Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Цитологические аспекты вирусоустойчивости растений сахарной свеклы при различных типах инфекционного процесса

ВАК РФ 03.00.06, Вирусология

Автореферат диссертации по теме "Цитологические аспекты вирусоустойчивости растений сахарной свеклы при различных типах инфекционного процесса"

10 п Г '¡С; и к ! / ЛлЯ ¡¿¡¿О

НаЦмОкалька академ£я наук УгграТин 1нстнтут м1кроб1олог!Т I в!русологи 1м. Д. К. Заболотного

На правах рукопису

КОЛЕСНИК Любов Ваашвна

ЦИТОЛОГ1ЧН1 АСПЕКТИ В1РУС0СТ1ЙК0СТ1 РОСЛИН ЦУКРОВИХ БУРЯК1В ПРИ Р13НИХ ТИПАХ 1НФЕКЦ1ЙН0Г0 ПРОЦЕСУ

03.00.06 — ш'русолопя

Автореферат дисертац!? на здобуття паукового ступеня доктора б!олопчних наук

КиТв - 1996

Диссртащею е рукопис.

Робота -виконана у в^ддШ фшшатогенних в1русш Гнституту мжробюлогп 1 в1русолоп1 1м. Д. К. Заболотного НАН Укра!ни.

Оф1ц111н1 опоненти: доктор бюлопчних наук, академш АТН Украши, професор К1ШКО Я. Г.,

доктор бюлопчних наук СИЛАЕВА А. М.,

доктор бюлопчних наук ДМИТР16В О. П.

Провщна оргашзащя: Московський державний ушверситет ¡м. М. В. Ломоносова.

Захист вщбудеться < ^ » 19

К о

год. на засщанш спещал!зовано1 вчено! ради Д 01.81.01 при 1нстигуп мжробюлогп 1 в1русолога ¡м. Д. К. Заболотного НАН Украши за адресою:

252143 КиТв 143, вул. Заболотного, 154.

3 дисертащею можна ознайомитися у б1блютещ 1нституту мшробюлоги 1 в1русологп ¡м. Д. К. Заболотного НАН Украши.

Автореферат розкланнн -» --- 199 £>р.

Учений секретар спещал1зовано1 вчено!' ради

Л. М. ПУР1Ш

- г -

В геном! цукрових Суряк1в не !дентиф1ковая1 детерм1нзн-тя crlKKocri до Bl^ciB, щс П урзжують, аде на практиц! ви-. коркстовулться сорги i селекц!йн1 л!н11, як! в1др1аняються за продуктивная та сярмнятдивхстю до Bipyoiq жовтухи i woза!га 0уряк1в. Тому, неэважаичи на те, щэ ВлБченкя sipyc-них хвороб цукрових буряк1в проводилось i PSHiHiQ, не в1дпала неоС-Чдн1сть глкбокого 1 детального визчевдя б!ологП эбуд-нкк1в вipyoHHX'хвороб, мзхан1Э;...в ix взаемов1днотенъ з xni-т ингма рослин-хазя!в, природ и - ctIiikoctI окремих copriB до Ярусного уражэнн«, природних захисних резкц!й рослкн, а та-кож фактор!в, ер на них впливэогь. Так! доол!дження дозволять одержати дан!, нео5х!дн1 для створення теорП кл!тинно! резистентное?! росдин до BipyciB, та радройити корисн! в се-лекцП методи твстузання. Кр1м того, знаняя основнкх iisio-1ог!чша i б!ох!м!чних аоказник!в 2за8моз1днсллекь м!х росли-В8ми ! вирусами, южливо, допомсжуть розробити нов! перспек-тивн! методи Соротьби а хворобами оослин спрямован! на оти-' ыуляц!ю эалисних механ1эм!в кл1ткни.

Mem ma задач1 досхХджвякя. Основною мэто» роСоти бул*. досл1дхення .¡габмоЕ!дношень BipyoiB 1 роолин при р!знкх типах 1нфекц1йкого - ароцесу для вивчення кл1тинних механ1зм1в BipycocTifiKOCTi рослин. Зокрема вир!шувались так! задач1:

- _1денткф1куващ основы! эбудники в!русних хвороб цукрових буряк1в на територ!! Укра1ни, одержати очицен! препарата »ipyciB та д!агностичн1 антксироватки;

- провести оц!нку в!русост1йкост! основних районованих сорт!в цукрових бурякав та дкких вид!в Beta для виявленяя BiflHOt.-iO ст!йких роолш!, придатних для вивчення кл!тинних а:русiwr/KOBafjix захисних процес1а;

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОЬОТИ

Атуадън1^.т> проблем. Одним 1з основних фактор!е, щэ спричинюють значн1 втрати урожаи с1дьськогосподарських культур, в в!руьн1 хвороби, в боротьб1 а якиыи х!м1чн1 гасоби далоефективн! 1 можуть використовуватися лихе для аниценнл комах-аереноснкк1в. Тому головним напрямком у вахист1 рослин в1д в1русних 1кфем1й б запровадження в практику стХйких сорт1в. Виведеняя в1руооот1йккх сорт1в с!лъськогосподарсысих культур повинне базуватися на глибоких знаниях проСлеии ст1йкост1 рослил, щр схошшють р!ан1 тили вгаеиов1дкошень рослин 1 в!рус1в, як}. лроявляються в локал1гац1Л 1нфекцП або в с .ютемяоиу П розповсюджеян1. На сьогодн1аш1й день добре вивчен1 взабмов1днсшэння обмеженого кола рослин 1 па-тоген!в лише при реакцП ньдчутливост1, щр вирадаеться у форыуванн! локальних некроэ1в 1 сбиеженн! системного транспорту 1нфекц11. Проте майже зовс1м не вивчен1 механ!зш1 то-лерантност1 та польово! ст!йкост1, а ;,ля 01лыпост1 систем вэаемов1дноп:екня м!ж а:русним 1 кл1тинним геномами колива-ються в широких межах 1 проявляются р1аниыи симптомами, вяутр1шнъокл1тщтими модиф1кад1ями тоир. " даному випадку при вибор1 в1"юа 1 ст1йких сорт1в до патогена селекцЮнеру повинн1 допомогти оснсэн1 критерП в1руссст1йкост1, виведен! з конкретного досл1дження взаеиов!днсЕень в!русу з кл1тинаш чутливих 1 в!днос«о спйких рослин. Але до цього часу прог-рео у дан1й облает! залишаеться недостатн1ы, щр в повны ш-р! стосуеться також вэаемоа1днолень м1ж в!р/сами ! кл!тинэыи р1гних за сприйнятдив1стю рослин цукрових 0уряк1в - одк1в! э пров!днкх :ехн!чних культур в УкраШ.

динзм1ц1 розвитку в1русно1 1кфекц11. Вперше в Ук-аШ 1ден-тиф1гавзио ¿зоыэтричний Eipyc слабкого половтхння Оурякхв та детально вивчен1 особливост! улътраструктури 1нф1кованих рослкя-хаэя!в. В ультсатонких spiaax кд1тин флоеми листя цукрових Сурлк1в э симптомами ховгухи i моаа;ки гиявлена зм1шана 1нфекц1я BipyciB, м1коплазио- та рикетс1бпод1бних орган!зм1в 1з спецу.31чною лока:1зац1ею та улътрзструктурою.

За данями досл1д*0ння репрс^укцП BDM, . вид!леного з рослин цукрових буряк1в, встановлено, ир 1нф9кц1я LJM у -а-них рослин лекал!зовака первинккми 1нфекц1Йними локусаш, 1ндукуе наСугу "¡TiKKiCTb 1 процеси г!перллаз11 в прилеглих до 1нф: званих кл1тинах паренх1ми чегофглу 1 пров1дно! сис-теми, щр прнзводить до порушення м!жкл1тинного i судинного транспорту BipycHol 1нфекц11. Вивчення осоОливостей 1нфек-ц1йного процесу ВТМ при штучному зярахешп рослит цукрових Вуряк1в св!дчать, що витзробуван1 сорти б ст!йкиуи до 1нфек-ц11 ВТМ, в бегемгп: ших 1нф1коваяих тканинах яких в1д0ува-еться процеси репл1кацП та м!жкл1тинного транспорту Bipycy, а систеиЛий транспорт через пров!дну систему не в1дбувагт1-ся. При цьому Еиявлена висока 1нактивувча здатн1сть клЛиниях компонент!.в листя Суряк1в здо 1нфекЩйност1 ВТМ. Дсхз-л!джен1 кекпонентний склад, ф!г.:ко-х1м1чн1 властивост1, xi-ui4Ha природа антиЫрусного компонента (АЕК) сосу, иехан!гм 1нактивуючо1 дП ABK. мсжливост1 практичного застосування.

Анал13 результате досл!джвнкя репродукцП, Oio-, цито-х1ы!чних i ультраструктурних особяивостей вэавмодП м1д вирусами i Kaiтинами при р1эних типах 1нфекц1иного прсцесу дав п!дставу висунути щп<"ч1тичну кскцепц1ю резл!зацП природних кя1тинних uexaHlsuiB в1русост1йкост! випробуваних рослин.

- досл1диги осоСлквост! реяродукцП BipyciB жовтухи та иозаХки луряк!в в кл!тинах р!знкх га спркйнятлиБ1сата сорПв;

- 1дентиф1кувати Bipyc могавки буряк1в га исрфолог1чнкм типом в1русоспециф1Чних цидХндричних вкдюченъ;

- вивчити удьхраотруктуру кл!ткн рослин-хазяХв, заражекнх вiрусом слабкого пожо^т!ння Суряк1в;

- досл1дити особливост! репродукцП та 1нфвкц1йного про-цесу у рослин цукровйх буряк1в, штучно зарзжених в1русаыи ог1рково1 та тютюнсв01 мозаики, для виявлення кл1тинних фак-тор!в, щр вшшваать на пригн1чення nponeciB репд1кац11 та системного транспорту Blpyois;

- вивчити механ1зы антив1русно! дП кл1тинних кошшнент1в а ¿летя Суряк1в та можливост1 1х практичного аастооу: зня.

Иаукоза aosuasa. В1русолог1чним анал!аом 1з уражених рослин цукрових буряк!в Еид1лвн1, кр1и широко рОЗПОВСЕДЖвКИХ Bipy^ 1в жовтухи (,ВКБ) i uaaa'iKK буряк1в (ВМБ), в!руси ^saS-кого половт1ння 0уряк1в (ВСПБ), ог1рково! (ВОМ) та тютюново* (BTW) мозаШи. Проведена оЩнка районованж сорт!в цукровкх 0уряк1Б, серед ягах за спршнятдквЮтю та польовою ст1йк1отю до BipyciB влд!лен1 в!дносно ст1ик1 сорта, придатн! для вив-чення р<рус1ндукованих кл1тинних зах :сних прсдес1в. Встанов-лено, щр р1зний ступ1нь сприйнг'пли80ст1 рослин до ВЖБ супро-водхуегься локал1вац1бю slpycy тканинами фдоеш чи иеаоф1ду листа та 1ндукц1еп локальних автол!ткчних структур; вияв-лений прямий ав'язок Mix функдЮнуванням л1зосомалъногр ком-партыента кИтин до заражения i появи симлтом!в та сортовою ст1йк!стю до 1нфекд11 ШВ. Проведена клаоиф1кащя ВМБ за морфолог1чнкм типом в1русоопециф1чних протеХнових цил1ндрич-них вклочень та встановлен! зм!ни ультраструктури кдХткн у

- 5 - .

