr23, Lr24. При преодолении устойчивости генов Lrl9 и Lr24 постепенно снижалась интенсивность комплекса защитных реакций. Вероятно, это связано с утратой элиситоров, индуцирующих развитие защитные реакции. В растениях линии TcLr23 защитные реакции индуцировались продуктами клеток отмирающего в результате голодания мицелия. По мере улучшения взаимодействия гриба с растениями линии TcLr23 снижалась доля отмирающих колоний и интенсивность защитных реакций.

Возрастная устойчивость

Пристальное внимание исследователей направлено на гены возрастной устойчивости, поскольку сорта, созданные на их основе в центре CIMMYT, доказали длительную устойчивость (Singh, 2003). Проведенные нами исследования впервые выявили общие закономерности взаимодействия P. triticina с линиями TcLrl2, TcLrl3, TcLr22a, TcLr34, TcLr35, TcLr37. Установлено, что на устьицах происходил нестабильный окислительный взрыв, что приводило к частичному ингибировашпо развития инокулюма (рис. 7). В части инфекционных мест (29-60%) гриб был способен проникать в ткани и формировать колонии различного размера с небольшим числом гаусториев. Типичной реакции СВЧ не наблюдалось, но в зоне отмирающих колоний и вокруг пустул происходило медленное разрушение клеток растений. Через 3-5 сут после инокуляции в зоне колоний наблюдался синтез каллозы - маркера окислительных процессов. В этих же локусах выявлен лигнин, обогащенный сирингином, с зеленой автофлуоресценцией, отличающийся по спектру свечения от лигнина в тканях линий TcLrl9 и TcLr24. Подавление развития колоний коррелировало с интенсивностью синтеза каллозы и лигнина в их зоне. В то же время лигнино-вые отложения не создавали барьера на пути распространения мицелия. Поэтому, вероятно, фунгицидное действие проявляли предшественники лигнина.

Мы полагаем, что стабильная защита линий с генами возрастной устойчивости обеспечивается двумя механизмами: 1) пассивными механизмами, сла-

бо стимулирующими морфогенез, что приводит к отмиранию значительной части инокулюма на поверхности и в тканях растений; 2) индуцированной устойчивостью, развивающейся в тканях вследствие окислительного взрыва на части устьиц, впоследствии она усиливается при выделения элиситоров из отмирающих клеток гриба. В сумме эти механизмы обеспечивают плейотропное действие генов возрастной устойчивости на развитие бурой ржавчины: снижение степени поражения, уменьшение размеров пустул и редукцию спорогенеза.

В целом, полученные результаты показывают, что эффективные гены устойчивости экспрессируются в разных тканях и определяют систему защитных механизмов на разных этапах патогенеза (рис. 7). В значительной части линий эффективная устойчивость реализуется без реакции СВЧ.

6. Влияние системной приобретенной устойчивости (SAR) па развитие бурой ржавчины пшеницы

Цитологические аспекты игаяния SAR на развитие ржавчинных болезней не изучены. SAR стимулировали индукторами с известными механизмами действия. Салициловая (CK) и янтарная кислоты (Ж) в использованных концентрациях индуцируют окислительный взрыв, Бион - синтез PR-белков. В тканях линий TcLrl9 и TcLr24 SAR приводила к подавлению авирулентных изолятов на ранних этапах развития. При этом CK в большей степени усиливала реакции растений линии TcLr24: реакцию СВЧ, синтез каллозы, лигнификацию, разрушение инфекционных структур триба. ЯК повышала устойчивость линии TcLrl9, при этом интенсивность реакции СВЧ не усиливалась, но наблюдался синтез каллозы и растворимых фенолов в больших зонах листа. По нашему мнению, в тканях линии TcLr24 усиливалась инграклеточная, а в линии TcLrl9 - экстраклеточная генерация активных форм кислорода. Бион ускорял реакцию СВЧ и появление лигнина с зеленой автофлуоресценцией. SAR повышала устойчивость растений к вирулентным из о пятам, при этом рост колоний и споро-генез существенно подавлялись. Характерными реакциями были слабый синтез

Линии

TcLr9, TcLr12, TcLr13, TcLr19, TcLr22a, TcLr24, TcLr34, TcLr35, TcLr37, TcLr3S, AHK-37C

TcLrl 9, TcLr24, AHK-39D

Стимулы

СВЧ

Время Механизмы устойчивости

12 ч

Окислительный взрыв I

24 ч

Окислительный

взрыв II Синтез каллозы, фенолов, реакция СВЧ

2-5 сут

TcLr24

TcLr23

TcLr12, TcLr13, TcLr22a, TcLr34, TcLr35, TcLr37

Г ^ Фенолы _/

««vsssssssssssssssss/sssjssssssss

immrm

гШШшт

5-10 сут Окислительный

взрыв III Синтез каллозы, фенолов, PR-белков, реакция СВЧ. лигнификацйя

Рис. 7. Схема взаимоотношений Р. IгШста с устойчивыми линиями пшеницы и проявлений защитных механизмов в патогенезе.

Обозначения: АФК - активные формы кислорода; СК - салициловая кислота; я - ядро; РК -РЯ-белки; НВ ~~ реакция СВЧ; [ЩЩ - разрушение клеток на поздних этапах патогенеза; - каллоза; ~ - лигнин с желтой автофлуоресценцией; " "' - лигнин с зеленой автофлуоресценцией

каллозы и лигнина с зеленой автофлуоресценцией. После обработки растений линии TcLr24 Бионом происходило разрушение инфекционных структур вирулентного изолята, аналогичное наблюдавшемуся в контрольных устойчивых растениях.

Влияние SAR на возрастную устойчивость изучали в полевых и лабораторных условиях. Эффект зависел от генотипа растений и индуктора. Бион приводил к более сильному подавлению ржавчины, чем ЯК, развитие болезни сильнее подавлялось на линии TcLr34. Цитофизиологаческие исследования показали, что SAR мало влияла на проникновение в ткани, но подавляла развитие колоний гриба. Наблюдалось усиление реакции СВЧ, синтеза каллозы и лигнина с зеленой автофлуоресценцией. Обработка Бионом стимулировала разрушение инфекционных структур Р. triticina в тканях линии TcLr37.

Исследования SAR, стимулированной индукторами с известным механизмом действия, подтвердили ряд выдвинутых предположений: о взаимосвязи синтеза каллозы с окислительным взрывом, об участии PR-белков в разрушении инфекционных структур гриба; о взаимосвязи накопления лигнина с зеленой автофлуоресценцией с развитием индуцированной устойчивости,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования выявили характерные цитофизиологические особенности взаимодействия Р. triticina с видами-нехозяевами. На примере семейства Роасеае продемонстрирован комплекс механизмов, определяющий видовой иммунитет. На наборе интрогрессивных линий пшеницы доказано, что механизмы устойчивости видов-нехозяев экспрессируются в разных тканях и на разных этапах патогенеза. Полученная нами информация расширяет представления о фундаментальных основах иммунитета растений, а также может быть использована для создания растений с различными механизмами устойчивости.

выводы

Результаты исследований позволили сделать выводы об основах видового иммунитета растений к Рисста IгШста Епк^.:

1. В процессе сопряженной эволюции вид Рисста /гШста приобрел способность воспринимать свойства растений семейства Роасеаг ВагпЬ. в качестве стимулов для развития инфекционных структур на поверхности и в тканях листа. Иммунитет к Р. (гШста видов других семейств определяется отсутствием адекватных стимулов для развития инфекционных структур гриба.

2. Впервые продемонстрировано, что устойчивость видов злаков к Р. М-Иста определяется комплексом сходных неспецифических факторов, которые могут комбинироваться в одном генотипе или быть распределены между растениями в популяциях.

3. Впервые экспериментально продемонстрировано, что при интрогрес-сии генетического материала видов родов Aegilops, ¿^горугоп., Бесак, ТгШсит в геном ТгШсит аезйтт Ъ. гены устойчивости обеспечивают экспрессию набора защитных механизмов видов-нехозяев в эпидермисе и мезофилле листьев линий пшеницы.

4. Впервые проведены системные исследования цитофизиологических механизмов устойчивости к бурой ржавчине, детерминируемых эффективными генами устойчивости изогенных линий сортов Тэтчер и Новосибирская 67. Разработана классификация генов по цитофизиологическим механизмам устойчивости. Выявлены цитологические маркеры механизмов, которые могут быть использованы для создания образцов с различными сочетаниями факторов резистентности к болезни.

5. Впервые продемонстрирован механизм устойчивости в форме окислительного взрыва на устьицах при контакте аппрессориев Р. МИста с линиями пшеницы, несущими интрогрессированные гены родов Aegilops, Agropyron и вида Т. Иторкееуп. В тканях линий с генами Ьг23, Ьг24, Ьг37 установлен меха-

низм защиты, приводящий к разрушению инфекционных структур гриба и, вероятно, связанный с накоплением РЛ-белков.

6. Длительная устойчивость линий пшеницы обеспечивается подавлением образования инфекционных структур гриба на поверхности и тканях растений, а также развитием комплекса защитных реакций: окислительным взрывом на устьицах и в мезофилльных клетках, синтезом фенольных соединений, реакцией сверхчувствительности, индуцированной устойчивостью.

7. Впервые продемонстрировано, что в процессе микроэволюции при преодолении генов устойчивости пшеницы свойства ржавчинного гриба изменяются в двух направлениях: 1) последовательной адаптации к химическим стимулам растений и усиления морфогенеза инфекционных структур; 2) постепенной утраты элисигоров, что приводит к снижению интенсивности комплекса защитных реакций в разных тканях растений.

8. Впервые проведено цитофизиологаческое исследование возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и установлено, что она обеспечивается набором механизмов: подавлением образования инфекционных структур на поверхности и в ткани листьев; окислительным взрывом при контакте части ап-прессориев с устьицами; развитием индуцированной устойчивости.

9. Системная приобретенная устойчивость имеет различное влияние на патогенез в несовместимых и совместимых комбинациях. Выявлены дифференцированное взаимодействие индукторов (салициловой, янтарной кислот и Биона) с генотипами растений и активация различных комплексов защитных реакций.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации Монографии, учебники

1. Плотникова Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям / Л.Я. Плотникова; под ред. Ю.Т.Дьякова. -М.: КолосС, 2007. - 359 с. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК, н зарубежных изданиях

2. Юдкин Л. Ю. Ультраструктура септального аппарата грибов - паразитов растении / JI. Ю. Юдкин, JI. Я. Плотникова // Микология и фитопатология. - 1983. - Т. 17.-Вып. 2.-С. 116-121.

3. Рейтер Б. Г. Расоспецифическая устойчивость и эктофитная стадия развития бурой ржавчины пшеницы / Б. Г. Рейтер, Л. Я. Плотникова, Л. Ю. Юдкин // Микология и фитопатология. - 1985. - Т. 19. - Вып. 4. - С. 334-337.

4. Плотникова Л. Я. Клеточные механизмы иммунитета к бурой ржавчине видов-нехозяев и устойчивых видов злаков / Л. Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус // Микология и фитопатология. - 2007. - Т. 41. -№ 5. - С. 461-470.

5. Плотникова Л. Я. Цитофизиологические особенности проявления генов устойчивости к бурой ржавчине, перенесенных в мягкую пшеницу от дикорастущих злаков / Л. Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Л.В. Мешкова // Микология и фитопатология. - 2007. - Т. 41. - Ks 4. - С. 362-373.

6. Плотникова Л. Я. Ультраструктурная основа биотрофных взаимоотношений возбудителя бурой ржавчины и мяпсой пшеницы / Л. Я. Плотникова // Цитология. - 2007. - Т. 49. - № 10. - С. 881-888.

7. Плотникова Л. Я. Клеточные особенности иммунной реакции пшеницы с геном Lrl9 на заражение возбудителем бурой ржавчины / Л. Я. Плотникова // Цитология. - 2008. - Т.50. - № 2. - С. 124-131.

8. Плотникова Л. Я. Влияние поверхностных свойств и физиологических реакций растений-нехозяев на развитие клеточных структур ржавчинных грибов / Л. Я. Плотникова // Цитология. - 2008. - Т.50. - № 5. - С. 439-446.

9. Плотникова Л. Я. Цитологические, молекулярные и генетические основы видового иммунитета растений к грибным патогенам / Л. Я. Плотникова // Микология и фитопатология. - 2008. - Т. 42. - №5. - С. 393-410.

10. Плотникова Л. Я. Влияние салициловой и янтарной кислот на цитофизиологические реакции пшеницы, инфицированной бурой ржавчиной / Л.Я. Плотникова, Т. Ю. Штубей//Цитология. -2009. -Т. 51. -№1. -С. 41-50.

11. Плотникова Л. Я. Участие активных форм кислорода в защите линий пшеницы с генами устойчивости видов рода Agropyron от бурой ржавчины / Л.Я. Плотникова // Физиология растений. - 2009. - Т. 56. - №2. - С. 200-209.

12. Плотникова Л. Я. Фенотипическое и цитологическое проявление возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине, детерминированное генами Ьг13, Ьг22Ь и Ьг35 / Л. Я. Плотникова, Т. Ю. Штубей // Микология и фитопатология.-2009. - Т. 43.-№ 3 (в печати).

13. Плотникова Л. Я. Влияние бензотиадиазола - индуктора системной приобретенной устойчивости - на патогенез бурой ржавчины пшеницы / Л. Я. Плотникова // Физиология растений. - 2009. - Т. 56. - № 4 (в печати).

14. Плотникова Л. Я. Цитофизиология взаимоотношений РиссШа 1гШста и пшеницы при преодолении устойчивости, детерминированной геном Ьг19 /

Л. Я. Плотникова, Л. В. Мешкова // Микология и фитопатология (в печати)

15. Плотникова Л. Я. Сегрегация клеточных механизмов иммунитета к бурой ржавчине у пшенично-пырейных гибридов / Л. Я. Плотникова, Г.М. Се-ркжов, Ю.К. Кнаус //Вестн. Моск. ун.-та (в печати).

16. Шаманин В.П. Селекция яровой мягеой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в Омском государственном аграрном университете / В.П. Шаманин, А.Ю. 'Грущенко, И.В. Потоцкая, Л.Я.Плотникова // Вестн. региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводства, Алма-Аты. - 2003. --Вып. З.-С. 144-149.

Материалы международных и всероссийских съездов, совещаний и конференций

17. Юдкин Л.Ю. Ультраструктура септ возбудителя бурой ржавчины пшеницы в связи с физиологическим состоянием мицелия / Л.Ю. Юдкин, Л.Я. Плотникова // VII Всесоюз. совещ. по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям: тез. докл. (г.Омск, 4-7 авг. 1981 г.). - Новосибирск, 1981. -С. 68.

18. Юдкин Л.Ю. Влияние моногенной устойчивости пшеницы на ультраструктуру экстрагаусториальной зоны и жизнеспособность гаусториев возбудителя бурой ржавчины / Л.Ю. Юдкин, Л.Я. Плотникова, Б.Г. Рейтер // VII Все-союз. совещ. по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям: тез. докл. (г. Омск, 4-7 авг. 1981 г.). - Новосибирск, 1981. - С. 69.

19. Плотникова Л.Я. Формирование шипов в уредоспорах возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Л.Я. Плотникова, Б.Г. Рейтер // Ультраструктура растений. V Всесоюз. симп.: тез. докл. -Кишинев, 1983. - С. 129.

20. Плотникова Л.Я. Ультраструктура развивающейся уредопустулы возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Л.Я. Плотникова, Л.Ю. Юдкин, Б.Г. Рейтер // Ультраструктура растений. V Всесоюз. симп.: тез. докл. - Кишинев, 1983. -С. 174.

21. Плотникова Л.Я. Физиологические и ультраструктурные особенности ранних этапов взаимодействия возбудителя бурой ржавчины пшеницы в несовместимой комбинации / Л.Я. Плотникова, Л.Ю. Юдкин // VIII Всесоюз. совещ. по иммунитету растений к болезням и вредителям: тез. докл. (Рига, декабрь, 1986). - Рига, 1986. - С. 163-164.

22. Рейтер Б.Г. Критические моменты взаимодействия бурой ржавчины с растениями-хозяевами / Б.Г. Рейтер, Л.Я. Плотникова // VIII Всесоюз. совещ. по иммунитету растений к болезням и вредителям: тез. докл. (Рига, декабрь, 1986). -Рига, 1986,- С. 164-165.

23. Плотникова Л.Я. Ультраструктурная основа экспрессного механизма расоспецифической устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Л.Ю. Юдкин, Б.Г. Рейтер // VI Всесоюз. симп. Ультраструктура растений: тез. докл. - Киев, 1988. - С. 219.

24. Плотникова Л.Я. Физиологические особенности начальных этапов развития возбудителя бурой ржавчины в тканях восприимчивых растений-хозяев / Л.Я. Плотникова, Л.Ю. Юдкин, Б.Г. Рейтер // VI Всесоюз. симп. Ультраструктура растений: тез. докл. - Киев, 1988. - С. 220-221.

25. Плотникова Л.Я. Механизмы действия эффективных генов устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, O.A. Алексеева, Ю.К. Кнаус //Научные результаты - агропромышленному комплексу: материалы междунар. науч.-практ. конф,- Курган, 2004. - Т. 1. - С. 362-364.

26. Плотникова Л.Я. Цитологические механизмы проявления действия перспективных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Т.Ю. Штубей // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сб. тр. II Междунар. науч.-практ. конф. - Самара, 2005-С. 237-240.

27. Плотникова Л.Я. Механизмы проявления эффективных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Л.В. Мешкова, С.Ф. Коваль // Пути мобилизации биологических ресурсов повышения продуктивности пашни, энергоресурсосбережения и производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию ТатНИИСХ и 1000-летию Казани (Казань, 5-6 июля 2005 г.). - Казань, 2005. - С. 656-670.

28. Плотникова Л.Я. Механизмы иммунитета к бурой ржавчине пшеницы видов-нехозяев, зерновых культур и линий пшеницы с ингрогрессированными генами устойчивости / Л.Я. Плотникова, В. П. Шаманин, Ю. К. Кнаус, Л.В. Мешкова // Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем: материалы II Всерос. съезда по защите растений (С-Петербург, 5-10 декабря 2005 г.). - СПб., 2005. - С. 537-540.

29. Плотникова Л.Я. Изучение цигофизиологических механизмов устойчивости пырея удлиненного Agropyron elongatum к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Г.М. Серюков, Н.В Соловьева // Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем: материалы II Всерос. съезда по защите растений (С-Петербург, 5-10 декабря 2005 г.). - СПб., 2005. - С. 535-537.

30. Плотникова Л.Я. Изучение цитофизиологических аспектов проявления генов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотни-

кова, В.П. Шаманин, Т.Ю. Штубей // Фитосанитарное оздоровление агроэкоси-стем: материалы II Всерое. съезда по защите растений. (С-Петербург 5-10 декабря 2005 г.). - СПб., 2005. - С. 540-542.

31. Кнаус Ю.К. Выявление множественных факторов видового иммунитета к бурой ржавчине пырея удлиненного Agropyron elongatum / Ю.К. Кнаус, Л.Я. Плотникова // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: тр. II Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых (нос. Краснообск, 20-21 апреля 2006 г.)/ РАСХН. Сиб. отд.-ние - Новосибирск, 2006. - С. 204-210.

32. Штубей Т.Ю. Изучение особенностей проявления генов возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине в условиях Западной Сибири / Т.Ю. Штубей, Л.Я. Плотникова // Современные тенденции развития агарной науки Сибири: материалы IV Междунар. научн.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 70-летию НГАУ (Новосибирск, 28-30 марта 2006 г.). - Новосибирск, 2006.-С. 91-93.

