Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние бета - экзотоксинсодержащих биоинсектицидов на сосну обыкновенную

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние бета - экзотоксинсодержащих биоинсектицидов на сосну обыкновенную"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ВАЛЕНТИРОВА Ольга Борисовна

ВЛИЯНИЕ БЕТА - ЭКЗОТОКСИНСОДЕРЖАЩИХ БИОИНСЕКТИЦИДОВ НА СОСНУ ОБЫКНОВЕННУЮ

03.00.16 — Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканне ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1992

Работа- выполнена на кафедре селекции, дендрологии и ботаники Московского лесотехнического института.

Научные руководители — кандидат биологических наук,

доцент Е. И. Ефимцев;

. • доктор сельскохозяйственных

наук, профессор О. М. Шапкин

Официальные оппоненты— доктор биологических наук

С. И. Демченко;;

кандидат биологических наук М. А. Голосова

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследова«

гзльский институт химизации ' лесного хозяйства

Защита состоится « /£"» . . 1992 г. на за-

седашш специализированного совета Д.053.31.05 при Московском лесотехническом институте в /СР. час. йС2 мин., ауд. 313.

Отзывы на автореферат В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: 141001, Мытищи-1, Московской области, Московский лесотехнический институт, Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского лесотехнического института.

Автореферат разослан С?*:**1.^/^. . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук, доцент Е. Г. КУЛИКОВА.

Подп. в печ. 09.09.92 г. Объем I п.л. Зак. 385 Тир. 100 экз.

Типография Московского лесотехнического института

' ;-з-■

ОШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Б' настоящее время в нашей стране развернуто крупнотоннажное производство и широкомасштабное применение , ь том число - на сотнях тысяч гектаров лесных угодий, бета-зкзотокскнсодеркаших инсектицидов, синтезируемых на основе продуктов жизнедеятельности ВвеШиз гЛиг1пе1впа1гПегспектквность применения этих препаратов связана о ¡а значительной энтомоцкд-ноГг активностью и широкой видоспецифичностью, а такке - с относительно невысокой ообостоилостью и экологической безопасностью ¡¡о сравнен;® с химическими пестицидами.

Однако, результаты имевшихся единичнше исследований влияния сета-зкзотохсинеодержаших препаратов на растения свидетельствуют о негатива^'.; характере этого воздействия, Побочное влияние бактериальных инсектицидов и, особенно, их экзотоксинов нугаео-тпдьой природы ка .растения, в частности, - на сосну обыкновенную одну из-основных пород-лесоооразователей в Европейской части 'СНГ, 'насаждения которой регулярно подвергаются обработкам биопрепаратами, изучено недостаточно. Особенно актуальна данная проблема в связи.с мутагенными свойствами бета-экзотоксина и наличием в современной экологической обстановке усугубляющих ситуацию антропогенных стресс-факторов,■

Цель и задачи исследована?!. Цель настоящей работы закяюча-лась в оценке степени фктотоксичности бета-?кзотоксипсодер;;ащ1х биоинсектицкдов' на призёре сосны обыкновенной. Дяя реализации поставленной цели потреооватось решгть следующие задачи: определить степень фиотоксичкости оета- и оета-2-экзотокспнов эн-тоглопатогекнцх оакгерпальных препаратов, установить характер их воздействует ?<а соску обыкновенную;

изучить особенности воздействия бета-экзотокепшз на сосну црй я&ижш допатзлгельного антропогенного стресс-фактора;

оценить степень воздействия бета-экзотоксиксодерхащих препаратов ка рост и развитие сосны в природных условиях.

Научная ррв'лзна исследований. Установлено существенное снижение. актсаноста ростсвах процессов у проростков, сеянцев и саженцев сосны под воздействием оега-экзотокскна и содержащего его промышленного инсектицида. Исследован характер воздействия бета-

экзотоксина на состояние пигментного аппарата сосни, процесс накопления пигментов, биосинтеза хлорофилла и обмена кислорода при фотосинтезе. Выявлен мутагенный характер возяейстахя бета-экзотоксииа на селенное потомство соснк обыкновенной. Впервые исследовано воздействие бета-2-экзотоксипа на растения, показан характер воздействия, определена степень токсичности этого эн-томоцидного компонента бета-зхзогоксансодерааших препаратов для высших растений. Установлена взаимосвязь ке.~л.у степенью изменений, возникающих под воздействием бета- и бета-2-эхзотоксинов в пигментном составе, в генетическом аппарате проростков, и поп, воздействием ковышшого уровня проиьькедшс эжоскй в ахмоефер;-усеменного дотомстза деревьев, вроазрастввюзс в мя услозйях.

Лгяптическое значение исследсв-*,ir.'":,. На основании проведенных исследовании определена степень рптотокскчности различных концентраций экзотоксинов Becillus thurlnfiensla к установлен предел относительно безопасных для растения сосни дозировок бе- ' та-экзотоксинсоцеркацЕх бкоиксектицпдов, Показана необходимость аттестации этих препаратов по количественному еодерлашю -в них сета- к ссга-2-экзотококпоз - основнпх действующа компонентов и ограничения используемых на ¡¡pamnKtí дозировок препаратов пс су;.".:арксму содержанию в них бета- и ós'xa-2-зкзотокскнов в пределах D »¡г ra 1 л рабочего раствора кретацешого инсектицида.