Практчяе значения. 1дентиф1кац1я в1рус!в з аикоркстая-ням специф!чних ыетод5в д!агностики, вилробування селекц1й-:.ого матер!алу, новях сорт!в та г:Срщцв на ст!кк1сть до в1-русного урзхення, досд!джекня захисних кз!ткяних реакц1й на вторгнення в1русу роаглирили критррН р 1 русост 1 йкост 1

рослин, яй мо&уть бути вгелючен1 в гагата ну систему засо01в захисту рослин в1д в!русних хвороб. Зокремз, одержан! очще-н1 препарат» в!рус1в,. латогенпих для цукрових буряк1в, та д!агностичя1 • антисщхзватаа ыгасуть зккоркстозуватися прк .¿а-сових акап1гах ка досл1дно-селекц1йких стаяц!ях та нас!н-еицьких государствах. Проведэ;.! досл1дхенкя розширшш коло збудник!в хвороб залишво! техн1чво1 культури в УКраШ: за-хьорювання типу жозтух та мозаТки спричингазться нэ т1льки давно в1домими в!русачи ловтухи та моза!хи буряк!в, а також в1руоами слабкого пажовт1ння буряк!в. ог!рксво1 мозаики, м1-коплагмо- та рикето1бпод1бЕими орган1змами. Вивчення оптимальных умов д1! та механизму анткф1тоз1русяо1 дп клИшгаих компояент!в я листя,Оурякгв, а такок 1х р1стсткыулшоч1 гхзс-тивост! в1дкриваять перспективу практичного застосування природного еколог1чно безпечного засобу при виропуванн! овс-чевих культур.

• Електронограф!одержан! автором у процео1 викоиання роботи, включен! г дов1дник "Микроорганизмы - возбудители болезней растенш": /Ки!в, 1988/ як !лвстра:Цйний матер!ал. Матер!али дисертац'П мохуть слугувати навчалънии пооЮнкксм для с1/двнт!в бЮлогхчних факудьтет!в та початкузочих фгтов!-русолог!в, цитолог1в.

Апробзц1я робот. Матер1ади дисертацП допов!дались та обговорюзалиоь. на И конфгренц!! НДР а електроннох м!кроеко-

nil (Дрезден, 1984), Всесовз.нарздах э 1мук1тету с.-г. культур до в1руснкх хвороб та пк1дннх1в (ЕИльнюс, 1984; Рига, 1986), YI, YII ЭЧздах УШ, I з'1зд. УМТ (Донэцьк, 1984; Чер-н1вц1, 1989; Одеса, 1993), YII а'1гд1 ВЫО (Алма-Ата, 1985), Всесоюз. конф-ц!ях "Фитонциды. Бактериальные болезни растении" (Ужгород, 1985; Лъв1в, 1990), Y Укр.б1ох1м. з'1гд1 (1вано-0р., 1987), XIII Бсессгз. конф-цП з електршно! м1к-роскопП (Звенигород, 1988), Всесоюз.наук.-практич. сем1нар1 "Индуцированная устойчивость с/х культур к фитоттогенчм" (Роотов-н/Д, 1989), Шжнарод.симп. з ф!тов1русолог1Г (Eöepc-вадьд, 1989; Ялта, 1994), Всесоюз. конф-цП "Микробиол. и Си-отехнол. основы интенсиф. растениеводства и кормопроизводства" (Алма-Ата, 1990), Наук. конф-ц!Л, присвячен!й 100-р1ччп в1дкриття BipyoiB Д. I Лваковськии (Ростов-н/Д, 1992), заеданиях в!дд!лу 4>1тсшатогенних BipyoiB та секцП "Молекулярна С1олог1я" 1нотитуту м1кроб!олог11 1 в1руоологП HAH Укра1ни.

Пубя1кац,а: за матер1алами дисертацП опубл1ковано 40 роб1т, в тому числ! 15 статтей у в!тчизняних та заруб 1жних журнала-,.

Структура та об'ей робот. Дисертац1я викладена в 1-му том1, ыЮтить вотуп, огляд л1тератури (2 глави), опкс мате-р1ал1в та матод1в доол1дження, експериыентадъну частину (3 глави з обговоренням результат1в), п1дсумки, висновки, список цитовано'1 л!тератури (744 джерела) та додаток електро-нограф1й. Текст викладена на 306 стор. малжнопису, включав 19 таблиць, 65 рисунк!В. Додаток вм!щув 137 електронограф1й з п!дписами та список умовних позначекь.

Конкрепйа особиста участь автора. Робота вкконана автором особисто, в1дпоз!дно до плану тематичних досл1джень

В1дд!ду ф1топгтогенних в!рус!в IMB HAH Укра1ни протягом 1982 -1993 рр. Деяк1 досл!лження 61олог11 збудник!в в!русних хво--jö цукрових буряк1з, 1дентиф!кац!я BipyoiB, одердання анти-скроваток, оЩнка районованих сорт1в цукрових Суряк1в ка Bi-pycooTiÜKici-Jb, вирощуванпя росл:™ та сдзрхзнкя !н$°кц!йного матер!аду проведен! за участи к.с/г.н. Н.Б.Порембсько! та 1нжеяера r.B.Kpassoi. Постановка задач!, електроннс-м1крос-Koni4Hi, С! о-, цитох1м1чя1 та !нл! досл!дхення, !нтерпрета-

ц!я одержаних результатов проведен! автором оссбисто.

i

На захисп вилссяпася яаслтуш! подохеяня:

- положения про корэляц!ю Mi:>- фунтионуьанням д!зосомаль-ного компартменту кл1тин та сортовою симптоматичною ст!йк!с-то цукрових буряк1в до в1русно1 !нфекц!:;

- твердження про те, ир локальная характер 1нфэкцП в!ру-су оПрково! моза!ки у рослин цукрових буряк1з зумовлений

' в!рус!ндукованиш кл1.тинеими механ1эмами bipycoctiiikocti, що призводять до обмеження м1жкл1тинного i судкнного транспорту !нфекц!5;

- положения про те, щр цукрсз1 Оуряки е ctIiikhmk до в!ру-су твтюново! моза!ки: безс-имптомна 1нфекц!я в 1нокульоваялх тканинах пов'язана з 1нактивац1ею Bipycy, лригн1ченняи матричной активност1 г'русно! РНК та синтезу б!лка, розпеплен-ням структурного б!лкз антиз!русним кл1гйнним компонентом з протеазноп активн1стю;

- цигаШтичну концепд!ю реал1эац!1 природних кгатинних механ-dMiB BipycccTiÄKOCTi росхин, зг1дно з якою взаемиз1д-ношення м1ж кд1тинним та в!русним геномами 1ндукупть ультра-структурн! перебудови кл!тини, цо призводять до пригн!чен.та репл!кад!' деструкцП та системного транспорту Bipycy.

- 8 -

II. ОБ'бКГИ ТА МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ

В робот! використовувалисъ рс^лини цукрових CypHKiB (Beta vulgaris L. v.saocharifera Alef.) та рослкни-1ндикато-ри piaRoT таксонам1чно1 приналежност1. Для лабораториях дос-д1джень в!дбирали полъов! sразки з листя та щлкх рослин цукрових буряк1в з симптомами BipycHoro ушкоджекня, як! пс-TiM висаджували в теплиц1 або ве-етащйному будиночку. CiK з даних рослин з метоп 1дентиф1кацИ патогена викорк товувади як 1нокулш для штучного заражения рослин-1ндикатор1в.

Для очистки BipyciB ia Хнокулъованих рослин заотосову-зали м^оди диференщйного центрифугузання за схемами р1зних автор!в, розробленими для конкретного Bipycy. Так, при очисти ЕКБ з рослин Tetragon!a expansa, .гарзжених ва допо-мотоо попелиць, эастосовували методику Kassanis et al. /1977/. ВСПБ з листя кольорово! капуоти чистили за- модиф1ко-вакою нами схемоо Duffus, Russell /1975/. Для очистки ВМБ використовували pi3Hi рослини та схеми, запропонован1 Gruntzir> Fuchs /1979/, Fuji saw а et ah /1983/ та Van der Meer, Garnett /1987/. 1золят Bipycy oripKOBO'i моза!ки э лиотя цукрових буряк!в, очияували а рослин тютюну га схемою Lot et al. /1972/; ВТМ - за методикою Wetter, Bernard /1977/. KoHHöHTpayin Bipycy визнзчали спектрофстометрично, беручи до ' увати,' шр коефЩ1бнт екстинкцП при 260 нм дор!вшое 2,9; . 2,4; 2,7 та 6,0 оптичним сдиншдм для ВЖВ, ВМБ, ВТМ та BQM В1ДП0В1ДН0.

Для 1дентиф1кацП BipyciB i виявлення в!русного антиге- -ну в екотрактах рослинних тканин використовували як специ-ф!чн1 стаидартн! антксироватки, так i одержан! нами в лабо-

ратсрнкх уиовах 1кун1зац1ея кролик!в очищеноя BipycHo» cycneHsieic sa гагалъкоприйнятими методами.

1нактивупчу здатн!сть кл1тшших екстракт1з з листя цук-рових буряк!в визначали г>Лшуванням р!вних об'ем1в досл!джу-еллсго рсз'шну тч очупрйних npenaDaTiB 3ipyciB з наступким тестуванкям на рсхзлинах-1ндикаторач. 1нг1бувапня 1нфекц1йно-от1 Bipycy в доол1д! виракали у в!дсотках е!дносно контролю.

Визчення ф1знкотх1м1чних зластивостей iHriöiTopy з листа цукрових Суряк1в'"псюодили за методами, описаниш в рсбо-т! Smookler /1971/, природу та механ!гы антив1русно! дН вивчали за сучасними С1оф1эичгог л методами (визначекня пла-вучо! густкни препарата ультрацентрифугуванням в град1ент1 густини CsCl, розд!лекня öi.TKiB 1зоелектрофокусувакням в бо-рат-пол1ольн!й систем! /Троицкий, Ажицкии, 1982/, досл!джен-ня дН речовини на матричну активн!сть в1русно! РНК в некл!-THHHiй систем! трансляцП In vitro /Клеменс, 1987/ та iH.).

Шдготовку препарат!в для електронно-м!кроскоп1чного та цитох!м1чного досл1джекня проводили за методами, ояисаними в монограф1ях в!домих аь.юр1в /Гаиер, 1974; Уикли, 1975/.

Активн1стъ кисло! фосфатаги ьизначали колор.чметричним методом за ®1ске-Суббароу /Белозерский, Г; :скуряков, 1951/. BwicT 01лка в роол: ¡них екстрактах визначали аа к1крО!.<етодои Bradford /1976/.Електрофоретичний анал1з б1лк!а проводили за методом диск-електрофореэу в пол1акрилам1дному гелх СПААГ) /Остэрман, 1931/ в нагивних та деиатуровачих умовач /Laemrnii, 1970/, в лужн!й 0уферн1й систем! за Davis /1а64/.

BipycHy РНК вид1ляли з очищеного препарату ВТМ за фе-нольно-детергентнии методом /Гаврилова, Спиркн, 1959/. Електрофор.'з РНК проводили в li-ному агароэнсму гел! /Остер-

мая, 1031/. Наявя1сть смужок на пластинках гелю ревстрували фотографувакням в УФ-св1тл1 (пл1вка "Микрат").

Статисгичну оОробку експеримек.альних даних проводили sriдно з Апмар1ним та iH. /1975/ при plEHi значущрст1 р-0,05.

III. В10Л0Г1Я ОСНОВКИХ ЗБУДКИК1В В1РУСКИХ ХВОРОБ ПУКРОВЖ БУРЯК1В В УМОВАХ УКРА1КИ

При обстежэшй цукрових бурякЛв в основних бург'^ос1кякх областях Укра!ни наьш встановлено, шр симптоми жоатушного захворавання чи моэа!ки р1эного типу домЛнують над immüM симптомами ураження. При в1вуалън1й од1нц1 в середньоиу к1льк!сть хворих роолин в пол! становить в!д 30 до 70%, а за " умов сухого л!та - до 907., особливо нзс!нбввих.

В бурякосШих областях У крайни на момент наших дослужен* районовано.С1ля 20 сорт1в в основному укра1нсько1 се-лэкцП. Кралдами з.них за продуктивна™ в Ялтушк1вська одно-HaciHHSBa 20, Юв1лейна, Б1лоцерк1вський пол1гЮрид, проте вони ур-",;уЕться як жовтухои, так i моза!кою. Ураження Bipyc-нкми хворобами u/крових буряк1в призводигь до спаду продук-тивност1 рослин (втрати урожаю коренэплод!в иожуть становити 30-40Z, насЛння - 40-60Z, зяиженчя цукристост1 на 1,5-5,07.), а таксж до эб!льаення фракцП дробного наспння 1з знижекою життездатнЛстю. Кр1м того, Лмуноферментним ananisoM хворих рослин встановлена нас1ннбва передача ВЖБ, .щр являе собою значну загрозу майбутньому урожаю.