33. Алексеева О.А. Изучение проявления перспективных источников устойчивости к болезням в условиях Западной Сибири / О. А. Алексеева, Л.Я. Плотникова, В.П. Шаманил // Современные тенденции развития агарной науки Сибири: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 70-летию НГАУ (Новосибирск, 28-30 марта 2006 г.). - Новосибирск, 2006. - С. 3-4.

34. Shamanin V.P. Selection of soft spring wheat on resistance to unfavorable environmental factors in the Western Siberian conditions / V.P. Shamanin, A.Y. Tru-shenko, L Y. Plotnikova, A.S. Chursin, B.P. Pjyanov// Increasing Wheat Production in Central Asia throung Science and International Cooperation. Proceedings of the Second Central Asian Wheat Conference (2CACC) Cholpon-Ata, Issyk-Kul, CIM-MIT June 13-16, 2006. -2006. - P. 79-81.

3 5. Плотникова Л.Я. Роль биоиндукции в возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Т.Ю. Штубей // Роль молодых уче-

ных в реализации национального проекта «Развитие АПК»: сб. материалов Междунар. конф. (Москва, 29-30 мая 2007 г.). - М., 2007. - 4.1. - С.105-108.

36. Плотникова Л.Я. Роль окислительного взрыва в иммунитете видов и линий с интрогрессированньши генами устойчивости злаков к ржавчинным болезням / Л.Я. Плотникова // Материалы междунар. конф. «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 27-28 ноября 2 007 г.) / ФГОУ ВПО РГАУ- МСХА им. К.А. Тимирязева/-М., 2007.-С. 179-181.

37. Плотникова Л.Я. Биоиндукция как механизм действия генов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Т.Ю. Шту-бей // Материалы междунар. конф. «Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства» (Москва, 27-28 ноября 2007 г.) i ФГОУ ВПО РГАУ- МСХА им. К.А. Тимирязева. - М., 2007. -С. 188-189.

38. Плотникова Л. Я. Цитофизиологическое взаимодействие Puccinia triti-cina с пшеницей при преодолении гена устойчивости Lrl9 // Материалы II Все-рос. конф. «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (С-Петербург, 29 сентября - 2 октября 2008 г.). - СПб., 2008. - С. 26-29.

39. Плотникова Л. Я. Индуцированная устойчивость как фактор «медленного ржавления» пшеницы при поражении бурой ржавчиной / Л.Я. Плотникова, Т.Ю. Шяубей // Материалы II Всерос. конф. «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам» (С-Петербург, 29 сентября - 2 октября 2008 г.). - СПб., 2008. - С. 265-268.

Материалы региональных конференций п совещаний

40. Плотникова Л. Я. Механизмы действия генов возрастной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине и перспективы их использования в селекции / Л.Я. Плотникова, Т.Ю. Штубей // Сб. тр. per. науч.-практ. конф. «Со-

временные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике» / Томский сельскохозяйственный институт НГАУ. -Томск, 2005. - С. 244-247.

41. Плотникова Л. Я. Характеристика механизмов действия коллекции генов устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине / Л.Я. Плотникова, Л.В. Мешкова, С.Ф. Коваль // Селекция на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам среды: материалы науч.-метод, конф. (Красноярск, 12-13 июля 2005). - Новосибирск, 2006. - С. 247-251.

42. Плотникова Л. Я. Эффективные комбинации генов для защиты пшеницы от бурой ржавчины пшеницы в Западной Сибири / Л.Я. Плотникова, O.A. Алексеева, Т.Ю. Штубей // Вавиловские чтения-2006: материалы конф., посвящ. 119-й годовщине со дня рождения академика Н.И.Вавилова (Саратов, 4-8 декабря 2006). - Саратов, 2006. - С. 45-48.

Статьи в аналитических сборниках

43. Плотникова Л.Я. Некоторые особенности реакции фотосинтетического аппарата растения пшеницы на внедрение возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Л.Я. Плотникова // Науч.-техн. бюл. /ВАСХНИЛ СО, СибНИИСХ. -1983.-Вып. 17.-С. 51-54.

44. Плотникова Л.Я. Влияние бурой ржавчины на ядерный и фотосинте-тическнй аппарат пшеницы / Л.Я. Плотникова, Б.Г. Рейтер // Селекция и семеноводство с.-х. культур в Западной Сибири: сб. науч. тр. / РАСХН СО, СибНИИСХ. - Новосибирск, 1991.-С. 40-49.

45. Трущенко А.Ю. Создание аналогов Саратовской 29, устойчивых к полеганию и болезням в условиях лесостепи Западной Сибири / А.Ю. Трущенко, В.П. Шаманин, B.C. Коваль, Л.Я. Плотникова // Проблемы сельского хозяйства Сибири: сб. науч. тр. аспирантов и молодых ученых Ом. гос. aipap. ун-та. -Омск, 1997. - Вып. 3. - С. 3-12.

46. Потоцкая И.В. Оценка коллекции яровой мягкой пшеницы из международного питомника CIMMYT (Мексика) в условиях Западной Сибири / И.В. Потоцкая, В.П. Шаманин, Л.Я. Плотникова // Задачи селекции и пути их

решения в Сибири: докл. и сообщ. генетическо-селекционной школы (19-23 апреля 1999 г.)/ РАСХН СО, СибНИИРС. - Новосибирск, 2000. - С. 85-86.

47. Плотникова Л.Я. Физиологические механизмы проявления действия генов длительной устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине /Л.Я. Плотникова, Л.В. Мешкова, Ю.К. Кнаус, O.A. Алексеева, Т.Ю. Штубей // Полвека целине: сб. науч. тр. / РАСХН СО, СибНИИСХ. - Омск, 2004 - С. 236 -245.

Авторские свидетельства, зарегистрированные интеллектуальные продукты

48. А. с. 1612586 Al, МКИ3С 12 Q 1/04. Способ обнаружения возбудителя ржавчинного заболевания в листьях пшеницы / Л. Я. Плотникова (СССР). -№ 4421104; заявл. 05.05.88 г.; зарешстр. 08.08.90 (для служеб. пользования).

49. Плотникова Л.Я. Технология выявления мицелия патогенных грибов и защитных реакций в целых листьях растений - Свидетельство на интеллектуальный продукт № 73200800017. Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 07.03.08 г.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту заведующему кафедрой микологии и альгологии МГУ проф., докт. биол. наук Ю.Т. Дьякову за помощь в подготовке диссертации, а также благодарит заведующего лабораторией иммунитета СибНИИСХа Л.В. Мешкову, заведующего лабораторией селекции мягкой пшеницы и тршикале ОмГАУ Г.М. Серюкова, ведущего сотрудника ИЦиГ СО РАСХН С.Ф. Коваля за предоставление материала для исследований. Автор благодарит сотрудников кафедры селекции, генетики и физиологии растений ОмГАУ за помощь в выполнении работы.

Per. № 5 (от 09.02.09). Подписано в печать 12.02.09.

Формат 60 х 84 1 /16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме».

Печать на ризографе. Усл. печ. л. 2,3.

Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 120 экз. Заказ 83.

Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ.

644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.

Отпечатано в типографии издательства ФГОУ ВПО ОмГАУ.

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Плотникова, Людмила Яковлевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Сопряженная эволюция Puccinia triticina Erikss. с видами семейства Роасеае Barnh. и современное состояние представлений о цитофизиологических основах взаимодействия растений с ржавчинными грибами.

1.1. Общая характеристика возбудителя бурой ржавчины пшеницы и его роль в arpo- и биоценозах. ^

1.2. Микроэволюция в популяциях ржавчинных грибов.

1.3. Проблема сохранения длительной устойчивости культурных растении и представление о способах ее решения.

1.4. Использование родственных и дикорастущих видов для 25 расширения генофонда культурных растении.

1.5. Современное состояние цитологических и физиологических исследований взаимодействия патогенных грибов с растениями.

1.5.1. Основные этапы цитологических исследований взаимодействия ржавчинных грибов с растениями.

1.5.2. Клеточные особенности взаимодействия ржавчинных грибов с видами-нехозяевами.

1.5.3. Цитологические аспекты взаимодействия ржавчинных грибов с растениями-хозяевами.

1.6. Роль активных форм кислорода, фенольных соединений, PRбелков и системной приобретенной устойчивости в защите растений . ^

ГЛАВА II. Объекты и методы исследований.

2.1. Организация и общая схема исследований по теме диссертации

2.2. Объекты исследований.

2.3. Методы исследований

2.3.1. Изучение устойчивости растений в полевых условиях.

2.3.2. Проведение экспериментов в лабораторных условиях.

2.3.3. Гистологические исследования.

2.3.4. Цитохимические исследования.

2.3.5. Люминесцентная микроскопия.

2.3.6. Электронно-микроскопические исследования.

2.3.7. Физиологические исследования

2.3.8. Объем выборки и статистическая обработка данных.

2.3.9. Реактивы, использованные в исследованиях.

2.4. Список сокращений.

ГЛАВА Ш. Цитофизиологические основы взаимодействия Риссша

ШНста с видами-нехозяевами.

3.1. Цитологические проявления устойчивости видов-нехозяев к бурой ржавчине.

3.2. Роль окислительного взрыва и синтеза белков в защите видов- 80 нехозяев

3.3. Взаимодействие Р. ШНста с рожью посевной 8еса1е яегеа1е.

3.4. Защитные реакции ржи в ответ на инфицирование Р. ШНста.

3.5. Механизмы устойчивости пшенично-пырейных гибридов, созданных на основе Agropyron е1оп%а1ит

3.6. Обсуждение результатов.

ГЛАВА IV. Изучение устойчивости образцов пшеницы в полевых условиях

ГЛАВА V. Цитологические особенности взаимодействия Рисста ШНста с ТгШсит аезНуит.

5.1. Взаимодействие Р. ШНста с линиями, гены которых придают устойчивость на стадии проростков.

5.2. Взаимодействие Р. ШНста с линиями, защищенными генами возрастной устойчивости.

5.3. Ультраструктурные особенности взаимоотношений Р. ШНста с восприимчивыми и устойчивыми растениями пшеницы.

5.3.1. Ультраструктурная основа биотрофного взаимодействия патогена с восприимчивой линией пшеницы с геном Ьг14Ь.

5.3.2. Ультраструктурные аспекты взаимодействия возбудителя бурой ржавчины с иммунной линией с геном Lrl9.

5.4. Обсуждение результатов.

ГЛАВА VI. Активные реакции пшеницы при взаимодействии с

Р. triticina.

6.1. Роль окислительного взрыва в защите пшеницы от Р. triticina

6.2. Эволюция цитофизиологических взаимоотношений Р. triticina с 202 Triticum aestivum при становлении признака вирулентности.

6.2.1. Взаимодействие Р. triticina с линией сорта Тэтчер с геном Lrl

6.2.2. Взаимодействие Р. triticina с линией сорта Тэтчер с геном Lr

6.2.3. Взаимодействие Р. triticina с линией сорта Тэтчер с геном Lr

6.3. Особенности защитных реакций линий сорта Тэтчер с генами 239 возрастной устойчивости.

6.4. Обсуждение результатов.

ГЛАВА VII. Влияние системной приобретенной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы.

7.1. Влияние индуцированной устойчивости на взаимодействие 276 Р. triticina с линиями сорта Тэтчер с генами Lrl9 и Lr24.

7.2. Модификация возрастной устойчивости индукторами системной 301 приобретенной устойчивости.

7.2.1. Изучение влияния индукторов в полевых и лабораторных 301 условиях

7.2.2. Влияние SAR на цитофизиологические проявления 304 возрастной устойчивости пшеницы.

7.3. Обсуждение результатов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh.""

Возбудитель бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss. — специализированный паразит, поражающий мягкую пшеницу Triticum aestivum L. и другие виды злаков. В природных популяциях происходит непрерывный процесс сопряженной эволюции, приводящий к преодолению ржавчинными грибами устойчивости растений. По мере развития сельскохозяйственного производства появились гигантские искусственные фитоценозы (агроценозы), состоящие из посевов основной зерновой культуры — мягкой пшеницы. В агроценозах существенно ускорились микроэволюционные процессы, в результате в популяциях патогенных грибов постоянно возникают вирулентные и высоко агрессивные патотипы, преодолевающие устойчивость растений (Baum, Savile, 1985; Hansen, 1987). Ежегодные потери урожая пшеницы от бурой ржавчины составляют 5— 15%, а во время эпифитотий — до 45—70% (Чумаков, 1964; Санин, 1995; Лебедев, 2000).

Создание и использование устойчивых сортов считается наиболее действенным способом защиты культурных растений от болезней. В связи с преодолением устойчивости культурных растений в результате коэволюции патогенных микроорганизмов, необходимо пополнение их генофонда генами устойчивости. На важность расширения набора генов устойчивости указывал Н. И. Вавилов, который рекомендовал использовать для гибридизации экологически отдаленные образцы и дикорастущие сородичи культурных растений (Вавилов, 1986). Во второй половине XX в. генофонд пшеницы существенно обогатился за счет родственных видов рода Triticum, а также Seeale, Aegilops, Agropyron. В настоящее время устойчивость сортов пшеницы поддерживается преимущественно интрогрессированными генами дикорастущих злаков.

По определению Н.И.Вавилова «.видовым называется иммунитет, проявляемый к патогену видом растений в целом». После его преодоления растения могут быть защищены от поражения факторами сортовой устойчивости (Вавилов, 1986). Понятия видового и сортового иммунитета, введенные Н.И.

Вавиловым, равнозначны понятиям устойчивости видов-нехозяев и хозяев (nonhost и host resistance) (Ellingboe, 1976; Heath, 1981a), используемым в зарубежной литературе. Поскольку видовой иммунитет стабильно защищает растения от поражения подавляющим числом патогенов, он постоянно привлекает внимание исследователей (Heath, 2000). В настоящее время фундаментальные основы видового иммунитета находятся в стадии изучения. Хотя в настоящее время сорта культурных растений преимущественно защищены чужеродными генами, однако практически отсутствует информация о проявлении интрогрес-сированных генов в геноме культурных растений.

С учетом накопленного отрицательного опыта поражения сортов особое внимание уделяется приданию растениям длительной устойчивости. Доказано, что длительная устойчивость может контролироваться моно-, олиго- и поли-генно (Nelson, 1978; Parlevliet, 1993; Михайлова, 2005). В международном центре CIMMYT созданы сорта пшеницы с длительной устойчивостью, на которых, несмотря на восприимчивый тип реакции растений, болезнь развивается медленно. Такой тип устойчивости назвали «замедляющим развитие ржавчины» (slow rusting) (Caldwell, 1968) или «частичной устойчивостью» (partial resistance) ( (Parlevliet, 1975). При создании сортов с частичной устойчивостью к бурой ржавчине широко использовали гены возрастной устойчивости Lrl3 и Lr34, которые в сочетании с 2-3 дополнительными генами обеспечивали стабильную и длительную защиту растений (Kolmer, 1996; Singh, 2003). Следует отметить, что, несмотря на весомые селекционные достижения мало известно о цитофизиологических механизмах, надежно предохраняющих растения от болезней, в частности, особенностях действия высоко эффективных генов, механизмах возрастной устойчивости.

Цитологические исследования вносят весомый вклад в изучение взаимодействия патогенных микроорганизмов с растениями и являются одним из основных направлений фитоиммунологии. Наиболее активно цитологические исследования на различных патосистемах проводили в 60-80-х гг. XX в. Исследования взаимодействия ржавчинных грибов с устойчивыми сортами и линиями в основном проводили на патосистемах: «P. graminis Pers.f. sp. tritici — мягкая пшеница Т. aestivum» (Ehrlich, 1968; Samborski, 1977; Harder, 1984 и т.д. ); «P. hordei G.H. Otth— ячмень посевной Hordeum sativum jess.» (Niks, 1983, 1986); «Melampsora lini (Ehrenb.) Lev. — лен Linum usitatissimum L.» (Littlefield, 1971; Coffey, 1972, 1976 и т.д.); Uromyces vignae Barclay — вигна Vigna sinensis (Stickm.) (Heath, 1972, 1982 и т.д.). В СССР основные исследования патофизиологических взаимоотношений возбудителей стеблевой Puccinia graminis f. sp. tritici и желтой P. striiformis Westend, ржавчины с пшеницей проводились в ГБС АН СССР Ю.М. Плотниковой с сотрудниками и учениками (Г.В.Сережкиной,

Л.Г. Зайцевой, В.В. Карпуком и др.). i

Хотя бурая ржавчина пшеницы - наиболее широко распространенное заболевание пшеницы в мире, цитологические особенности патогенеза изучены недостаточно. Цитологические исследования взаимодействия P. triticina с рядом устойчивых сортов пшеницы были проведены в 70-х гг. XX в. под руководством М.П. Лесового в УкрНИИСХ и Б.Г. Рейтера в СибНИИСХ (Рейтер, 1976; Рейтер, Юдкин, 1981 и др.). Позже за рубежом были изучены цитологические проявления некоторых генов возрастной устойчивости (Rubiales, 1996; Martinez, 2001). Начиная с 90-х гг. XX в. цитологические исследования взаимодействия ржавчинных грибов с растениями в мире были существенно сокращены, а в России прекратились. В настоящее время регулярные патофизиологические исследования в данном направлении проводятся только на примере взаимодействия грибов рода Uromyces с видами растений семейства Бобовые под руководством М. Хис (М. С. Heath) в университете г. Торонто (Канада).

Следует отметить, что ранее основная часть цитофизиологических исследований была выполнена на образцах культурных растений с генами расоспе-цифической устойчивости, при этом основное внимание удалялось характерным особенностям протекания реакции СВЧ. Однако в последние десятилетия были сделаны фундаментальные открытия в области фитоиммунологии, касающиеся роли активных форм кислорода, защитных PR-белков, системной приобретенной устойчивости в защите растений. Цитологические проявления этих механизмов и их роль в защите растений от ржавчинных грибов практически не изучены. В связи со сложившейся ситуацией цитофизиологические исследования механизмов устойчивости к Puccinia triticina видов-нехозяев, сопряженной эволюции гриба с растениями, функционирования интрогрессиро-ванных генов в геноме пшеницы, роли отдельных цитофизиологических факторов в защите растений от биотрофных ржавчинных грибов высоко актуальны. Они вносят фундаментальный вклад в развитие теории иммунитета растений, а также имеют большое значение для практической защиты пшеницы от бурой ржавчины.

Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» (ОмГАУ) в период с 2003 по 2008 гг. в рамках темы «Изучение цитофизиологических механизмов длительной и индуцированной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине» (№ Гос. регистрации 0120.0 509874).

Целью работы было выявление фундаментальных основ видового иммунитета растений к Puccinia triticina Erikss. и цитофизиологических аспектов сопряженной эволюции гриба с видами семейства Poaceae Barnh.

В соответствии с поставленной целью были определены задачи изучить цитологическую основу взаимодействия P. triticina с растениями видов-нехозяев, принадлежащих к классам Двудольные и Однодольные; выявить комплекс пассивных и активных факторов, определяющих устойчивость к P. triticina видов семейства Мятликовые Роасеае: Zea mays L., Panicum miliaceum L., Avena sativa L., Secale cereale L., Agropyron elongatum (Host) Beauv.; на примере пшенично-пырейных гибридов выявить комплекс цитологических факторов видового иммунитета Ag. elongatum к бурой ржавчине; изучить гистологические и ультраструктурные особенности взаимодействия P. triticina с почти изогенными линиями сорта Тэтчер и иммунными аналогами сорта Новосибирская 67; исследовать цитофизиологические аспекты сопряженной эволюции Р. МНста с Т. аехйуит при преодолении генов устойчивости Ьг19, Ьг23, Ьг24; выявить цитофизиологическую основу возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине; исследовать цитофизиологические аспекты влияния системной приобретенной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы; внедрить результаты исследований в процесс обучения студентов, а также в программу селекции сортов пшеницы.