Анообат.-я оозгдугатоа i'.coionoíñy.t,. Основные результата исследовании докладашлссь на научно-техшческис конференциях московского лесотехнического института в 1939-1392г.г., на Z Всесоюзной копреренцип "шоо.ло?.-... фпзнологкл к биохкл-ш древесина растении" (1939 г.) ; на Л гсеесыноп конференции "Охрана с ра- • циональкое использование деснах ресурсов" (199J г Л ; на ¿í с;:м-незиутле страк-чхенов СЭЗ по микробным пестицида:.: (190Э г.)

До.теме диссертации опубликовано S печатных раоот.

Объэдл ■' струкгл'з нпсееотаци:'. Дпссептацгя состоит аз введешь?, 8 глав, заключения, втодоа,''практических рекомендаций. Список использованной лптепатуон включает 389 названии, в то:,: числе , '125 - иностранных авторов. Работа содержит 136 странщ машинописного текста, 16 таблиц,! Зо рисунков, 26 приммешь;. Об-цпй объем щкссертааки - 267 страниц» .

С0ДЕЕ1АНИ2 РАБОТЫ

1. Совоекенное состояние пиоблекы. Схеь:а исследований

Всаязи сшппшншм воздействием химических, инсектицидов на округлящуа сроду наиболее пркамлеиыг.: в настоящее время считается бцологзческЕЙ метод борьбы с энтоаоврадителями. Особое место сред:! биог.рег,аратов зашкалт инсектициды, создаваемые на основе продуктов .чдзпеделгадьностп. Bacillus thurlngiensls, что объясняется ех заоокоЛ зптокоцпднод актдвностьэ (Лескова, 1972; Jbto-yama Haoya,1939) »и ызрокод видосневд!ричностьк!(Кандшнн, iÄDba-□ова, 137Ö; Krieg, 1966; Gingrich, 1987)• Эти препараты широко архавяшеи а сел;оком, лесном и садово-пасково:.; хозяйствах многих стран ккра ( Freier, Ношпв1, Pàllutt,i983)ïaK, в 1987 г. площадь оораооток только в лесах Россия составила около 600 тыс,га. Отяьсатепдо экологической безопасности подобных мероприятий до • сих пор не существует однозначного спадения, что связано с нук-леотидиой-нргродол (Sebesta et el., 1957) теркостасЗгльпог-о оета-' экзотоксина (оЭГ), -продуцируемого BeclXXus thviringiensiq присутствующего в ря ;э':п'е::аратов, л способ::; ctl:j JOT участвовать в ые-таскшзш :: наследственны процессах k,ioïkû. Известны тератоген-ннн C.Iaxno, др., 193J; Barjeo, -Hion, 1969; JCarshaXl, 1973 Ja ку-тагенньй ( Berjao, Lecaâet, 1976; Keteroja et aX., 1977г Sors» ,1973 ! ¡»{»{•екты ел оакхсрнальццх и :::;шоткых организмах. Шоочное алв-ян::е'на scsuo оргализка 0ета-2-э;:зотоксииа (uJT-2) (&£г.ыцез, др., 1239)» аналога но природе БЛ'^и сопутствующего ему, не изучено. Известны дашшо о сохранпост:; ( Chba, Alzawa ,1986) »способности к ак'су?.:удяц;::1 :: :.::<грцрованк,о (Баранова,-1972; Brazner, Anderson, 1986) в ï:p;:poiiHHX ценозах Bacillus thuringieneiв,продушруадах JOT. • В результате длительного негативного (Кваков, 1931; Лескова, 19ü9) воздеГюты/л на растения ¡»:огут возникнуть существенные г.зу.енения в где росте п. развита::.' Это, в своз очередь, отражается m характере процесса естественного ordopa, деистических взаимодействиях, структуре популяций отдельных видов растений и ценоза, з целок.

Так:::,; ооразок, в связи с недостаточно:! изученностью .рнто-око этноса::: БЭГ, J3T-2 содержащих инсектицидов и, особенно,

для растений, подвергавшихся воздействие дополнительных схресс--факторсв, бьиа определена схема проведения исследований (р:х.1).