Проведений нами протягом 1982-1032 рр. анал1з зраак.1в рослин цукроЕих буряк!в з в1русними симптомами ураженъ з ви-користанням б1олог!чклХ та електрсннз-м1кроокоп1чних метод!в

показав, то захворювання буряк1в в Укра!н! викликаються в1-руса'ж моза!ки, жовтухи, слабкого пожовт1ння буряк1в, моза!-л oripKa, KiJiLUOBOl ruMMHOTocTi титюну, татаново! мозаТки. Економ!чного значения на даний пэрход набуваать ВЬЕ.ВЖВ та ВСПБ, втрати урожаи в!д котрих визначачться зтамом Bipycy, сприйнятлив1ста сорту та часом зарачення рослпн.

3 сольовнх зразк!в цукрових буряглв нами вздолено два штамп EZB - звичайний та некротичнкй (група клостеров1ру-с1в); два р!аккх за ¿¿рудентнЮтю 1воляти BXffi (груп.з по: iBi-pyciB); вперше 1дентиф!ковако ЕСПБ - предстазника групи лзо-TeoBipyclB. Визначек! öioxoriш! властивост!, одержан! очищен! препарати Bipyois та д!агноотичн1 ачтксироватки, як1 використовувалксь для оц!нки антивирусно'; ст!йкост! основних районованих, перспективких сорт1в i г1бридних лШй цукрових 6уряк1в, а також диких вид!в Beta. Проводилась в!эуэльна ouiKKa ypaxsHocTi рсслкн на сортозях пос!вах В.ЧйС та досд1д-них полях Верхняцько! дссл1дно-селекц!йно1 станцП ВНИС, визначався серолог!чний титр BipyciB жозтухи та моза!ки бу-ряк!в, а також проводився елгктронно-м1кроскоп1чний контроль. Дал! досл!дження, хоч i не виявили серед рсду Beta, в тому чкслх диких B/oiiB, резистеятних до Bi усних хвороб роо-лин, проте за дани, л 3-х вегетац1йних дослав дозволили ви-Д1ЛИТИ За СПРИЙНЯТЛИВ1С!ТШ Та ПОЛЬОВОЮ СТ!ЙК!СТЮ ДО iSOJlHTiB BKS i ВМБ три групи 1з 12 районованих copTiE цукрових буря-к!в: сильно сприйнятлив! (ураження 60-807.), середньоуражува-Hi (¿0-357. урэлення) та в!дносно ст:йк1 сорти (урз>'.ення 10-157.). В!дпов!дно серолог1чкий титр Bipycy у розподглэнкх за сприйнятлив!стю грузах в!др!знязся в1д 1:512 - у слабкоу-ражузаних до 1:4096 - у сприйнятливо! групи рослкн, за дея-

киии'в1дхиленяяш! у окремих сорт!в (рио. 1, 2).

1 - Льговська 108; 2 - Молдавська однонао1нкева 41; 3 -Кяргизька одконаСчнева 25; 4 - ЛПГ-Ю; 5 - ДО пол1г1б-рид; б - Б1лоцерк1вський псшг1бркд 2;'. 7 - В1лоцер-к1вс! /а орнонас!ннзва 34; 8 - Верхняцька 103; 9 - Шв-нхчно-Кавказька 42; 10 - Б1йська однонао!ннвва 12; 11 -МО 80; 12 - Уладовська однонас!ннева 20 -0 - X урахених рослкн; «—• серодоПчний титр в!русу •

В смЩзльних,польавкх досл!дженнях впливу птамэвзго складу в1рус!в на сприйнятлив1с?ь 1 продуктквн!сть деяких перспектив«.®: селекц1йнкх лШй ВНИС було встаноБлено, цр на высокому провокзц1йному 1нфекц1йнсму фон!, ствсреному штуч-нш 1 'природниы эарахенням, випробувая1 рослини реагують портному (таОл. 1). При цьому'штаьа'в1русу значно ьаливапть

100

819*

и s

rt

о, >>

vî. 40

Рис. 2. Ураження районованих сорт!в цукрових 0уряк!в вiрусом жовтухи буряШв (н&кротичний штаы): 1 - Льговська 1СЗ; 2 - Мэлдавська одкснасхннева 41 ¡ 3 - Кнргизька однона-cíhhsb3 25; 4 - VC под!г!брид; 5 - ППГ-10; 5 - Б1лоц5р-к1вський пол!г1брид 2; 7 - П1вн1чнс-Кавкааька 42; 8 -Б1лоцерк!вська однокас!ннеза 34; В - Верхняцька ЮЗ; 10 - В!йська однонас1ннбва 12; 11 - Уладовсъка однона-с!шшва 20i 12 - Ш 80 Умовн! лозяаче:::« гад! х, як sa рас. 1

на продуктивн!сть рослин, 1, як видно з даних табл. 1, нек-ротичний штам. ВЖо викдикав знижвння ваги корен!в 1 эбору цукру . у в1днсоно стчйких селектйних л!я!й, проте nopíB-нянно is стандартна сортом Рамонськии 08 (РС6), дан! сорти s бШш ст1йюши за ступеней ураження.

Таблвдя 1

Вшшв в1русно! жвфекц!! на р!зн1 га сприинятлив*отю селекц1нн1 л1н11 ц/крових 0уряк1в (досл1дно пола ВНИС, середне а 4 х позторноотей)

Селек Штам Жовтуха К о а а I к а Зб1р

ц!й- в!русу-------------•---------------------- цукру Уро-

\

ний довту- 7. .урахе- Ступ1нь I /раже- Муп1нь з 1-го жай,

номер. хи" них рос-ураження, .них рос-ураження, коре- ц/га . лиз. Сал лив бал ня, г

Р06 н 95,8 0,48 87,4 2,40 30,5 270,0

(стан- г 85,4 0,33 72,В 1,97 40,0 309,1

дарт) вел 93,0 0,70 91,5 2,56 41,3 297,5

АЖ н 70,8 0,35 32,3 0,58 54,1 331,6

ВКИС з ■ 69,1 0,37 26,4 0,62 57,1 39В,0

.ВСП 83,7 0,21 33,3 0,70 55,9 386,6

АМ н 83,8 0,39 13,7 0,19 49,4 40В, 0

ВНИС 3 55.0 0,24 4,5 0,11 53,9 367,С

ВСП 84,7 •0,34 19,8 0,14 49,1 401,0

ПримЛтка: ~ н, э - в!дпов1дно некротичнии та звичайний шташ Е1руоу хавтухи 0уряк1в, В'1 - в!руо олаОкого подовт1ння буряк!в

Кр1м того, кеэвахзпчи на аагальний високий в!дсоток' уракених ' рослин, селэкц!йн1 'л1н11 ВКИС в1др1энялись вчд стандартного сорту видос продуктивного (нг 15-181).

• Лан! доол1д*ення покагують, ар при лор1внянч! сорт!в за

ураженням на природному 1яфекц1йному фон! при одночасн1й оц1нц1 н-' продуктивн1сть 1СЯУ5 можаивЮть в1д6ору 21ДН0СЮ ст!йкис сорт1в, придатнж для зикористання як в г-лэкц!йвому прсцес1, так 1 при прсмнслоЕому 1х вирощуванн!. Представлен! нам селекц!йн1 л1н!1 ВНИС, в1дносно ст1йк1 до ВМБ 1 ВЖВ, в подальшому Оули п"корпс;тан1 як об'екти для зкзчэння захиснкх процес1в, як! розвиваю&ся в кл1тинах у в1дпов!дь на !ноку-ляц1я в!русу, пор1вняпнп а чугливим стандартнкм сортом.

iy. 0с03лив0ст1 " ребродукцп в1рус1в цукрових буряк1в

в kjiithhax р13них за отрийншшстю рослин-хаэя!в

Blpycu жовпухи буряк1в. Р1зна сприйнятлив!сть Bipy-с!в жовтухи та мозаЧки селегаЦйних л!н!й цукрових 0уряк1в зумовлена ф!з!олог1чним станом рослини та в1дпов!днкми реак-ц1ям1-. !нокульованого листа, ср приэводять до структурой: пе-ребудоз i процео!в обмезкекня рещцкацП. ! транспорту Bipycy. Проведен! нами дослХдження особлквостей'репродукцП BipyciB у кл!тинах росдкн цукрових буряк!в показали, щр р!зний сту-П1НЬ сприйнях-ливост! COpTiB до Bipycy жозтухи 0ypHKi3 (best yellows virus) супроводжуетьс? сп^дкф1чнга'ч зм1нами улъ-траструктури кд!тини. В кд!тие-\х сприйнятливого сорту Ра-монський Об (РОб, дерхстандарт) з коротким 1нку0ац!йним пе-рЮдом, швидккм системним роаповсюдженням 1нфекцП, високим серолог!чним титром Bipycy BipycHi частки накопичушъся в значн!й KlibKOCTi у вигляд1 аморфних arperaTiB у . цитоплазм! паренх!кних юптин ¿.¿оеыи та прилеглого иезоф!лу, в хлороп-ластах яких формуються белков! кристалл. в jsicri в!дносно стойкого сорту Антижсвтугаий ВККС (АЯ) розповсюдхення Bipycy

обмежене кл!тинаык фдоеот. з формуванням невеликих скупчень Ырусних час ток та 1ндукц1вю локальних автод!тичних структур за участи мембран гладкого ендог..:аэматичного ретикулуму (ГЕР), со утзоршть цитосегресоми. В хлоропластах кл!тин фдоемно! паренх!ми накопичуеться значна к!льк1сть крохмалъ-них зерен, щр св1дчать про п1двицення фотосинтетично! актив-hcctI хлоропласт!в; в!дОуваетьсй акумуляц!я л1п!дних глобул та гранул ф1тсфеоиткну. ...

Нами вперше проведен! досл1джечяя ультраструктури кл1-сгин рослин-хазя1в, !нф!кованих представнкком групи лютеов!-рус!в, !дентиф!хованим як Bipyc слабкого пожовт1ння буряк1в (beet mild yellowing virus). Дании збудник представлений 1зометркчними гЛрЮнами д!аметром б!ля 25 нм, передаемся перскковсю попелицею персистентно, уражуе юитшга пров1дно1. системи та оточувчо! napenxiMK, де !ндукуе появу специф!чних цитоплазматичних включень, нео0х1дних для решикац!! в!русу.

В ситоввдних елементах та кл!тинах-супутницях в!рус 1ндукуе розвиток оточених мембранами везикул, як1 мЮтять тонкоф1Грклярну, чугливу до обробки РККазош, ciTKy та зр!л! BipiOHH. Над ал! 1кфекц1я розповсвджувться на паренх!мрЛ кл1-тини флоеми, в яких формуються такс* включения у вигляд! оточених мембранами везикул, ниткавидн1 включения та аморфн! гракулярн! т!ла. В1русна !нфекц!я призводить до деградац!! MixoxoHipin i хлоропласт1в кИтин пров!дно! системи та при-леглих паренх1мних кл!тин, яка проявляется в soaHimHix симптомах - npocBiwiiHHi жидок та наступн!й sniHi кольору листово! пластинки.

Bipyc Уйза1ки буряк!в. При вивченн! улыраструотури кл!тин чутливих рослик-хазя1в та !ндикзтор!в, 1нф:кованих

р!зними за в!руяеатн!сто !голята\и Blpycy моэаЧки буркк1з (beet nosaio virus), одержан! додатков! дан! про морфолог1ю 1русоспещ^ф1чык проте!нэвих иил1ндричних вкличень (ЦЗ). ПЬр1вяяа)чи морфолоПю ЦБ, 1ндукованих EMS в тканинах лисгя буряк!в, гсмфрени та лсбоди, э морфолог1чнкм типом ЦВ, щцу-кованкх в1русами р1зккх п!дгруп Bipyci3 /Edwardson et al., 1984/, ми вперше зробкли висновск, zp ЭЛЕ сл1д в!днести до II п1дгрупи noTiBipyciB за класиф!.чац!БЮ Edwardson /1974/. Типовим предотавяром ц!в! шдгрупп б Bipyc жовто! мо. .Лки квзсол1, цо iндукуб, як i досл!джен! нами 1золяти BVB, ци-топлазматичн! Еклячення у виглг;,,! эавктк1в i пластинок.