Научная новизна исследований определяется тем, что впервые исследовано взаимодействие Р. 1гШс1па с видами-нехозяевами различного таксономического положения. Выявлено значение пассивных факторов в форме нарушения стимуляции морфогенеза инфекционных структур гриба, а также активных реакций в защите растений. Установлены комплексы цитологических факторов, обеспечивающих устойчивость к Р. 1гШста ржи Я. сегеа1е и пырея удлиненного Ag. elongatum. На большом наборе изогенных линий пшеницы сортов Тэтчер и Новосибирская 67 показано, что интрогрессированные гены определяют экспрессию отдельных механизмов устойчивости видов-нехозяев в геноме мягкой пшеницы. Продемонстрирована цитофизиологическая основа сопряженной эволюции Р. ¿гШста с пшеницей при преодолении генов устойчивости Ьг19, Ьг23 и Ьг24. Выявлена цитофизиологическая основа возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине. Установлена роль активных форм кислорода, кал-лозы, фенольных соединений с различными оптическими свойствами, индуцированной устойчивости в защите растений от бурой ржавчины пшеницы. Продемонстрирован комплекс цитофизиологических механизмов, развивающихся в растениях при обработке химическими индукторами системной приобретенной устойчивости.

Теоретическая значимость работы определяется расширением фундаментальных представлений об иммунитете растений к биотрофным грибам. Выявлен комплекс пассивных и активных факторов, составляющих цитофизиологическую основу устойчивости видов-нехозяев к Р. МИста. Продемонстрирована цитофизиологическая основа сопряженной эволюции ржавчинного гриба с растениями. Доказано, что интрогрессированные в геном пшеницы гены обеспечивают экспрессию отдельных механизмов устойчивости видов-нехозяев. Гены устойчивости, введенные в генофонд пшеницы, классифицированы по цитофи-зиологическим механизмам. Выявлена цитофизиологическая основа действия генов длительной устойчивости. Сформулирована гипотеза возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине. Выявлены новые механизмы устойчивости в форме окислительного взрыва на устьицах растений, разрушения инфекционных структур Р. triticina в тканях линий Lr23, Lr24 и Lr37. Продемонстрировано влияние индуцированной устойчивости на развитие бурой ржавчины пшеницы.

Практическая значимость результатов определяется тем, что выявлены характерные проявления генов, доказавших длительную эффективность и установлены цитологические маркеры, которые могут быть использованы при отборе перспективных доноров устойчивости. Разработаны методы изучения развития инфекционных структур в тканях и выявления защитных реакций растений (A.C. Л.Я. Плотникова «Способ обнаружения возбудителя ржавчинного заболевания в листьях пшеницы» № 16612586. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 8 августа 1990 г.; РИП Л.Я. Плотникова «Технология выявления мицелия ржавчинных грибов и защитных реакций в целых листьях растений». Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 07 марта 2008 г. № 73200800017). Теоретические результаты исследований использованы при разработке учебника для вузов. Результаты работы использованы для разработки программы селекции мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в лаборатории селекции мягкой пшеницы и тритикале ОмГАУ. Сорт пшеницы ОмГАУ-90 с комплексной устойчивостью к листовым патогенам, созданный с применением результатов работы, передан на Госсортоиспытание в 2008 г. Практическая значимость работ подтверждена соответствующими документами (приложение).

В диссертации обобщены результаты исследований, проведенных лично автором и под его руководством.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту зав. кафедрой микологии и альгологии МГУ проф., докт. биол. наук Ю.Т. Дьякову за помощь в подготовке диссертации, а также благодарит заведующего лабораторией иммунитета СибНИИСХ канд. биол. наук Л.В. Мешкову, заведующего лабораторией селекции мягкой пшеницы и тритикале ОмГАУ канд. биол. наук Г.М. Серюкова, ведущего сотрудника ИЦиГ СО РАСХН канд. биол. наук С.Ф. Коваля за предоставление материала для исследований. Автор благодарит сотрудников кафедры селекции, генетики и физиологии растений ОмГАУ за помощь в выполнении диссертационной работы.

Заключение Диссертация по теме "Микология", Плотникова, Людмила Яковлевна

ВЫВОДЫ

Результаты исследований позволили сделать выводы об основах видового иммунитета растений к Рисс 'т 'ш Ьпйста ЕпкзБ.:

1. В процессе сопряженной эволюции вид Рисста 1гШста приобрел способность воспринимать свойства растений семейства Роасеае ВагпИ. в качестве стимулов для развития инфекционных структур на поверхности и в тканях листа. Иммунитет к Р. (гШста видов других семейств определяется отсутствием адекватных стимулов для развития инфекционных структур гриба.

2. Впервые продемонстрировано, что устойчивость видов злаков к Р. (п-Иста определяется комплексом сходных неспецифических факторов, которые могут комбинироваться в одном генотипе или быть распределены между растениями в популяциях.

3. Впервые экспериментально продемонстрировано, что при интрогрес-сии генетического материала видов родов Aegiiops, А^горугоп^ 8еса1е, ТгШсит в геном ТгШсит аехИчит Ь. гены устойчивости обеспечивают экспрессию набора защитных механизмов видов-нехозяев в эпидермисе и мезофилле листьев линий пшеницы.

5. Впервые продемонстрирован механизм устойчивости в форме окислительного взрыва на устьицах при контакте аппрессориев Р. ШИста с линиями пшеницы, несущими интрогрессированные гены родов Aegilops, А^горугоп и вида Т. аторИееуЦ. В тканях линий с генами Ьг23, Ьг24, Ьг37 установлен механизм защиты, приводящий к разрушению инфекционных структур гриба и, вероятно, связанный с накоплением РЛ-белков.

7. Впервые продемонстрировано, что в процессе микроэволюции при преодолении генов устойчивости пшеницы свойства ржавчинного гриба изменяются в двух направлениях: 1) последовательной адаптации к химическим стимулам растений и усиления морфогенеза инфекционных структур; 2) постепенной утраты элиситоров, что приводит к снижению интенсивности комплекса защитных реакций в разных тканях растений.

8. Впервые проведено цитофизиологическое исследование возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и установлено, что она обеспечивается набором механизмов: подавлением образования инфекционных структур на поверхности и в ткани листьев; окислительным взрывом при контакте части ап-прессориев с устьицами; развитием индуцированной устойчивости.

336

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа была посвящена изучению цитофизиологиче-ских основ устойчивости видов растений к возбудителю бурой ржавчины пшеницы Puccinia triticina Erikss. и сопряженной эволюции паразитического гриба с растениями.

Проведенный анализ состояния изученности проблемы показал, что в настоящее время существует весьма общее представление о комплексе механизмов стабильно защищающих виды растений от подавляющего количества потенциально патогенных микроорганизмов. Существует мнение, что устойчивость видов-нехозяев к грибным болезням контролируется сложными полигенными системами и включает множество механизмов (Heath, 2000). Высказаны также предположения о том, что устойчивость видов-нехозяев может определяться как набором генов устойчивости, так и взаимодействием продуктов с консервативными элиситорами патогенов (Leach; McDowell).

Во второй половине XX в. генофонд культурных растений стал активно пополняться генами устойчивости родственных и отдаленных видов растений, при этом часть генов была не эффективна до введения в селекционные программы, другие быстро преодолевались, но меньшая часть обеспечивала длительную устойчивость сортов. Устойчивость сортов, защищенных интрогрес-сированными генами, традиционно трактуется как хозяйская и расоспецифиче-ская, однако фактически растения защищены факторами устойчивости других видов. В то же время проявления интрогрессированных генов устойчивости в геноме культурных растений практически не исследованы.

Последние десятилетия XX в. ознаменовались крупными достижениями в области фитоиммунологии. Были клонированы гены устойчивости и изучена структура и функции их продуктов, установлена роль сигнальной трансдукции в организации комплекса защитных реакций растений, выявлена роль активных форм кислорода, защитных PR-белков, индуцированной устойчивости и т.д. В то же время не известно значение этих процессов в видовом иммунитете, проявлении интрогрессированных генов устойчивости в геноме культурных растений, функционировании генов, обеспечивающих длительную устойчивость растений. Цитофизиологические исследования способны дать информацию, объединяющую достижения молекулярно-генетического, популяционно-биологического и селекционно-генетического направлений фитоиммунологии.

Ранее основные фундаментальные исследования цитофизиологических основ взаимодействия ржавчинных грибов с устойчивыми видами и сортами растений были проведены под руководством М. Хис в университете г. Торонто на примере возбудителей ржавчины вигны (коровьего гороха) Uromyces vignae и фасоли U. appendiculatus. Однако эта экспериментальная модель имеет свои ограничения, поскольку малая распространенность культур не стимулирует интенсивную коэволюцию паразитического гриба, имеется ограниченное количество устойчивых сортов вигны, отсутствуют устойчивые изогенные линии сортов. В отличие от U. vignae, возбудитель бурой ржавчины Р. trilicina существует в форме огромных популяций на посевах основной зерновой культуры -пшеницы, а также дикорастущих злаках во всех регионах мира. Этот вид активно эволюционирует, при этом микроэволюционные процессы приводят к преодолению устойчивости растений.

Исследованию и защите культурных злаков уделяется особое внимание в связи с их экономической значимостью для растениеводства. Накоплена информация об эволюции геномов видов родов Triticum, Secale и Aegilops, создано большое количество линий пшеницы с интрогрессированными генами различного происхождения, изучена эффективность введенных в геном пшеницы генов устойчивости. Это дало возможность использовать в качестве экспериментальных моделей разнообразный по генетической природе материал, а также изучать процессы сопряженной эволюции P. triticina с растениями.

Для выявления фундаментальных основ видового иммунитета нами был использован большой набор видов растений, принадлежащих к разным семействам, при этом основное внимание уделялось изучению взаимодействия P. triticina с устойчивыми видами злаков и линиями пшеницы. Проведенные исследования показали, что возбудитель бурой ржавчины пшеницы был способен образовывать аппрессории только на растениях семейства Мятликовые Роасеае, причем на листьях разных видов иммунных злаков гриб образовывал существенно меньше аппрессориев (в 1,6-5 раз), чем на восприимчивых сортах пшеницы. Аналогичные результаты были получены при изучении взаимодействия возбудителя корончатой ржавчины овса P. coronata с растениями филогенетически далеких от Avena sativa видов - проса посевного Panicum miliaceum и кукурузы Zea mays. Очевидно, нарушение развития первичных инфекционных структур возбудителей ржавчинных болезней злаков на поверхности растений разных семейств и иммунных видов семейства Роасеае является общей закономерностью, оно характерно для взаимодействия специализированных грибов с видами-нехозяевами.

Подавление развития инфекционных структур грибов на поверхности и в тканях растений может быть как результатом действия неспецифических пассивных факторов, так и активных реакций растений. Для разграничения роли пассивных и активных механизмов устойчивости видов-нехозяев в ингибиро-вании патогена ключевое значение имело определение момента узнавания растениями гриба. Нами впервые установлено, что при плотном контакте аппрессориев с замыкающими клетками устьиц иммунных видов злаков развивается окислительный взрыв, свидетельствующий об узнавании элиситоров неспециализированного патогена. Активные формы кислорода вызывали гибель аппрессориев или подустьичных везикул гриба.

Причины нарушения морфогенеза инфекционных структур становятся понятными по мере изучения молекулярной и клеточной основы дифференциации патогенных грибов, а также генетики их онтогенеза. В настоящее время установлено, что развитие поверхностных инфекционных структур грибов стимулируется морфологическими, физическими и химическими свойствами растений. При получении комплекса адекватных сигналов активируются сигнальные системы, последовательно активируется пул генов, необходимый для биотроф-ного взаимодействия с клетками растений (PIG-гены - in planta induced genes). Часть из них экспрессируется только в гаусториях и участвует в организации поступления веществ из клеток хозяина в мицелий паразита. В результате происходят процессы клеточной дифференциации и морфогенеза инфекционных структур. Химическими индукторами развития инфекционных структур служат составляющие кутикулы, воска и клеточных стенок растений. Образование гаусториев стимулируется компонентами клеточных стенок растения-хозяина.

Поскольку в наших экспериментах полное или частичное подавление развития инфекционных структур на листьях видов-нехозяев происходило до окислительного взрыва на устьицах, то, очевидно, отсутствие полноценного комплекса стимулов было основным или существенным пассивным механизмом видового иммунитета. В пользу этого предположения свидетельствует и нарушение деления ядер в аппрессориях, а также низкий уровень РНК в ап-прессориях и подустьичных везикулах P. triticina на растениях-нехозяевах.

Значимость стимуляции растениями морфогенеза гриба была подтверждена результатами изучения развития патогена на растениях, в которых проявление защитных реакций было блокировано обработкой верапамилом - ингибитором Са -каналов. Наши результаты свидетельствуют о том, что у филогенетически далеких таксонов преобладающее значение в защите видов от Р. triticina имеет отсутствие стимуляции инфекционных структур, а в защите родственных видов и пшеницы усиливается значение активных реакций растений.

На примере развития возбудителя бурой ржавчины пшеницы на сортах устойчивого вида Sécate cereale показано, что развитие поверхностных структур гриба, а также внедрение в устьица и ветвление мицелия происходило достаточно успешно. Наиболее распространенным вариантом нарушения взаимодействия было подавление образования материнских клеток гаусториев, что приводило к отмиранию колоний. Поскольку защитные реакции проявлялись после остановки роста колоний, либо на поздних стадиях патогенеза, то, вероятно, в процессе специализации к пшенице P. triticina потерял способность воспринимать химические составляющие тканей ржи в качестве индукторов для развития гаусториального аппарата. Очевидно, для индукции развития поверхностных и эндофитных структур гриба необходимы разные химические стимулы растений. Сорта ржи в силу перекрестного способа опыления представляют собой разнородные популяции, что позволило на генетически гетерогенном материале выявить набор механизмов устойчивости вида. В части растений ржи подавление развития гриба на ранних этапах патогенеза было связано с проявлением реакции СВЧ. В остальных растениях наблюдалась абортация колоний, связанная с голоданием гриба в результате отсутствия аппрессориев, либо подавление развития колоний и спорогенеза гриба, связанное с активацией защитных реакций на поздних стадиях патогенеза.

Комплекс цитологических факторов пырея удлиненного Agropyron elon-gatum был изучен на пшенично-пырейных гибридах (ППГ), созданных с его участием. Установлено, что в некоторых ППГ воспроизводится механизм устойчивости исходного вида в форме подавления образования аппрессориев и ингибирования проникновения в устьица. В других гибридах проявлялись механизмы, сходные с факторами устойчивости ржи: абортация, связанная с нарушением образования гаусториев; остановка на стадии микроколоний с отмиранием единичных клеток в результате реакции СВЧ. Также выявлен вариант взаимодействия с интенсивной реакцией СВЧ, сходный с проявлением сортовой устойчивости.

В целом, наши результаты дают основание выделить 3 принципа, определяющих фундаментальные основы видового иммунитета растений к P. triticina: растения филогенетически далеких таксонов имеют свойства, которые гриб не способен воспринимать в качестве стимулов для развития инфекционных структур на поверхности и в ткани листьев. В процессе сопряженной эволюции и специализации паразитический гриб приобретает способность воспринимать свойства растения в качестве индукторов для морфогенеза структур;

- замыкающие клетки устьиц имеют рецепторы, определяющие консервативные элиситоры аппрессориев, что приводит к окислительному взрыву и подавлению внедрения неспециализированного гриба в ткани листа; у видов-нехозяев семейства Роасеае существуют комплексы факторов устойчивости, которые могут быть сходны у разных видов злаков. У самоопыляемых видов механизмы сочетаются в одном генотипе, а у перекрестно-опыляемых видов распределены в разных сочетаниях в популяциях растений.

Нами впервые предпринято масштабное исследование механизмов устойчивости пшеницы, определяемых набором генов устойчивости, введенных в почти изогенные линии сортов Тэтчер и Новосибирская 67. Принципиально новым в подходе к интерпретации полученных результатов было то, что учитывалось происхождение генов устойчивости, а также их эффективность против популяций патогена. Основная часть эффективных генов устойчивости была ин-трогрессирована в геном пшеницы из видов родов Aegilops, Ар-оруюп, БесЫе, а также видов пшеницы Т. ШпорИееуЦ и Т. Ш^с1ит. Исключение составляют гены возрастной устойчивости Ьг12, Ьг13, Ьг34, проследить происхождение которых представляется невозможным. Цитологические исследования позволили выявить характерное влияние генотипов линий на развитие инфекционных структур гриба, а также определить типичные варианты взаимодействия. Среди линий с генами устойчивости, проявляющимися на стадии проростков, выявлены 4 варианта взаимодействия. На листьях части линий (ТсЬг9, ТсЬг28, ТсЬгЗб, АНК-37С) развитие гриба подавлялось на стадии образования аппрессориев или проникновения в устьица. В некоторых линиях (ТсЬг19, АНК-390) остановка происходила после внедрения недоразвитого гаустория в единственную клетку растения. Оба варианта характерны для взаимодействия с видами-нехозяевами и обеспечивались генами, полученными от видов, имеющих го-меологичные по отношению к пшеничным геномы (виды родов Ае§Иор$^ Agro-ругоп, Т. ШпорИееуИ). Исследование цитофизиологических механизмов устойчивости показало, что основной защитной реакцией этих линий был окислительный взрыв на устьицах, который приводил к разрушению аппрессориев и инфекционных гиф еще до внедрения гриба в клетки растения. Различия во взаимодействиях линий с P. triticina, вероятно, были связаны с интенсивностью генерации активных форм кислорода на устьицах. Подавление окислительного взрыва давало грибу возможность проникнуть в устьица и образовать единичные гаустории в клетках растений.

В части линий замедлялось образование инфекционных структур и взаимодействие сопровождалось реакцией СВЧ (TcLr24, TcLr26, АНК-37В, АНК-39Е). При развитии этом окислительный взрыв развивался при внедрении гау-сториев в мезофилльные клетки и предшествовал реакции СВЧ. Установлено, что действие высоко эффективного гена устойчивости Lr24 от A. elongatum приводит к проявлению комплекса механизмов устойчивости растений: окислительному взрыву при внедрении гаусториев гриба в мезофилльные клетки, проявлению реакции СВЧ, синтезу каллозы на клеточных стенках отирающих клеток, накоплению низкомолекулярных фенольных веществ в цитоплазме клеток в зоне колоний и апопласте, умеренной лигнификации стенок клеток растений в зоне колонии. На поздних этапах патогенеза происходило разрушение и окисление инфекционных структур паразитического гриба, что выявлялось по яркой автофлуоресценции окисленных фенолов в их клетках. Абортация колоний в листьях линии TcLr23 была связана с подавлением образования MKT. При этом не выявлено интенсивных защитных реакций растений на первых этапах патогенеза. На поздних этапах патогенеза наблюдалось разрушение инфекционных структур гриба, сходное с наблюдавшимся в линии TcLr24. По нашему мнению разрушение инфекционных структур связано с развитием индуцированной устойчивости в тканях растений и усилением синтеза группы PR-белков.