! } I ÄOiKffiAPÄT С i

, ЖЗОТОлСКШ, \ j АТ*ГЕСТ0а\Й:**1,".И \

; кц&енйыв из i i üiifo;.;oiau!Hi;,:ii

: Ш'П,ФЯПГ,РД'ШД •• ; ИГКЛШМНТА'.И :

! ! .^УчлИ/Х ¿üc^iJl'bbn ! ! ОцгдлА ixiö^j.:^ XaYJ

! С'ЕЛЫК • im РДД ••• ' ! ! НА i'AOTEH/M В imbJ ! оьТОТОЖГЧНОСТИ ! аКШвгеШХ iL"0T.y-:CC0B ! !РО;Ц:У>: 1

! С ШЕЛ! OiIACHOCTil ЖСЛДУЁЖ iZPSiÄPAiOB ¿01 РАСШИЛ I

■

Рис. 1. Слегла исследований

2» (¡юъекгы, районы исследований

ООъекта.-я: лабораторных исследовании сдузшди проростки сосны обыкновенной из семян, собранных с феиотнпкчески средни Ью результатам анализа шщкввдуадиьной изменчивости соскн в исследуемых популяциях).деревьев: Л класса возраста, 'яа территории постоянно- • го лесосеменного участка Ивантеевского лесопятЬмниса" Московской области и ,1У класса возраста -и полулядет естественного происхождения (гил леса - сосняк лкаайниковый), на территории Дзержинского лесхоза Нижегородской области,. удаленной- более, чем ка 40 к.; - от б.1ижаЯш:х лромшпенных предприятий, а также - вблизи ß-4 км} химаческкх предприятий г.Дзерхинска, в сналогкчнок древостое.

Объектами полевых исследований служет одяо-двухзетние се-ягщы п трвх-сег.щ-легнле саженцы сосны обыкновенной, произрастайте на территории лесопитокншса '¿Ш ( пос.Гребнево Московской области), а также - чистые худьтурц сосны обыкновенной П класса -возраста ( тип леса - сосняк лшлйликовый) Голопркстанского лес-■хоза Херсонской области Украины» в течение 1986-1S88 г.г. не подвергавшееся каким-либо обработкам, а весной 1989 г. обработанные б ит окскб ацыл ином.

Районы исследований расположены в -Европейской частг террито-pi-.v. ОРГ. Климатические условия , в целом, - благоприятные для ус-

.: «иного произрастания сосны обыкновенной. Московская и Нижегородская области относятся к Центральному лесосемекному району. ^ районах лесопитомников содержание в атмосфере токсических.веществ не превшласт уровни предельно допустимых концентрат'.Л. 11>л ииоведенп;: сравн;;теи»шх исследован;:;! они <5a.ui условно приняты за экологически благоприятные. ЕвФш Дзераашской иромаиденноЗ зоны, находящиеся в радиусе '¿¿> кк от заводов г.Дзержинска ¡.¡иегород-скол области, отличается висоюм уровне:., содержания в. ат;.:осферо отходов хсйлческого производства, таких как сернистый ошцркд, окислы азота, этилена, неорганические кислоты, и по условия:.: вэз-допсташ промышленных. эккссвй быт принят за экологически неблагоприятный.

3, ::&тощ пемедовани!}

фа проведении лабораторных. 'исследований использовались Бс»Т в ГЭТ-2, выделенные из прокац-данного • шеектяшяа "Бптокснйащшш«? 'проворенные па гомогенность и количественно определенные ка-спектрофотометре С¿-46 или "ЗРЕСС8В и-40 Концентрации растворов, вводимых в субстрат при посеве сег/ян, соответствовали параметра;.; производственных обработок (доза препарата03-30 кг/га при расходе рабочей жидкости оО-оОО л/га) а составляли КГ3-* 10"1 кг/и-и Оценка ¿птотокспчшосги ГОТ и ¿6Т-2 проводилась, согласно методике определения токсичности продуктов :хизнедиятолыюсти бактерии для виешх расто'нли, ка проростках сосны (Сахарнова, Зесетовская, 1978), ¡]р;; изучоппн двшквхк развития проростков (.бел ос топкая, 133,} для количественной оценки бш -выбран так называемый "показатели развития проростков"(К), определявшийся. как отношение числа проростков, вступавшее в определенную фазу,развития, к исходког/.у числу се;.лк. Кэриологическин анализ.в керастекаткческгос клетках хорейков проростков проводятся совместно с Т. II. Макаровой (Голикова, 12оЬ). Определение общего .содержания хлоро.уилда в хвои проводилось сноктророто^етр^чески на спектрофотометре СО-46 {Гаврплен-;о, др., 1975). Исследование спектральных характерно тик пигментов л „сростков проводи юся с по;,;о;щ>.о озпохзре.'/.еннол регистрации спок-

пеглол^лпя на спектрофотометре С2-16, спектров :р.хуо^ссяе«ал!: : ьолбтмдепия у:уоресцекцин при ¿«жпвратуре мпдкого азогз ГГ/Чл) смонтированном на каретре селекции МГЛ! споктроТлуориме:^

11ри изучении кзшнешй в процесса фогойиоскагоза зсдорорила все операции проводились при слабом зеленой освещении. Изучение интенсивности фотосинтеза у проростков проводилось путем измерена скорости оокена кислорода падярогуафическши методом др.,

1978). Использовался способ измерения кинетика быстрых процессов изменения, кислорода в ггизлектродпом алое.