Нами встановлен1 змхни ультраструктури кл!тин у дина'/i-4i розвитку BipycKO'i !нфекц!1. До розвитку эовн1пш1х симпто-м1в хвороби в кл!ткнах мезоф!лу активуеться функц1онувакня гладкого ендоплагмати^ого ретхкулуму та гпарату Гольдж!, в1дбузаеггся агрггац1я ы1?охседр!й тз хлороллзст1з з форму-взнням пол1яласт1в, еяергетичн1 ыохливост! яких використову-вться в реалгззцП кл!тинних механ1зм1в ¿¡!русост1йкост!. Через 7 дн!в п!сля 1нскуляц!1 Bi^ycy з'являбться значна к!ль-кЮть специф1чних для noTiBipyciB цил!ндрлчяих проте!новнх вкшочень у Форм! пластинок 1 завитк!в, в1,.,ЗуваБться везику-ляц!я ядерно! с'олс.;кл ! цитоплазми. Особливо виражена дест-рукц!я кл!тин пров!дно1 системи при 1нокуляцП б!льш в!ру-лентним !золятом aipycy. В!русн! частки ассц1свться з мембранами вакуолей, везикул, хлоропласт!з, !нколи вони виявля-сться в нуклгоплазм!; дан! кл!тинн! компонента, очевидно, беруть участь у синтез1 BipioniE.

Як'ухе вказувалось, в геном! цукрових буряк1я не 1ден-тиф!кован'1 геки ст!йкост!'до BipyciB, zp II урзжують, проте

на практюц використовуються сорти 1 селекц!йн1 л(нП, як1 в1др1знялться за продуктивного i спршшятлив1сто до BipyciB жовтухи та моэа!ки Суряк1в. Р1зна чутлив1сть 1х, напевне, зумовлена характером ?1дпов1дних реакЩй кл!тин !нокулъова-ного листа на заражения в!русом та ф1з1олог!чшм станом рос-лини. Зм!ни метабол1зму !нф1кованих кл1тин, а саме ивидкост! ферментативних реакЩй, спркчлнзсгать в шитинах структура! перебудови та ■ !ндукують проце^л оОмежекня репл!кацП та транспорту Bipyoy. Для системного (ровготдистанц^ого) по-ширення BipycHQl !нфекц11 по рослин1 необх1дне накопкчення певно! к!лькост! 3ipioHiB в первинно 1нскульованкх або су-о!дн!х лiтинах, достатнв для транспорту через пров!дну систему з током асим1лят!в. Енергетичний статус кл!тяни (функ-Щональний стан м1тохондр1й ! хлоропласт1в) б важливим фактором обмеження коротко-дистанц!йного транспорту продуктивно! 1нфекц11 1а клИики в кл!тину. Зокрема, вияг.зена кореля-ц!я М1ж вмЮтом вуг.т-"-зод!в i синтезом калози, що призводить до котовцення кл!тинних ctIhok 1 оОмеленя транспорту 1нфек-цИ /Wu,' Dimitmn, 1Э70, 1984; Schuster, 1976/.

У в!дносно ст!йкого до ВМЕ сорту Аятимоза'1чнии ВНИС (AM) 1з затримкою симптом!в, низьким серолог1чним титром в!русу, обмежен'.м транспортом 1нфекц!1, збереженням продуктивност! 1нф!кованих рсслин, що на 151 перевишуе продуктквнють чутли-вого стандартного сорту F05, вкявдена пряма кореляц!я Mix BMiCTOM фотосинтезованих в лист1 вуглевод1в 1 активнЮтю кисло! фосфатаэи - ферменту, причетного до синтезу сахарози, яка являеться транспортной формою вуглевод1в з листя в коре-неплоди буряк!в. Bio'!Mi4Hi досл1дження активност! ферменту у зара»;гних ВМБ рослин показали эалехн!сть останкьо! в!д ча-

су розвитку iHieKUií та сорту рсслин. Так, дан! ркс. 3 св1д-чать, ср ЕктквнЮть кисло! фосфатази п1дЕшуеться з Z-'i доби ^.сля !нокуляц::, досягаючи максимуму на 3-п добу, причому у ст1йкого до ШЗ сорту AM вона в 1,5 разя вша, н!ж у чутли-вого сорту РОЗ. Спад активносг! в1дм!чаеться на чао появи cmnTOMiB íHÍsKL'i'í (7-10 доби у PD8 1 10-14 - у AM).

Ркс. 3. Зм1на активност! кисло! фосфатази в екстрахтах з листя цукровкх буряк1в в динам!ц1 ргзвитку !.чфекц11, спричинено'1 Bipyc ¡t мсза!ки буряк!в (середне з 4-х досл!д!в): з - сорт AM ВНИС; б - сорт РОЗ; в - контроль (псевдо1нокульоване буфером лист!''»

Досл1дження ультратонккх зр!з1в 1нокульоЕачих клгтин показали, ¡до дан1 сорти т<акох в1др1зняються за ультраструктурою хлоропласт!-. У сорту AM на початку !нфекц!1 не в1дбу-вазты. . видимих порупень фотосинтетичних мембран та накопи-чення крохмали, на в1дм1ну в!д чутливэго сорту POS, у якого cnooTepírasTbCH часткова деградац!я тилако!д1в, розр1д*ення строми, ауниення вм1сту к^охмало. В нзступн! дн1, при роз-

витку ckmitomíb (10-й день у Р06 та 14-й - у АМ) актквн1сть ферменту г01лых/БТЬся, очевидно, 1з-за викликаких B.VB дест-руктивких процес1в, виШдькення кл! лнних Пдролаз, причому на даний пер ход активнЮть кисло! фосфатази ксредие з ура-женнпм рослин i вида у чутливого сорту РОб.

Вищкй енергетичний отатуо кл!?ин в1дносно ст1йкого сорту, йков1рно, сприяе обмехедка поширення Bipyoy або його транспортко! форми. Певну рол? в дзкому процес1 в!д1граб функц!окувакня лхзосскалького комлкзтчента кл1тини х ц1лому. Механ1чне ушкоджекня еНдермЮу при 1нокуляц15 Eipycy приводить до актиЕапП зв'язаних а плазмолемою кислих Пдролаз, про щп св!дчать 1нтенсивв1 в1дкладення продукту реакцП Го-мор1 у з!дшарованих д1лянках плазмолеми i плазмодесмах eni- . дермальнкх кл!тин. Ц1 пронеси, очевидно, в зкачн!й líipi пе- . решкеджасть транспорту Bipycy в eniдерм!су в мевсф!д. В ме-зоф1лъних кд!тинах висока л!тична активнЮть плазмолеми, то-нопласту, цктовезиг'л, диктиосом апарату Гольдж!, на яку вказуюгь наявПсть гранул фосфату свинца, призеодять до дея-ko'í деггдащп та зменшення акумуляцП в!русних часток i об- ' мексення 1кфекц1i 1нокульованим листом у cTiiminoro сорту.

ЗШтала гнфекц1я в!рус1в, и1копдагмо- та рихетс1сг.од16-них opsíHi3MiB у -рослин а сиипточат жовтухи та uoaaim. При досл1да6нн1 ультратонких зр1з1в кл!тин флоеми листя цукрових Суряк1в а симптомами жовтухи, моза1ки та затримкою росту нами впереэ на цих рослинах, kpím BipyciB жовтухи та моза!ки oripKa, виявлен! м1копдагмо- та рикетс1епод1Сн1 срган1зми ia специфичною ультраструктурою, яка дещо в!др1зняв 1х в!д опи-саних ранiсе типових м!коплаам i рикетИй. Зроблено припу-щрзня про можливЮть юнування загального переносника як в!-

руохз, так 1 МПО 1 КЮ - персиково! полелшЦ. У зипадку зм1-шано! 1нфекц11 в розвитку жовтухи цукрових буряк1в э деяким в!дставаяням у рост! Зеруть участь два патогена - добре в!-домии 1 широко розповсюджений в1рус жовтухи Суряк1в 1 меяш в!домии - м!коплазма, яка зумовлиб гакож в!дставання в рос-т1. Роль РПО в патолог1! досл!джених рослин незначна: коза-1чн!сть у даяому випадку в результатом а1русно1 !яфекц!1.

У. ВИВЧЕНКЯ ТИПУ ШФЕКЦ1ЙНСГ0 ПРОЦЕСУ ТА СТ1ЙК0СТГ РОСЛИН ЦУКРОВИХ БУРЯК1В ДО В1РУС1В 0Г1РК0В01 ТА ШПОНОВОГ МСЗА1КИ

Особлив ост! 1нфещ1йяого працесу при ураженн! рослин цукрових буря в в1русом оз1рковоТ АюзаУки. Про участь л!зо-сомно! системи в локал1зац!! в!русних 1нфекц1й ду1фових бу-ряк1в св!дчать таксж дан! вперше проведеного нзу : досл!джен-ня особливостей репродукц!! в!русу ог!рково! моэа!ки, вид!леного э рослин цукрових буряк!в (ВОМс), в кл!тинах рос-лин-хазя!в. .:ри !нокулчц!1 ВОМс нижнього листя цукрових бу-ряк!в симптоми 1нфекц11 у вигляд! жовто! дифузно! плямистос-т! з иодальшим жовтим облямуванням жилок 1 некротизац!вс уражених д!лянок обмежуютъся липе !нокульованим листом. В наступи! 3-4 тяжн! в кл!тинзх !нокульованого листя в:дбува-еться деструкц!я цитоплаэгч ! в!русних часток, листя вымирав, а рослина вг^ужуе: аовн!шн! симптоми !нфекцП в!дсутн1, а в!руо не виявляеться електронно-м1кроскоп!чними та се-олс-г!чними методами, на в1дм1ну в1д рослин ог!рка ! тютюну э систешшм розповсюджеяняы в1русу у зерх!вкове листя.

На ранн!х етапах !нфгц!1 в кд1тинах рослин-хазя!в в!-

русн! честки зв'язан! з мембранами кд!тини - плазмолемою, токопластом, оСолон. ло хлорэпласт!в, цитовезикулами. Ь м1то-хондр!ях формукться спецкф!чн1 перифер!йн! везикули, як1 бе-руть учао/ь в синтез! в!русу На п!ак!х етапа* виражена деструкдя цитоплазми, м1тохандр1й 1 хлоропласт!в. В1руо ватромаджуеться в цитоплазм! клхтин цукрових 0уряк1в у ви-гляд? агрегат1з, а також зв'язаний г оболоншс 1 мембранами зруйнованкх хлоропласПв. В клЗ'. л ах огарка 1 тютюну форму-ються кркстал1чн1 агрегата Ырусних часток.

При досл1дже1..(1 ультрагонких зр!з!в уражено! д!лякки прэв!дного пучка листа в паре^йх^ин'цх юа тинах флоеми 1 при-леглого мезоф!лу вкявдех! деструктивн! зм!ки, як! не спосте-рхгааться на !нокулъованому нилкь~.*!у лист! з см. темами ков-то'1 дифузно! гшыистост!. Цитоплазма таких кл:тин-майже пов-*йстю л!зована, а в хлоропластах м!ститься злачна к!льк1сть специф!чних' пластоглобул а тонкою осм!еф!льною каймою по пе-ркферГь Деяк! глобули зв'язан! з -Чльно тпзкованими впоряд-' кованимк гранулами ф!тоферитину. В хлоропластах з вираженими ознаками деструкцП пластоглобули знаходяться в р1зн!й ста-д!1 веаикуля.;!!: з розмитою перифер1йно» каймою 1 м1кровези-кулами в ц!й облзст!, а також з везикулами, як1 пошириоться до центга глобули за рахунок зчензення П електронно!д1льного_ гранулярного матриксу. Еезикуляц!я пла тоглобул супроводжу-еться деструкц!ва оболонки 1 строми хлоропласт!в, що полег-суе зих!д глобул в оточуючу цитоплазму. Зезикульован! глобули, • значно з5!лъшуотись с рэзШрах, в цитоплазм! повк!стю втрачагть сво'1 перв!сн! морфелопчн! ознаки, перетворюючиг\ в дсск_л велик! Еакуол1зован! структури, отечен! одн!еи элементарно® мембраною. Поблизу закуолярних т!л у ?р1зах вияв-

лея! частково зруйкован! 1зо;,:етрэтн1 частки ВОМ, !нтактних в1русни/ часток-ка дакий момент !нфекц!1 в кл! тинах досл!д-жених зразк!а не спостер!галссь.