Особую группу составляют линии с генами возрастной устойчивости. Характерными чертами их действия было подавление формирования экто- и эндофитных структур гриба. В этих линиях, окислительный взрыв на устьицах проявлялся не стабильно, он блокировал развитие части аппрессориев и поду-стьичных везикул гриба. По нашему мнению, окислительный взрыв, развивающийся на части устьиц при попытке внедрения гриба в подустьичную полость, служит стимулом для развития индуцированной устойчивости в ткани листа. Это приводит к интенсивному подавлению роста колоний и спороноше-ния патогена.

Таким образом, полученные результаты доказывают, что интрогрессиро-ванные в геном Т. aestivum гены устойчивых и иммунных видов злаков обеспечивают экспрессию отдельных механизмов устойчивости видов-нехозяев. На примере наборов линий с генами устойчивости, перенесенными из разных видов (Ag. elongatum, Ае. speltoides, Т. timopheevii) продемонстрировано, что гены экспрессируются в разных тканях и контролируют разные механизмы устойчивости. Эксперименты на интрогрессивных линиях подтверждают мысль о том, что виды-нехозяева защищены от ржавчинных грибов набором механизмов устойчивости. Длительная устойчивость видов связана с наличием у растения комплекса неспецифических механизмов устойчивости.

Сопряженная эволюция патогенных организмов с растениями хорошо проиллюстрирована с помощью популяционных исследований. Однако, в настоящее отсутствует информация об цитофизиологической основе коэволюции биотрофных грибов с растениями. Для изучения этой важнейшей проблемы фитоиммунологии нам были исследованы особенности взаимодействия комплексов авирулентных и вирулентных изолятов P. triticina с линиями сорта Тэтчер, несущими гены Lrl9, Lr23 и Lr24. На примере взаимодействия с линиями TcLrl9 и TcLr24 с генами от пырея удлиненного^, elongatum установлено, что по мере становления признака вирулентности у изолятов существенно повышается интенсивность формирования экто- и эндофитных инфекционных структур (аппрессориев, MKT и гаусториев). Очевидно, это связано с адаптацией возбудителя бурой ржавчины пшеницы к химическим производным клеток растений, несущих гены устойчивости пырея удлиненного. Одновременно последовательно снижалась интенсивность проявления комплекса защитных реакций генерации АФК на устьицах и в мезофилльных клетках, синтеза каллозы, реакции СВЧ, синтеза фенольных веществ). Вероятно, снижение интенсивности защитных реакций было связано с последовательным изменением свойств эли-ситоров патогена. Преодоление грибом устойчивости линии ТсЬг23 с геном устойчивости родственного вида Т. Ш^сктг, преимущественно связано с адаптацией к сигналам для развития материнских клеток гаусториев, получаемых от мезофилльных клеток растений. Вероятно, пассивный фактор устойчивости в форме отсутствия адекватных стимулов для развития инфекционных структур имеет важное значение в длительной устойчивости растений к ржавчинным грибам.

Проведенные нами цитофизиологические исследования системной приобретенной устойчивости позволили выявить спектр защитных реакций. Установлены характерные особенности проявления системной приобретенной устойчивости пшеницы, вызванные усилением разными индукторами отдельных звеньев метаболизма растений. При обработке растений СК наблюдалось усиление реакции СВЧ, фенольного метаболизма и лигнификации. После обработки ЯК в тканях усиливалась экстраклеточная генерация активных форм кислорода и синтез низкомолекулярных фенолов в больших зонах листа. Обработка Бионом умеренно усиливала окислительные реакции в зоне мицелия и синтез лигнина с зеленым цветом автофлуоресценции, обогащенного сирингином.

При заражении вирулентными изолятами линий ТсЬг19, ТсЬг24, ТсЬг34 и ТсЬг37 наиболее характерными проявлениями индуцированной устойчивости были локальный синтез каллозы и образование лигниновых отложений с зеленой автофлуоресценцией. Наиболее интенсивно атипичная лигнификация проявлялись в растениях, обработанных признанным индуктором синтеза РЯ-белков - Бионом. Поскольку отложения лигнина с зеленой лигнификацией проявлялись в растениях с системной приобретенной устойчивостью, стимулированной разными веществами, их можно рассматривать в качестве маркера индуцированной устойчивости пшеницы. Обработка Бионом растений линий Ьг24 и Ьг37 привела к ускорению разрушения инфекционных структур гриба, что подтверждает роль PR-белков в их деструкции. Синтез защитного полисахарида каллозы (Р-1,3-глюкан) тесно коррелировал с генерацией активных форм кислорода замыкающими клетками устьиц и мезофилльными клетками растений. Поэтому, по нашему мнению, отложения как маркерный цитологический признак для выявления окислительного взрыва в тканях растений.

Таким образом, полученные нами результаты подтверждают высказанное ранее мнение о том, что «.традиционное разделение на устойчивость «хозяев» и «не хозяев» может не отражать фундаментально различных механизмов узнавания патогенов и защиты растений» (Boiler, 2000). По мнению Ю.Т. Дьякова существуют базовые факторы устойчивости и патогенности, а не фундаментальные различия между видовым и сортовым иммунитетом (Дьяков, 2005). Нами показано, что механизмы устойчивости других видов экспрессируются в растениях пшеницы. На современном этапе защиты растений, когда культурные виды защищают преимущественно интрогрессированными генами устойчивости, основным различие между видовой и сортовой устойчивостью заключается в количестве факторов, которыми защищены растения. Наиболее действенными оказываются механизмы устойчивости видов, которые имеют геномы, отличные от геномов мягкой пшеницы. Однако на примере гена Lr23, перенесенного от Т. turgidum нами показано, что и родственные виды нести гены, обеспечивающие длительную неспецифическую защиту растений.

Выявленные комплексы цитофизиологических факторов устойчивости видов-нехозяев и устойчивых линий пшеницы позволяют расширить представление о фундаментальных основах иммунитета растений к паразитическим ржавчинным грибам, а также могут быть использованы в качестве алгоритма при создании сортов с длительной устойчивостью.

334

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Плотникова, Людмила Яковлевна, Москва

1. Азбукина 3. М. О поражаемости ржавчиной дикорастущих злаков в Приморском крае / 3. М. Азбукина // Сообщ. Дальневост. филиала им. В. Л. Комарова АН СССР: сб. науч. тр. Владивосток. - 1952. - Вып. 5. - С. 1721.

2. Азбукина 3. М. Ржавчинные грибы. (Низшие растения, грибы и мохообразные Дальнего Востока России. Грибы) / 3. М. Азбукина. Владивосток: Дальнаука, 2005. - Т. 5. - 616 с.

3. Андреев Л. Н., Рост возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы на искусственной питательной среде / Л. Н. Андреев, В. В. Мазин, Л. С. Шашкова // Тез. докл. ХП Междунар. ботан. конгр. Л.: Наука, 1975 а. - Т. 2. - С. 496.

4. Андреев Л. Н. О сапрофитном росте ржавчинных грибов / Л. Н. Андреев, В. В. Мазин, Л. С. Шашкова // Тез. докл. VI Всесоюз. совет по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям / ВАСХНИЛ М., 1975 6. - С. 4.

5. Андреев Л. Н. Влияние желтой ржавчины на изменение физиологических процессов и ультраструктуры клеток пшеницы / Л. Н. Андреев, Ю. М. Плотникова // Физиология иммунитета культурных растений. М.: Наука, 1976.-С. 72-81.

6. Андреев Л.Н. Ржавчина пшеницы: цитология и физиология / Л. Н. Андреев, Ю. М. Плотникова. М.: Наука, 1989, - 304 с.

7. Андрианова Ю.Е. Влияние янтарной кислоты на продуктивность сельскохозяйственных растений, урожай и его качество / Ю.Е. Андрианова, Н.И. Сафина, Н.Н. Максютова // Агрохимия. 1996. - № 8-9. - С. 118-123.

8. А. с. 1612586 Al, МКИ3С 12 Q 1/04. Способ обнаружения возбудителя ржавчинного заболевания в листьях пшеницы / Л.Я. Плотникова (СССР).4421104; заявл. 05.05.88 г.; зарегистр. 08.08.90 (для служебного пользования).

9. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. / Р.П. Барыкина, Т.Д. Веселова, А.Г. Девятов и др. М.: Изд-во Московского ун-та, 2004 г. - 312 с.

10. Берлянд-Кожевников В.М. Сопряженная эволюция растения-хозяина и паразита и селекция пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине. / В.М. Берлянд-Кожевников // Генетика и селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. -М.: Наука, 1974. С. 17-40.

11. Берлянд-Кожевников В. М. Сезонная динамика популяции бурой ржавчины. / В.М. Берлянд-Кожевников, Н. П. Шитова // Труды V Всесоюз. со-вещ. по иммунитету растений. 1969. - Вып. 3. - С. 87-89.

12. Благовещенский A.B. Теоретические основы действия янтарной кислоты на растения. / A.B. Благовещенский М.: Наука, 1968. - 117 с.

13. Geetha H.M. Expression of oxidative burst in cultured cells of pearl millet cultivars against Sclerospora graminicola inoculation and elicitor treatment / H.M. Geetha, H.S. Shetty // Plant Sci. 2002. - V. 163. - P. 653-660.

14. Gibba J.G. A note on the pathogenicity of Puccinia coronata and P. graminis in New Zealand / J.G. Gibba // N.Z.J. Bot. 1965. - V. 3. - N3. - P.229.

15. Goddard M. V. Cytological studies of Puccinia striiformis (yellow rust of wheat) / M.V. Goddard // Trans. Brit. Mycol. Soc. 1976. - V. 66. - N5. - P. 433437.

16. Gold S.E. New (and used) approaches to the study of fungal pathogenicity / S.E. Gold, M.D. Garcia-Pedrajas, A.D. Martinez-Espinoza // Annu. Rev. Phytopathol — 2001. V. 39. - P. 337-365.

17. Grant M. Early events in host pathogen interactions / M.Grant, J. Mansfield // Curr. Opin.Plant Biology. 1999. -V. 2. - P. 312-319.

18. Grayer, RJ, Harbome J.B. A survey of antifungal compounds from plants, 1982-1993 / RJ. Grayer, J.B. Harbome // Phytochemistry. 1994. - V. 37. - P. 1942.

19. Gultyaeva E.I. Triticum spelta as a source of new genes of resistance to wheat leaf rust (Puccinia recondita Rob. ex Desm f.sp.tritici) / E. Gultyaeva, L. Mikhailova, U. Walther // J. Rus. Phytopath. Soc.- 2002. V.3. - P. 1-6.

20. Hahlbrock K. Oligopeptide elicitor-mediated defense gene activation in cultured parsley cells / K. Hahlbrock, D. Scheel, E. Logemann et al. // Proc Natl Acad Sci USA. 1995. - V. 92. - P. 4150-4157.

21. Hahn M. Characterization of in planta induced rust genes isolated from a haustorium-specific cDNA library / M. Hahn, K. Mendgen // Mol. Plant-Microbe Interact. 1997. - V.10. -P.427-437.

22. Hahn M. Signal and nutrient exchange at biotrophic plant-fungus interfaces/ M. Hahn, K. Mendgen // Curr.Opin. Plant Biol.- 2001. V. 4. P. 322-327.

23. Hammerschmidt R. Lignification as a mechanism for induced systemic resistance in cucumber / R. Hammerschmidt, J. Kuc // Physiol. Plant Pathol. 1982.' -V. 20.-P. 61-71.

24. Hammerschmidt R. Cell wall hydroxyproline enhancement and lignin deposition as an early event in the resistance of cucumber to Cladosporium cucumerinum / R. Hammerschmidt, D.T.A. Lamport, E.P. Muldoon // Physiol.Plant Pathol. -1984. V. 24. - P. 43^17.

25. Hammerschmidt R. Association of epidermal lignification with nonhost-resistance of cucurbits to fungi / R. Hammerschmidt, A.M. Bonnen, G.C. Bergstrom // Can. J.Bot. 1985. -V. 63. - P. 2393-2398.

26. Hammerschmidt, R. Multiple defenses and signals in plant defense against pathogens and herbivores / R. Hammerschmidt, J.C. Schultz // Recent Advances in Phytochemistry. 1996. - V.30. -P.121-15.4.

27. Hammerschmidt R. A Survey of Plant Defense Responses to Pathogens/ R. Hammerschmidt, R.L. Nicholson // Induced Plant Defenses Against Pathogens and Herbivores / A.A.Agrawal., S.Tuzun., E.Bent. -APS Press, St.Paul, Minnesota, 2000. -P. 37-54.

28. Hammond-Kosack K. E. Resistance Gene-Dependent Plant Defense Résponses / K.E. Hammond-Kosack, J.D.G. Jones // Plant Cell. 1996. - V.8. - P. 1773-1791.

29. Hansen E.M. Speciation in Plant Pathogenic Fungi: the Influence of Agricultural practice / E.M. Hansen //Can. J. Plant Pathol. 1987. - V.9. - P.403-410.

30. Harder D. E. Electron microscopy of uredospore formation in Puccinia coronata avenae and P. graminis avenae / D.E. Harder // Canad. J. Bot. 1976. - V. 54. -P. 1010—1014.

31. Harder, D.E. Structure and physiology of haustoria / D.E. Harder, J. Chong // The Cereal Rusts: Origins. Specificity. Structure, and Physiology / W.R. Bushnell, A.J. Roelfs. Academic Press, 1984. - Vol. 1. - P. 431-476.

32. HardwickN. N. The fine structure of the haustorium of Uromyces appendicalatus in Phaseolus vulgaris / N.N. Hardwick, A.D.Greenwood, R.K.S. Wood // Canad. J. Bot. 1971. - V.49. - P. 383-390.

33. Hargreaves J. A. Phytoalexin production by hypocotyls of Phaseolus vulgaris in response to constitutive metabolites released by damaged bean cells / J.A. Hargreaves, J.A. Bailey // Physiol. Plant Pathol. -1978 V.13. - P.89-100.

34. Harris, P.J. Detection of bound ferulic acid in cell walls of the Gramineae by ultraviolet fluorescence microscopy / P.J. Harris, R.D. Hartley // Nature. 1976. -V.259. — P. 508-510.

35. Heath M.C. Haustorial sheath formation in cowpea leaves immune to rust infection / M.C. Heath // Phytopathol. 1971 a. - V.61. -N.4. - P.383-387.

36. Heath M.C. Ultrastructure of an immune and susceptible reaction of cow-pea leaves to rust infection / M.C. Heath, I.B. Heath // Physiol. Plant Pathol. 1971 6. — V. 1.-P. 277-287.

37. Heath, M.C. Ultrastructure of host and nonhost reactions to cowpea rust./ M.C. Heath // Phytopathology. 1972.- V.62. - P.27-38.

38. Heath M.C. Light and electron microscope studies of the interactions of host and nonhost plants with cowpea rust Uromyces phaseoli var.vignae / M.C. Heath // Physiol. Plant Pathol.- 1974. - V. 4. - P.403-^14.

39. Heath, M.C. A comparative study of non-host interactions with rust fungi / M.C. Heath// Physiol. Plant Pathol. 1977. - V.10. -P. 73-88.

40. Heath, M.C. Ultrastrucrural and functional simslarity pf the neckband of rust fungi and Casparian strip of plants / M.C. Heath // Can. J. Bot. 1976. - V.54. -2482-2489.

41. Heath M.C. Partial characterization of the electron- opaque deposits formed in the non-host plant, French bean after cowpea rust infection / M.C. Heath // Phys.Plant Pathol. 1979. - V. 15.-P.141-148.

42. Heath M.C. Reaction of Nonsuscepts to fungal pathogens / M.C. Heath // Curr.Opin. in Plant Biol. 1980. V. 18.-P.211-236.

43. Heath M.C. Nonhost resistance / M.C. Heath // Plant Disease control: Resistance and susceptibility / J.K. Staples, G.H.Toenniessen. J.Wiley & Sons, NewYork, 1981 a. -1>.201-217.

44. Heath M.C. A generalized concept of host-parasite specificity / M.C. Heath // Phytopathology. 1981 6. -V. 71. -P.l 121-1123'.

45. Heath M.C. Fungal growth, haustorial disorganization and host necrosis in two cultivars of cowpea inoculated with incompatible race of cowpea rust fungus / M.C. Heath // Physiol. Plant Pathol. 1982. - V.21. - P. 347-359.

46. Heath M.C. Evolution of parasitism in the fungi / M.C. Heath // Evolutionary Biology of the Fungi / A. Rayner, CM. Brasier, and D. Moore. Cambridge University Press, 1987.-P. 149-160.

47. Heath M.C. Influence of carbohydrates on the induction of haustoria of the cowpea rust fungus in vitro / M.C. Heath // Exp. Mycol. 1990. - V.14. - P.84-88.

48. Heath M.C. Evolution of resistance to fungal parasitism in natural ecosystems / M.C. Heath//NewPhytol.-1991 a.-V. 119.-P. 331-343.

49. Heath M.C. The role of Gene for - gene Interactions in the Determination of Host species Specificity / M.C. Heath // Phytopathology. - 1991 6. - V.82. - P: 127130.

50. Heath M.C. Genetics and cytology of age-related resistance in North American cultivars of cowpea (Vigna unguiculata) to the cowpea rust fungus (Uromyces vignae) / M.C. Heath // Can. J. Bot. 1994. -V.72. - P. 575-581.

51. Heath M.C. Signal exchange between higher plants and rust fungi / M.C. Heath // Can. J. Bot.- 1994. V. 73 (Suppl.) - S.616-S623.

52. Heath M.C. Plant resistance to fungi / M.C. Heath // Can. J.Bot. 1996 a.-V.18. — P.469-475.

53. Heath M.C. Nuclear behavior of Cowpea rust Fungus During the early Stages of Basidiospore or Urediniospore- Derived Growth in Resistant or Susceptible Cowpea Cultivars / M.C. Heath, H. Xu, T. Eilam // Phytopathology. - 1996 6. - V. 86. -P.1057—1065.

54. Heath M.C. Signalling between pathogenic rust fungi and resistant or susceptible host plants / M.C. Heath // Annals of Botany. 1997 a. - V. 80. - P.713 -720.

55. Heath M.C. Evolution of plant resistance and susceptibility to fungal parasites / M.C. Heath // The Mycota. V.V, Part B / G.C. Carroll, P.Tudzynski. - Springer, Belling, Heidelberg, New York, 1997 6. - P. 257-276.

56. Heath M.C. Cellular interactions between plants and biotrophic fungal parasites / M.C. Heath, D. Skalamera // Adv. Bot. Res. 1997 r. - V.24. - P. 195225.

57. Heath M.C. Apoptosis, programmed cell death and the hypersensitive response / M.C. Heath // Eur. J. Plant Pathol. 1998a. - V.104. - P. 117-124.

58. Heath M.C. Involvement of reactive oxygen species in the response of resistant (hypersensitive) or susceptible cowpeas to the cowpea rust fungus / M.C. Heath. New Phytologist. - 19986. -V. 13 8. - P. 251-263.

59. Heath M.C. The enigmatic hypersensitive response: induction, execution, and role / M.C. Heath // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1999. - V. 55. - P. 1-3.

60. Heath M.C. Non-host resistance and nonspecific plant defenses / M.C. Heath // Current Opinion in Plant Biology. 2000 a. -V.3. - P.315-319.

61. Heath M.C. Hypersensitive response-related death / M.C. Heath // Plant Molecular Biology 2000 6. - V. 44. - P.321-334.

62. Hedrick S.A. Chitinase cDNA cloning and mRNA induction by fungal elicitor, wounding and infection / S.A. Hedrick, J.N. Bell, C.J. Lamb // Plant Physiol. -1988. -V. 86.-P. 182-186.