Обработка сеянцев к саменцев оога-экзотоксиксодер;-;ацга биго-ксибацплЛиноы в падевых условиях проводилась с покеда,» ранцевого опрыскивателя согласно суаэству^ц-:к практкчески;.: рекомендациям. Ibv4enne. линейного прироста побегов - по методике Молчанова, Смпр-нова U267), накопления бпомассн в отдельна:', органах растении: - по методике Колесникова (1972),Исследование изменений в состоянии пигкекткого аппарата сеянцев и самепцев сосны проводилось с пом.о-дьа кегода низкотемпературной спектрортуоримет^ии.

Производственше обработки взрослых. насаждений сосны проводились слабой Управденля"охраны к защиты леса Херсонской области ; j'Kpanjjiii авпаметоцок, ь соответствии с суцествукирмк методическими указана,:;!, с использованием битокскбаци-мина-из расчета при расходе рабочей kkjwoctk 500 л/га. В обработанных и контрольных древостоях бкяо заложено « пробных'площадей согласно OCX 56-—3S-S3» Охвоенные побеги отбирались из верхней части кроны. Индивидуальная- >:зменч;пвость сосны по биологическому состояний в попу-ляцип естественного ироасхокдашя в дзермпкском' лесхозе Нимсго- • • родско" Области изучалась на примере выборки пз 28 деревьев, па территории ЕХУ KBairreeacxc.ro -лесопитомника - из 100-деревьев..

iiobTopHccïb вариантов в'лабораторных'к полезьпс экспериментах 2 - 4-х-краттк, опытных серий - 3 - lJ-тп-кратная.

4, киянка экзотоксинов Bacillus tfcuriupleaal s на

морфологические ^показатели развптж проростков сосны обыкновенной

.Известно, что при закачивании сег.ян внсдшх растений а растворах кикробннх инсектицидов СЕрзпнкян, 1979; Иванов, Серебренникова, 1980), в том числе - БЗТ-содергпащшс (Иванов, 1Э81; Левченко, Палачснко, 198J; Никифорова, ¡!ванов, 1973}, в зависимости от их, концентрации яабдздайгся стаизшлвкййШй и. вигибфужа эфрекдл

н развитии проростков.

Црп проращивании се&ян сосны обыкновенно;! в растворах £31' я БОГ-2 в концентрации ЮТЧер/ш на&шцалась ста.уляция энергии прорастания сеьаш на 10-40 Х'о, снизеше их всхожести - на 47-оЛ 5-2 (рке. 2), уменьшение общей биомассы растений, длины секл-до^ей, паюкотши, корешков у 15-дневных проростков - на 3-32/'^ лО сравнение с контроле;.:. 10"^ т/г,^-концентрация токсинов зазывала сипение: энергии прорастания секян на 3-70 всхо::естп-ьа 56-70 показателей развита 15-дкевных проростков - на 117 о ;5„>, содержания общего хлорофилла - на 18 ,«.

У проростков, находившихся под воздействием БЭТ л £ЭГ-2 з 1 2

концентрации 10" , 10 мт/ьи в течение первых' двух суток эксперимента наблюдалось язленгз так называемой обратной полярности ко-

он, что свидетельствует. о высоко!: биологической, активности ¡;са1едув13Х агентов. Зкзотоксыш в концентрации вызыва-

ли гибель проростков. Софаикашося растения С/й содержали на 04-35 .¡,'> кеньмв хлоро£::лла, чем контрольные проростки и, в резул^т-гате ододешкя кирковых керистек, оик нежизнеспособны.

Такп.; сбразог.:, ко результатам зроведеаного тестирования для сосни оопкловенион сити определены мало-, средне- и высокотокснч-ньи коык»лрац».к лЗТ л- 1ЭТ-2 окоансекташщов: 10~3, 10"2и Ю-1-^ соотвстствэько. ¿ыло установлено, что у семян сосны ил условий воздействия пропиленных экиссий показатели энергии прорастания и всхожести под воздействием ЗЭТ сшгла-шсь в значительно баыдаа стоцеип ( ядеэдш в 2 раза), чем у семян'-сосны из экологически благоприятных условвЗ.

о. Действие экзотоксинов ВасП1из гниг1пд1епа1з

па пигментный аппарат !! активность процесса фотосинтеза у сосны обыкновенной

Зозао?ствко экзогенных -ракторсв на растения аравоэдт к ло— с?с.ю1£йс2 здзпгадгл! к няи фотосинтезлруящего аппарата («Салер,йр:ш-д.Ш':д, 13?в).фпрода -ЗТ и предполагает лх воздействие на

..кстиизл на гене: :;ческо;.; уровне (зеЪеэга .Ногзкя ,19б8;7апкот8,19ба).'

^-.¿«.егка стабильность параметров гхгкект:«« лор:.: растении, огно- -•„•Лихгся к с::сте:/ат:.чеок;!:.- грушка! Синелекоз, 1933.1; сг.та:

- ~ -^яго::: с :::::':.'е.л пых .¿орг. в нзтизнюс растениях ;.:очет слу.пт.»

100

I

сутки огшта

ряс. 2. Воздействие бета-экзотокспна на динамику развития проростков сосны обыкновенной.