Вкходячи э дзжх, що л!зсссмальнкй кст/мпг^тмен?

у щитинач рослин менш спец1ал1зований, Шж у тваринн!й кл1-тин1, 1 допуска? \'сжл.«в1сть проявления лЮТ-зно! активност! будь-яким компонентом *вакуолярно! системи /Бедицер, 1578/, ми вазжаемо, п;о деструтия хлоропласт 1в 1 везикуляц!я плас-тоглобул при !кфекцП цукрових бУРЯк1в ВОМс с заклвчним ета-пом специфЮТих л!тичккх ¡троцео^в, як! в!дбу2эот*>ся в ураже-них кл!?инах пров1дно! системи листа. В1русна 1нфэкц1я хндукуБ £ктивн1сть кислмх г!дролаз вачуолярко'1 су.стеим, що приводить до порушення ц!л!сност! оболокки хлороп. ст!в 1 активацИ латентних Пдролаз тилзко!д!в; пдрол!з стреми 1 ламелярно! системи хлоропласт1а призведить до поручения лх-п!дкс1'0 1 бокового сбмЛну, що виражаеться у зб1льленн1 кЛлькост! л!л!дних глобул 1 акумуляц!! зал!гсвм!сних компонент! в у вигляд1 вклпчекь ф1тоферитину. Катайал!чн! пронеся, що розвиваиться в кл!тин1 за в!руско! !н^кцп, приэводять також до активац!! л!пзз пластоглобул, як1 надал! зд!йсниоть розщеог-эння влаенкх л1п!д!в, ми'спостер4?аеио у вигляд1 м!кровезикул по перкферН глобул, а при руйнуванн1 оболонки хлоропласт!в - у зб!лыь'енн! розм!р1в, угворенк! вакуолярнкх т1л ! розпад! 1х на окрем! везикули. Дей прпцес супроводху-еться повною деструкцют кл1?инного нм!сгу, з тому чксЛ за-ливкових вхруонкх часток.

При мехащщпй. хнокуляцП в1русу в !кф!кованих кл!тк'1ах залускаються складк! механ!зми, як результат взазмсдП в!-русного 1 юИтинного генсыхв, релродукцП вгрусу, а також

захисн! кл!тинн! процеси, спрямован! на локал!зад!п 1нфек-ц!1. У видадку мехзн!чного зараленкг ВО:,'с листя цукровкх бу-ряк!з сорту АМ ВШ1С продуктивна 1кфекд1я обмежуБТЬСЯ 1НО-кульованим листом, а в.^Юни, ир досягли флоемно! паренх!ми, !ндукують розвиток цитол1тичних процео1в, ЯК! ПРИЭЕОДЯТЬ до руйнування в1русу, порушення транспорту асим1лят!в листа, жовтого облямування жилок 1з-за деструкцП хлоропласт!в кл1-ткн, наступного пожовт!ння 1 В1дпадання листа. Оск!льки в даному випадку в1доутнб системне поширення 1нфекцИ у вер-х1вкове листя, к ад ал 1 ь1дбуваеться видужзння рослини,- розвиток л!тичних процео1в може бути одк1ею з пр/ та обмехення розповсюдження !нфекцП у вмг.ерсзтазоБан! тканини рослини.

Для досл!дженвя природи ст!йкост! роолин до системного поширення ВОМс були проведен! досл!ди по вивченню м1жкл1тин- . кого г довго-дистанц1иного транспорту в!русу, а .акож роз-витку набуто! ст1йкост! верх!вковим листям п!слн !ндукуючо! !нокуляц!1 никнього листя. При локальному закалены! ВОМо симптоми 1нфекцП обмежуються !нокудьоиансю д!лянкою, !нод! захоплзоючи прил л! жилки; розповсюдження симптом!в на !нш! Д1лянки ! протилежну половинку листа не в1Дбуваеться. В улъ-тратокких зр!зах кл!тин 1з навколо !нокульовано1 д1лянки спестер!гались ознаки г!перплазП кд!тин, але в1русн! частки не виявлялись. Вивчення !ндуковано! ст!йкост1 верхкього листя показало, щр !нокульован! ВОМс рослини цукрсвих буряк!в набувають стхйкост! до повторного заражения цим в!русом уже через 1 добу.яка досягае максимального значения через 10 д!б п1сля 1ндукуючо"1 !нокуляц!1. В той же час набута ст!йк1сть не розвинаетвся проп. .¡истеиного заражения ВМБ (табл. 2).

Таблиця 2

Розгиток 1ндуковано'1 CTiiixoorl рослин 1Гукро?их Суряк1в до 1к$екцН ВОМс та ЕМБ

Чао L! и м п г.о м и

Вид 1ндукупчо1 1коку- Локальна 1нфзкц1я ВОМс Системна 1н-

обробки ляцП Шсля (к!льк1сть щим/лист, середнв а 5 вим1р1з) фекц1я ВМВ

1нду-

куючо! Дос- Конт- Величина Лоо- Конт-

оброб- л!д роль 1ндукова- л1д роль

ки. но! ст!й-

доби koctí, 7.

1ндуи.-;юча 1 10 30 67 + +

1нокуляц1я 4 В 32 81 + +

нианього листя 7 2 20 Q3 + ■ +

ВШо 10 0 30 • 100 + . +

Обприскувада

роэчинсм сал1- а 0 30- ' 100 + +

цилату натр1ю

(5 ыМ, рН 7,0)

Полив грунту са-

лХцилатом Kaipia 3 3 30 90 + +

(0,012 М, рН 7,0)

Приштка: "+•• - наявн!сть сшитом i в

- 26 -

' Под1Он! результата одержан1 такох !ш2ими авторами при вквченн1 !ндуковано! ст!йкост! до системного заражения в!ру-сами в рослинах тютюну. Де, очевид' з, св!дчить про в!дм!н-н!сть у механ!змах !ндукованэ1 системно! с?!йкост! ! локал!-аацП в!русу, а також ставить я!д сумн1в практичне викоряс-тання метод!в !ндукування ст!йкост! з петою захисту рослин в1д суворих системних в1русни>: !нфекц1^

Вивчення ос обливостей розвгтку !нф§кц!1 ВОМс у рослин цукрових 0уряк1в дозволило зробити наступний е-кснов" v. 1н-феиия ВОМо носить локальний характер, обмежуБться первинки-ми !кфакц!йними локусами, 1ндукуе набуту ст1Йк!сть до ЕОМс ! процеси г!перплаз!1 у прилеглих до !нф1ковани:. кл!ткнах па-ренх1ми ! пров!дно! системи, що, мохливо, е одн!ею з причин обмеження м!жкд!тинного ! судинного поширення 1:-:фекцП. Ло-кал!зац!я ВОМо в рослинах цукрозкх буряк!'в, проте, в!др!зня-еться за симптомами в!д реакцП нздчутливост! у рослин тютюну до ВТМ; локал!эац!ю БСМ, очевидно, сл!д рсзглядати як здатн1сть рослин виксристовувати власн! клетнюй механ!ами сПйкост^ до в!русного ураження.

Особдивсют хнфвкцН, сприяиненоI в 1 русой шпюновоI ио-за!'ки у рослин цукрових буряк1в. Беручи до уваги суперечноо-т! данкх л!тературк шрдо чутливост1 цукроькх буряк!в до вирусу тютюново! моза!ки (ВТМ),ми досл!дили особливост! !нфек-цглного процесу ВТМ при штучному зараженн! даних рослин.

Результата досл!джень а використанням метод!в ультра-м1кротомГ1, 1«укно'1 електронно! м!кроскоп!!, рад1о1мунолог11 св!дчать про те, шр при механ!чн1й !нокуляц11 ВТМ рослин цукрових Суряк1в в !нокульованому лист! рсэвивагтъся завер-иений !нфекц!йний прсцес з утворенням арглих в1руснкх чаоток

1 специф1чних включень. Але незважаючи на це, 1нфекц1лний в!руо в гомогенатах 'чф1кованого листя не виявляетъся методом б1отестування, що зумовлено високими з.кактивуючти влас-тивостями соку з листя дзних рослин. Зовн1вга1 симптоми 1н-фекцП у вивчених сорт1в цукрових бурлив проявляться дуже р1дко. Як правило, 1нфекщя прог1каз безсимптомно або э по-жовт!нням листово! пластинки. В 1нокульовакому лисп в1дбу-зазться м!жкл1тинне розповсюджэння в1русу, проте дальн1й транспорт по судинй1й фютем! у верхне листя данями метеками не встановлений. У верхньому лист! також не мае м1сця неэа-к1нчений 1нфекц1йний процес з /¿воренням дефектних в1руских часток, оск1льки рад!о1мунолог!чним методом не виявлена РНК в1руского ну^^опроте^ду.

Ми взажаемо, що випробуван! нами сорти цукрових Сурлк1в е ст1кккми до 1нфекцП ВТМ, в безеимптомних 1нфЗ"тваних тканинах якик вгдбуваиться процеси решпкацП та м1жкл!тинного транспорту в1русу, з системний транспорт 11 через пров1дну систему не в'^буваеться. Можливо, вир!шапьну роль в даному процес1 в!д1грають ультраструктурн! особливост1 плаэмодесмо-вого зв'язку м!ж мезоф!лоы та флоемов з лиси цукрових буря-к!в (рослини 1з закритим типом флоеми, ^^малей, 19ЭО) та симпластного м!...кл1 энного транспорту ВТМ.

Досд1джеяяя вишб1 руенцх властвоствй клхтшних компонент! в а лист цукрових бурякгв. Для вивчення модливого способу 1яакт;:вувчО'1 дц соку а листя цукрових 0уряк1в, а ^акож рол1 специф!чних кл!тинних фактор!в в реал1зац1'1 природних механ1гм1в в1русост1йкост! рослин були проведен1 досл!дхення ептимальних умов д11, ф1зико-х1ы1чних властивостей 1 х1м1ч-но! приреди активного антив1русного компонента (АВК) соку.

Оптшадьнши концентрациями, що викликаать 1накт.^ац1ю íh-фекц1йност1 ВТМ на рослинах з локальною та системною реакц1-ями, являються l-luX-hi водн! розчини нативного соку чи 10-1С0 мг/мл л1оф1л1зованого препарату (табл. 3).

ТгЛлиця 3

Антив1русна активн!оть соку цукрових буряк!в

Вар1анти досл1ду К1льк1сть некроз1в 7.

• 1нг1бу-

Рослини Конг->нтрац1я соку Досл1д чи л10ф1л!зованого препарату Контроль бування

Локальна реакц1я

Дурман 10Х 0 230 100

57. 0 £30 100

IX 0 230 100

1 иг/ил 97 108 10

10 мгЛ'л 13 108 88

100 мг/ил 0 108 100

ГСмфрена 57. 0 43 100

Тютюн клейкий 51 0 45 100

4 Слете; ча реакщя

Томат 5Х 20/0 20/20 100

Тютюн 5Х 20/6 20/2" 70

Прим1тка: у чучельнику - к1льк1'сть рослин в досл!д1 1 в конт-рол1, в знаменнкку - к!льк1сть 1к<51кованих рослиь

- 29 -

Для вид1лення АВК з кл1тикного гсмогенату проведена фракцИов-'чня соку та розроблена методика видхлення б!оло-г!чно активного компонента' за допомогго 2.окоо5;т:' 11 хрома-тографП. Придатною для цього.виявилась слаболухна кг тонка д1атилам1нобтил (ДЕАЕ)-сефадексу А-иО, ка як!н с!к з ллстя цукрових Суряк1в розд!леяо на основн! компонента з р!зною антив1русзсга активн!стй, причому максимальну актизн!сть проявляв б1лковий компонент соку (рис. 4, 5), а саме та кого частика, яка зз'язуеться ДЕАЕ-сефадексом 1 елюиеться т!льки буфером з високоп 1оннс2г сг^сю (1 м НаС1).