63. Heitefiiss R. Defence reactions of plants to fungal pathogens: principles and perspectives, using powdery mildew on cereals as an example / R. Heitefiiss // Naturwissenschaften. 2001. - V. 88. - P. 273-283.

64. Hickey E.L. A cytochemical investigation of the host-parasite interface in Pisum sativum infected by the downy mildew fungus Peronospira pisi / E.L. Hickey, M.D.Coffey // Protoplasma. -1977. V.97. - N2. - P.201-220.

65. HiluH. M. Host-pathogen relationships of Puccinia sorghi in nearly isogenic resistant and susceptible seedling corn / H.M. Hilu //Phytopathology. 1965. — V. 55. - P. 563-569.

66. Purification of an ion-stimulated ATP-ase from plant roots: association with plasma membranes / T.K.Hodges, R.T. Leonard, C.E. Bracker // Proc. Natn. Acad. Sci. 1972. - V. 69.- N.25. - P.3307-3311.

67. Ho-Min Kang. Chilling tolerance of maize, cucumber and rice seedling leaves and root are differentially affected by salicylic acid / Kang Ho-Min, M.F. Saltveit // Physiol, plant. 2002.-V. 115.-N4.-P. 571-579.

68. Hu G.G. and Rijkenberg, F.H.J. Subcellular localization of p-l-3-glucanase in Puccinia recóndita f.sp tritici infected wheat leaves / G.G. Hu, F.H.J. Rijkenberg // Planta. - 1998 a.- V. 204. - P. 324-334.

69. Hu G.G. Ultrastructural localization of cytokinin in Puccinia recóndita f.sp tritici infected wheat leaves / G.G. Hu, F.H.J. Rijkenberg // Physiol. Mol. Plant Pathol. - 1998 6. - V.52 - P. 79-94.

70. Hulbert S.H. Resistance gene complexes: Evolution and utilization / S.H. Hulbert, C.A. Webb, S.M. Smith // Annu. Rev. Phytopathol. 2001. - V. 39. -P.285-312.

71. Hypersensitive response of near-isogenic wheat earring the temperature-sensitive Sr6 allele for resistance to stem rust / S. Mayama, J.M. Daly, D. W. Rehfeld et al. // Physiol. Plant Pathol. 1975. - V.7. - P.35-47.

72. Jabs T. The Hypersensitive Response / T. Jabs, A J. Slusarenko // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J. Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon -Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000 P.279-324

73. Jacobs T. Haustorium formation and cell wall appositions in susceptible and partially resistant wheat and barley seedlings infected with wheat leaf rust / T. Jacobs // J. Phytopathol-1989. V.127. -P.250-261.

74. Jiang J. Recent advances in alien gene transfer in wheat / J. Jiang, B. Friebe, B.S. Gill //Euphytica. -1994. -V.73. -P.199-212.

75. Johnson T. Man-guided evolution in plant rusts / T. Johnson // Science. -1961.-V. 133. -P.357—362.

76. Johnson R. Genetic background of durable resistance / R. Johnson // Durable resistance In Crops / F. Lamberti, J.M. Waller, N.A. VanderGraaff. Plenum Press, New York, 1983.-P. 152-163.

77. Johnson R. Durability of disease resistance in crops: some closing remarks about topic and the symposium / R. Johnson //.Durability of disease resistance / Th. Jacobs, J.E. Parlevliet. Kluwer Ac. Publ. The Netherlands, 1993. - P. 283-300.

78. Kamoun, S. Resistance to Oomycetes: a General Role for the Hypersensitive Response? / S. Kamoun, E. Huitema, V.Vleeshouwers // Tr.in Plant Science Pers. — 1999. V.4. - N5. - P. 196-200.

79. Kaur M. Adult plant leaf rust resistance from 111 wheat (Triticum aestivum L.) cultivars / M. Kaur, R.G. Saini, K. Preet // Euphytica. 2000. V. 113. - P. 235243.

80. Keen N.T. (3-1,3-endoglucanases from soybean release elicito-active carbohydrates from fungus cell walls / N.T. Keen, Mi Yoshikawa // Plant Physiol. -1983-V.71.-P. 460^465.

81. Kiraly Z. Relation between phenol metabolism and stem rust resistance in wheat / Z. Kiraly, G.L. Farkas // Phytopathology. 1962. - V.52. - P. 657-664.

82. Knott D. R. The inheritance of rust resistance. VI. The transfer of stem rust resistance from Agropyron elongatum to common wheat / D.R. Knott // J. Plant Sci. -1961.-V. 41.-N l.-P. 109-123.

83. Kolmer J. A. Genetics of Resistance to Wheat Leaf Rust / J. A. Kolmer // Annu. Rev. Phytopathol. 1996. - V.34. - P.435-455.

84. Kolmer J. A. Virulence phenotypes of Puccinia triticina in South Atlantic States in 1999 / J.A. Kolmer // Plant Disease. 2002. - N3. - P.288-291.

85. Kombrink E. Defense responses of plants to pathogens / E. Kombrink, I.E. Somsvich//Adv. Bot. Res. 1995. - Vol. 21. - P. 2 -34.

86. Kombrink E. The hypersensitive response and its role in local and systemic disease resistance / E. Kombrink, E. Schmelzer // Eur. J. PI. Pathol. 2001. — V.107.1. P.69—78.

87. Mains E.B. Physiological specialization in the leaf rust wheat Puccinia triticina Erikss./ E.B. Mains, E.S. Jackson // Phytopathology. 1926. - V. 16.- N1.- P.89 -120.

88. Manocha M. S. Fine structure of rust haustoria in susceptible and resistant wheat/ M.S. Manocha // Indian Phytopathol. -1966. V. 19. -Nl. - P. 159-161.

89. Manocha M. S. Host-parasite relation in mycoparasitism. 1. Fine structure of host, parasite, and their interface / M. S. Manocha, K.Y. Lee // Can. J. Bot. 1971. — V. 49.-N9.- 1677-1689.

90. Manocha M. S. Structure and composition of host-parasite interface in mycoparasitism system / M. S. Manocha, D. R. Letourneau // Physiol. Plant Pathol. — 1978.-V. 12.-N2.-P. 141-150.

91. Mares D. J. Microscopic study of the development of yellow rust (Puccinia striiformis) in a wheat cultivar showing adult plant resisytance / D.J. Mares // Physiol. Plant Pathol. 1979. - V.15. -P. 289-296.

92. Martinez F. Characterization of Lr46, a gene conferring partial resistance to wheat leaf rust / F. Martinez, R.E. Niks, R.P Singh // Hereditas. 2001. - V. 135. -P. 111-114.

93. Martinez-Abarka F. Involvement of salicylic acid in the establishment of the Rhizobim meliloti — alfalfa symbiosis / F. Martinez-Abarka, J.A. Herrera-Cervera, P. Bueno // Mol. Plant Microbe Inter. 1998. - N 2. - P. 153-155/

94. Martins E.M.F. Histological studies of compatible and incompatible interactions of coffee leaves and Hemileia vastatrix / E.M.F. Martins, R. Tiburzy, W.B.C. Moraes // Fitopatologia Brasileira. -1985. V. 10. - P. 627-636.

95. Matern U. Plant cell wall reinforcement in the disease-resistance response: molecular composition and regulation / U. Matern, B. Grimmig, R. E. Kneusel // Can. J. Bot. 1995. - V.73 (Suppl. 1 ). - S511-S517.

96. Mayama S. Microspectro-photometric analysis of the location of avenalumin accumulation in oat leaves in response to fungal infection with Puccinia coronata / S. Mayama, T. Tani // Physiol. Plant Pathol. 1982. - V. 21. - P. 141-149.

97. McDowell J.M. Signal Transduction in the Plant Immunity Response / J.M. McDowell, J.L. Dangl // Trends Biochem. Sci. 2000. -V. 25. -P. 79-82.

98. McDowell J. Plant disease resistance genes: recent insights and potential applications / J. M. McDowell, B.J. Woffenden // Trends Biotech. 2003. - V.21. -N4.-P. 178-183.

99. Mcintosh R.A. Pre-emptive breeding to control wheat rusts / R. A. Mcintosh // Euphytica. 1992. - V. 63.-P. 103-113.

100. Mechanism of resistance of wheat against stem rust in the Sr5/P5 interaction / H.J. Reisener, R. Tiburzy, K. H. Kogel // Biol. Mol. Plant-Path. Inter. 1986. - P. 141-148.

101. Mehdy M.C. Active oxygen species in plant defense against pathogens / M.C. Mehdy // Plant Physiol. 1994. - V. 105. - P. 467-472.

102. Mendgen K. Feinbau der infektionsstrukturen von Uromyces phaseoli / K. Mendgen Phytopatopl. Z. 1973 - V. 78. - P. 109-120.

103. Mendgen K. Reduced lysine uptake by bean rust haustoria in a resistant reaction / K. Mendgen // Naturwissenschaften. -1977. -Bd. 64. -S. 438^39.

104. Mendgen K. Quantitative estimation of the surface carbohydrates on the infection structures of rust fungi with enzymes and lectins / K. Mendgen, M. Lange, K. Bretschneider // Archiv.Mikrobiol. 1985. -Bd.140. -P.307-311.

105. Mendgen K. Secretion and endocytosis at the interface of plants and fungi / K. Mendgen, U. Bachem, M. Stark-Urnau // Can. J. Bot. 1995. - Vol. 73 (Suppl.l). -S.640-S648.

106. Mendgen, K. Biotrophy and rust huastoria / K. Mendgen, C. Struck, R:T. Yoegele // Physiol. Plant Pathol. 2000. V. 56. - P. 141-145.

107. Mendgen K. Plant infection and the establishment of fungal biotrophy / K. Mendgen, M. Hahn//Trends inPl.Sciens. -2002. -N2. -P.1360-1385.

108. Metraux J.P. Local and systemic induction of chitinase in cucumber plants in response to viral, bacterial and fungal infections / J.P. Metraux, T. Boiler // Physiol. Molec. Plant Pathol. 1986. -V. 28. -N 2. - P. 161-169.

109. Metraux JP. A pathogenesis-related protein in cucumber is a chitinase / J.P. Metraux, L.Streit,T. Staub //Physiol. Mol. PlantPathol-1988. V. 33.-Nl -P.l-9.

110. Metraux J.P. Increase in salicylic acid at the onset of systemic acquired resistance in cucumber / J.P. Metraux, H. Singer, J. Ryals //Science. 1990. V. 250. - P.1004-1006.

111. Metraux J.P. Systemic acquired resistance and salycilic acid: current state of knowledge / J.P. Metraux // Eur. J. Plant Pathol. 2001. - V.107. - P. 13-18.

112. Mims C.W. Ultrastructure of the host-pathogen interface in day-lily leaves infected by the rust fungus Puccinia hemerocallidis / C.W. Mims, C. Rodriguez-Lother, E. A.Richardson // Protoplasma. 2002. - P. 219-221.

113. Mittler R. Transgenic tobacco plants with reduced capability to detoxify reactive oxygen intermediates are hyperresponsive to pathogen infection / R. Mittler, E.H. Herr, B.L. Orvar // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1999. - V. 96. - P. 1416514170.

114. Moerschbacher B.M. Lignin biosynthetic enzymes in stem rust infected, resistant and susceptible near-isogenic wheat lines / B.M. Moerschbacher, U.M. Noil, B.E. Flott, H.-J. Reisener // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1988. - V.33. - P. 33-46.

115. Moerschbacher B.M. Specific inhibition of lignificatrion breaks hypersensitive resistance of wheat to stem rust / B.M. Moerschbacher, U.M. Noil, L. Gorrichon, H.-J. Reisener // Plant Physiol. 1990. - V. 93. - P. 485-470.

116. Moerschbacher B. Structural aspects of defense / B. Moerschbacher, K. Mendgen // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000. - P. 231-278.

117. Nagarajan S. Long-distance dispersion of rust pathogens / S. Nagarajan, D.V. Singh // Ann. Rev.Phytopathol. 1990.- -V.28. - P.139-153. ^

118. Naton B. Correlation of rapid cell death with metabolic changes in fiingus-infected, cultured parsley cells / B. Naton, K. Hahlbrock, E. Schmelzer // Plant Physiology. 1996. V.l 12. - P.433-444.

119. Nelson R. R. Genetics of horizontal resistance to plant disease / R.R. Nelson // Ann. Rev. Phytopath. 1978. - V.16. - P. 359-378.

120. Nelson R. R. The evolution of parasitic fitness / R.R. Nelson // Plant Disease: an Advances Treatise. How Pathogens Induced Disease. — Acad.Press. N-Y., 1979. -V.4. -P.23-46.

121. Nicholson R.L. Phenolic compounds and their role in disease resistance / R.L. Nicholson, R. Hammerschmidt // Annu. Rev. Phytopathol. 1992. - V. 30. - P.369-389.

122. Niks R.E. Early abortion of colonies of leaf rust Puccinia hordei in partially resistant barley seedlings / R.E. Niks // Can. J. Bot. 1982. - V. 60. - P. 714-723.

123. Niks R.E. Haustorium formation by Puccinia hordei in Leaves of Hypersensirive, Partially Resistant, and Nonhost Genotypes / R.E. Niks // Phytopathology. 1983 a. - V.73. - P.64-66.

124. Niks R.E. Histology of the relation between minor and major genes for resistance of barley to leaf rust./ R.E. Niks, H.J. Kuiper // Phytopathology, 1983 6 73: 55-59.

125. Niks, R.E. Failure of haustorial development as a factor in slow growth and development of Puccinia hordei in partially resistant barley seedlings / R.E. Niks // Physiol. Mol. Plant. Pathol. 1986. - V. 28. - P. 309-322.

126. Niks R.E. 1987. Nonhost plant species as donors for resistance to pathogens with narrow host range. I. Determination of nonhost status / R.E. Niks // Euphytica. -V. 36. — P.841-852.

127. Niks R.E. Avirulence factors corresponding to barley genes Pa3 and Pa7 which confer resistance against Puccinia hordei in rust fungi other than P. hordei / R.E. Niks, D. ubiales //Physiol. Mol. Plant Pathol. 1994. - V. 45. P. 321-331.

128. Nimchuk Z. Knowing the dancer from the dance: R-gene products and their interactions with other proteins from host and pathogen / Z. Nimchuk, L. Rohmer, J.H. Chang 11 Curr.Opin. in Plant Biol. 2001. V.4. - P.288-294.

129. Newton A.C. Variation for isozymes and double-stranded RNA among isolates of Puccinia striiformis and two other cereal rusts / A.C. Newton, C.L. Caten, R. Johnson // Plant Pathol. 1985. - V. 34.- P.235-247.

130. Ohana P. Stimulation of callose synthesis in vivo correlates with changes inintracellular distribution of the callose synthase activator P-furfuryl-P-glucoside / P.

131. Ohana, M. Bemiman, D.P. Delmer//Plant Physiol. 1993. -V. 101. - P. 187-191.

132. Qku T. Genetic analysis of resistance of wheat cultivars to races and someformae speciales of Erysiphe graminis DC./ T. Qku, S. Jamashita, J. Doi // Ann.

133. Phytopath. Soc. Japan. 1986. - V. 52. -N 4. - P. 700-708.

134. Ortmann I. Establishment of a reliable protocol for the quantification of anoxidative burst in suspension-cultured wheat cells upon elicitation /1. Ortmann, G. Sumowski, H. Bauknecht // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2004. V.64. -N5. - 227232.

135. Parlevliet J. E. Partial resistance of barley to leaf rust, Puccinia hordei. I. Effect of cultivar and development stage on latent period / J. E. Parlevliet // Euphytica. -1975.-V. 24.-P. 21-27.

136. Parlevliet J.E. Components of resistance that reduce the rate of epidemic development / J.E. Parlevliet // Annu Rev.Phytopathol. 1979. - V. 17. - P.203-222.

137. Parlevliet,'J.E. What is durable resistance, a general outline / J.E. Parlevliet // Durability of Disease Resistance / Th. Jacobs , J.E. Parlevliet. — Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 1993. P. 23-39.

138. Parlevliet J. E. Durability of resistance against fungal, bacterial and viral pathogens; present situation / J.E. Parlevliet // Euphytica. 2002. - V. 124. - P. 147156.

139. Perez V. Mapping the elicitor and necrotic sites of Phytophthora elicitins with synthetic peptides and reporter genes controlled by tobacco defense gene promoters / V. Perez, J.-C. Huet, C. Nespoulous // Mol Plant-Microbe Int. -1997. -V.10. P. 750-760.

140. Peterson R.F. A diagrammatic scale for estimating rust intensity of leaves and stem of cereals / R.F. Peterson, A.B. Campbell, A.E. Hannah // Can. J. Res. -1948. Sec. C. - V.26. - P. 496-500.

141. Prell H.H. Plant-Fungal Pathogen Interaction: A Classical and Molecular View /H.H. Prell, P.R. Day Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg; New York; 2000-214p.

142. Puccinia recondita causing leaf rust on cultivated wheats, wild wheats, and rye / Anikster, Y., W.R. Bushnell, T. Eilam et al. // Can. J. Bot. -1997. V. 75. P. 2082-2096.

143. Rao M. V. Influence of salicylic acid on H2C>2 production, oxidative stress, and H202-metabolizing enzymes. Salicylic acid-mediated oxidative damage requires H202 / M.V. Rao, G. Paliyath, D.P. Ormrod // Plant Physiol. 1997. - V. 115. - N1. -P.137—149.

144. Raskin I. Salicylic acid levels in thermogenic and nonthermogenic plants /1. Raskin, Skubatz H., W. Tang//Ann. Bot. 1990.-V. 66.-N 4.-P. 369-373.

145. Raynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electrone microscopy / E.S. Raynolds // J.Cell Biol. 1963. -Nl. - P.208-212.

146. Reddy M.S.S. Resistance genes and their deployment for control of leaf rust of wheat / Reddy M.S.S., M.V. Rao // Int. J. Genet Plant Breed. 1979. - V. 39. -P. 359-365.

147. Reeve R.M. Histological tests for polyphenols in Plant tissues / R.M. Reeve // Stain Technology. 1951. -V. 26. -P. 91-96.

148. Relationship between active oxygen species, lipid peroxidation, necrosis, and phytoalexin production induced by elicitins in Nicotiana / C. Rusterucci, V. Stallaert, M-L. Milat et al. // Plant Physiology. 1996.- V. 111. - P. 885-891.

149. Resistance of Nicotiana benthamiana to Phytophthora infestans Is Mediated by the Recognition of the Elicitor Protein INF1 / S. Kamoun, P. van West, V.G. Vleeshouwers, et al. //Plant Cell. 1998. - V.10. -N.9. - P. 1413-1426.

150. Ride J.P. Lignification in wounded wheat leaves in response to fungi and its possible role in resistance / J.P. Ride // Physiol. Plant Pathol. 1975. - V. 5. - P. 125134.

151. Ride J.P. Lignification and papilla formation at sites of attempted penetration of wheat leaves by non-pathogenic fungi penetration of wheat leaves by nonpathogenic fungi / J.P. Ride, R. B. Pearce // Physiol. Plant Pathol. 1979. - V.15. -P.79-92

152. Riley R. The chromosomal distribution of the genetic resistance of rye to wheat pathogens / R. Riley, R.C.F. Macer // Can. J. Gen. Cytol. 1966. - V. 8. -N 4. -P. 640-654.

153. Roberts W.K., Seletrennikoff C.P. Plant and bacterial chitinases differ in antifungal activity / W.K. Roberts, C.P. Seletrennikoff // J. Gen. Microbiol 1988. -V. 134.-N.1.-P. 169-176.