ПодЬазы развития проростков: а -появление корешка; б -вынос семядолей гипокотилем; в -удлиняение семядолей; г -сбраспвание семенной оболочки; д -раскрытие семядолей. Содержите бега-экзотоксина в раствореЫЕ) • I -о; п -з.ю-З; Ш -СЛСН; 1У -3.1СГХ» К( показатель развития-"

■ чувствительной тест-системои зля оценки степени воздействия аде- ншшуклеотпдов бактериальных препаратов на сосну обыкновенную.

Анализ данных абсорбционной спектрофотометрии показал, 'что БЗТ и БЗТ-2 в концентрациях 10~3-+ 10""\згДя оказывают существенной атиянпе на впгкентвк! аппарат, стимулируя,. в сродном, в 1,7 раза по сравнении с контроле!.: накопление Сюры пигментов в широко:; области видимого спектра (500+650 ю,} , вызывая значителы кие ! з 1,2-1,5 раза ) изменения з соотноиешш форм пигментов у проросткоз сосны обыкновенной (рис. Анализ спектров поглощения, низкотемпературной фчуоресценцки и возбуждения флуоресценции показал, что экзотоксина окопрепарата "Битокспбациллин" вызнва:от изменения в пигментном аппарате сосны- на дгалекулярнем уровне. Воздействие пррмшиенных эмиссии на деревья сосны приводит к аналогичны:.: изменениям у со.зиного потомства этих растений.

Изучение скорости обыена к!:слорода при фотосинтезе у проростков сосны показало, что под воздействием бета-экзотоксина происходит существенное изменение всех параметров кинетическоЗ кривой фотосинтеза проростков сосны, что связано с изменением в сопряженности фото- п биохимически процессов, обуславливающих фотосинтез; снижается на 25-30 Ж уровень фотосинтеза. Неблагоприятные условш произрастания сосны-воздойствия промынпс-нных эмиссий— пршодят к синению .'на 30 ц более интенсивности фотосинтеза у семенного потомства этих деревьев, и последнее усугубляется допапн'лельным воздействием на.семена оета-экзотоксина.

6. Вл:инио сета-экзотоксина на фотооиоскнтез хлорофилла у с гоны обыкновенной '

Исследование реакции фотопревращения протохлора&иткда в хло-рорпдл, вкаючаэзэй как фотохимические, так й биохимические ферментативные процессы (Год;:ев, др., 195?; Ефимцев, пр., 19"??; Литвин, Гуляев, 1956), ког.ет дать представление о характере тех на-руиовгЛ в растениях (Николаева, 1976),' качало которых закладывается па различны:: уровнях, ввяшая генетический. Анализ данных абсороцлонкой и л:оминесцектнол спектроскопии показы, что обра-сотпа семян при их-прорзщшанип бота-экзотоксиком (3-10~Чмг/мл) прпзэла к изменении. темпового биосинтеза как коротковолновик, так

Рас. 3. Спектры иоглощшия гыгмектоз нативных семядолей проростков соски обыкновенной, выращенных а средс. с бьга-экзотоксиноыЛ) и нио£2) I - концентрация <5ьта-экзотохскна - 0,3 ир/мя; 3 - разностный (I минус 2} спектр; А - красная область спектра, Б - сшяя. ■ 14-дкешаё проростки сосны обыкновенной у.з сешш с деревьев, произрасгашдих в экологически благоприятных условиях Московской области.

н дли-каимнозах .;ot« хла^У.лш и ого продсеетБенпика ü^j. 1^адсГ.ств::е ¿il крхьото н» только к зозргсжша яогло,копия п оа~ ласт:: 38J*T20 а", но такие pacisipivro дтпнловолно!!;^ оиласт:> поглощения, что ш-ло »траление г. в jj3»:ci.jiu:r. ч^'-киаоикровааг.!: <¿0-1. Ьнло усгадгозлено, что влияние нуоглиалсыик внороеов на деревья согни ирпводит :■; сихопп;; уровня теплового биосинтеза хлорофилла а у проростков селенного нзто.'.хтва этих, деревьев. . Это связано с зпде^.нг.о.! на стадии тернового кревразипл хлоро ¡.г.-л» го пн-однест-ьеныи.а

Итак, oc.-a-.sK.iOToKcini внэнзает кчрупешг па тсшовоу. рерлента-тавник этапе опосиптеза хлорогнпа :г проростков соскв обдссчозенной. A^c-icr.'язмеюкгл наоладаутся к у селенного потомства сась^, произраставлеи в уеловилх воздействия прокыдиеыплс элкссни.

7. ВоздЫ!стр;:е бета-экзотоксина на наследственные структуры растительно;': клглн:

Особое хныкание, удсляе:.:эе пзуч:кнн мутагенности Сста-зкзо-токенпа к седеркя'.их его препаратов, связано не только с внеоко!: : /ологиЧеско": -ж:: вкоетю LöTfCaatwell, et al.,196"-; Sehe st а, et al, 196?! по и с наличие:: •; оовролоннс-л rKtavrxv. тлоР ©остановке антро-логзнн::: стросе-.р коров, спосо^стзувиск: ней::: ;оннл :лута-ок к-клети ергллкзиов (Гахитова, fin;::::!:; 1282; Калачоико, üsarat,12S^ Новиков, l^O).