фраиц!!, 5 ил

Рис. 4. Хроматограф1я соку на к зонц! ДЕАЕ-сефадексу А-50. 05'ем колонки 25 мл, об'ем зразка 3 мл. 1 - антив1русна активн1сть; 2 - молярн!сть ИаС1

Спор1днен1сть з ДЕАЕ-сефадексом значно! частини розчин-ного кл1тинного б!лка з якс-окою антив1русною ектиен1стю вспоено 1кфекц1йност1 ВТМ св1дчить про те, що активний антив!-русний компонент соку «г б!лком (чи склздним комплексом), пр

мае сдаЗкий негативная заряд. На б!лкову природу дано! речо-вкнк тэкож вказув 1«, що АБК з рослинного екстракту осаджу-еться спиртом, ацетоном, сульфатам ачон!ю (30-702 насичен-ня), тригюроцтова кислота не осаджуз його та в деяк!й м!р! !нактивуе, 0енто;:1т та деревне вуг!лля поглинаеть антив1рус-ний компонент 1з рослинного сою,.

• Рио. Б. УФ-спэктри абсорбцП фракц!й, одержачих хроматогра-Ф1бю на колонц! ДЕАЕ-сефадексу А-50. Об'ем колонки 25 мл, об'бм зразка 3 мл. ФракцП по 5 мл. Еллдця фракций 1-19 0,1 М фос^атним буфером (НйаЗ), 20-25 - 1 М в 'КЕБ. 1 - фракц!я 3; 2 - фракЩя 4; 3 - фракц1г ' 10; 4 - фракц!я 15; 5 - фракц!я 23

Ультрацентрифугуванням хроматограф!чно! б1олог!чно активно! фракцп соку в градхьнт! густини хлористого цез!ю (40000 об/хв, 20 год) встачовлено, щр досл!джуваний препарат складавться !з двох основних комлонент1в.з плавучза густиною 1,33 та 1,31 1 м!норного компонента г плавучою густиною 1,41 (рис. 6). Одержан! результати доповнюють ф!зико-х1м!чну ха-рактерп.лку АВК ! припускають наявн!сть у склад! бокового компонента дом!сок РНК, можливо, зв'язано! у вигляд. рибо-

0.

300

Ъоо

- 31 -

нуклеопроте'iдного (РКП) комплексу.

Рис. 6. Плаву густина фракц!й АВК, сдержаних ультрацентри-фугуванням в град1внт! густкни хлористого цез!и

При вивченн1 можливого механ1эму Лначтивуючо! д1'1 АВК виходили з результат!в попередн1х досл1джеяь, а тактаданих л!тератури про участь специф1чних кд!тикних протеаэ, под16-них до трипску, в розчепле-ч1.структурно л Силка noTiaipy-ciB i ВТМ, абтхенн! транспорту i вккяюченн1 ф!тоз1рус1в is меркстьлатичних та ембр!оналъких тканин /Shukla et al:,1986; Реунов, 1989; Salomon, 1989/. Для встановлення можливо'! про-теолгтично! активност1 в склад1 бокового АВК сс:с/ прсЕедене поргзняльне вивчэння д!1 АВК i трипсину ка 1нфекц1йн1сть, серолог 1чн1 влac?ивocтi, морфолог1ю Bipycmix частск та структуру б1лково! оболокки ВТМ. Результат и обрсбки ВТМ про-теол1тичкими ферментами са!дчать про те, що трипсин в кон-центрацП в!д 2 мг/мл повн1стю 1нактивуе ВТМ, аналог1чя1 роэчини nana'iHy i протеаги знихували 1нфек1цйн1сть ВТМ ка 52

' -57Z. Розетки АБК. в концентрацП в1д 1 до 2 ыг/мл (за вм!с-том бзлка) iHri6yB£ .и ВТМ на 93-100Z.

Не!нфекц!йн1 частга ВТМ, оброблен! АВК 1з соку буряк1в, проявляю.а морфсмюг1чн1 smIs'i, под!бн! виявленим у препаратах Bipycy, короткочасно оброблених трипсином. Bipycai част-ки втрачаать характерну для ВТМ жорстк!сть, стаять набряк-лими. гнучкими, агрегованими к1нець-в-к1нець. Д1аметр Bipycy колигаеться по.довжин! часток в ; 18 до 20 нм, внутр!шн1й какал яе розр!знявться. Обробления АВК sipyc, незважзючи на втрату 1нфекц!йнс ri, sCepirae сррслоПчн! властивост1, про ер сЕ1дчать дан! 1мунно1 електронно! м!кроекопil cyMimi АВК-ВТМ. Трипсин утворюв з ВТМ стойкий не!нфекц!йний комплекс з поруиенняы морфолог!! Bipycmix чг^ток (набрякання, агрегац!я i часткоза депроте1н1зац!я). 0ск!льки електрофоретичним ана-• л!зом не виявлено в!дм1нностей в РНК нативнои"! обробленого АВК Bipycy,• можна припустит, що активний компонент iHr!6i-тору з листя цукрових буряк1в б б!лком з 1накгивуючою д1вю, подобной x.j тако! трипсину. Сполучення цих речовин з ВТМ сприяв значн1й агрэгацИ часток 1 призводить до незворотно. втрати !кфегтДйксст! Bipycy, яка, проте, не супроводжуеться розпадом BipiOHiB.

Одержан! результата п1дкр1плен1 електрофорезом в ПААГ

б1лкового АЗК та сум!шей АВК-ВТМ, тр::пс-1н-ЗТМ. За цими дани*

ми, вад!лений !онообм!нною хроматограф!ею б!лковий АБК являв собой нигькомолекулярну електрофоретичнС моб!дьн, фракд1ю !з пулу кл!тинних розчинних 01лк:в, яка в присутност! Додецил-сульфату нагр!ю розд!ляеться на дек1лька компонент1в is Rf 0,56, ',64, 0,76 1 0,82 (рис. 7), ко BiflnoBJ 'as молекулярним ызсам пол!пэптид!в в!д 18 до 42 кДа. Комплекси АЕК-ВТМ i

трипсин-БТМ в денатурсваких умовах електрофоретично розд!ля-птъся на сво1 вих!дн1 компонента; ВТМ у досл!д1 i контрол! утворюе одну смужку, щр не в1др1знябт*ся эа Rf- (гэ. рис.7).

Рис. 7. Денситограми препара?1в б!лка п1сля електро-форезу в lOZ-ному ПААГ-ДДС-Na; 1, 4 - ВТМ;' 2 - трипсин; 3 - комплекс трипсин-ВТМ; 5 - комплекс АВК-БТ;»1; 6'- ASK

Результати електрофоретичяого аналгзу Шдгвердои попе-редя!й вксновок про те, що АВК, як i трипсин, утворюе з на-тивним в1русом позерхкевий щ1лъний комплекс без деструкцП в1русних часток, який не розд!ляеться роэбавленням, центрифугу нал кям, гедь-ф1хлтрац1е» сум!шей на сефадекс! S-75, про-те розд1ляеться електрофоретично эа наязност1 детергенту.

Для виявлення протесл!тично'1 активност! в склад i б1лко-

о,2 i.o о.» 1,о о.» 1,0«;

о.г i.o о.! :,о о.а i.o fy

вого АВК проведена пор1вюш>не вивчення дП АВК 1 трипсину на структурний 01лок ВТМ. За допомогоо електрофорезу в ЮХ-ному ПААГ-ДДС-Na cywiiceä AEK-Ciлок ВТМ 1 трипсин-С1лок ВТМ встановлено, ар як п1д д1ев трипсину, так 1 п1д д1ет АВК отруктурний б!лок ВТМ аазнае роэцеплення, на щр вказуе в!д-оутаЮтъ в1дпов1дно! смухки структурного 01лка ВТМ на елект-рофореграмах (рис. 8).

Рис. В. леноитограми ярепарат!в 51лка Шелл електрофорезу в 101-ному ПААГ-ДДС-Na: 1 -. трипоин-С1Л0К ВТМ; 2 - АВК; 3 - АВК-б1лок ВТМ; 4 - структурний (Нлок ВТМ

Кр1м протеол1тичн<?' д!1 тдо структурного б!дка ВТМ,

АВК в концентрат1 1,5 икг в 50 мкл б1локсинтезуючо1 оистеми трансляцИ in vitro (.ггэат ретикулоцит1в) впливав на матрич-ьу активн1сть геномно! РНК ВТМ, майке на 25Х энкхуючи синтез BlpycHqro б1лка.

Для 1дентиф1кацП наивного в склад1 АВК ферменту вивча-лась д1я ÍHTiClToplB гротеаз на 1нактивуючу эдатн!оть АВК, результат» конкурентного анад!зу зведен! в табл. 4.

Таблиц. 4

Чутлив1оть АВК до.,д!1 lHriCiToplB протеаэ

NN iHTiOiTop,

пп концентрац!я

1нфекц1йн1сть ВТМ, X 1нг1бувач-некроз!в/лиот (се- ня активнос-реднв а 8 вим!р1в) Ti АВХ

1. ЕДТА, 5 Ш 2

г. Д1т1отре1тал (ДТТ), 10 Ш 1

3. Сульфат Ц"ику, 10 мМ 3

4. Фенилметилоульфонилфторвд

(4МСФ), 10 мМ . 13

5. Парахлормеркур1йбром1д

(ПХМБ), 10 UÍ , 3

6. lHTi6iTop грипдину is col,

1 мг/мл | 4

i

7. Контроль, АВК + ВТМ О

I

Q. Контроль, буфер + 0ТЫ 110

1,8 ± 0,09 О,В ± 0,05 2,3 ± 0,07

11,8 ± 0,07

2,7 ± 0,07

3.6 ± 0,09

- 36 -

Пре1нкубац1я АБК 1з вказаними !кг!б!тарзми перед внесениям в досл!джув£. .i роэчини очищ§ного препарату ВТМ лриз-' водить, до деякого эниження антив!руско1 активност! АВК (в!д 0,5 до и,87.), проте реаул? ати 1кПб1торного анал1зу не дозволёють !дентиф!кувати наявний в оклад! АВК фермент з конкретною групоа проте'1наэ. Ньвисока чутливЮть АВК до д!1 iHrittiTopiB проге^наз св!дчить за те, цо АВК являбться гете-рогеним препаратом, антив!русн, активнЮть якого не s фер-ыентативиою, а зумовлена комплексною д1ею його складових елемент1в. Дещр чутлив!сть АВК до iHriOiTopia серикових

л

проте!наз, пор!внянно э !ншими !нглб!торами, все-таки св1д-

.tV

чигь за те, що до складу АВК входить протеол1тичнии пол!пеп-тид трипскново1 спацкф1чност!. '),'■

Розд!лення 01лк1В в склад! АВК ва допомогою !заелектро-• факусуваяня в борат-пол^ольнш систем! показало наявн!сть öifficiB з 1асточками в лужн!й (pl 9,0-8,6), нейтральн!й (pl 7,2-5,9) i кисл!й (р! 6,0-5,5) областях. Активними щодо !н-'фекцШност- ВТМ виявились б!лки а дужнкми !ооточкачи (9Q-98Z ачтивност! АВК), фракцП в кислими !зоточками проявлял., зизчио нижчу активн!сть (32-36Z) (рио. 9). УЗЬ спектр абсорб-ц!1 лужних npenapaiiB «ss два максимум« погл,.яання при дов-жинах xsvjii 260 i 280 нм, на в!дм1ну в!д фракд!й а . кислими 1зоточками, п;о не мають ч!тких niKiB у даних областях. На пАдставг проведеного анал!ау можна припустити наявнЮть в склад! (Ненового АВК дои 1 сок киэъкомолекулярно! РНК, тоСто 1зофокусувзнняы АВК роэд!ляеться на 2 ксмгтоненти: нуклеопро-т<Лновш э pl 9,0-8,6 га гл1копро?е1новик а р! 6,0- 5,5. Д!йснс э куклеопроте1ноЕого компонента, як ' ЗЮлоПчно активно! хроматограф1чно! фракцП АВК над ал: за фенольно-

детергеятним методом одержана РКК а незкссксю концентвац1и, щр додат! эво вказуб на bíphíctí вщесказакого пртлу^ення.

Рис. 9. 1зоелектрсфокусувааня препарату АВК, одерданого лроматограф!ею на колонц! ДЕАЕ-сефадексу А-50: 1 - emíct б!лка; 2 - 1нактивуюча ачтявнЮть АВК у' фрчкц1ях; 3 - град1ент рН

Таким чином, прозеден1 в даяому роздШ досл!джвння да-еть п1г~таву зробити наотуиний "хдсу^ок. Виг-жа 1нактивуюча активн1сть кл1тинного соку э л; тя цукрових бурякХв щодо íh-феквдйност! ВТМ зумовлена сумарною д1яо роолинних пол1фено-ííb i рибонуклеопротеХдного компонент!в соку. Мзксимальну С1олог1Чку активн!сть проявляв частина слабокислих кльтинних розчинних б!лк1в, як1 проявляють спор!днен1сть а ДЕАЕ-сефа-дексом. ВщЦлений íohooCmíhhoo хроматографа ею О^лковий анти-в!русЕий компонент (АВК) являв собою комплекс полхпепт'.уЦз з м.м. в!д 1В до 42 кЛа,до.складу яких входить б!лок а протео-

декадой SKTKEHicTß тршзиново! специф!чнсст!. Частина noxi-пептвд!з ыоже бути .'.в'язана з нигьксмолекулярнсю РНК з PHU ' -комплекс. АВК, под1бно до трипсину, адсорбуаться на позерх-Ei натиь..лх частой ВТМ, утворюючи ецльнии не1нфзкц!йний комплекс, щр виражавться в порузпенн! морфологi'i i эначн!й агрегацИ в!русних часток. Вказана д!я АВК може бути сутте-всш в 1нактивацП 1нокульованого ВТМ та эниженн! ефективыос-Ti заражения рослин.

1нг!бування штрично! активност! BipycHo! РНК, цо вияв-лена в доол1дах in vitro в неклИишйй систем! трансляцП, порупуе нормальний переб!г репл!йативкого циклу ВТМ в !нф!-кованих кл!тинах. Зниження синтезу вирусного б1лка п!д д!ею АВК дае п!дставу пркпустити, ер, -окливр, складс-зою частиноа АВК/ а саме иого РНЛ-кошгонента, s просоми - цитоплазматичн1 • субструктури. щр складаються 1з специф!чного набору кл!тин-них б1лк1в (М.м. 19-35 кДа), зв'язаних з РНК (довжиноя 70100 нуклеотид!в). Показано, Ер РНК просом пригн!чув трансля-•Щю мРНК а,;енов!руоу, BipyciB тютшово! моза!ки i мозаЗки коров'ячого гороху. Зокреда, просомальна РНК, !зольована субрибосома^-но! фракцП шНин Hella, формуе м!жмолекулярн! Пбриди з мРНК аденов!русу i ВТМ, тим самим с, лево знижуючи синтез BipycKoro б1лка /Horsch et al., 1985, 1990/. Вакливо

зазначити, щр РНК просом гЮридизубтьст з в1русними, але нэ »

з кл!тиннкми мРНК, кезважаючи на те, щр СЯлок просом синте-зузться кл1гиннсю мРНК. Наведен! результата дач-гь п!дставу вважати, щр дан! кл1ткнн1 субструктури, порушуючи синтез Bi-русоспециф!чних б!лк!в, виконують захисн! функцП. Специф!ч-на д!к \иК на трансляц1ю Bipycnoro б!лка, •дьтрзструктурн! перебудови з активац1ею г!дролаз в !Еф!кованкх кл^тинах,

розщеплення структурного б!дка ВТМ, спртишоть докал!зац1ю в1русу 1г-эа поручения морфолог!! в1р1сн1з, пригн1чення ре-шикацП та системного транспорту в!р\'су 1 на р1В"1 органону вшзажаютъся Сезсимлтомною 1нфекц1ею ВТМ у росдин цупозкх

Оц1ика мажт' -ост± практичного ваоюсузвяяя 1нг1б1тору а лист иукрових Суряк1в'. 3 метою залоб1гаяня в1д 1нфекц1! ВТМ антиз1русний азсЮ вштр^ували на рослинах томат!в 1 тютяну, оСприскуванкям оптимальною концентрацией соку з р!зн1 строки п1сдя 1нокуляЩ5 ВТМ. Одержано позитивний ефект вад обприску-вання рослин в!дразу п1сдя 1нокуляцП в!русу (табл. 5).

Тараща Б

Антив1русна д1я соку э листя цукрових буряк!в при обприскувзнн! томат!в 5*-ним розчинсм

№1 Вар1анти к1льк1сть рослин (шт.) x 1нг1-

пл д0сл1ду Всього 3 них бування.

в д0сл1д1 ■хворих

Обг-мскування томат1в

п1сля 1нокуляцП ВТМ

через:

1 0 год 20 5 75

2 0,5 год 20 12 . 40

3 3 год, а гат1м

кокний день, 3 рази 20 16 20

4 24 год 20 19 5

Контроль. • 20 20

- 40 -

ОскЛльки за тегличних умов !снуе аагроза заражения рос-дин В та через грун:, нами проведен! також випробува:-..;я дП

• ЛнМбЛтору 1з соку цукрових Суряк1в на ВТМ, що знаходиться в рослшпп!.; задниках грунту. Ч ц!ев метою !нф!ковакий ВТМ грунт -обробляли 1ОХ-ним розчлнсм соку з наступною висадксю росдин (тютюн,томати). Остановлена 1кактквуюча здатн!сть соку в1дносно ВШ, що знаходиться в росдинних рештках грунту, пркчэму на грунт!, попередньо дробленому соком 1з буряк!в, к!льк!сть здоровкх рослин станозу.ть 83Х проти 69%, що вир ос-

V

ли в грунт! без с'робка, а маса 1х та урожай томатов на 14Х перевкшують в!дпов!дн! показккка .у другому вар!ант1.

Таким чином, одержан! дан! са!дчать про виражену анти-в!русну д!ю засобу а листа цукрог-эс буряк!з щодо ЛнфешЦй-ност! ВТМ, як очиценого препарату, так Л в!русу,. що знахо-

• диться в грунт!. С!к з диотя цукрових буряк.3, кр!м того, мае р!сгстимулююч! властивост!, не впдиваз негагизно на рослин»;. Вказан! характеристики в сукупност! з достушпстю си-•ровини, л )гк1етю одержання ефектизно! еколоПчно безпечно! речовкни, д&оть мсхдивЮть рекомендувати останню як проф1 лактичнии Л оЮтстимудхзочий заоШ при вирощузанн1 овочевих культур (тсмат!в, оПркгв) за умоь аакритого .рунту.

Акал 13 резудьтат!в проведение дехшджень взаемод!'! в!-

рус!в з кд!тинами уражених ними р!зктх за оприйнятлив1стю

* ■

росдин дав падставу сфориудовати цитол!тичку концепц!ю реа-л!гац!5 природних кл!тикних механ!ам!в в!руооспйкост! ви-пробуваних рослин. Взавмов1дноиення м!ж в1русним 1 кл!тинним геномами рослин цукрових буряк!в коливаються в широких межах, виражагться у формуванн! захиенкх ргткд!й рослини на вторгення в!русу на р!зких р!внях. На молекулярному р!вн!

синтез специф1чних цктоплаэматичких б!лк1в, як прямо! .аяти-BipycHoí дП, так 1 складових компонент1в мембранних комплотов, 1кдукуе ультраптруктурн! перебудови шатини. 0станн1 виражаються в актиз anil л!зосомального ксмпаотмекта, вико~ ристаян! енергетиштех ыожливостей хлороплзсг!в i мхтохонд-р1й, специф1чних для даного виду рослин sciítkhhkx компокен-tíb, формуванн! цитоплазматичних включень тощо. Реал1зац1я |{л1тинних MexasiBMíB в!русост1йкост1 призводить до деструк-ц11, пригн!чення решпкацН тз системного транспорту Bipycy 1 на piBHi opraaipvy виратлеться рЛгккми прояЕами 1нфекц11: безстспомною 1вфекц1вю ВТМ, локальной 1нфекд1ко BCU,. сортовою симптоматичною ст1йк1стю до BipyciB жовтухя та мозаики буряк1в. Зокрема, обмеження репродукцП ВНБ кя1тинами флоеют у ст1йкого сорту супроводжуеться 1ндукц1еи'локальнхх автол1-тичних структур; функцЮкузання л!зосомального комлартыента khít.üj до заражения i появи симптом1в прямо корелюв 1з сортовою ctIkkíctd рослин до ВМБ; локал1зац1я 1нфекцП ВОМ пер-еинними 1нфекц1йнши локусами зумовлена г!перялаэ1ею прилегт лих до 1нф1кованих кл1тин та цитол1тичнши процесами пров!д-но! системи листа; безсимптомна 1нфекц1я ВТМ пов'язана з 1накт!гчц1ев 1нокульованого Bipycy, !лригн1чснням матрично5 активноот1 BipycHoI РНК та синтезу б!лка, розтепленням структурного б!лка антив1русним кл1тинним компонентом з про-теазноа актквн!стю.-

- 42 -

висновки

1. За спршнятлив1стю до Б1рус1в жовтухи (ЕЗБ) та ыоза-1ки (ВЖ* буряк!в ка високгчу провокац!йному 1нфекц! иному фок! вид!леко три групи районованкх сорт!в цукрових буряк!в: сильно-, середньоуралувая! та Влдноско ст!йк! сорти. При од-ночасн1к оц!нц1 на продуктивн!сть останн! дридатн1 для вкко-ристанкя як в релекДйному процсз!, так ! при промисловому 1х вирощгаанн!.

2. При вивч^нн! в!рус1ндукованих кл!тикких захисних процес1в показано, ¡цо р1зний.ступ1нь сирийнятливост! сорт1в цукрових Оуряк!ь до ВЯБ супроводжуеться лскал!зац!ею в!русу тканинами флоеш: чи мезоф!лу лист-* та'эм!нами угьтраструкту-ри уражених кл1тик: веэккуляц!бш цитоплазми та ядерно! оборонки, утворенням включень, деструкц!ею хлорезласт!в. В лист! б3.дносно ст1йкого сорту Антижовтушний ВНИС репродугаця в!русу обмелена клЛтинами флоеми з 1ндукд!ею локальнкх авто-• л!тичшп с-руктур за учаотю мембран гладкого ендошшзмзтич-ного ретикулуму; в хлоропластах в!дбуваеться акумуляц!' крохмальних =ерен, пластоглобул та гранул фгтоферитину.

- 3. Вптановлено, цо фувкЩонування л!зс эмального ком-партмента кл1тин, активн!сть кисло! фосфатази до заражения 1 появи скмптом1в знаходяться в прямЛй зялежност! 1з сортовою ст!йк1спо цукрових буряк!в до !нфекц!1 ВМБ; п!сля поязи симптом!в розвиток цитол!тшних процес1в корелюБ !з ступеней ураження рослин.

4. За иорфолог1чним типом в1русоспециф!чшк протэ!нових цкл!кд"'лчних вклвчень (пластинки та завитки) в кл!тинах цукрових буряк1в та рослин-1ндикатор1в 1вдукуючий !х в1руо мо-

аа!ки Суряк1в Е1днесено до П л!дгрупи ncTiaipyciB зз нлзси-ф1кгц!еш Edvrardson /1974/.

Б. Впершэ з Ук-pa'iHi 1дгнткф1ковз.чо 1зометрг:кш sipyo слэбкого по.«озт!ння Суриков (beet mild yellowing virus трупа Luteovirus); при вивчэкШ ультраструкгури 1н51коваккл кс1тин рослин виг лзн1 спэц;гф1чя1 цитсшгаэкатичн1 включения,' необх1дн! для решПкащЛ Eipycy: сбмежен! мембранам: вззику-ли з тонкоф1брклярноа Р:-'"-под1бною ciTKoa та в!р1онами, нит-козидн! вклвчокяя та аморфн! грануллрн! утворення.

В. В ультратонких зр1зах гаптон флоеми листя цукрсзих бурякхв а симптомами згавтухи, мозаХга та в1дстазалня в рост1 виявлека зк1шаиа 1нфекц1я BipyciB ховтухи Суряк1в, моза!ки oripna, м!коплазмо- та рикето1епод1бних орган!зм1з U зпеци-ф!чною локал!завдбю та ультраструктурои, шр в1др!зняють 1х в1д типових м'коплазм та ржетсШ.

.. Встановлено, що 1кфекц1я Bipycy ог1рково'1 моааХки (BOM) у рослин цукрових буряк!в обмежена первинними 1нфек-UiiiHKMH локусаш, 1ндукуе набуту ст!йкЛ.сть, ыетабол1чн1 • зм!-: ни 1 процеси rinepnnasil в прилеглих до 1нф1кованих кл!тиках паренх!ми мэзоф1лу та пров1дно'1 система, щр призводять до поручения- М1хкл1 тинного i <"удин.Ьго траг порту в!русноТ 1нфекцП.

8. Бивченням особливостей 1нфекц1йного процесу Bipycy тютюнозо! моза!ки (ВТМ) при штучному аарахвнн! рослин цукрових буряк!в показано, що у випробуванкх copTiB цукрових бу-ряк!в 1нфекц1я ВТМ прот1кае безсимптомно, в 1нф1кованих тканинах мають м!оце процеси репл!кацП та м!жкл1тинного транс-' порту Bipycy, а скстемнии транспорт його через пров1дну систему не в1дбувагться.

- 44 -

9. Виявлеза !нактивуюча здзтнхсть розчинних кл!ткнних компонент!в з листе цукрозих буряк!в щодо 1нфгкц1йяост1 ВШ. Встановлено х!м1чну природу, спос!б антивирусно! дП 01оло-Пчно ак лзного компонента, мохливсст! практичного еастосу-ванкя :тз участь в рэал1зац11 природних механ1ам!в ст!йкост1 випробуваних рослин до 1кфекцП ВТМ.

10. На п!дстаг! досл!джень азаемздП м!ж в!русами ! юй тинам*. при р!зннх типах 1нфег .;1:шого процесу висуваеться цитол!тичка концепц!я раал!зац11 природних ки1гинких меха-н!зм1в в!русост!й:-ост1 рослин, згадыо г яке®, вз5£мов!дко-шення м1и в!русним ! кл!тинким геномами !ндукують ультраст-руктурн! перебудови кл!т1гнк, щр призводять до пригк1чекня репл1кзд!1, деструкц!! та о5ме'г.енкя 'системного транспорту в!русу.

Осиозн! робота, в яких вккяадеи! катер1али дасергацП

1. Колесник Л. В. Локализация некоторых ферментов микроорганизмов : о данным электронно-микроскопической цитохимии // №кробиол:курн. - 1984. - 46, N 2. - С.97-108.

2. Колесник П.В., Порембская Н.Б., Еобырь А.Д. Ультраструк-- тура клеток лиотьев сахарной свеклы при см..данной вирусной инфекции // Микройиол.журк.- 1934.- 46, N3.- С.63-71.

3. Колесник Л.В. Обнаружение микоплагме и риккетсиеподобкых организмов в тканях некоторых растений с симптомами желтухи и мозаики // Микробиол. журн.-1985.- 47,1,о.-С.77-84.

4. Колесник Л.В. Ультратонкая структура клеток растений-хозяев в процессе репродукции вируса огуречной мозаики, выделенного из сахарной свеклы // Микробиол.журн. - 1985. -'47, N 6. - С.В4-72.

5. Колесник Л.В., Порембская Н.Б., Краева Г.В.', Бобырь А.Д. ОсоСе..лооти ультраструктуры клеток растений при поражении вирусом мозаики свеклы // МикроОис-. журн. - 1'87. - 49, N 5. - С.59-66.

В. Колесник Л.В. Цилиндрические включения в клетках растений, инфицирог_,яныл вирусом ммсзаики свеклы // Микроб кол. жура. - 1987. - 49., N 6. - С.85-85.

7. Колесник Л.В., Краева Г.В. Активность кислой фосфатазы в листьях сортов сахарной свеклы различных по восприимчивости к ВМС // Микробкол.журн.- 1986.- 50, N4. - С.71-78.

8. Колесник Л.В., Порембская Н.В., Бобырь А.Д. Ультраструктурное изучение развития болезни у растений-хозяев, инфи-

ированных вирусом слабого пожелтения свеклы // Микро-бюл. журн. - 1989. - 51, N 2. - С.78-еб.

fl. Колесник Л.В. Синтез и возможные функции белков растений при сверхчувствительной реакции // Физиология растений.-1991. - 38, М 5. - С.1005-1013.

10. Колесник Л.В. Особенности инфекции, вызванной вирусом табачной мозаики в растениях сахарной свеклы // Микро-, биол. журн. - 1992. - 54. N.4. - С.58-~3.

11. Колесник Л.В., Краева Г.В. Выделение и характеристика ингибитора вируса табачной .мозга 1и из jc 'тьев сахарной свеклы // МикроОиол. журн. - 1992. - 54, N б. - С.58-63.

12. Колесник Л.В. Действие трипсина и ингибитора из листьев сахарной свеклы на инфекционность и морфологию частиц вируса табачной мозаики // МикроСиол.журн. - 1993. - 55, N 5. - С.31-37.

13. Kovalenko A.G., ЗгаЫпа T.D., Kolesnik L.V. et al. Virus resistance induced with mannan sulphates in hypersensitive host-plants //J.Phytopathol.-1993.-137, N2.-P.133-147.

14. Коваленко А.Г., Колесник Л.В., Олещенко Л.Т. Изменения в ультраструктуре клетей мезофилла табака, индуцированные некоторыми полианионами // Цитология и генетика. - 1993.23, N 2. - С.6-12.

16, Колесник Л.В. Ультгаотрукгура клеток флоэмы листа сахарной свеклы, зараженной вирусом мозаики огурца // Цитология и генетика. - 1095. - 28, N б. - С.3-7.

16. Порембская Н.Б, Колесник Л.В.Особенности поражения вирусом желтухи различных по восприимчивости сортов сахарной свеклы// Тез. докл. УЕ Всесооз.совед.фитовируса11огов. -Вильнюс, 1984. - С.188.

17. Kolesnik L.V., Porembskaja N.B. Incluslons In plant cells during viral Infectíon // Тез.докл.I¡ конф-ции ГДР со электронной микроскопии. - Дрезден, 1В84. - С.4В.

18. Kolesnik L.V., Porembskaja N.B., Bobir A.D. Electron-microscopio study of sugar beet leaves cells with riixed infection // Там же. - С.47.

19. Порембская Н.В.. Колесник Л.В., Бобырь А.Д.Краева Г.В. Характеристика изолятов вируса мозаики свеклы, поражающих сахарную свеклу // Тез. докл. УЛ съезда ВШ. - Алма-Ата, 1985. - С.27.

20. Колесник Л.В. Про участь пластоглобуд та м1тохондр!й у цитол1тичних процесах, 1ндукованих в!русною 1нфекц1бо // Тези доп. У Укр. б1ох1м.з'1ьду. - 1вано-Фр., 1987.- С.4.

21. Колесник 1.В., Порембская Н.Б. Развитие дктических процессов в клетках проводящей оиотемы листа, как возможная причина ограничения системного распространения вирусной инфекции // Тез. докл. УШ Всесоюз.совещ. по иммунитету о.-х. растений. - Рига, 1988. - Ч. Ш. - С.43-44.

22. Порембская Н.Б., Колесник Л.В..Павленко Л.А.,Краева Г.В.

- 47 -

Вирусные болезни сахарной свеклы на Украине // Tau жэ. -С. 63.

i.3. Колесник Л.В. Ультраструктурное и цитохимическое исследование чувствительных и устойчивых к вирусным инфекциям сортов сахарной свеклы // Тез.докл. ХШ Всессюз. конф-ции по электр. »шкроскопЕИ. - Звенигород, 1988. - С. 245.

24. Колесник Л.В. Ультраструктура цитсплазматических включений, индуцированных вирусом слабого пожелтения свеклы // "Recent Results in Plant Virology", Symp. mit inter .at.

• Beteilipuns in Eberswalde. - DDR, 1989. - S.49-50.

25. Колесник Л.В. Особенности инфекции растений сахарной свеклы вирусами огуречной и табачной мсзаики // Там же.-С.51-52.

26. Колесник Л.В. Естественная и индуцированная устойчивость растений сахарной свеклы к вирусам мозаики огурца и свеклы // Тез.докл. Всесопз.семинара "Индуцированная устойчивость с/х.культур к фитопатогенам" (Терскол, 1989). - Ростов-н/д, 19В9. - С.43-44.

27. Колесник Л.В. Инактивация ¡шфекционяости некоторых фито-вирусов соком из листьев сахарной свеклы // Фитонциды. Батаериальные болезни растений: Тез.д а. - Киев-Львов,

1990. - 4.1. -28. Kolesnik L.V.

J.37.

Studies on nature and node of action of antiviral component from sujar beet leaves // Abstr. In-teraat.Conf. "Fundamental and applied problems In phyto-patholcey". - Ukraine, Crimea, Yalta, 1994: - P.20.

29. Колесник Л.В. Досл1дження транспортво! форми деяких яа-личко- та нитковидних ф1тов!русав // Тези доп. I a'1'зду УМТ.-Олеса, 1993. - М1кроб1ол.журн.-1994.-5б,К5.- С.83.

KCLE5NIK L.V. CYTOLCGICAL ASPECTS OF VIRUS RESISTANCE OF SUGAR-3EET PLANTS AT THE DIFFERENT TYPES OF THE INFECTIOUS PROCESS

Doctor of Sciences Dissertation (manuscript) by speciality '03.00.06 - virology, Institute of Microbiology and Virology, National Jkrainian Acad&ry r " Sciences, Kiev, ISPo. It is defenced 40 scientific works containing; results of the experimental investigation of interrelations between viruses aid sugar beet plants at tue different types of the infectious process to study of the natural cellular mech.-'usms of virus resistance of plants. It has formulated cytolytical . conception on г \lization of the cellular mechanisms cf virus resistance of tested plants ^cording to Sts interrelatims between viral and cellular genomes have induced of the ultrastructural cellular reconstruction expressing into metabolic changes, lisosomal compartment activation, use of the antiviral cellular components, formation of the virusspecific inclusions. Realization cf the cellular mechanisms, of virus resistance is carried out depression of replication, d<-_.truction and restriction systemic transport of viruses, and on organism ■ level is resulted with different reveals cf infection.

КОЛЕСНИК Л.В. ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВИРУСОУСТОЙЧИВОСГЛ РАСТЕНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЖЕЩЮННОГО ПРОЦЕССА

■Диссьртаци- (рукопись) на соискзние ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.06 - вирусология Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, Khgb, 19S_. Загибается 40 научных работ, которые содержат результаты эксп&рюмнтс—ibKbtx исследований б гаииоотнспенкй вирусов и растений сахарной свеклы при различных типах инфекционного процесса, с целью изучения естественных клеточных механизмов вгрусоу .¡тойчивости растений. Сформулирована цитолитическая' концепция реализации меточных мэханна:, в вкрусоустойчивасти испытанных растений, согласно которой взаимоотношения между вирусным и клеточным геномами индуцируют ультраструктурные перс-стройки клетки, которые выражаются з метаболических изменениях, активации лизо*. .¡шального компартмаитз, использовании антивирусных клеточных компонентов, формировании виру- ■ соспецкфических включений. Реализация клеточных механизмов вирусоус ойчквости приводит к угнетению репликации, деструкции, „граничению системного транспорта вирусов и на уровне организма выражается различными проявлениями инфскщи.. КлючоЫ слова: цукрсв! Суряки, ф1тов ip/си, улъ-^аструктура, Лзооомальний ксмг.артмент, р<?эк;'тен?н1сть, траченорт.

, t j , А