154. Rohringer R. Calcofluor: An Optical Brightener for Fluorescence Microscopy of Fungal Plant Parasites in Leaves / R. Rohringer, D. Kim, D.J. Samborsky // Phytopathology. 1977. - V.67. - P. 808-810.

155. Rohringer R. A histological study of interactions between avirulent races of stem rust and wheat containing resistance genes Sr5, Sr6, Sr8, or Sr22 / R. Rohringer, W. K. Kim, D. J. Samborski // Can. J. Bot.- 1979. V. 57. - P.324-331.

156. Rubiales D. Characterization of Lr34, a Major Gene Conferring Nonhypersensitive Resistance to Wheat Leaf Rust / D. Rubiales, R.E. Niks // Plant Disease.-1996.-79.-N 12.-P. 1208-1212.

157. Rubiales, D. Defence reactions of Hordeum chilense accessions to three formae speciales of cereal powdery mildew / D. Rubiales, T.L.W. Carver // Can. J. Bot. — 2000.-V. 78.-P. 1561-1570.

158. Ryals J. Systemic acquired resistance / J. Ryals, S. Uknes, E. Ward // Plant Physiol. 1994. - V. 40. - P. 1109-1112.

159. Samborski D.J. Leaf rust of wheat in Canada in 1976 / D.J. Samborski // Can. Plant Dis. Surv. 1976. - V.56. -P.123-125.

160. Samborski D.J. Histological studies on host-cell necrosis conditioned by the Sr6 gene for resistance in wheat to stem rust / D.J. Samborski, W.K. Kim, R. Rohringer // Can. J. Bot. 1977. - V. 55. -N 11 - P. 1445-1452.

161. Santoso M. Development of stem rust on susceptible and resistanr wheat / M. Sanioso, D.S.M. Cheung, HJ. Willets // Trans. Brit. Mycol. Soc.- 1973. V. 60. -N.l. - P. 69-75.

162. Savile D.B.O. Coevolution of the rust fungi and their hosts / D.B.O. Savile // Quart. Rev. Biol. 1971. - V. 46. - P. 211-218.

163. Savile, D.B.O. Taxonomy of the cereal rust fungi / D.B.O. Savile // The Cereal Rusts / W.R. Bushnell, A.P. Roelfs. Academic Press, Orlando, FL., 1984. - Vol.1. -P. 79-112.

164. Schulze-Lefert P. Establishment of Biotrophy by Paarasitic Fungi and Reprogramming of Host Cells for Disease Resistance / P. Schulze-Lefert, R. Panstruga // Annu. Rev. Phytopathol. 2003. - V.41. P. 641-667.

165. Schweizer P. A soluble carbohydrate elicitor from Blumera graminis f. sp. tritici is recognized by a broad range of cereals / P. Schweizer, A. Kmecl, N. Carpita // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2000. - V. 56. - N.4. - P. 157-167.

166. Sears E.R. The transfer of leaf rust resistance from Aegilops umbellulata to wheat / E.R. Sears // Broohaven Sympos. Biol. 1956. - P.9-18.

167. Sears E. R. Genetic control of chromosome pairing in wheat / E.R. Sears // Ann. Rev. Gen. 1976. -V. 10.-P. 31-51.

168. Sela-Buurlage M.B. Only specific tobacco (Nicotiana tabacum) chitinases and beta-1, 3-glucanases exhibit antifungal activity / M.B. Sela-Buurlage, A.S. Ponstein, .A. Bres Vloemans et al. // Physiology. 1993. - V. 101. - P. 857 - 863.

169. Sharma D. The transfer of leaf rust resistance from Agropyron to Triticum by Irradiation / D. Sharma, D.R. Knott // Can. J. Gen.Cytol. 1966. - V.8.- P. 137-143.

170. Shaw B.D. Germination and appressorium development of Phyllosticta ampelicida pycnidiospores / B.D. Shaw, K. Kuo, H.C. Hoch // Mycologia. —1998. — V.90.-N2.-P. 258-268.

171. Shaw M. The physiology of host-parasite relatitons. VII. The effect of stem rust on the nitrogen and amino acids in wheat leaves / M. Shaw, N. Colotelo // Canad. J. Bot.-1961. V. 39.-P. 1351-1372.

172. Shaw M. The physiology of host-parasite relations. XIV. Fine structure in detached, senescing wheat leaves / M. Shaw, M.S. Manocha // Can. J. Bot. -1965 a. V. 43. P. 747-755.

173. Shaw M. The physiology of host-parasite relations. XV. Fine Structure in rust-infected wheat leaves / M. Shaw, M.S. Manocha // Can. J. Bot. 1965 b. - V. 43. -P. 1285-1292.

174. Shipton W.A. A Whole-leaf clearing and staining technique to demonstrate host- pathogen relationships of wheat stem rust / W.A. Shipton, J.F. Brown // Phytopathology. 1962. - V. 522. -N 7. - P. 1313-1316.

175. Signal transduction in resistance to plant viruses /A.M. Murphy, A. Gilliland C.E. Wong et al. //Eur. J. Plant Pathol., 2001.-V. 107.-P. 121-128.

176. Silva M.C. Cytochemistry of plant rust fungus interface during the compatible interaction Coffea Arabica (cv. Caturra) Hemileia vastatrix (race III) / M.C. Silva, M. Nicole, L. Rijo // Intern. J. Plant Sci. - 1999. -V. 160. - P. 79-91.

177. Skidmore D.I. Conidial morphology and the specialization of Bremia lactucae Regel (Peronosporaceae) on hosts in the family Compositae / D.I. Skidmore, D.S. Ingram.- Bot. J. Linnean Soc. 1985.- V. 91. - P. 503-522.

178. Skipp R.A. The effect of Sr6 gene for rust resistance on histological events during the development of stem rust in near-isogenic wheat lines / R.A. Skipp, D.E. Harder, D.J. Samborski // Can. J. Bot. -1974. -V.52. -N5. -P.l 107-1115.

179. Sood P. N. Studies on sunflower rust. VI. Penetration and infection of sunflowers susceptible and resistant to Puccinia helianthi race 1 / P. Sood, N. W. Sackston // Can. J. Bot. 1972. - V. 48. - P. 2179-2181.

180. Spielmeyer W. Identification and validation of markers liked to broad-spectrum stem rust resistance gene Sr2 in wheat (Triticum aestivum L.) / W. Spielmeyer, P.J. Sharp, E.S. Lagudash // Crop Sci. 2003. - V.43. - P.333-336.

181. Stadnik M. J. Inhibition of phenylalanine ammonia-lyase suppresses the resistance induced by benzothiadiazole in wheat to Blumeria graminis f. sp. tritici / M.J. Stadnik, H. Buchenauer // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2000. - V. 57. - N1. -P. 25-34.

182. Stakman E.C. Relation between Piiccinia graminis and plants highly resistant to its attack./ E.C. Stakman // J. Agric. Res. 1915. - V. 4. - P. 193-299.

183. Staples R.C. Nutrients for a rust fungus: the role of haustoria / R.C. Staples // Trends PI. Sci. 2001. - V.6. -N11. - P. 496-498.

184. Systemic acquired resistance in Arabidopsis requires salycilic acid but not ethylene / K. Lawton, K. Waymann, L. Friedrich et al. // Mol. Plant-Microbe Interact.- 1995.-V. 8.-P. 863-870.

185. Takahama U. Hydrogen peroxide-dependent oxidation of flavonoids and hydroxycinnamic acid derivatives in epidermal and guard cells of Tradescantia virginiana L. / U. Takahama // Plant Cell Physiol. 1988. - V. 29. - P. 475-481.

186. The hypersensitive response is associated with host and nonhost resistance to Phytophthora infestans / V.G.A.A. Vleeshouwers, W. van Dooijeweert, F. Govers et al. // Planta. 2000. -N 210. - P. 853-864.

187. Tosa Y. Genetic analysis of the avirulence of wheat-grass powdery mildew fungus on common wheat / Y.Tosa // Genome. 1989. - V.32. - P. 913-917.

188. Tosa Y. The genetics of resistance of hexaploid wheat to the wheat-grass mildew fungus / Y.Tosa, K. Sacai // Genome. 1990. - V. 33. - N2. - P. 225-230.

189. Tucker S.L. Surface attachment and pre-penetration stage Development by Plant Pathogenic fungi / S.L. Tucker, N.J. Talbot // Annu. Rev. Phytopath. 2001. -V.39. -P.385-418.

190. Tuzun S. The Relationship Between Pathogen-induced Systemic Resistance (ISR) and Main (horizontal) Resistance in Plants / S. Tuzun // Eur. J. Plant Pathol. -2001. V.107. —N1. - P.85-93.

191. Tyler B.M. Molecular basis of recognition between Phytophthora pathogens and their hosts / B.M.Tyler // Annu. Rev. Phytopathol. -2002. V. 40. - P. 137-167.

192. Vanacker H. Pathogen-induced changes in the antioxidant status of the apoplast in barley leaves / H. Vanacker, T.L. W. Carver, C. Foyer // Plant Physiol. -1998.-V. 117.-P. 1103-1114.

193. Vanderplank J.E. Disease Resistance in Plants / J.E. Vanderplank New York, London, Orlando: Academic Press, 1984. — 326 p.

194. Van Dyke C.C. Ultrastructure of the host and parasite in interactions of Zea mays with Puccinia sorghi / C.C. Van Dyke, A.L. Hooker // Phytopathol. 1969. -V. 59. -N.12. - P. 1934-1946.

195. Van Ginkel M. Breeding for durable resistance to diseases in wheat: an international perspective / M. Van Ginkel, S. Rajaram // Durability of disease resistance / Jacobs T., Parlevliet J.E. Kluwer Ac.Publishers, The Netherlands, 1993.- P. 259-272.

196. Van Loon L.C. The induction of pathogenesis-related proteins by pathogens and specific chemicals / L.C. Van Loon // Neth. J. Plant Pathol. 1983. - V. 89. - P. 265-273.

197. Van Loon L.C. Induced resistance in plants and the role of pathogenesis-related proteins / L.C. Van Loon // Eur. J.Plant Pathol. 1997. - V. 103. - P.753-765.

198. Van Loon L.C. Systemic induced resistance / L.C. Van Loon // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / A.J.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon — Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000 P.521-574.

199. Vaz Patto M.C. Leaf wax layer may prevent appressorium differentiation but does not influence orientation of the leaf fungus Puccinia hordei on Hordeum chilense leaves / M.C. Vaz Patto, R.E. Niks // EJPP. 2001. - V. 107. - P. 795-803.

200. Versmeyer M. Vertical spore concentrations of three wheat pathogens above a wheat fields / M. Versmeyer, C.L. Kramer, J.R. Burleight // Phytopathol. -1973. V. 63.-P. 211-218.

201. Voegel R.T. The role of haustoria in sugar supply during onfection of broad bean by the rust fungus Uromyces fabae / R.T. Voegel, C. Struck, M. Hahn // Proc. Natl. Acad. Sei USA.-2001. V.98.-P. 8133-38.

202. Watson I.A. Changes in virulence and population shifts in plant pathogens / I.A. Watson // Annual Rev. Phytopathol. 1970. - V. 8 - P. 209-230.

203. White F.F. Prospects for Understanding avirulence gene Function /F.F. White, B. Yang, L. Johnson // Curr. Opin. Int. PI. Biol. 2000. - V. 3. - N4. -P.291-298.

204. Wynn W.K. Appressorium formation over stomates by the bean rust fungus: response to a surface stimulus / W.K. Wynn // Phytopathology. 1976. V. 66. - P. 136-146.

205. Xu H. Role of Calcium in Signal Transduction during the Hypersensitive Response Caused by Basidiospore-Derived Infection of the Cowpea Rust Fungus / H. Xu, M.C. Heath // Plant Cell. 1998. - V. 10. - P. 585-597.

206. Xu H. Early events in living epidermal cells of cowpea and broad bean during infection with basidiospores of the cowpea rust fungus / H. Xu, K. Mendgen // Can. J. Bot. 1991. - V.69. - P.2279-2285

207. Zadoks I.C. On the formation of physiologic races in plant parasites / I.C. Zadoks // Euphytica. 1959. - V. 8. - P. 104.

208. Zimmer D.E. Rust infection and histological response of susceptible and resistant safflower / D.E. Zimmer // Phytopathology. 1965. - V. 55. - P. 296-301.ф^г^гЩШт^.Щтт^ ' У" Г " пшЬЦ,»,1. С*-'«„**•• •

209. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО' ИЗОБРЕТЕНИЯМ-Й ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР : •1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

210. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ21.. 4А21104/30-13 ' ■>■'.•22. 05.05.88 ' . , . '

211. ШОСОБ;.ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ РЖАВЧИННОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ В ЛИСТЬЯХ . ПШЕНИЦЫ ; ,'•"•;.•• .

212. Изобретение относится;к сельскому / ! хозяйству и монет, быть использовано Ь фитопатологии,"микологии, в частности для'обнаружения; возбудителя ржав- . •!чинного заболевания^в листьях пшеницы,

213. Использование фиксатора,'содержаще*-.-, го (фенол-глицерин: молочная кислота: •вода= 1:1:1:5), не включающего эта-;нол,' требует ■ значительного времени

214. Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-технический информационный центр»

215. Настоящий документ удостоверяет, что интеллектуальный продукт под названием

216. Технология выявления мицелия патогенных грибов и защитных реакций в целых листьях растений

217. Представленный Плотниковой Людмилой Яковлевной

218. Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 07 марта 2008г. Под номером 732008000171. Свидетельство1. Регистратор1. Т.Д. Столярова

219. МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ РОССИЙСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ НУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ1. РОСИНФОРМРЕСУРС1. ОМСКИЙ

220. ЦЕНТР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ листок55.012-081. ГРНТИ 34.05.17

221. Технология выявления мицелия патогенных грибов и защитных реакций в целых листьях растений»

222. Назначение новшества: Технология предназначена для выявления мицелия возбудителей грибных болезней, развивающихся в тканях, а также комплекса защитных реакций растений с помощью микроскопии

223. Область применения: Фитопатология, микология, селекция и защита растений.

224. В целом, достоинствами технологии является расширение возможностей исследований объектов, сокращение, объема работы и повышение производительности труда.

225. Стадия освоения: Внедрено в производство. Результаты испытаний, внедрений: Технология обеспечивает получение стабильного результата

226. Технико-экономический эффект: Снижение трудоемкости,повышение производительности труда

227. Сведения о государственной регистрации: ГР 0120.0 509874

228. Сведения об изобретении: Отсутствует

229. Инновационное предложение: Отсутствует

230. Формы и условия передачи результатов НТР: 30 тыс. руб.

231. Возможность передачи за рубеж: Предложение по сотрудничеству,продажа тех. документации

232. Адрес для запроса документов и справок 644008, г.Омск, Институтская площадь, 2. Омский государственный аграрный университет, патентно-информационный отдел, тел. 65-52-55

233. Материал поступил в ЦНТИ: 22 апреля 2008 г.

234. Подписано в печать: 28.04.2008г. Бумага писчая

235. Печатьофсешая Уч.-изд. л. 0,14 60x841/16

236. Проректор по научной работе

237. Зав. лабораторией селекции пшеницы и озимого тритикале

238. Проректор по учебной работе Зав. каф. селекции, генетики и физиологии растений Исполнитель: доцент каф. селекции, генетики и физиологии растеш1. Л.Я. Плотникова1. Н.Г. Казыдуб1. Ю.М. Рогатнев

239. СПИСОК ЗАМЕЧЕННЫХ ОПЕЧАТОК № 4421104; заявл. 05.05.88 г.; зарегистр. 08.08.90 (для служебного пользования).

240. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. / Р.П. Барыкина, Т.Д. Веселова, А.Г. Девятов и др. М.: Изд-во Московского ун-та, 2004 г. - 312 с.

241. Берлянд-Кожевников В.М. Сопряженная эволюция растения-хозяина и паразита и селекция пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине. / В.М. Берлянд-Кожевников // Генетика и селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. М.: Наука, 1974. - С. 17-40.

242. Берлянд-Кожевников В. М. Сезонная динамика популяции бурой ржавчины. / В.М. Берлянд-Кожевников, Н. П. Шитова // Труды V Всесоюз. совещ. по иммунитету растений. 1969. - Вып. 3. - С. 87-89.

243. Благовещенский A.B. Теоретические основы действия янтарной кислоты на растения. / A.B. Благовещенский М.: Наука, 1968. - 117 с.

244. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. Избранные сочинения / Н.И. Вавилов — М.: Наука, 1986. — Т.4. — 520 с.

245. Ван дер Планк Я. Устойчивость растений к болезням / Я. Ван дер Планк М.: Колос, 1972. - 253 с.

246. Винн В.К. Тропизмы грибов и их роль при узнавании растений-хозяев / В.К Винн, Р.К. Стейплз И Борьба с болезнями растений: Устойчивость и восприимчивость; под ред. Р.К. Стейплза, Г.М. Тенниссена. М: Колос, 1984.-С. 50-74.

247. Войтенок Ф.В. Селекция хлопчатника на устойчивость к вилту / Ф.В. Войтенок. -М.: Колос, 1971.-312 с.

248. Волкова Г.В. Мониторинг популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы на Северном Кавказе / Г.В. Волкова, JI.K. Анпилогова, О.Ю. Шаповалова // Микология и фитопатология. 2002. - Т.36. - №5. - С.77-80.

249. Воронкова А А. Причины эпифитотий бурой ржавчины пшеницы в Краснодарском крае/ А А. Воронкова, Т.С. Дубоносов, И.В.Панарин // Ржавчина хлебных злаков. М.: Колос, 1975. - С.80-88.

250. Гешеле Э.Э. Ржавчина хлебных злаков в степях Приишимья / Э.Э. Гешеле // Тр. Респ. Казахск. станции защиты растений. Алма-Ата, 1955. -С. 345-351.

251. Гешеле Э.Э. Болезни зерновых культур в Сибири / Э.Э. Гешеле. — М., 1956.-128 С.

252. Гешеле Э.Э. Особенности развития ржавчинных грибов на хлебных злаках в условиях Западной Сибири / Э.Э. Гешеле. // Тез. докл. ОмСХИ. — Омск, 1958.-С. 54-55.

253. Глянько А.К. Влияние салициловой кислоты на симбиотические взаимоотношения гороха и Я/гг'го&шт \eguminosarum Ьу. \гсеае / А.К. Глянько, Л.Е. Макарова, Г.Б. Лузова // Физиология и биохимия культ, раст. — 2004. Т.36. - №2. - С. 124-130.

254. Горленко М. В. Краткий курс иммунитета растений к инфекционным болезням / М. В. Горленко — М.: Высш. шк., 1962 245 с.

255. Гультяева Е.И. Генетический анализ устойчивости к бурой ржавчине линий мягкой пшеницы, производных Адгоругоп е1ощаШт / Е.И. Гультяева, Л.А. Михайлова, И.Г. Одинцова // Тр. по прикл. ботан., генетике и селекции /ВИР СПб., 1993 - Т. 147. -С.32-35.

256. Джапаридзе Л.И. Практикум по микроскопической химии растений / Л.И. Джапаридзе М.: Сов. наука, 1953. - 236 с.

257. Дмитриев А.П. Выбор оптимального типа устойчивости на основе физиологии взаимоотношений ржавчины и злаков/ А.П. Дмитриев // Изменения патогенных микроорганизмов. М., 1983. - С. 124-135.

258. Дмитриев А.П. Ржавчина овса / А.П. Дмитриев; ВИЗР С-Пб., 2000.112 с.