Диализ р-р-.'льтатов оценки цнтогекотичоского оМ-.екта экзогенная; стриос-|л::чч>р.'>ч на проростках сосни оглкковенкол показал, что у проростков .::> еикян сосни, прокзрас?а:-л;еп в условиях воздействия ¡.рс:.:и.;1У!сккосил, каблкдалнсь хрокосокике аоеррацпп, в (¿ез.о-ixr, л стстнклл:;:; и ¡.гостов. Ib.; воз дометни};,: :Х)Т количество клеток в ::ер!;етс:.;зх корелиов проростков возрастало в среднем г.а 2 дгд ;с С+0,4 ,'i.i - з контроле до 11*4?,5 % - при концентрации КГ^лг/ш . "утацил носили характер глнолеетвенннх г.остов и грап.'.онтов.

Таки:.: образок, экологически неблагоприятные условия вроизра-стакил - воздействия пра^ташак экпссиЗ - ;.:аточгн£: деревьев corn: ятплктея сулеетвокнок нредлоенлко:! кавовнкя восирглс.-низ^ст;: следственных структур ::;• со:,энного г.огсгпотве к воздекстз:э бета-

:.i:aoTOKc:¿;a биоппеохтицпдзз, и его злкянне в это:.: случае пул— водит к cysjBOTBsmai.; uyxcrcxazi:. ...змекопиям генетического аппарата сосни обикнопенпс".

8, Здпяпдс бета-экзотокспноодермап'его бполнсоктацхда ка сосну сбпкновопнуп в природных условиях

На протямсппп первого вегетационного свркода У всходов сосны о&ссковрнноЗ, обработанных з начале лета битокспСацпллино?.!, в разнс.".моет:: от лоза раоис.;-: • ршарата( 3,0; 4,о; 6,0 кг/га нри расходе дикости ¿00 л/га.! наблюдались в разной степени вкрахеп-нпо морфологические изменения. У обработанных сеннцов происходило изменение сезонного ритма линейного роста, накопления бпомас-cu :: ее оаснредатсшя в органах одвогвяггас растений, при этом ;.:а-ксхадьнве пзменегпй: отмечахпсь з дакали» шкоаявкия сухого вещества норедкамп всхлдоз. В результате обработки происходило снимание линеппих показателей развития растеши;, что, как правило, сопровождалось снижением сухой масса этих органов. КаксшашшЗ зрфект проявился к концу вегетационного периода -в развитии настоящего побега и кореаков ( рис. 4 ). .

Под воздействием битоксибациллипа у трехдеипгх саменцев сосна происходило снижение: скорости линейного роста тангонтальних по-оегон, что мЕкс:1'.:а':ы:о проявилось к концу периода их интенсивного лппепнего ¿.-азБИтля; показателей развития хзоа ( злппк, биомассы, содарманил в пай хлорофилла ) на этих ^осах. Поошдаее свидетельствует ( Листов, 1939 ) о снп:иенгл: общего прироста у ойрабстсиаик • хас'хйннп и предполагает проявление аналогичной текденцп ь сло-д;:оЛ=м гол:'. Анализ падучепннх далннх по состоянио пигментного аппарата и количественному содорма:п:п ;;дорол;ллз s¡- ассимплиру-, ;::х органа:: олпо- и троидетлаи соспл показал, что раннзлотнее /'i^'Moп.запие опгзпепбацплллпом в течение nepaic; 35а недоль спо-езбагпу^т ;п:г:х:монал:п:, a a псследугмию две подели - пеноторо-Ку стимул:м-ово:;.::: гаио.м:о::::я агрег::роза;;нп:; ;pj¿:,: ::ло^о.;;п.1:а у гей'Н'Лй сангинеs оеопм. со^ер мание :::;;.и.рмлл п аос:п::>

.'iHp-v^u ч 'С?гдн-;х о с ян пси х ss: им ь:ерз:: дс::з л^с-:е прозодеппя oJpaScmt уядийюасюя, » меокие происходит кгкогорез

\''6.е//йчег!!г£ и :< концу в*Гй:Ьи;:::кноге aparas - ticwcpkat снимо.-ио

мг.

240С

I6CC

ЗСС

Yk-590,Sai-2892 ,23;!r.yx-¿??8 , 12 t.T) - Y,

-320,8x -15??,6 jay,-*?!

11,23 (МГ) -1C11 ,72ta1

7П ТС /-.-П t t i... * ** Т___V ...т.

■•Г) ■Ti

Т1-409,28х-1931,36;пу1-+3'Ю,23СЧГ) Т^«199,6х -1103,84-.m^-J 30,68f-'J)

МЫ

нЕ-т-Л-г-Ц-

3 Ь 9 12 15 Ylt-C,57x-C,7¡H»yI-l,i? (ел)

YI-CIt9x-i,X9;rv 0 (си?