259. Дмитриев А.П. Сигнальные молекулы растений для активации защитных реакций в ответ на биотический стресс / А.П. Дмитриев // Физиология растений. -2003- Т. 50. -№.3. С. 465-474.

260. Дьяков Ю.Т. О симпатрическом видообразовании у грибов/ Ю.Т. Дьяков, С.Н. Лекомцева // Биол. науки. 1984. - №11. С. 11-16.

261. Дьяков Ю.Т. Популяционная биология фитопатогенных грибов / Ю.Т. Дьяков -М: Изд.дом «Муравей», 1998. 380 с.

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

263. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов М.: Колос, 1985.-351 с.

264. Жуковский П.М. Генетические основы происхождения физиологических рас грибного паразита и поиски устойчивого генотипа растения-хозяина / П.М. Жуковский // Генетика. 1965. - №6. - С.137-148.

265. Жуковский П. М. Сопряженная эволюция растения-хозяина и паразита / П.М. Жуковский // Генетические основы селекции растений на иммунитет. -М.: Наука, 1973. С. 120-135.

266. Зайцева Л.Г. Прорастание уредоспор и проникновение ростковых трубок Puccinia graminis f. sp. tritici в листьях сеянцев устойчивых и восприимчивых растений / Л.Г. Зайцева, С.Н. Лекомцева // Биол. науки. -1976.-№8.-С. 73-79.

267. Захаров И. А. Генетика микроорганизмов / И. А. Захаров, К. В. Квитко Л.:Изд. ЛГУ, 1967,- 256 с.

268. Зеленин A.B. Люминесцентная цитохимия нуклеиновых кислот / A.B. Зеленин. -М.: Наука, 1967. 136 с.

269. Иммунологическая характеристика редких видов пшеницы: методическое указание — Л.: ВИР, 1975. 49 с.

270. Камераз А.Я. Генетика устойчивости картофеля к патогенам / А.Я. Камераз, И.М. Яшина, Н.П. Склярова // Генетика картофеля. М.: Наука, 1973.-С. 175-232.

271. Киселев Е.П. Селекция и семеноводство картофеля на Дальнем Востоке / Е.П1 Киселев, А.К. Новоселов — Хабаровск, 2001 326 с.

272. Коваленко Е.Д. Иммуногенетические методы создания болезнеустойчивых сортов зерновых культур. 1. Генетическая структура популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Е.Д. Коваленко, А.И. Жемчужина, H.H. Крятева // Arpo XXI. 2000: - № 4. - С. 14-15.

273. Коваль С.Ф. Изогенные линии пшеницы: монография / С.Ф. Коваль, B.C. Коваль, В.П. Шаманин Омск, 2001 - 152 с.

274. Кривченко В.И. Идентифицированные гены устойчивости растениям к болезням и возможность их практического использования / В.И. Кривченко // Генетика 1994. - Т. 30. -№ 10. - С. 1443-1342.

275. Кривченко В.Н. Наследование устойчивости тритикале к бурой ржавчине / Иммунитет культурных растений к болезням и вредителям: Сб. научн. тр. по прикл. бот., генет. и селекции / В.И. Кривченко, К.М^ Абдуллаев Л.: Изд-во ВИР, 1985. - С. 41-47.

276. Крупнов В.А. Чужеродные гены для улучшения мягкой пшеницы / В.А. Крупнов, С.Н. Сибикеев // Идентифицированный генофонд растений и селекция; ВИР СПб: ВИР, 2005. - С.740-757.

277. Лапочкина И.Ф. Чужеродная генетическая изменчивость и ее роль в селекции пшеницы / И.Ф. Лапочкина // Идентифицированный генофонд растений и селекция; ВИР СПб: ВИР, 2005. - С.684-739.

278. Лебедев В.Б. Защита пшеницы от бурой ржавчины в Нижнем Поволжье. 1. Особенности эпифитотиологии, сезонный прогноз вредоносности болезни / В. Б. Лебедев // Arpo XXI. 1999. -№12. С. 14-15.

279. Лебедев В.Б. Защита пшеницы от бурой ржавчины в Нижнем Поволжье. 2. Реакция районированных сортов и коллекционных образцов пшеницы на бурую ржавчину / В.Б. Лебедев // Arpo XXI. — 2000. №1. — С.8.

280. Лебедева Т.В. Генетика устойчивости пшеницы к мучнистой росе / Т.В. Лебедева // Идентифицированный генофонд растений и селекция; ВИР -СПб: ВИР, 2005. С.527-543.

281. Лесовой М.П. Гистологические особенности развития 77 расы Puccinia triticina Erikss. / М.П. Лессовой, Т.Г. Зражевская // Микология и фитопатология 1973. - Т. 7. - №4. - С. 322-327.

282. Мартынов С.П. Генеалогический анализ современных сортов озимой мягкой пшеницы / С.П. Мартынов, Т.В. Добротворская // Селекция и семеноводство. -2001. №1-2. - С.47-54.

283. Методы экспериментальной микологии: справочник. Киев: Наукова думка, 1982. —551 с.

284. Мешкова Л.В. Структура популяции бурой ржавчины / Л.В. Мешкова, Л.П. Россеева // Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем: материалы II Всерос. съезда по защите растений. (С-Петербург 5-10 декабря 2005 г.). — СПб., 2005.-С. 513-515.

285. Мироненко Н.В. Молекулярно-генетические механизмы специализации возбудителей «гельминнтоспориозных» пятнистостей зерновых культур: автореф. дисс. .докт. биол. наук: 03.00.24, 03.00.15 / Н.В. Мироненко. — СПб., 2005. -45 с.

286. Михайлова JI.A. Структура популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы на территории СНГ. III. Оценка степени сходства популяций в 1988—1990 гг. / Л.А. Михайлова // Микол. и фитопатол. 1995 а. - Т. 29. -Вып. 3.-С.45-51.

287. Михайлова Л. А. Структура популяций возбудителя бурой ржавчины на территории СНГ. IV. Оценка степени сходства популяций в 1991—1993 гг. / Л:А. Михайлова // Микол. и фитопатол. 1995 6. - Т. 29. - Вып. 4. - С. 4852.

288. Михайлова Л. А. Структура популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы на территории СНГ. V. Ареалы популяций и направления миграции спор / Л.А. Михайлова // Мнкол. и фитопатол. 1996 а.- Т. 30. - Вып. 3. - С. 84-91.

289. Михайлова Л.А. Закономерности изменчивости популяции возбудителя бурой ржавчины и генетический контроль устойчивостипшеницы к болезни: автореф. дисс.докт. биол.наук : 03.00.24, 03.00.15 /

290. Л.А. Михайлова-1996 б 38 с.

291. Михайлова Л.А. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине / Л.А. Михайлова // Идентифицированный генофонд растений и селекция. СПб: ВИР, 2005.-С.513-526.

292. Михайлова JI. А. Ареалы популяций возбудителя листовой ржавчины пшеницы / JI.A. Михайлова, С.В. Васильев // Микол. и фитопатол., 1985. Т. 19.-Вып. 2.-С. 158-160.

293. Михайлова JI.A. Гены устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и предложения по их территориальному размещению / JI.A. Михайлова, Е. И. Гультяева // Генетика, 1994. Т.ЗО (Приложение): - С. 102.

294. Михайлова JI. А. Лабораторные методы культивирования, возбудителя * бурой ржавчины пшеницы Puccinia recóndita f.sp. tritici Rob. ex Desm. / Л.А. Михайлова, K.B. Квитко // Микол. и фитопатол. 1970. -Т. 4. - С.269-273.

295. Михайлова Л! А., Структура популяций возбудителя бурой ржавчиньг пшеницы. II. Оценка степени сходства популяций на территории СССР/ Л.А. Михайлова, Л. Г. Тырышкин // Микол. и фитопатол. 1989. - Т. 23. — Вып. 5. -С. 458-464.

296. Молодченкова О.О. Предполагаемые функции-салициловой кислоты* в> растениях / О.О. Молодченкова // Физиология и биохимия культ, растений; — 2001. Т. 33: -№ 6. - С. 463-473.

297. Молодченкова О.О. Особенности реакций проростков кукурузы, Hat воздействие биотических и абиотических факторов / О.О. Молодченкова, В.Г. Адамовская, О.В. Тихонова, Б.Ф. // Физиол. и биохим. культ, раст. -2007.- Т.39.-№6.-С. 496-504.

298. Нилова В. П. Влияние возрастных особенностей обмена веществ листьев пшеницы на их восприимчивость к бурой ржавчине / В.П. Нилова, В.Ф. Рашевская // Тр. ВИЗР. 1954. - Вып. 5. - С. 56-61.

299. Нилова В. П. О влиянии бурой ржавчины на обмен-веществ пшеницы / В.П. Нилова, Н.Г. Степанова // Тр. ВИЗР. 1958. - Вып. 13: - С. 185-192.

300. Общая и молекулярная фитопатология: учеб. пособие / Ю.Т. Дьяков; О.Л. Озерецковская, В.Г. Джавахия, С.Ф. Багирова и др. М:: Изд-во-Общество фитопатологов, 2001. - 302 с.

301. Одинцова И. Г. Горизонтальная устойчивость пшеницы, к бурой ржавчине, связанная с неэффективными генами вертикальной устойчивости.

302. Сообщение 1. Устойчивость моногенных линий пшеницы серии Thatcher / И. Г. Одинцова, Л.А. Михайлова // Генетика. 1988. - Т. XXIV. - С. 1041-1047.

303. Одинцова И.Г. Горизонтальная устойчивость: генетика и возможности преодоления паразитом / И. Г. Одинцова, Л.Ф. Шеломова // Изменчивость фитопатогенных микроорганизмов. — М.: Колос, 1983. С.51-60.

304. Озерецковская О. Л. Проблемы специфического фитоиммунитета / О. Л. Озерецковская // Физиология растений. 2002. - Т. 49. - № 1. — С. 148-154.

305. Павлова Т.В. Роль миграции спор возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recóndita Rob. ex Desm. f. sp. tritici в формировании популяций и возникновении эпифитотий / Т.В. Павлова, Л.А Михайлова // Микол. и фитопатол. 1997. -Т. 31. - №5. - С.60-66.

306. Пирс Э. Гистохимия / Э Пирс М.: ИЛ, 1962 - 386 с.

307. Плотникова Л .Я. Клеточные механизмы иммунитета к бурой ржавчине видов-нехозяев и устойчивых видов злаков / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус // Микол. и фитопатол. 2007 а. - Т. 41. - №5. - С. 461-470.

308. Плотникова Л.Я. Цитофизиологические особенности проявления генов устойчивости к бурой ржавчине, перенесенных в мягкую пшеницу от дикорастущих злаков / Л.Я. Плотникова, Ю.К. Кнаус, Л.В. Мешкова // Микол. и фитопатол. 2007 б. - Т. 41. - №4. - С. 362-373.

309. Плотникова Л.Я. Технология выявления мицелия патогенных грибов и защитных реакций в целых листьях растений: свидетельство на интеллектуальный продукт / Л.Я. Плотникова № 73200800017. Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» 07.03.08 г. -2008 а.

310. Плотникова Л.Я. Влияние поверхностных свойств и физиологических реакций растений-нехозяев на развитие клеточных структур-ржавчинных грибов / Л.Я. Плотникова // Цитология. 2008 б. - Т. 50. - №5. - С. 439-446.

311. Плотникова Ю.М. Условия формирования инфекционных структур Puccinia graminis f. sp. tritici in vitro / Ю.М. Плотникова, Л.Н. Андреев, Г.В. Сережкина // Изв АН СССР. Сер. биол.- 1977. - №1. - С. 90-93.

312. Плотникова Ю.М. Ультраструктура гаусториального аппарата гаусториального гриба Puccinia graminis f.sp. tritici в разных по устойчивости сортах пшеницы / Ю.М. Плотникова, Г.В. Сережкина, JI.H. Андреев // Микол. и фитопатол. 1980. - Т. 14. - С.356-361.

313. Рейтер Б. Г. Фитопатологические и иммунологические основы снижения ущерба от бурой ржавчины пшеницы в Западной Сибири : автореф. дис. . докт. биол. наук : 03. 00.15 / Рейтер Бруно Генрихович. — Киев, 1984.-42 с.

314. Рейтер Б.Г. Характеристика популяции бурой ржавчины Puccinia recóndita Rob. ex Desm. F. sp. tritici Erikss. в свете теории «ген-на-ген» / Б.Г. Рейтер, Л.В. Нерпина // Науч. тр. ОмСХИ; ОмСХИ 1974. - Т. 123. - С. 121125.

315. Рейтер Б.Г. Ультраструктура хлоропластов пшеницы при поражении бурой ржавчиной / Б.Г. Рейтер, Л.Ю. Юдкин // С-х. биология 1981. - Т. 16. - №.1. — С. 87-91.

316. Рейтер Б.Г. Субмикроскопическая организация Puccinia recóndita Rob. ex Desm. f.sp .tritici и клеток листа Triticum aestivum / Б.Г. Рейтер, Л.Ю. Юдкин, Н.Б. Юдкина // Микол. и фитопатол. 1976. - Т. 10. - Вып. 4. -С.257-261.

317. Рогозина Е.В. Доноры устойчивости картофеля к патогенам и качества продукции / Е.В. Рогозина, С.Д. Киру // Идентифицированный генофонд растений и селекция СПб: ВИР, 2005. - С.443-470.

318. Рубин Б.А. Биохимия и физиология иммунитета растений: учеб. для вузов / Б.А. Рубин, Е.В. Арциховская, В.А. Аксенова М.: Высш. шк., 1975. -320 с.

319. Санин С.С. Фитосанитарный мониторинг: современное состояние и пути совершенствования // Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства: сб. тр. Всерос. съезда по защите растений (С-Пб, декабрь 1995). -С-Пб, 1997. -С.166-176.

320. Сваминатан М. Селекция растений и победа над голодом / М. Сваминатан // Генетика и благосостояние человечества: тр. XIV междунар. генетического конгресса. -М.: Наука, 1981. С. 247-263.

321. Сережкина Г.В. Цитологические особенности паразита и растения-хозяина при поражении пшеницы стеблевой ржавчиной: автореф. дисс. . канд. биол. наук: 03.00.12. / Сережкина Галина Владимировна. М.,1981. -22 с.

322. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации: приложение к журналу «Защита и Карантин растений». 2002. №6. - 250 с.

323. Стекмен Э. Основы патологии растений / Э. Стекмен, Дж. Харрар. -М.: ИЛ, 1959. -540 с.

324. Степанов К.М. Распространение инфекционных болезней растений воздушными течениями / К.М. Степанов // Тр. по защите растений. Сер. II. Фитопатология. - 1935. - Вып.8. - С. 1-68.

325. Степанов К. М. Грибные эпифитотии / К.М. Степанов. М., Сельхозиздат, 1962. - 186 с.

326. Степанов К. М., Чумаков А. Е. Прогноз болезней сельскохозяйственных растений / К.М. Степанов, А. Е. Чумаков. Л.: Колос, 1967.-207 с.

327. Стратегия селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье. 1 Бурая ржавчина, мучнистая роса, пыльная и твердая головня / M.JI. Веденеева, Т.С. Маркелова, Т.В. Кириллова, Н.В. Аникеева // Arpo XXI. -2002.-№2.-С. 12-13.

328. Тарчевский И.А. О вероятных причинах активирующего действия янтарной кислоты на растения // Янтарная кислота в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве / / под ред. М.Н. Кондрашовой — Пущино, 1997. С. 217-219.

329. Тарчевский И.А. Элиситор-индуцируемые сигнальные системы / И.А. Тарчевский // Физиология растений. 2000. - Т. 47. - №2. — С .321-331.

330. Тарчевский И. А. Янтарная кислота миметик салициловой кислоты / И.А. Тарчевский, Н. Н. Максютова, В.Г. Яковлева // Физиология растений, 1999.-Т. 46. — №1—С. 23-28.

331. Тарчевский И. А. Микоплазма-индуцированные и жасмонат-индуцированные белки растений гороха / И.А. Тарчевский, Н. Н. Максютова, В.Г. Яковлева // Докл. РАН. 1996. - Т. 350. - С.544-545.

332. Траншель В. Г. 1939. Ржавчинные грибы как показатель родства их хозяев в связи с филогенезом ржавчинных грибов / В. Г. Траншель.,- Сов. ботаника, № 6. С. 13-18.

333. Тютерев C.JI. Научные основы индуцированной болезнеустойчивости растений: монография / C.JI. Тютерев СПб.: ООО «Инновационный центр защиты растений» ВИЗР, 2002. - 328 с.

334. Уикли Д. Электронная микроскопия для начинающих / Д. Уикли М.: Мир, 1975.-325 с.

335. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине / В.М. Берлянд-Кожевников, А.П. Дмитриев, Е.Б. Будашкина [и др.] Новосибирск : Наука, 1978. - 306 с.

336. Хохряков М. К. Некоторые вопросы систематики грибов / М. К. Хохряков // Труды ВИЗР, 1951. Т. 3. С. 222-234.

337. Хохряков М.К. Проблема вида и видообразования у грибов / М. К. Хохряков // Труды ВИЗР. 1954. - Вып. 23. - С. 159-166.

338. Хохряков М. К. О виде у грибов / М. К. Хохряков. Бот. журн.- 1955. -Т. 40.-№ 1.-С. 31-45.

339. Цицин Н.В. Отдаленная гибридизация растений / Н.В. Цицин // Сб. избр. статей и докл. — М.: Наука, 1978. 72 с.

340. Чигрин В.В. Фенольные карбоновые кислоты и лигнин в листьях сортов яровой пшеницы устойчивых и восприимчивых к стеблевой ржавчине /В.В. Чигрин, Л.В.Розум, М.Н. Запрометов // Физиол. растений. 1973. - Т. 20.-С. 942-948.

341. Чумаков А.Е. Защита пшеницы от ржавчины / А.Е. Чумаков Л.: Колос, 1964.-100 с.

342. Шифман И.А. Методы и результаты гибридизации форм бурой ржавчины / И.А. Шифман // Труды ВИЗР. 1958. - Вып. 10. - С. 137-151.

343. Электронномикроскопические методы исследования биологических объектов. / В.И. Бирюзова, В.Л. Боровягин, В.П. Гилев, и др. М.: Изд. АН СССР, 1963.-204 с.

344. Юдкин Л.Ю. Электронно-микроскопическое изучение гаусториального аппарата возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Л.Ю. Юдкин, Б.Г. Рейтер // Микол. и фитопатол. 1978. - Т. 12. -№ 6. - С.479-483.

345. Юдкина Н.Б. Эктофитная стадия развития бурой ржавчины в различных по устойчивости сортах яровой пшеницы / Н.Б. Юдкина, Б.Г. Рейтер, Л.Ю. Юдкин // Научн. тр. /СибНИИСХ. 1979. -Т.27. - С.22-27.

346. Юсупова З.Р. Влияние хитоолигосахаридов на образование перекиси водорода и активность анионных периоксидаз в колеоптилях пшеницы / З.Р., Юсупова, И.Э. Ахметова, P.M. Хайруллин // Физиология растений. 2005. — Т. 52.-№2.- С. 238-242.

347. Able A.J. Role of reactive oxygen species in the response of barley to pathogens / A. J. Able // Protoplasma. 2003. - V. 221. - N1-2. - P. 137-143.

348. A Central Role of Salicylic Acid in Plant Disease Resistance / T. P. Delaney, S. Uknes, B. Vernooij et al. // Science. 1994. - V. 266. - P. 1247-1250.