%-С.53х-0,36;п£,с>89 {w0_

ш 15

Ю 5

z&=

-tfi'.ff:

15Ш

9 12 15 Ai Yj—0,lft?x-l*,?7i n' ♦1,?б(им)

Рис.4. Динамика изменения в течение сезона вегетации у однолетних

сеянцев сосны обыкновенной, обработанных битоксибацшшшом:

А - сухой биокассы (в расчете на 100 кт.сеянцев),Б - длины; а - корешков, б - настоящего побега.

Расход битоксибациддина, кг/га: К-0; 1-3,0; П-4,5; iü-12,0.

ооцого содер.'.{а:»:-я

Резу.сьтагд статистического анализа содержания хюроТ;;из в однодс'тпел хвоо с побегов верхней частя крат 20-.; о г; та д^евьев показал, что спустя 3,5 иеодаа после проведения г.вхассраооткп пасалденпл оптокспоацнхушо;.: ппоисходит сугдоскюпное с..::-;ешс среднего значения .¿того показателя на ■ обработанных ¡;ло^адях по 1 сравнению с контрольны»- участками .{таол. 1).

Таелица 1

Соцерх«оро£|миа в однолетней хвое соовн обшшеиаоИ» обработанной оптокснаап'.ллтю:,:

вариант!„ч./ .'.'.¿,. ,! 1 с:пг?а, !кпеош5об -у . -ост:- !та-!них! " - !"х ■•--¡■стяо _.....

Т

!

* ± «5

г^ге- 60 ЗОу^ ь-твспос, хонг.С'ОЛв62

1

1,41 + о.ооа

1,74 ± 0,079

1.27 ~ 0,054 1,55 £ 0,045 1,42^3,0,044 1,74 008

1.28 ~ 0,058 1,53'~ 0,057

11.5 3,5 1,527 + 0,0223 20,4 4,5

14,9 4,3

9,7 2,9

10,£ 3,1

14.6 3,5 '

15.0 4,5

16.1 3,6'

е^аостха 1'И

72-

1 0,37 -н 0,048 ё ± " " "

17,0 о,О 0",0о8 20,4 5,1 о;30 Т 0,047 20,6 5,3

1,ео2 ± о.ооос

14,С

х>хвуж~лт с::ое,

32

1,43 + 0,053' 1,22 х 0,170 1,0? -с 0,045 1,04 7 0,400 О,20 ~ С,ООО 1,42 ± 0,071 1,00 + и,037 1,1В + 0,000

15,7 51,1 17,3 ¿.о-З ^ О 20,7 15, V

ХО, 1

13,7

4,0 14,о

4,5

Ж

4,5 3,7

1,170 ± 0,0223

1 0,02 ± 0,003 14,2 0,2

2 С,оЭ + С,040 4,2 1,5

3 1,00 2 0,001 5,3 3,0

0,077 х 0,020

о, о

.v -л и

V.....и;,

пхчсстла; о:0 !).

С! од

; .-личин ;,о проонп:; пло.

ВЫВОДЫ И ШЮЖЩАЦКИ ПРОШЗДЛВУ.

Д. ¿когксектг.цкд "Бктокспбацшлин" в испсльзуеккх на практике дозах 13,0+4,5 кг/га к Солее при расходе р.аоочего раствора 50-500 л/га ) к выделенные из него оста-^и оета-2-эКзотокскна в соответствушрх концентрациях йО~®*1СГ*кг/мл ) оказывает отрицательное возде;;с"н::е на сосну ебшиоьетуъ на различна этапах ее онтогенеза. Это воздействие носит не тотько кодификационный, но и мутагокньй характер.

2. Установлено, что с увеличением возраста обрабатываемых растений сосны обыкновенной интенсивность воздействия на них оста-экзотэксинсоде^ма^пх препаратов снижается.

_ 3. Выявлена' прямая концентрационная зависимость негативного воздействия сета- и бета-2-2кзотоксннов на проростки сосны обыкновенной .в диапазоне концентраций токсина 10"3410~1 мг/мл.

4. Присутствие оега- и бета-2-экзотоксинов в среде для про-рацдоишг семяк сосны в концентрациях, соотвргствуадгас используемым в производстве растворам битоксибациллина, вызывает изменение характера развития проростков, сипуенпе энергии прорастания, всхожести селян, биометрических показателей растений в l,ü+3 раза.

5. Воздействие 'бета- и бета-2-экзотоксинов в исследуемых концентрациях приводит: к изменения;,i в процессах оиосинтеза хлорэ:Ь;м-ла на токновш биохм-леском этапе и накопления пигментов, к изменения:.:''в структуре пигментного аппарата на молекулярном уровне.

6. Установлено енк'хение па 10+30 интенсивности обмана Q.¿ при фотосинтезе, изменение характера процесса фотосинтеза под действием бета- и бета-2-экзотокс;:нов.

4 7. Под воздействием оета-зкзотоксина в клетках меристем ко-рессов проростков сосни происходит существенное (на 2 порядка) увеличен.:-. количества хромосомных аберраций, расширение их •'спектра. Отмечена прямая концентрационная зависимость наблюдаемых изменений от дозы токсина.

8. У проростков сосны из семян с деревьев, произрастающих в условиях повышенного уровня промышленных эмиссий в атмосфере, наблюдается существенное усиление отрицательного влияния бета- и бета-2~экзотокс::нов.

9. Весенняя обработка растений в полевых условиях оитоксиоа-

циллкном при расходе препарата 3-6 кг/га вызывает сиикение ка 20-50 %% интенсивности и изменение динамики роста и развития однолетних сеянцев сосны обыкновенной, а такие - состояния их •пигментного аппарата в течение вегетационного периода. Наибелее существенные изменения обнаружены в развитии настоящего побега и корешков сеянцев.

10. У трехлетних саженцев сосны, обработанных оитоксиба-шлдинок, в период затухания линейного роста тапгентальных побегов происходило снижение:на 5-30 1? скорости линейного роста побегов, на 5-50 № - показателей развития хвои длины, биокассы, содержания хлорофилла на этих побегах, Это свидетель-, ствует о сни'конии общего прироста растений и предполагает проявление аналогичной закопокеряости на следующий год.

11. Зо&гедствкя весенней авкаобработки битоксгоадамйяок

в дозе 1,5 кг/га, 500 л/га культур сосны обыкновенной II масса возраста проявились в существенном (в 1,2+1,5 раза) снижении содержания хлорофкш в^хзое текудаго года.

12. На основании результатов исследований установлено; что .-„■алстоксичныш: длл соснгг обыкновенной является дозы экзогоксип-содер:сат;его инсектицида "£игоксаоащш:йн" с концентрация.:!: бета-и бета-2-экзстоксш:ов в рабочем растворе, не превкиаищпглп М""^.

13. Реколяшдуется ограничение используегя'х на практике дозировок препаратов по суи.:арн«.-.у содврааьиа, в янх бета- и бета-2-окзотокскпоз а пределах 10 кг ка 1 л рабочего раствора инсектицида, что соответствует дозе оитоксибациллина 1 кг/га при расходе паоочеи суспензии 500 л/га и содершни^цжсиноз в сухой препарате 5 г/кг. Содержание токсинов в прокыпленно':.: препарате рекомендуется определять спектро1ото;.'.^трически (Ефкдав, £уров, 19с0) »■■епссоеястзешю перед приготовлен?:;;,'. рабочего оаствэра сисехтецада Указзншгз кокаектрацки оета- .и, бетг-2-"Зкзотоксгнсадер,:алих -оио--■реийратов обзадахт достаточной онтог.:оцидкой акт::вкио'тьг; х .рог.о-:,:е)-.д-'-;гс,ч в качестве пороговое эпочени" при использовании з про-

ИоЬСДСТя?.

1!о ¡.ннгернзла:,: диссертации оауСликовайы следуллию рзооты:

1. Экзсгы:кы8 ;.:етаболити ВисШчз г1шг1пв1еяа18 адошшовой ирярочи и воздействие бега-зкзоторопка па расте'ния.// Научк.тр. ХПК. - 1939. - Зил. 211. - С. 19-33; соавт. Е.И.Е.рллцов.Г.Л.ьуров,

2. Пз/чинке результатов антропогенного шздействия на се?..еп-ное лотс«г.'.сг5о л рлтосннтетглгескгл": аппарат сосни ооыкиовеиноЯ // Д.ослелн ;>:::) и о. ¡о гни п бпсхилки древеснкх растений. - Петрозаводск, •1983. - С. 21С-211; с.авт. Й.К.Е1»а:цеа, Н.Ноиков, 1Л.Й.Кузкспов.

3. Росюдсвзпиу спектров .глуо^оснекпии пвгк>нтов хвоЯних (сосна, 'ель, лиственница), обработанных бгтокспоациллпкс^ // Каучн. тр. МЛ;!. - 12оЭ. - Ькн. 221. - С. э4-о6.

4. воздействие окзотокскнов олгскепоациллина на .¿отосинтез растении к сокрядшшш с йак процессы // П еикнозиу:.! стуяа^чденов

С33 но Ги'.кроонк:.: дестпцкцак. - 1990, Протвино. - С. 10Э-110; соаьт. Е.Е.Ер1и/Лсв, Кузнецов.

5. Иизгнле кмлюнентоз биологических, средств защиты растений на проростки соскн обыкновенной // Охрана к рациоиатыюе использование, лесн-дх ресурсов: Тез.докл.. - !&тидн, 199.3. -С. 2Э-У0.

о." Воздействие- обраооток биопрепаратом "Ьитоксибациллин" на состояние насаждений сосны сбики^венноа // Охрана и рацизнальное ис'нсгьзованпе лесных ресурсов: Тез. докл.- Интиад, 1990. - С.33-31; соавт. А.В.Баканов.