349. A gene encoding a protein elicitor of Phytophthora infestans is down-regulated during infection of potato / S. Kamoun, P. van West, A.J. de Jong et al. // Molec. Plant Microbe Inter. -1997. - V. 10. - P. 13-20.

350. Aist J.R. Papillae and related wound plugs of Plant cells / J.R. Aist // Ann. Rev. Phytopathol. -1976. V.l4. - P. 145-163.

351. Allen F. H. E. Resistance of potato tubers to infection by Phytophthora injestans: a structural study of haustorial encasement / F.H.E. Allen, J. Friend // Physiol. Plant Pathol. 1983. - V. 22. - P. 285-292.

352. Allen R. F. Cytologycal studies of infection of Baart, Kanred and Mindum wheats by Puccinia graminis tritici forms III and XIX / R. F. Allen // J. Agr. Res. -1923 a. V. 26. - P. 571-604.

353. Allen R. F. A cytological study of infection of Baart and Kanred wheats by Puccinia graminis tritici / R.F. Allen // J. Agr. Res. 1923 b. - V. 23. - P. 131151.

354. Alien R. F. Cytological studies of forms 9; 21 and 27 of Puccinia graminis tritici on Khapli Emmer / R.F. Allen // J. Agr. Res. 1926. - V. 32. - P. 701-725.

355. Alvarez Mi E. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease resistance / M. E. Alvarez // Plant Mol. Biology. 2000. - V. 44. - P. 429 -442.

356. Anker C. C. Prehaustorial resistance to the wheat leaf rust fungus, Puccinia triticina in Triticum monococcum (s.s.) / C.C. Anker, R.E. Niks // Euphytica. -2001.-V. 117. P.-209-215.

357. Apoga D. Adhesion of conidia and germlings of the plant pathogen Bipolaria sorokiniana to solid surfaces / D. Apoga, H. Jansson, A. Tunlid // Mycol. Res.-2001.-V. 105.-N 10.-P.1251-1260.

358. Apostol I. Rapid stimulation of an oxidative burst during elicitation of cultured plant cells /1. Apostol, P. F. Heinslein, P.S. Low // Plant Physiol. 1989.-V. 90.-P. 109-111.

359. Arora Y.K. Interrelation between peroxidase, polyphenoloxidase activities and phenolic content of wheat resistance to loose smut / Y.K. Arora, D.S. Wagle // Biochem. Physiol. Pflanzen. -1985. -P. 75-80.

360. Association between avenalumin accumulation with co-segregation of victorin sensitivity and crown rust resistance carrying the Pc-2 gene / S. Mayama, A.P.A. Bordin, T. Morikawa et al. // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1995 6. - V. 46.-P. 263-274.

361. Baker C.J. Active oxygen in plant pathogenesis / C.J. Baker, E.W. Orlandi // Annu. Rev. Phytopathol. 1995. V. 33. - P. 299-321.

362. Baker B. Signaling in Plant-Microbe Interactions / B. Baker, P. Zambryski, B. Staskawicz // Science. 1997. V. 276. - P. 726-733.

363. Baum, B.R. Rusts (Uredinales) of Triticeae: evolution and extent of coevolution, a cladistic analysis / B.R. Baum, D.B.O. Savile // Bot. J. Linn. Soc. -1985.-V. 91- P. 367-394.

364. Beardmore J. Cellular lignification as a factor in the hypersensitive resistance of wheat to stem rust / J. Beardmore, J.P. Ride, J.W. Granger // Physiol. Plant Pathol. 1983. - V. 22 - P. 209-220.

365. Beissmann B. Elicitor-active glycoproteins in apoplastic fluids of stem-rust-infected wheat leaves / B.Beissmann, W. Engels, K. Kogel // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1992 - V. 40. - P. 79-89.

366. Bennett E.G.A. Resistance to powdery mildew in wheat: a review of its use in agriculture and breeding programmes / E.G.A. Bennett // Plant Pathol. 1984. -V. 33.-P. 279-300.

367. Bent A.F. Plant disease Resistance Genes: Function meet structure / A.F. Bent// The Plant Cell. 1996. - V.8. - P. 1757-1771.

368. Benzothiadiazole, A Novel Class of Inducers of Systemic Acquired Resistance, Activates Gene Expression and Disease Resistance in Wheat / J. Gorlach, S. Volrath, K. Knauf-Beiter et al. // The Plant Cell. 1996. - V. 8. -N4-P. 629-643.

369. Berna A. Regulation by biotric and abiotic stress of a wheat germin gene encoding oxalate oxidase / A. Berna, F. Bernier // Plant Mol. Biol. 1999. - V. 39. -P. 539-549.

370. Bhattacharia P. K. Nucleic acid and protein changes in wheat leaf. Nuclei during rust infection / P. K. Bhattacharia, J. M. Naylor, M. Shaw // Science. -1965.-N 3703.-P. 1605-1607.

371. Bothmer R.Genetic resources in Triticeae / R. Bothmer, O. Von Seberg, N. Jacobsen//Heredity. 1992. - V.l 16.-P. 141-150.

372. Bracker C: E. Ultrastructure of fungi / C. E. Bracker // Annu. Rev. Phytopathol. 1967. -V. 5. - P. 343-374.

373. Bracker C. E. Ultrastructure of the haustorial apparatus of Erysiphe graminis and its relationship to the epidermal cell of barley / C. E. Bracker // Phytopathology. 1968. -V. 58. - P. 12-30.

374. Brown J.F. The relationship between hypersensitivity tisuue and resistance in wheat seedlings infected with Puccinia graminis tritici / J.F. Brown, W.A. Shipton, N.H. White // Ann. Appl. Biol. -1966. -V. 58. -N2. P. 279-290.

375. Browning A. Multiline cultivars as a means of disease control / A. Browning, K.J. Frey // Ann. Rev. Phytopathol. 1969. V. 7. - P. 355-382.

376. Burdon J.J.Isozyme analysis indicates that a virulent cereal rust pathogen is a somatic hybrid / J.J. Burdon, D.R. Marshall, N.H. Luig // Nature. 1981. - V. 293.-P. 565-566.

377. Burdon J J. Isozyme studies of the origin and evolution of Puccinia graminis f.sp.iritici in Australia / J J. Burdon, D.R. Marshall, N.H. Luig // Austral. J. Biol. Sci. 1982. - V. 35. - P. 231-238.

378. Burdon J.J. Isozyme uniformity and virulence variation in Puccinia graminis f.sp.tritici and P. recondita f.sp.tritici in Australia / J J. Burdon, N.H. Luig, D.R. Marshall //Austral. J. Biol. Sci. 1983. - V.36. -P. 403-410.

379. Bushnell W.R. Physiology of fungal haustoria / W.R. Bushnell // Annu. Rev. Phytopathol.- 1972.-V. 10.-P. 151-176.

380. Bushnell W.R. Suppressors of defense reactions: A model for roles in specificity / W.R. Bushnell, J.B. Rowell // Phytopathology 1981. - V. 71. -P.1012—1014.

381. Bushnell W.R. Hypersensitivity in rusts and powdery mildews / W.R. Bushnell // Plant infection: the physiological and biochemical basis / Y. Asada et al. Springer, Berlin, 1982. - P. 97-116.

382. Caldwell R. M. Breeding for general and/or specific plant disease resistance / R. M. Caldwell // Proc. 3rd Int. Wheat Genetics Symp. / K.W. Finley, K.W. Shepherd / Aust. Acad. Sci. — Canberra: Australia, 1968. — P. 263-272.

383. Cameron R.K. Intercellular salicylic acid accumulation is important for age-related resistance in to Pseudomonas syringae / R.K. Cameron, K. Zaiton // Physiol. Mol. Plant Pathol.- 2004. V. 65. - N4. - P. 197-209.

384. Cartwright D. W. Histological and biochemical nature of'durable' resistance to yellow rust in wheat / D. W. Cartwright, G. E. Russel // Proceedings of the 5th European and Mediterranean Cereal Rusts Conference. Ban and Rome, 1980. — 1980.-P. 23-26.

385. Carver T.L.W. Effects of host resistance on the development of cereal mildew / T.L.W. Carver // Ann. Report Welsh Plant Breed St. 1977. - P. 210225.

386. Carver T.L.W. Phenolic biosynthesis inhibitors suppress adult plant resistance to Erysiphe graminis in oat at 20 °C and 10 °C / T. L.W. Carver, L Zhang, R. J. Zeyen // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1996 - V. 49. - P. 121-141.

387. Catalogue of gene symbols for wheat / R. A. Mcintosh, G.E. Hart, K.M. Devos et al. // Proc. of the 9th Intern. Wheat Gen. Symp. Canada, Saskatoon, Saskatchewan, 1998. V. 5. - 236 p.

388. Chang-Kui D. Jasmonate and salicylate induce expression of pathogenesis-related protein genes and increase resistance to chilling injury in tomato fruit / D. Chang-Kui, Chien Yi Wang, Gross K.C.// Planta. 2002. - V. 214. - N 5. - P. 895-901.

389. Characterization of wheat translocations conferring resistance to diseases and pests: current status / B. G. Friebe, B. Jiang, W. J. Raupp et al. // Euphytica. -1996.- Nl.-P. 59-87.

390. Chen C.Y. Features of the rapid cell death induced in cowpea by the monokaryon of the cowpea rust fungus or the monokaiyon-derived cultivar-specific elicitor of necrosis / C.Y. Chen, M.C. Heath // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1994. -V. 44.- P. 157-170.

391. Chen Z. Active oxygen species in the induction of plant acquired resistance by salicylic acid / Z. Chen, H. Silva, D.F. Klessig // Science. 1993. V. 262. - P. 1883-1885.

392. Chen Z. Induction, Modification, and Transduction of the Salicylic Acid Signal in Plant Defense Responses / Z. Chen, I. Malamy, J. Henning et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. -V. 92. - P. 4134-^237.

393. Chong J. Ultrastructure of haustorium development in Puccinia coronata avenae: Some host responses / J. Chong, D.E. Harder // Phytopathology. 1982. — V. 72.-P. 1527-1533.

394. Chou C. K. An electron microscopy study of host penetration and early stages of haustorium foramation of Peronosppora parasitica (Fr.) Tul. on cabbige cotyledons / C. K. Chou // Ann. Bot. 1970. - V. 34. - P. 189-204.

395. Coffey M. D. The fine structure of two rust fungi. Puccinia helianthi and Melampsora lini / M.D. Coffey, B.A. Palevitz, P. J. Allen // Canad. J. Bot. 1972a. Vol. 50. P. 231—240.

396. Coffey M. D., Palevitz B. A., Allen P. J. Ultrastructural changes in rust-infected tissues of flax and sunflower / M.D. Coffey, B.A. Palevitz, P. J. Allen // Canad. J. Bot. 1972 6. -V. 50. - P. 1485-1492.

397. Coffey M. D. Nutrition of Melampsora lini and Puccinia helianthi / M.D. Coffey, P. J. Allen // Trans. Brit. Mycol. Soc. 1973. - V. 60. - P. 245-260.

398. Coffey M. D. Flax rust resistance involving the K gene: an ultrastructural survey / M. D. Coffey // Canad. J. Bot. 1976. - V. 54. - P. 1443-1457.

399. Coffey M. D. A quantitative histological and ultrastructural analysis of interactions between flax rust and near-isogenic host lines varying in their degree of in compatibility / M.D. Coffey, PJ. Allen //Canad. J. Bot. 1983. - V. 61. - P. 1831 -1850.

400. Coffey M. D. Peroxidase activity and induced lignification in rusted flax interactions varying in their degree of incompatibility / M.D. Coffey, D.S.M. Cassidy // Can. J. Bot. 1984. -V. 62. - P. 134-141.

401. Collins T.J. Synergistic induction of wheat stem rust appressoria by chemical and topographical signals / T. J. Collins, B.M. Moerschbacher, N. D. Read // Physiol Mol. Plant Pathol. 2001. V. 58. - P. 259-266.

402. Colon L.T. Resistance to late blight (Phytophthora infestans) in ten wild Solatium species / L T. Colon, D. J. Budding // Euphytica. 1988. - P. 77-86.

403. Colon L. T. Partial resistance lo late blight (Phytophthora infestans) in hybrid progenies of four South American Solanum species crossed with diploid S. tuberosum / L T. Colon, R.C. Jansen, D. J. Budding // Theor. Appl. Gen. 1995. -N90.-P. 691-698.

404. Comparison of Local and Systemic Induction of Acquired Disease Resistance in Cucumber Plants Treated with Benzothiazoles or Salicilic Acid / V. Narusaka, Y. Narusaka, T. Horio et al. // Plant Cell Physiol.- 1999. -V. 40. N4. -P.388-395.

405. Cotter R.U. A synthetic hybrid of two varieties of Puccinia graminia / R.U. Cotter, BJ. Roberts // Phylopathol. 1963. - V.53. -N3. - P. 344-346.

406. De Jong C. Early defence responses induced by AVR9 and mutant analogues in tobacco cell susensions expressing the Cf-9 resistance gene / C. De Jong, G. Honee, H. A Matthieu et al. // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2000. - V. 56.-N4.-P.169-177.

407. Deising H. Differentiation and cell wall degrading enzymes in the obligately biotrophic rust fungus Uromyces viciae-fabae / H. Deising, M. Rauscher, M. Haug // Can. J. Bot. 1995. - V.73 (Suppl.l). - P. 624-631.

408. De Wit P.J.G.M. Pathogen avirulence and plant resistance: a key role for recognition./ P.J.G.M. De Wit //Trends in Plant Science. -1997. V: 2. -N12. - P. 452-458.

409. Dickinson, S. Studies in the physiology of obligate parasitism. 4.The formation on membranes of haustoria by rust hyphae and powdery mildew germ tubes / S. Dickinson // Ann. Bot. USA. 1949. - V.13. - P. 345-353.

410. Dixon R. A. Stress-induced phenylpropanoid metabolism / R. A. Dixon, N.L. Palva//Plant Cell. 1995. -V. 7. - P. 1085-1097.

411. D'Oliveira B. Aecial state of Puccinia recóndita on Ranunculaceaes and Boroginaceae in Portugal / B. D'Oliveira, D.J. Samborski // Cereal rust conference, 1964. Cambridge, 1966.-P. 133-150.

412. Dong Lin K.G.Osmotin over expression in potato delays development of disease synotims / K.G. Dong, P.M. Lin Raghothama, R.A. Hasegawa // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. -V. 91. -N5.-P. 1888-1892.

413. Dumas B. Tissue-specific expression of grmin-like oxalate oxidase during development and fungal infection of barley seedlings / B. Dumas, G. Freyssiner, R.E. Pallet // Plant Physiol. 1995. - V. 107. - P. 1091-1096.

414. Durner J. Salicylic acid is a modulator of tobacco and mammalian catalase / J. Durner, D.P. Klessig // J. Biol. Chem. 1996. 271. 46. P. 28492-28501.

415. Dyakov Y.T. Population biology of phytopathogenic fungi / Y.T. Dyakov, M.V. Gorlenko // Sov. Sei. Rev. F. Physiol. Gen. Biol., Harwood Acad. Publ. UK, 1989. V.4. — P. 1-35.

416. Ehrlich H. G. Electron microscopy of the host parasite relationship in stem rust of wheat / H.G. Ehrlich, M.A. Ehrlich //Amer. J. Bot. 1963. - V. 50. - P. 123-130.

417. Ehrlich M. A. Ultrastructure of infection hyphae of P. parasiitica / M.A. Ehrlich, H.G. Ehrlich // Can. J. Bot. 1966. - V. 44. - NI 1. - P. 1495-1503.

418. Ehrlich M. A. Lomasomes in wheat leaves infected by Puccinia graminis and P. recóndita / M. A. Ehrlich, J.F. Schafer, H.G. Ehrlich // Can. J. Bot. -1968. -V. 46.-P. 17-20.

419. Ehrlich M. A. Fine structure of the most-parasite interfaces in mycoparasitism / M. A. Ehrlich, H.G. Ehrlich //Annu. Rev. Phylopathol. 1971. -V. 9.-P. 155-184.

420. El-Gazzar A. Systematic implications of susceptibility to Uromyces rusts in Leguminosae / A. El-Gazzar // Advances in legume systematics / R.M. Potil, P.H. Raven. Royal Botanic Gardens. Kew, England, 1981. - P. 979-994.

421. Ellingboe A.H. Genetics of host-parasite interactions / A.H. Ellingboe // Encyclopedia of Plant Physiology / R.Heitefuss, P.H.Williams. Springer, Heidelberg, New York., 1976. - P. 761-778.

422. Elmhirst J.F. Interactions of the bean rust and cowpea rust fungi with species of the Phaseolus-Vigna plant complex. I. Fungal growth and development / J.F. Elmhirst, M.C. Heath // Can. J. Bot. 1987. - V. 65. - P. 1096-1107.

423. European virulence survey for leaf rust in wheat / A., Mesterhazy, P. Bartos, H. Goyeau et al. // Agronomie. 2000. - N20. - P.793-804.

424. Evans J.B.P. The development of the Uredomycelia / J.B.P. Evans // Ann.Bot., 1907. V.6. -P.441-446.

425. Eversmeyer M.G. Epidemiology of Wheat Leaf and Stem Rust in the Central Great Plains of the USA / M.G. Eversmeyer, C.L. Kramer // Annu Rev. Phytopathol. -2000. V. 38. -P.491-513.

426. Fernandez M.R. Cytological responses induced- by five phytopathogenic fungi in a nonhost plant Phaseoliis vulgaris / M;R. Fernandez, M.C. Heath // Can.J.Bot 1986-V. 64. - P. 648-657.

427. Flor H.H. The complementary genie systems in flax and flax rust / H.H. Flor // Adv. Geenet. 1956. - V. 48. - N8. - P. 29-54.

428. Flor H.H. Flax cultivars with multiple rust conditioning genes / H.H: Flor, V.E. Comstock// Crop Sei. 1971. -V. 11. -N.1.-P.16-25:

429. Frantzen J. Resistance in populations /J. Frantzen // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / AJ.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon -Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000. P. 161-188

430. Frazer R.S.S. Special aspects of resistance to viruses / R.S.S. Frazer // Mechanisms of Resistance to Plant Diseases / AJ.Slusarenko, R.S.S. Frazer, L.S. van Loon Kluewer Ac.Publ, the Netherlands, 2000. - P.479-518.

431. Frey K.J. Registration of multiline E69 and multiline E70 oat cultivars/ K.J. Frey, J.A. Browning, R.L. Grindeland // Crop.Sci. -1971 a. V.l 1. -N6. - P. 939-940.

432. Frey K.J. Implementation of oat multiline cultivar breeding / K.J. Frey, J.A. Browning, R.L. Grindeland // Mutat. Breed. Disease Resis., Vienna, 1971 6, Discuss. P. 159-169.

433. Frey K.J. Management of host resistance genes to control diseases / K.J. Frey, J.A. Browning, M.D. Simons // Z. Pflanzenkrakh. 1973 - V. 80. - N3/4. -P. 160-180.

434. Freytag, S. Carbohydrates on the surface of urediniospore- and basidiospore-derived infection structures of heteroecious and autoecious rust fungi / S. Freytag, K. Mendgen // New Phytol. 1991. - V. 119. - P. 527-534.

Информация о работе

Плотникова, Людмила Яковлевна
доктора биологических наук
Москва, 2009
ВАК 03.00.24

Диссертация

Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh." - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Цитофизиологические основы взаимоотношений организмов в патосистеме "Puccinia triricina Erikks. - виды семейства Poaceae Barnh." - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы