Влияние дефолиации березы повислой (Betula pendula Roth.) и аллелохемиков растений на развитие непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза

Мартемьянов, Вячеслав Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние дефолиации березы повислой (Betula pendula Roth.) и аллелохемиков растений на развитие непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза
ВАК РФ 03.00.09, Энтомология

Автореферат диссертации по теме "Влияние дефолиации березы повислой (Betula pendula Roth.) и аллелохемиков растений на развитие непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ СИСТЕМАТИКИ И ЭКОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ

На правах рукописи

МАРТЕМЬЯНОВ Вячеслав Викторович

ВЛИЯНИЕ ДЕФОЛИАЦИИ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ (BETULA PENDULA ROTH.) И АЛЛЕЛОХЕМИКОВ РАСТЕНИЙ НА РАЗВИТИЕ НЕПАРНОГО ШЕЛКОПРЯДА (LYMANTRIA DISPAR L.) И ЕГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ВИРУСУ ЯДЕРНОГО ПОЛИЭДРОЗА

03.00.09 - энтомология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 2004

Работа выполнена в лаборатории патологии насекомых Института систематики и экологии животных СО РАН

Научный руководитель: кандидат биологических наук

С.А.Бах валов

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

В.И. Пономарев

кандидат сельскохозяйственных наук И.В.Андреева

Ведущее учреждение: Всероссийский научно-исследовательский

институт защиты растений

Защита состоится "8 " февраля 2005 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.033.01 в Институте систематики и экологии животных СО РАН по адресу 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, д. 11

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, д. И, Диссертационный совет ИСиЭЖ СО PAII. Факс: (3832) 170973, e-mail: mi@eco.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института систематики и экологии животных СО РАН

Автореферат разослан "25" декабря 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

А.Ю. Харитонов

iccs-V VW9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Коэволюция насекомых и высших растений началась в карбоне, и к настоящему времени между этими группами живых организмов сформировались многосторонние экологические связи. Кормовое растение, как продуцент, может оказывать действие на консументов более высокого порядка, по сравнению с фитофагами, т.е. на их хищников, паразитов и энтомопатогенов [Вилкова, 1979; Hayashiya et al., 1968; Felton, Duffey, 1990; Hoover et al., 1998b], В результате процессов взаимной коадаптации, как у растений, так и у насекомых появились защитные приспособления, направленные на поддержание целостности вида в условиях окружающей среды [Рубин и др., 1975; Тыщенко, 1986; Шапиро и др., 1986]. К настоящему времени проведено большое количество исследований по изучению морфологических и фенологических приспособлений растений [Рубин и др., 1975; Шапиро и др., 1986 Ирусалимов, 2004], однако, биохимические защитные механизмы изучены в меньшей степени [Kaitaniemi et al., 1998; Cornelissen, Fernandes, 2001 Thaler et al., 2001]. В частности существуют единичные работы по исследованию действия качества кормового растения на состояния детоксицирующий и антиоксидантной систем насекомых [Yu, 1982; Terriere, 1984; Peric-Mataruga, 1997]. Известно, что состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем, может существенно влиять на чувствительность насекомого к энтомопатогенам [Серебров и др., 2001; Лозинская и др., 2004; Wang et al., 2001Ь]. Кроме того, активность и структурный состав детоксицирующей системы насекомых играют значительную роль в детоксикации и элиминации вторичных метаболитов растения, которые определяют уровень энтоморезистентности растения [Yu, 1982; Terriere, 1984; Snyder, Feyereisen, 1992; Yu, 1999]. Установлено, что в ответ на повреждение в тканях растения запускается каскад защитных реакций (быстрая и замедленная индуцированная резистентность), которые могут отрицательно отражаться на состоянии организма насекомого [Kaitaniemi et al., 1998; Bernays, Chapman, 2000; Osier, Lindroth, 2004]. Зачастую данные реакции протекают с образованием свободнорадикальных форм кислорода [Запрометов, 1993; Ahmad, Pardini, 1990; Treutter, 2001]. Также известно, что ряд патогенов может оказывать действие на процессы генерации активированных кислородных метаболитов и на состояние антиоксидантной системы в организме насекомых [Лозинская и др., 2004; Wang et al., 2001b], Работы по изучению комплексного воздействия кормового растения и энтомопатогенов, в частности вирусов, на состояние антиоксидантных и детоксицирующих систем в организме насекомого до настоящего времени не проводили.

Цель исследования. Изучить воздействие дефолиации березы и аллелохимиков растений на структурные показатели популяции непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.), биохимические аспекты функционирования детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника насекомого и его чувствительность к вирусу яд

Задачи исследования.

1. Изучить течение деструктивных процессов и размножение вируса в клетках кишечника, а также других органов гусениц непарного шелкопряда при заражении их сублетальными дозами патогенна.

2. Исследовать воздействие таниновой кислоты и вируса ядерного полиэдроза на структурные показатели популяции непарного шелкопряда и на состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника фитофага.

3. Изучить воздействие замедленной резистентности березы Betula pendula Roth, индуцированной ее дефолиацией и вируса ядерного полиэдроза на структурные показатели популяции непарного шелкопряда и на состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника фитофага.

4. Исследовать действие аллелохемиков некормовых растений непарного шелкопряда совместно с вирусом ядерного полиэдроза на структурные показатели популяции фитофага.

Научная новизна. Впервые изучено воздействие растительных аллелохемиков и дефолиации кормового растения на развитие фитофага в системе береза - непарный шелкопряд - вирус ядерного полиэдроза. Впервые проведены работы по изучению состояния детоксицирующих и антиоксидантных систем в кишечнике непарного шелкопряда при комплексном воздействии аллелохемиков растения и энтомопатогена на насекомого. Показано, что таниновая кислота в зависимости от типа пищи насекомого, может диаметрально противоположно воздействовать на инфицирование гусениц непарного шелкопряда бакуловирусом. Установлено, что одним из механизмов воздействия замедленной индуцированной резистентности березы на фитофага является ингибирование группы неспецифических эстераз и увеличение интенсивности окислительных процессов в кишечнике насекомых.

Практическая значимость. Результаты, полученные в ходе исследований, позволяют расширить представление о защитных механизмах энтоморезистентности растений, происходящих при естественной регуляции численности фитофагов в экосистемах. В работе выявлено синергическое действие бакуловируса и метаболитов ягеля, что может послужить научной предпосылкой для усовершенствования действия биопрепаратов на основе вирусов ядерного полиэдроза.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XII съезде Русского Энтомологического общества (Санкт-Петербург, август 2002), на VII Европейском энтомологическом конгрессе (Греция, октябрь 2002), на Сибирской зоологической конференции (Новосибирск, сентябрь 2004), на заседании микробиологического общества (Новосибирск, ноябрь, 2004). По материалам диссертации опубликовано 11 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста; состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 23 рисунками и 3 таблицами. Список литературы^включает 293 работ, из них 223 на иностранных

ЯЗЫКаХ. < . ' г . -.rtt-г •• * г

f* ;

: -V > 4 | i .»« -w *<-

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность к.б.н. С.А. Бахвалову за руководство научной работой, к.б.н. В.А. Лазареву (ИФ СО РАМН) за помощь в проведении гистопатологических исследований, к.х.н. М.П. Половинке (ИОХ СО РАН, Новосибирск) за предоставление экстрактов растений и последующее их очистку и разделение, д.б.н. В.В. Глупову и к.б.н. Я.Л. Воронцовой (ИСиЭЖ СО РАН) за обсуждение рукописи и ценные критические замечания, студенту C.B. Гулидову (НГАУ), студенту Ж.О. Маркиной (НГПУ), студенту И.А. Белоусовой (НГУ) за неоценимую помощь в проведении экспериментальных исследованиях.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

В главе рассмотрены аспекты взаимоотношения растения хозяина -фитофага и фитофага - энтомопатогенных вирусов. Подробно представлены компоненты детоксицирующей и антиоксидантной систем насекомых и действие на них ряда факторов. Кроме того, в данном разделе подробно представлена биология и экология изучаемого объекта (Lymantria dispar).

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования

Материалом в исследованиях служили насекомые Lymantria dispar L. Родительское поколение насекомых собирали в местах естественного обитания на территории Новосибирской области, а дочернее поколение, на котором проводились исследования, выращивали в лабораторных условиях. Выращивание гусениц шелкопряда проводили на искусственной питательной среде (ИПС) в чашках Петри [Ильиных, 1996] и на побегах березы Betula pendula Roth, в садках.

Для экспериментов использовали штамм вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда (ВЯПЬ<1) из коллекции лаборатории патологии насекомых ИСиЭЖ СО РАН, выделенный из природной популяции непарного шелкопряда в одном из очагов его массового размножения в Алтайском крае. Инфицирование насекомых проводили в III возрасте, перорально, путем обработки корма, в дозе соответствующей половине ЛК5о- В зависимости от типа пищи (естественный корм или искусственная питательная среда (ИПС)) титр суспензии вируса варьировал: 2*105 полиэдров/мл в экспериментах на ИПС; 107 полиэдров/мл в экспериментах на естественном корме. Обработка корма проводилась на рамке 50x50 см, из расчета 50 мл суспензии на данную площадь.

Таниновую кислоту вносили в виде водного раствора при приготовлении среды. Конечная концентрация танина составляла 0,9% от массы ИПС и приблизительно соответствовала содержанию танинов в листьях предварительно дефолированной березы Betula pubescens [Kaitaniemi et al., 1998]. Кверцетин добавляли в синтетическую среду в 20% спирте, конечная

концентрация этого фенола составляла 0,4% от массы ИПС, что в среднем соответствует его содержанию в листьях березы Betula pendula [Laitinen et al., 2000]. Отродившихся гусениц I возраста сразу высаживали на обработанные синтетические среды.

Естественный корм непарного шелкопряда (побеги березы) обрабатывали 0,9% водным раствором таниновой кислоты. Побеги также обрабатывали гексановыми экстрактами листьев багульника Ledum palustre L., надземной части ягеля Cladonia sp. и составляющими гексанового экстракта ягеля: перлатоликовой кислотой, усниновой кислотой, третьим компонентом «х» Опрыскивание проводили 0,1% растворами экстрактов и их составляющих в гексане. Усниновая кислота наносилась в виде 0,1%-ого раствора в 10%-ом спирте. Опрыскивание проводили по методике, описанной для обработки вирусом. Таниновой кислотой гусениц кормили с отрожения, а в экспериментах с экстрактами использовались личинки III возраста, и обработка проводилась однократно.

Дефолиацию березы проводили в березовых насаждениях в окрестностях г. Новосибирска в районе поселка Кольцово. Для экспериментов использовались 8-10 летние березы, произрастающие на опушках березовых колков. Дефолиацию деревьев проводили путем механического удаления листвы на 75 и 100 %. На следующий год после закладки эксперимента насекомых II возраста выращивали в лаборатории на срезанных побегах данных растений и изучали воздействие замедленной индуцированной резистентности дерева на состояние фитофага и его чувствительность к вирусу.

Исследование тканей и органов L. dispar при патогенезе. Препарированные участки изучаемых тканей насекомого фиксировали 2.5% глютаровым альдегидом и заливали в смесь смол эпон-аралдит [Бахвалов и др., 1982]. Ультратонкие срезы готовили на ультратоме и в последующем просматривали в просвечивающем электронном микроскопе [Миронов и др., 1994]. Анализ структурных показателей популяции L. dispar. Среднюю массу гусениц и куколок определяли путем индивидуального взвешивания на электронных весах. Отношение количества самок к общему количеству имаго в опытных группах насекомых определяли по морфологическим особенностям имаго (размер имаго, строение усиков) [Ильинский, Тропин, 1965]. Смертность гусениц определяли по количеству погибших насекомых. Причину гибели насекомого определяли путем изучения неокрашенных мазков органов насекомых в световом микроскопе [Вейзер, Бриггс, 1976]. Анализ биохимических критериев состояния организма L. dispar. Все биохимические критерии состояния организма непарного шелкопряда изучали на гусеницах IV возраста, через 3 дня после линьки. За условную единицу удельной активности всех изучаемых ферментов принимали разницу оптической плотности инкубационной смеси до и после начала реакции за 1 мин на 1 мг белка. Выделение и приготовление гомогената среднего кишечника насекомого проводили в модификации методики [Хвощевская и др., 2004]. Активность глутатион-Б-трансфераз (ГТ) определяли по увеличению концентрации 5-(2,4-динитрофенил)-глутатиона, образование которого

катализирует ГТ [Habig et al., 1974]. Активность неспецифических эстераз (НЭ) определяли по К. Асперену [Asperen, 1962] с незначительной модификацией. Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по подавлению скорости восстановления нитросинего тетразолия супероксид-анионом, образующимся в процессе окисления ксантина ксантиноксидазой [McCord, Fridovich, 1969]. Активность каталазы определяли по скорости разрушения перекиси водорода [Wang et al., 2001а]. Определение концентраций как окисленных (RSSR), так и восстановленых (RSH) тиолсодержащих соединений основано на способности RSH окисляться под действием ДТНБ [Khramtsov et al., 1997] Концентрацию белка в гомогенатах среднего кишечника насекомых определяли по методу М. Бредфорда [Bradford, 1976].

Все эксперименты по определеню структурных показателей популяции непарного шелкопряда закладывали в 3 повторностях, по 20 гусениц на повторность. Для проведения анализа биохимических критериев использовали индивидуальное исследование насекомых. Достоверность различий между показателями оценивали с помощью t-критерия Стьюдента и дисперсионного анализа [Плохинский, 1970; Доспехов, 1985]. Полученные данные, представлены как среднее арифметическое и его стандартное отклонение.

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение

3.1. Инфекционный процесс у непарного шелкопряда инфицированного низкой дозой ВЯП

При инфицировании гусениц низкой дозой ВЯП в наших экспериментах отмечали увеличение инкубационного периода инфекционного процесса по сравнению с классическим вирусным патогенезом [Тарасевич, 1975].

Нам не удалось зафиксировать деструктивные процессы и образование вируса в клетках среднего кишечника, однако, было зафиксировано развитие вируса в гемоцитах и клетках гиподермы. Отсутствие вируса в клетках среднего кишечника, скорее всего, связано с тем, что вирус размножается в данном органе только на раннем этапе патогенеза, в то время как инфицированных насекомых исследовали на поздних этапах патогенеза. Кроме того, по данным ряда авторов [Бахвалов и др., 1982] при первичном заражении личинок L. dispar вирионы не размножаются в эпителиальных клетках среднего кишечника, а инфицируют только трофические клетки на внутренней поверхности кишечной трубки. Также имеются сведения, что высвободившиеся в просвет кишечника вирионы могут проходить по межклеточному пространству непосредственно в гемоцель насекомого [Гладышева, Мамедниязов, 1972]. Отсутствие в наших исследованиях размножения вируса в жировых клетках, клетках трахей, мальпигиевых сосудов, вероятно, связанно с низкой инфекционной нагрузкой на организм насекомого в условиях данного эксперимента.

3.2. Влияние таниновой кислоты на развитие непарного шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при питании на ИПС

Поскольку известно, что таниновая кислота относится к классу фенольных соединений, которые принимают участие в защитных реакциях древесных растений [Reichardt et al., 1988; Martin et al., 1987; Juntheikki, Julkunen-Tiitto, 2000], в том числе и в замедленной резистентности березы индуцированной объеданием листвы фитофагами [Kaitaniemi et al., 1998], нами было изучено действие таниновой кислоты на развитие непарного шелкопряда и его чувствительность к ВЯПЬ&

В процессе развития личиночной фазы L. dispar не было обнаружено достоверных отличий по массе гусениц при питании насекомых на ИПС, содержащей таниновую кислоту, хотя была отмечена тенденция 1,5 кратного увеличения массы гусениц (рис. 1). Несмотря на то, что различия статистически не достоверны, следует отметить, что подобный факт отмечался на протяжении нескольких опытов. В то же время зарегистрировано достоверное двукратное увеличение массы инфицированных вирусом гусениц на протяжении практически всей личиночной стадии, по сравнению с незараженными насекомыми (рис. 2).

В вариантах инфицирования гусениц, питающихся кормом, содержащем 0,9% таниновой кислоты выявлено 2-кратное достоверное увеличение смертности от ВЯП по сравнению с неинфицированными насекомыми в соответствующем контроле (рис. 3 ).

__ 0,08

Î 0,06 X

0,04

§ 0,02 <о 2

• 4е • • 0,9% таниновой кислоты

16 22 28 34 40 46 сутки

Рис. 1 Влияние таниновой кислоты на массу гусениц непарного шелкопряда, питающегося на ИПС

0,2 0,15 0,1 0,05 0

вирус + 0,9% таниновой кислоты ""

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 сутки после инфицирования

Рис. 2 Воздействие вируса ядерного полиэдроза и таниновой кислоты на массу гусениц непарного шелкопряда, питающегося на ИПС (* при Р < 0,05; *** при Р £0,001).

Инфицирование гусениц ВЯП приводило к достоверному увеличению активности детоксицирующих ферментов не зависимо от воздействия таниновой кислоты (для ГТ: ВЯП - 0,078±0,0354; ВЯП + танин - 0,041±0,0200; контроль - 0,033±0,0159; Р <0,05; для НЭ: ВЯП - 0,4689±0,1717; ВЯП + танин - 0,4868±0,2063; контроль - 0,3104±0,0485; Р <0,05), в то время как таниновая кислота не оказывала действия на активность данных ферментов. Обработка корма таниновой кислотой приводила к достоверному увеличению активности

каталазы и увеличению соотношения RSSR/RSH в среднем кишечнике гусениц (рис 4 а, б).

g зо1

5 15

rii rih

контроль

ВЯПШ

0,9% таниновой кислоты

0,9% таниновой кислоты +ВЯП1_(1

Рис. 3 Смертность гусениц при питании на ИПС содержащей таниновую кислоту. Данные проанализированы с использованием т-теста. Звездочками отмечены варианты, достоверно отличающиеся от соответствующих неинфицированных вариантов (* при Р <30,05).

8 т

контроль 0,9% таниновая кислота

S 5

™ ю

i * И ' з ¡3

1.2 1 0,8 0,в 0,4 0,2

контроль

0,9% таниновая кислота

Рис. 4. Соотношение окисленных и восстановленных тиолов (а) и удельная активность каталазы (б), в среднем кишечнике гусениц IV возраста питающихся на ИПС, содержащей таниновую кислоту.

Тенденция увеличения массы гусениц при добавлении таниновой кислоты в среду позволяет сделать предположение, что танин может являться фагостимулятором для шелкопряда. Возможно, это вызвано тем, что в ИПС практически отсутствуют естественные фагостимуляторы. Отсутствие достоверных различий по массе гусениц, вероятно, объясняется высокой степенью полиморфизма по массе личинок [Бахвалов и др., 2002]. Увеличение массы личинок при питании кормом с повышенным содержанием танинов ранее отмечалось в литературе [Bernays, Chapman, 2000; Ikonen et. al, 2002; Panzuto et al., 2002], в том числе и на гусеницах непарного шелкопряда [Govenor et al., 1997]. Хотя, существует предположение что, увеличение массы насекомых может происходить за счет связывания таниновой кислоты с моносахарами в области сенсорных клеток, что приводит к снижению чувствительности насекомого к насыщению его сахарами [Panzuto et al., 2002].

Весьма интересным является факт значительного увеличения массы гусениц, питающихся на ИПС при их инфицировании ВЯП, что вполне может быть обусловлено гибелью на ранних этапах патогенеза в основном ослабленных насекомых с низкой массой.

Увеличение смертности насекомых от вируса при их заражении в варианте с добавлением таниновой кислоты, вероятно, происходит в результате ряда причин. Во-первых, таниновая кислота или ее производные,

образующиеся в кишечнике насекомого в результате гидролиза и окисления, могут взаимодействовать с перитрофической мембраной [Barbehenn, Martin, 1992; Barbehenn, Martin, 1994], меняя ее свойства, в том числе и проницаемость для вирионов. В результате этого количество инфицированных вирионами клеток кишечника может возрасти. Во-вторых, таниновая кислота может выступать как антиоксидант, являясь своеобразной ловушкой для АКМ, образующихся в просвете кишечника в результате жизнедеятельности насекомого, и предотвращать повреждение вирионов. Известно, что процессы гидролиза, окисления и адсорбции танина в значительной степени зависят от условий в просвете среднего кишечника: pH среднего кишечника, окислительно-восстановительного потенциала среднего кишечника, наличия поверхностно-активных веществ и других вторичных метаболитов в просвете кишечника [Feiton, Duffey 1991; Johnson, Feiton 1996; Makkar, Becker 1996; Zimmer 1997]. Не исключено, что при питании насекомых на ИПС с таниновой кислотой гидролиз и окисление танинов происходит в меньшей степени, чем при питании насекомых естественным кормом, поскольку в ИПС практически не содержатся вторичные метаболиты растений, а также ферменты, способствующие окислению фенолов (полифенолоксидазы). Хотя увеличение RSSR/RSH свидетельствует об усилении окислительных процессов, происходящих в кишечнике, возможно, что таниновая кислота в условиях просвета кишечника гусениц, питающихся ИПС, выступает в роли эффективной ловушки АКМ.

Примечательным является увеличение активности ГТ при инфицировании насекомых ВЯП по сравнению с неинфицированными насекомыми соответствующих вариантов. Подобный факт уже отмечался при бактериозе личинок G mellonella индуцированном Bacillus thuringiensis ssp gallería (Дубовский, личное сообщение). В организме насекомых развитие вирусной инфекции сопровождается увеличением количества разрушенных клеток, вследствие чего происходит увеличение окислительных процессов, в том числе и процессов ПОЛ, и в результате происходит увеличение образования цитотоксичных АКМ. В этом случае ГТ вероятно выступает как регулятор данных процессов. Кроме того, показано, что активность ГТ в среднем кишечнике инфицированных гусениц, развивающихся на ИПС с танином, достоверно снижается по сравнению с активностью ГТ инфицированных гусениц, питающихся интактной средой (табл. 1). Вероятно, это обусловлено тем, что таниновая кислота выступает в роли скавенжера, нейтрализуя часть АКМ в среднем кишечнике фитофага.

Таким образом, анализируя функционирование антиоксидантов и детоксицирующих ферментов среднего кишечника непарного шелкопряда можно предположить, что в кишечнике насекомого питающегося на ИПС с таниновой кислотой возрастает уровень окислительных процессов. Отсутствие негативного воздействия таниновой кислоты на массу гусениц непарного шелкопряда в нашем эксперименте также может наблюдаться вследствие низкой интенсивности гидролиза танина, т.к. ранее установлено, что именно продукты гидролиза танинов, в частности галловая кислота, обладают более

высокой реакционной способностью и могут негативно воздействовать на фитофага [Запрометов, 1993; Barbehenn, Martin, 1994;]. Достоверное увеличение активности антиоксидантов и отсутствие негативных изменений в структурных показателях свидетельствует о том, что фитофаг эффективно справляется с воздействием продуктов окисления танина. Не исключено, что сама таниновая кислота выступает в качестве ловушки для АКМ. Вероятно, как следствие этого мы наблюдаем увеличение смертности от ВЯП при инфицировании насекомых, поскольку известно, что вирионы бакуловирусов чувствительны к повреждению АКМ [Hoover et al., 1998b]. 3.3. Влияние таниновой кислоты на развитие непарного шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при питании на листьях березы

Обработка листьев березы таниновой кислотой в концентрации 0,9% не приводила к значимым отличиям по массе насекомых (рис. 5). Однако при питании инфицированных насекомых на этой же листве наблюдалось достоверное снижение массы личинок по сравнению как с контролем, так и с группой неинфицированных насекомых, питающихся листьями с таниновой кислотой (рис. 5). При питании фитофага листвой, обработанной танином, достоверно увеличивалось количество самок в группе (24% самок в контроле, 47% в опыте; Р <0,05). Смертность гусениц непарного шелкопряда от ВЯП при инфицировании достоверно снижалась при питании насекомых листьями, обработанными таниновой кислотой по сравнению с инфицированными насекомыми, питающихся интактными листьями (рис. 6).

КОНрОЛЬ

0,9% таниновой кислоты вирус

вирус + 0,9% таниновой кислоты

сутки

Рис. 5. Воздействие таниновой кислоты на массу инфицированных гусениц L dispar, питающихся листьями березы. Данные проанализированы с использованием дисперсионного анализа. Звездочками и крестиками отмечены точки, достоверно отличающиеся между собой (*,í при Р <0,05; tt при Р ¿0,01).

Обработка листьев таниновой кислотой приводила к достоверному 1,5-кратному увеличению соотношения RSSR/RSH в среднем кишечнике как контрольных, так и инфицированных насекомых (ВЯП - 1,738±0,427; ВЯП + танин - 1,714±0,354; контроль - 0,999±0,246; Р <0,05). Воздействие только таниновой кислоты приводило к снижению активности каталазы в среднем кишечнике гусениц (танин - 0,191±0,078; контроль - 0,334±0,075; Р <0,05).

Достоверных различий по активности детоксицирующих ферментов (ГТ, НЭ) в тестируемых вариантах получено не было.

Рис. 6. Влияние таниновой кислоты на смертность инфицированных гусениц,

питающихся побегами березы. Данные проанализированы с

Е-тз 40 -

использованием

т-теста.

контроль 0,9%

таниновой кислоты

вирус вирус +

0,9% таниновой кислоты

Звездочкой отмечены точки, достоверно отличающиеся между собой (* при Р <0,05).

Известно, что в листьях растений содержаться факторы, способствующие окислению фенолов (фенолоксидаза, наличие других вторичных метаболитов, способных окислять фенолы и т.д.) [Запрометов, 1993; Treutter, 2001]. Вполне вероятно предположить, что интенсивность окисления таниновой кислоты, а, следовательно, и интенсивность генерации АКМ в просвете кишечника фитофагов питающихся естественным кормом будет значительно выше по сравнению с фитофагами, питающимися на искусственной питательной среде. Данный факт подтверждает достоверное увеличение соотношения RSSR/RSH в среднем кишечнике гусениц, подвергшихся воздействию таниновой кислоты. Снижение активности каталазы кишечника при обработке листьев таниновой кислотой является, вероятно, следствием увеличения генерации О2 в просвете кишечника. Так показано, что при питании гусениц непарного шелкопряда листьями с повышенным содержанием алкалоидов и флавоноидов, наблюдается снижение активности каталазы среднего кишечника, вероятно, за счет повреждения данного фермента О2 [Peric-Mataruga et al., 1997]. Возможно продукты окисления таниновой кислоты (хиноны, АКМ) могут оказывать повреждающее действие, как на клетки кишечника фитофага, так и на свободные вирионы в просвете кишечника. Не исключено, что вследствие данного воздействия наблюдается достоверное снижение гибели инфицированных насекомых от ВЯП при питании на листьях, обработанных таниновой кислотой.

Отсутствие достоверных различий по активности других изучаемых антиоксидантных ферментов (СОД, FT) может быть следствием перераспределения функций между ферментативными и неферментативными антиоксидантами, поскольку известно, что ферментативные антиоксиданты локально воздействуют на АКМ [Barbehenn, 2002; Barbehenn, 2003]. Кроме того, не следует исключать и роль антиоксидантов самого растения, которые также могут принимать участие в регуляции генерации АКМ в просвете среднего кишечника насекомого [Rice-Evans et al., 1996; Barbehenn, 2002].

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что таниновая кислота, содержание которой увеличивается в листьях березы после дефолиации [Kaitaniemi et al., 1998], может усиливать генерацию АКМ в

просвете кишечника насекомого, питающегося листвой березы. По-видимому, в просвете кишечника в процессе окисления таниновой кислоты образуются промежуточные продукты, которые способны повреждать многие биологические мишени (молекулы органических соединений в просвете кишечника, мембраны эпителиальных клеток). Вероятно, в результате этого происходит повреждение и вирусных частиц, которые также присутствуют в среднем кишечнике при инокуляции вирусом насекомого. Как следствие этого, наблюдается снижение смертности насекомых от ВЯП. Основываясь на вышеизложенных данных, можно предположить, что либо таниновая кислота не играет существенной роли в замедленной индуцированной резистентности березы против непарного шелкопряда, либо данный аллелохемик воздействует на L. dispar только при изменении состава ряда соединений в листьях растений, происходящих в березе на следующий год после повреждения.

3.4. Влияние дефолиации березы на развитие шелкопряда и его чувствительность к бакуловирусу

Поскольку известно, что содержание танинов в листьях березы увеличивается при дефолиации [Kaitaniemi et al., 1998], то для сравнения действия таниновой кислоты на гусениц их также содержали на побегах дефолированных в предыдущем году деревьев.

Зафиксировано снижение массы гусениц, при их питании на листьях дефолированных деревьев, по сравнению с контролем (рис. 7).

—♦—контроль рис 7 Влияние замедленной индуцированной резистентности дефолиация березы после повреждения на массу L. dispar. Данные проанализированы с использованием т-теста. Звездочкой отмечены точки, достоверно отличающиеся от соответствующих точек в контроле (* при Р <0,05; ** при Р <0,01).

-■*- 75%

0.5 -i

0,4 -

Ü) о 0,3 ■

8 0,2 -

га

2 0,1 •

0 -

' дефолиация ГУСеНИЦ

10 13 16 19 22 25 28 31 34 сутки

Общая смертность на 14 сутки инфицированных насекомых, питающихся нативной листвой, 2-кратно возросла, по сравнению с интактными насекомыми (рис. 8). При питании листвой березы с тотальной дефолиацией общая смертность гусениц на 14 сутки более чем в 2,5 раза превышала смертность в контроле (рис. 8), хотя дефолиация не оказывала влияния на чувствительность насекомых к вирусу.

Дефолиация березы как на 75%, так и на 100% приводила к 1,5-2 кратному снижению активности НЭ в среднем кишечнике L. dispar. (75% дефолиация - 0,2606±0,0695; 100% дефолиация - 0,2535±0,0837; контроль -0,4176±0,1606; Р <0,05). Соотношение RSSR/RSH достоверно увеличивалось

при питании насекомого на листьях березы со сплошным объеданием (100% дефолиация-2,81±0,24; контроль- 1,30±0,61; Р <0,001).

Данные, полученные по изучению воздействия дефолиации березы на

I 60 -

® контроль

вирус 75% 75% 100% 100%

дефолиация дефолиация дефолиация дефолиация

+ вирус

Рис. 8. Влияние замедленной индуцированной резистентности березы после повреждения на общую смертность гусениц на 14 сутки после инфицирования. Данные проанализированы с использованием т-теста Звездочкой отмечены точки, достоверно отличающиеся от контроля (** при Р <0,01; *** при Р <0,001).

состояние непарного шелкопряда, не согласуются с данными по изучению влияния на него таниновой кислоты. В частности, снижение массы насекомого при дефолиации дерева не коррелирует с отсутствием изменения массы насекомого при питании на листьях с повышенным содержанием таниновой кислоты. Отсутствует корреляция по смертности гусениц от ВЯП между воздействием таниновой кислоты и дефолиацией растения. По всей видимости, в листьях, отрастающих на следующий год после дефолиации, происходят изменения в содержании не только танинов, которые являются одним из ключевых звеньев в замедленной индуцированной резистентности растений к фитофагам и фитопатогенам, но также и ряда других метаболитов. Кроме того, известно, что после дефолиации растения меняется содержание веществ первичного обмена [Иерусалимов, 2004; Какашегш, 1998]. Однако в системе береза - непарный шелкопряд маловероятно, что изменение веществ первичного обмена имеет первостепенное значение. В результате собственных наблюдений было отмечено, что интенсивность объедания побегов насекомыми значительно снижалось в варианте дефолиации растения. Следовательно, в данном случае можно предположить, что первостепенное значение имеет привлекательность растения (соотношение репелентных и аттрактивных веществ), а не его питательность. Более того, был проведен эксперимент с добавлением в ИПС кверцетина (флаваноид, содержащийся в листьях березы). Установлено, что в концентрации 0,4% (приблизительное содержание в листьях березы) от массы ИПС данный флавоноид вызывал тотальную смертность личинок, как младших, так и старших возрастов течение 12 часов (Р <0,05). Необходимо отметить, что на ИПС с кверцетином гусеницы непарного шелкопряда не приступали к питанию. Следовательно, можно предположить, что данное вещество обладает токсическим действием, причем проникновение в организм насекомого происходит не пероральным путем. Известно, что значительное количество данного флавоноида присутствует в нативных листьях березы в гликозилированой форме [ЬаШпеп е! а1., 2000]. Вполне

вероятно, что кверцетин может принимать участие в замедленной индуцированной резистентности березы к непарному шелкопряду при дефолиации растения за счет дегликозилирования этого соединения и последующего его репеллентного и токсичного воздействия.

Снижение активности НЭ в среднем кишечнике гусениц может наблюдаться в результате того, что при дефолиации березы синтезируются ряд вторичных метаболитов, которые оказывают ингибирующее действие на данную группу ферментов. По нашим данным таниновая кислота не относится к аллелохемикам, способным ингибировать активность неспецифических эстераз. Вполне вероятно, что снижение массы гусениц, наблюдаемое при питании насекомого на дефолированном растении, частично может быть обусловлено ингибированием неспецифических эстераз аллелохемиками t растений или их производными. В результате насекомое в большей степени

^ подвержено воздействию вторичных метаболитов вследствие снижения

интенсивности процессов их детоксикации.

Увеличение соотношения RSSR/RSH при питании личинок на растении с тотальной дефолиацией, вероятно, является следствием увеличения генерации АКМ в просвете среднего кишечника насекомого. Данный эффект может ! наблюдаться вследствие изменения состава вторичных метаболитов в ткани

дефолированного растения и приводить к снижению пригодности растения для фитофага. Так, явление «окислительного стресса» наблюдали в среднем кишечнике L. dispar при смене предпочитаемого кормового растения (дуб) на менее предпочитаемое (робиния) растение [Peric-Mataruga et al., 1997]. Авторы считают, что данное явление происходит в результате более высокого содержания алкалоидов и флаваноидов в листьях робинии. Возможно, что I увеличение свободнорадикальных процессов в ткани кишечника шелкопряда, и

снижение активности детоксицирующих ферментов (НЭ), являются одним из механизмов, обуславливающих замедленную индуцированную резистентность кормового растения к фитофагу. Как следствие данного воздействия наблюдается значительное снижение жизнеспособности насекомого при , питании на тотально дефолированном растении.

Таким образом, вышеизложенные результаты свидетельствуют о наличии замедленной индуцированной резистентности березы к повреждению « непарным шелкопрядом. При этом величина ответа березы напрямую

коррелирует со степенью объедания растения. Вполне вероятно, что непарный шелкопряд адаптировался к увеличению содержания таниновой кислоты при дефолиации в процессе совместной коэволюции березы и фитофага. Более того некоторые авторы условно разделяют насекомых на танин-устойчивые и танин-восприимчивые виды [Barbehenn, 2002; Barbehenn, 2003; Barbehenn et al., 2003]. Вполне возможно, что непарный шелкопряд относится именно к танин-устойчивым видам фитофагов, и этим объясняются его реакции на индивидуальное воздействие данного аллелохемика.

3.5. Развитие шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при выращивании на естественном корме, обработанном гексановым экстрактом ягеля Cladonia uncialis L.

На основе ранних исследований [Крылов, 1972; Минаева, 1991], а также на основе предварительных данных, полученных в лаборатории патологии насекомых на гусеницах пчелиной огневки G. mellonella для исследований был отобран неполярный экстракт ягеля Cladonia uncialis L. Вторичные метаболиты данного растения являются токсичными для насекомых [Emmerich et al., 1993].

Воздействие общего экстракта ягеля в концентрации 0,1% вызывало снижение массы инфицированных гусениц в процессе их развития и увеличение их общей смертности на 17 сутки по сравнению с инфицированными гусеницами, не подвергшимся воздействию экстракта (рис. 9, 10).

» контроль

1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2

— ш — гексан

■ вирус

■•0,1% неполярный экстракт ягеля - вирус + экстракт

13 17 сутки

Рис 9 Влияние неполярного экстракта ягеля на массу гусениц непарного шелкопряда инфицированных ВЯПЬс1. Данные проанализированы с использованием т-теста. Звездочками отмечены точки, достоверно отличающиеся от соответствующих точек в варианте «гексан», крестиками - в варианте «вирус» (*, t при Р <30,05; при Р =50,01; *** при Р <0,001).

* 80 -

45 -

й 30 -

о>

о 15 -

п4

4г

контроль гексан вирус 0,1% вирус + вирус +

неполярный экстракт усниновая экстракт кислота

ягеля

Рис. 10 Влияние экстракта ягеля и ВЯПЬс! на общую смертность личинок непарного шелкопряда на 17 сутки после инфицирования. Данные проанализированы с использованием т-теста. Звездочками отмечены варианты, достоверно отличающиеся от варианта «гексан», крестиками - от всех вариантов на гистограмме (* при Р <0,05; **, |+ при Р <Ю,01).

Для определения действующего начала в данном экстракте, его разделили на отдельные составляющие. Сотрудниками Института органической химии СО

РАН было установлено, что основными составляющими данного экстракта являются перлатоликовая кислота, усниновая кислота, а также третий компонент пока неизвестной химической природы. Мы установили, что совместное воздействие В ЯП и усниновой кислоты вызывало достоверное 2-кратное увеличение смертности гусениц от вируса ядерного полиэдроза (рис. 11).

х 30 6 g 20 Б. % 10-1 о

контроль вирус

0,1% усниновая кислота

усниновая кислота + вирус

Рис. 11. Влияние усниновой кислоты и бакуловируса на смертность личинок непарного шелкопряда от ВЯПЬс1. Данные проанализированы с

использованием т-теста.

. Звездочками отмечены

варианты, достоверно

отличающиеся от контроля, крестиками - от всех вариантов на гистограмме (I при Р £0,05; ** при Р £0,01).

Проведенная работа показывает, что неполярная вытяжка из оленьего мха, несомненно, оказывает воздействие на чувствительность гусениц непарного шелкопряда к ВЯП. Не исключено, что значительную роль в данном эффекте играет усниновая кислота. Известно, что усниновая кислота обладает антифидантным воздействием по отношению к гусеницам Spodoptera littoralis [Emmerich et al., 1993]. Вероятно, вследствие данного воздействия наблюдали снижение массы гусениц. Не исключено, что усниновая кислота обладает либо непосредственным токсическим эффектом на гусениц непарного шелкопряда, либо репеллентными свойствами, тем самым, снижая потребление фитомассы растения. Кроме того, известно антагонистическое действие усниновой кислоты на многие микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие) [Cocchietto et al., 2002; Ingolfsdottir, 2002]. Вполне возможно, что усниновая кислота оказывает негативное действие на симбионтную флору насекомого, в результате чего жизнеспособность фитофага значительно снижается.

Таким образом, мы полагаем, что ключевую роль в синергическом эффекте неполярного экстракта ягеля и ВЯП на организм непарного шелкопряда играет именно усниновая кислота.

Заключение

Изучение поздней стадии инфекционного процесса личинок непарного шелкопряда вызванного инфицированием вирусом ядерного полиэдроза в низких дозах показало, что при инокуляции не наблюдается деструкционных процессов и образование вируса в клетках среднего кишечника, а также жирового тела, мальпигиевых сосудов, эпителия трахей. Отмечено образование вируса в клетках гиподермы и гемоцитах.

Установлено, что таниновая кислота (фенол, который участвует в энтоморезистентности многих растений) обладает фагостимулирующими

свойствами по отношению к гусеницам непарного шелкопряда, питающимся искусственной питательной средой. При добавлении танина в ИПС чувствительность гусениц к ВЯПЬ<1 повышалась, в то время как при питании на листьях березы наблюдалась обратная картина. Данный результат свидетельствует о проявлении различных свойств танина в зависимости от условий в просвете среднего кишечника насекомого. Известно, что биологическая активность полифенолов в значительной степени обусловлена их способностью образовывать фенол-белковые коньюгаты с низким коэффициентом диссоциации [Rhoades, Cates, 1976; Appel, 1993; Ayres et al., 1997], а также в смещении окислительно-восстановительных реакций в сторону окисления [Summers, Feiton, 1994; Bi, Feiton, 1995], что может приводить к угнетению обменных процессов у насекомого при пероральном воздействии данного алелохемика [Bernays, 1978; Steinly, Berenbaum, 1985; Lindroth, Peterson, 1988]. Однако, в наших исследованиях на искусственном и естественном корме не было установлено супрессивного воздействия таниновой кислоты на состояние непарного шелкопряда. Мы предположили, что механизм воздействия данного аллелохемика на организм L. dispar, в первую очередь, заключается в смещении оксидант-антиоксидантного баланса в среднем кишечнике насекомого, а не в связывании с белками, поскольку известно, что устойчивость фенол-белковых коньюгатов снижается при высоком значении pH, которое в частности отмечается у непарного шелкопряда [Berenbaum, 1980; Martin, Martin, 1983; Schultz and Lechowicz, 1986]. Вероятно, при питании гусениц на ИПС условия в просвете кишечника (окислительно-восстановительный потенциал, pH, наличие фенолоксидаз растений, поверхностно-активных веществ и других вторичных метаболитов) не являются оптимальными для окисления полифенолов и образования промежуточных продуктов окисления. Несмотря на то, что соотношение RSSR/RSH свидетельствует об увеличении интенсивности окислительных процессов при добавлении максимальной тестируемой концентрации танина, вероятно, данный аллелохемик может выступать как эффективная ловушка для АКМ. Как следствие этого наблюдается увеличение массы насекомых и увеличение смертности гусениц при их инфицировании, что может объясняться эффективным антиоксидантным протектированием вирионов В >11 ILd в просвете кишечника насекомого.

Иначе обстоит картина при питании гусениц на листьях березы. Возможно, в данном случае таниновая кислота в большей степени подвержена окислению до хинонов по сравнению с искусственной питательной средой, поскольку в листьях растений содержатся фенолоксидазы, что приводит к увеличению количества окисленных тиолсодержащих веществ в среднем кишечнике. Не исключено, что продукты окисления таниновой кислоты оказывают повреждающее воздействие на свободные вирионы в просвете среднего кишечника и на клетки среднего кишечника, в том числе и инфицированные. В результате наблюдается снижение количества погибших насекомых от вируса при добавлении в корм таниновой кислоты.

Результаты, полученные в эксперименте на непарном шелкопряде, питающемся листьями дефолированной березы и листьями, обработанными таниновой кислотой, позволяют предположить что, либо таниновая кислота не играет существенной роли в замедленной индуцированной резистентности березы против непарного шелкопряда, либо таниновая кислота воздействует на L dispar только в комплексе изменений, происходящих в растении при дефолиации. В то же время, полученные данные однозначно свидетельствуют о наличии замедленной индуцированной резистентности березы по отношению к непарному шелкопряду при ее тотальной дефолиации. Кроме того, одним из возможных механизмов данного воздействия является индукция в листьях березы факторов, ингибирующих активность неспецифических эстераз в среднем кишечнике насекомого.

В исследованиях по изучению действия вторичных метаболитов Cladonia uncialis L. на состояние непарного шелкопряда установлено увеличение чувствительности гусениц непарного шелкопряда к ВЯП, при питании листьями, обработанными гексановым экстрактом ягеля. На основе полученных данных предполагается, что ключевую роль в воздействии неполярного экстракта ягеля на восприимчивость L dispar к вирусу играет усниновая кислота. Мы полагаем, что данный эффект обусловлен антифидантными и антимикробными свойствами усниновой кислоты. Кроме того, не исключается вероятность повреждения усниновой кислотой перитрофической мембраны.

Таким образом, проведенные исследования показывают что, вторичные метаболиты растений оказывают существенное влияние на взаимодействие непарного шелкопряда, как с растением-хозяином, так и с B>illLd. Механизмы воздействия аллелохемиков на организм L dispar могут существенно отличаться, однако, в наших экспериментах показано, что данное воздействие сопровождается изменением баланса оксиданты-антиоксиданты в среднем кишечнике насекомого и, вероятно, вследствие этого формируется восприимчивость или устойчивасть непарного шелкопряда к энтомопатогенному вирусу.

Выводы

1. При инфицировании гусениц L. dispar низкими дозами вируса ядерного полиэдроза не наблюдается деструкции клеток среднего кишечника и образование в них вируса. Отмечено развитие вируса только в клетках гиподермы и гемоцитах.

2. Питание гусениц фитофага на ИПС, содержащей таниновую кислоту приводит к увеличению их чувствительности к вирусу. Активность детоксицирующих ферментов в кишечнике гусениц при воздействии таниновой кислоты не изменялась, но отмечалось накопление окисленных тиол-содержащих компонентов.

3. Выращивание гусениц на побегах березы, обработанных таниновой кислотой приводило к снижению чувствительности насекомых к вирусу. В среднем

кишечнике отмечалось накопление окисленных тиол-содержащих компонентов и снижение активности каталазы.

4. При выращивании насекомых на побегах дефолиированных деревьев, снижалась масса гусениц и увеличивалась их общая смертность, однако чувствительность к инфицированию вирусом не изменялась. Активность неспецифических эстераз в ткани среднего кишечника снижалась, а количество окисленных тиолов увеличивалось.

5. Обработка корма вытяжкой неполярным растворителем из ягеля увеличивает общую смертность гусениц, инфицированных вирусом. Обработка корма компонентом вытяжки - усниновой кислотой - приводит к снижению массы гусениц и количества самок в популяции, а при совместном воздействии кислоты и вируса увеличивается смертность гусениц от полиэдроза.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАНЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Глупов В.В., Хвощевская М.Ф., Крюкова H.A., Лозинская Я.Л., Дубовский И.М., Мартемьянов В.В.. Формирование клеточного иммунитета насекомых (Insecta): образование активированных кислородных метаболитов в гемоцитах // Беспозвоночные животные Южного Зауралья и сопредельных территории: Материалы Всероссийской конференции. Курган. - 1998. - С.93-95.

2. Khvoschevskaya M.F., Krukova N.A., Lozinskaya Ja.L., Dubovski I.M., Martemyanov V.V., Glupov V.V. Metabolic activity in haemocytes of insects // Book of Abstracts. Vlth European Congress of Entomology (Brunnhofer V. & Soldán Т. eds.), Ceske Budejovice. August 23-29. - 1998. - P.73.

3. Хвощевская М.Ф., Лозинская Я.Л., Крюкова H.A., Дубовский И.М., Мартемьянов В.В. Продукция активированных кислородных метаболитов гемоцитами насекомых лесных вредителей // Сохранение и защита горных лесов: Материалы международного симпозиума (ред. ТокторолиевБ.А.). Ош. 510 октября. - 1999. - С.26-28.

4. Дубовский И.М., Мартемьянов В.В. Изменение метаболической активности гемоцитов личинок большой вощиной огневки Gallería mellonella при патогенезе // Материалы XXXVI международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс"(ред.Невинский Г.А.). Новосибирск. - 1998. - С.7-8.

5. Глупов В.В., Хвощевская М.Ф., Дубовский И.М., Мартемьянов В.В. Метаболическая активность гемоцитов насекомых при фагоцитозе. Проблемы энтомологии в России (Медведев Г.С.). Санкт-Петербург. 23-26 сентября. -1998. - Т. 1. - С.84-85.

6. Glupov V.V., Khvoshevskaya M.F., Lozinskaya Y.L., Dubovskiyl.M., Martem'yanov V.V., Sokolova J.Y. Application of the method NBT-reduction for

studies on the production of reactive oxigen species in Insect haemocytes. Cytobios. - 2001. - V.106. - P.165-178.

7. Мартемьянов B.B., Бахвалов C.A. Влияние кормового растения на количество гемоцитов обладающих фенолоксидазной активностью и гемоцитов генерирующих кислородные радикалы в гусеницах непарного шелкопряда {Lymantria dispar L., Lepidoptera).// XII Съезд Русского энтомологического общества. Санкт-Петербург, 19-24 августа 2002. С.228.

8. S. A. Bakhvalov, V.V. Martemyanov. Effect of host plant on reactive oxygen species generation in haemocytes of Lymantria dispar L. larvae. // Book of Abstracts, VIIlh European Congress of Entomology, Thessaloniki, Greece, October 7-13, 2002. - P.45.

9. С. А. Бахвалов, А. В. Ильиных, В. H. Жимерикин, В. В. Мартемьянов. Динамика чичсленности шелкопряда-монашенки Lymantria monacha L. и непарного шелкопряда L. dispar L. (Lymantriidae, Lepidoptera): роль кормового ресурса и вирусной инфекции //Евраз. энтомол. журн. -2002. -Т. 1. -С. 101-108.

10. С. А. Бахвалов, В. Н. Жимерикин, Мартемьянов В. В. Экологическая плотность и чувствительность к вирусной инфекции рыжего соснового пилильщика (Neodiprion sertifer Geoffr.) в сосновых насаждениях с неоднородными лесорастительными условиями // Евраз. энтомол. журн. -2003. Т.2. -С. 261-264.

11. В.В. Мартемьянов, С.А. Бахвалов Воздействие неполярных экстрактов багульника (Ledum sp.), оленьего мха (Cladonia sp.) и вируса ядерного полиэдроза на структурные показатели популяции непарного шелкапрячда (Lymantria dispar L.) // Сибирская зоологическая конференция. Новосибирск, 15-22 сентября.2004. - С. 392-393.

Ii- - 9 04

РНБ Русский фонд

2005-4 48919

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мартемьянов, Вячеслав Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Анализ взаимосвязей в трехкомпонентной системе: растение -фитофаг - энтомопатоген.

1.1.1. Роль и значение качества корма в развитии растительноядных насекомых.

1.1.1.1. Кормовое растение как источник пищи и среда обитания насекомых - фитофагов.

1.1.1.2. Значение метаболитов растений в онтогенезе насекомых - филлофагов.

1.1.1.3. Фенольные соединения растений - важнейшие аллелохемики влияющие на взаимоотношения в системе растение - насекомое.

1.1.2. Вирусные инфекции насекомых.

1.1.2.1. Патогенез бакуловирусных инфекций насекомых.

1.1.2.2. Роль вирусных инфекций в динамике численности насекомых.

1.2. Детоксицирующие и антиоксидантные системы насекомых.

1.2.1. Детоксицирующие ферменты насекомых.

1.2.1.1. Микросомальные монооксигеназы.

1.2.1.2. Неспецифические эстеразы.

1.2.1.3. Глутатион-Зтрансферазы.

1.2.2. Антиоксидантная система насекомых.

1.2.2.1. Ферментативные антиоксиданты.

1.2.2.2. Неферментативные антиоксиданты.

1.2.3. Функционирование антиоксидантной системы в организме насекомых при воздействии кормового субстрата различного качественного состава и при вирусном патогенезе.

1.3. Непарный шелкопряд - один из важнейших видов насекомых-дефолиаторов лесов Западной Сибири.

1.3.1. Биология, экология и распространение непарного шелкопряда в лесах Западной Сибири.

1.3.2. Роль бакуловирусной инфекции в популяционной динамике непарного шелкопряда.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Насекомые.

2.2. Вирус ядерного полиэдроза L. dispar.

2.3. Приборы и реактивы.

2.4. Инфицирование насекомых и обработка корма растительными алл ел охемиками.

2.5. Дефолиация березы.

2.6. Исследование пораженных тканей и органов при патогенезе

L. dispar.

2.7. Анализ структурных показателей популяции непарного шелкопряда.

2.7.1. Определение массы гусениц и куколок.

2.7.2. Определение соотношения полов насекомых в опытных группах.

2.7.3. Определение этиологии смертности гусениц.

2.8. Анализ биохимических критериев состояния организма L. dispar.

2.8.1. Выделение и приготовление гомогената среднего кишечника насекомого.

2.8.2. Определение активности глутатион-Э-трансфераз.

2.8.3. Определение активности неспецифических эстераз.

2.8.4. Определение активности супроксиддисмутаз.

2.8.5. Определение активности каталазы.

2.8.6. Количественное определение концентрации окисленных и восстановленных тиолсодержащих соединений.

2.8.7. Количественное определение белка.

2.9. Статистическая обработка экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Инфекционный процесс непарного шелкопряда экспериментально инфицированного низкой дозой ВЯЛ.

3.2. Влияние таниновой кислоты на развитие непарного шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при питании на синтетической среде.

3.2.1. Динамика структурных показателей популяции шелкопряда питающегося синтетической средой при инфицировании вирусом.

3.2.2. Состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем в среднем кишечнике инфицированных вирусом гусениц питающихся на синтетической среде.

3.3. Влияние таниновой кислоты на развитие непарного шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при питании на листьях березы.

3.3.1. Динамика структурных показателей популяции шелкопряда питающегося на побегах березы при инфицировании вирусом.

3.3.2. Состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем в среднем кишечнике инфицированных вирусом гусениц питающихся на побегах березы.

3.4. Влияние дефолиации березы на развитие шелкопряда и его чувствительность к бакуловирусу.

3.4.1. Влияние замедленной индуцированной резистентности кормового растения на структурные показатели инфицированной популяции шелкопряда.

3.4.2. Влияние замедленной индуцированной резистентности березы на изменение состояния антиоксидантной и детоксицирующей систем в среднем кишечнике гусениц инфицированных ВЯП.

3.5. Развитие шелкопряда и его чувствительность к вирусной инфекции при выращивании на естественном корме, обработанном неполярными экстрактами багульникаLedumpalustre L. и ягеля Cladonia uncialis L.

3.5.1. Влияние неполярного экстракта багульника на развитие шелкопряда и его чувствительность к ВЯП.

3.5.2. Влияние неполярного экстракта ягеля на развитие шелкопряда и его чувствительность к ВЯП.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние дефолиации березы повислой (Betula pendula Roth.) и аллелохемиков растений на развитие непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза"

Коэволюция насекомых и высших растений началась в карбоне, и к настоящему времени между этими группами живых организмов сформировались многосторонние экологические связи. В частности кормовое растение в значительной степени определяет ареал распространения фитофага и его численность [Чернышев, 1996]. Кроме того, растение, как продуцент, может оказывать действие на консументов более высокого порядка, по сравнению с фитофагами, т.е. на их хищников, паразитов и энтомопатогенов [Вилкова, 1979; Hayashiya et al., 1968; Felton, Duffey, 1990; Forschler et al, 1992; Hoover et al., 1998b]. В результате процессов взаимной коадаптации, как у растений, так и у насекомых появились защитные приспособления, направленные на поддержание целостности вида в условиях окружающей среды [Рубин и др., 1975; Тыщенко, 1986; Шапиро и др., 1986; Чернышев, 1996]. К настоящему времени проведено большое количество исследований по изучению морфологических и фенологических приспособлений растений [Рубин и др., 1975; Шапиро и др., 1986 Ирусалимов, 2004], однако, биохимические защитные механизмы изучены в меньшей степени [Kaitaniemi et al., 1998; Cornelissen, Fernandes, 2001 Thaler et al., 2001]. В частности существуют единичные работы по исследованию действия кормового - растения на состояния детоксицирующий и антиоксидантной систем насекомых [Yu, 1982; Terriere, 1984; Peric-Mataruga, 1997]. Имеются незначительное количество работ по изучению детоксицирующей и антиоксидантной систем, которые могут существенно влиять на чувствительность насекомого к энтомопатогенам [Серебров и др., 2001 ; Лозинская и др., 2004; Wang et al., 2001Ь]. Кроме того, активность и структурный состав детоксицирующей системы насекомых играют значительную роль в детоксикации и элиминации вторичных метаболитов растения, которые определяют уровень энтоморезистентности растения [Yu, 1982; Terriere, 1984; Snyder, Feyereisen, 1992; Yu, 1999]. Известно, что в ответ на повреждение в тканях растения запускается каскад защитных реакций, которые могут отрицательно сказываться на состоянии организма насекомого. Подобные реакции могут проявляться как в сезон нанесения повреждения фитофагами (быстрая индуцированная резистентность), так и в последующие вегетационные сезоны после повторного отрастания листвы (замедленная индуцированная резистентность) [Kaitaniemi et al., 1998; Bernays, Chapman, 2000; Osier, Lindroth, 2004]. Зачастую данные реакции протекают с образованием свободнорадикальных форм кислорода, например в результате активации фенолоксидаз с последующим окислением фенольных соединений [Запрометов, 1993; Ahmad, Pardini, 1990; Treutter, 2001]. Существует незначительное количество исследований по изучению воздействия фенольных соединений на состояние антиоксидантной системы насекомых при повреждении растений [Peric-Mataruga, 1997; Barbehenn, 2002; Barbehenn, 2003]. Так установлено, что активность различных компонентов антиоксидантной системы кишечника насекомых может определять их устойчивость к действию аллелохемиков растений фенольной природы, участвующих в защитных реакциях растения [Barbehenn, 2003]. Также существуют единичные исследования по изучению воздействия ряда патогенов на процессы генерации активированных кислородных метаболитов и на состояние антиоксидантной системы в организме насекомых [Лозинская и др., 2004; Wang et al., 2001Ь]. Однако работы по изучению комплексного воздействия кормового растения и энтомопатогенов, в частности вирусов, на состояние антиоксидантных и детоксицирующих систем в организме насекомого до настоящего времени не проводили.

Цель исследования. Изучить воздействие дефолиации березы и аллелохимиков растений на структурные показатели и биохимические аспекты функционирования детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника непарного шелкопряда (.Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза. Задачи исследования.

2. Исследовать воздействие таниновой кислоты и вируса ядерного полиэдроза на структурные показатели непарного шелкопряда и на состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника фитофага.

3. Изучить воздействие замедленной резистентности березы Betula pendula Roth, индуцированной ее дефолиацией и вируса ядерного полиэдроза на структурные показатели непарного шелкопряда и на состояние детоксицирующей и антиоксидантной систем среднего кишечника фитофага.

4. Исследовать действие аллелохемиков растений, не встречающихся в естественном пищевом рационе гусениц непарного шелкопряда, совместно с вирусом ядерного полиэдроза на структурные показатели популяции фитофага.

Научная новизна. Впервые изучено воздействие растительных аллелохемиков и дефолиации кормового растения на фитофага в системе береза - непарный шелкопряд - вирус ядерного полиэдроза. Ранее не проводились работы по изучению состояния детоксицирующих и антиоксидантных систем в кишечнике непарного шелкопряда при комплексном воздействии аллелохемиков растения и энтомопатогена на насекомого. Впервые установлено, что таниновая кислота в зависимости от типа пищи насекомого, может диаметрально противоположно воздействовать на инфицирование гусениц непарного шелкопряда бакуловирусом. Также установлено, что одним из механизмов воздействия замедленной индуцированной резистентности березы на фитофага является ингибирование группы неспецифических эстераз и увеличение интенсивности окислительных процессов в кишечнике насекомых.

Практическая значимость. Результаты, полученные в ходе исследований, позволяют вскрыть функционирование защитных механизмов энтоморезистентности растения происходящих при естественной регуляции численности фитофагов в экосистемах. Более того, в диссертационной работе выявлено синергическое действие бакуловируса и метаболитов ягеля, что может послужить научной предпосылкой для усовершенствования действия биопрепаратов на основе вируса ядерного полиэдроза при искусственной регуляции численности фитофагов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста; состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 23 рисунками и 3 таблицами. Список литературы включает 293 работ, из них 223 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Энтомология", Мартемьянов, Вячеслав Викторович

Выводы

2. Питание гусениц фитофага на ИПС, содержащей таниновую кислоту приводило к увеличению их чувствительности к вирусу. Активность детоксицирующих ферментов в кишечнике гусениц при воздействии таниновой кислоты не изменялась, но отмечалось накопление окисленных тиол-содержащих компонентов.

3. Выращивание гусениц на побегах березы, обработанных таниновой кислотой приводило к снижению чувствительности насекомых к вирусу. В среднем кишечнике отмечалось накопление окисленных тиол-содержащих компонентов и снижение активности катал азы.

Заключение

Изучение поздней стадии инфекционного процесса личинок непарного шелкопряда вызванного инфицированием вирусом ядерного полиэдроза в низких дозах показало, что при инокуляции не наблюдается деструкционных процессов и образование вируса в клетках среднего ' кишечника, а также жирового тела, мальпигиевых сосудов, эпителия трахей. Отмечено образование вируса в клетках гиподермы и гемоцитах.

Оригинальные исследования, проведенные в данной работе, а также литературные данные, свидетельствуют о том, что качественный состав кормового растения может оказывать существенное влияние на состояние непарного шелкопряда и на его восприимчивость к вирусу ядерного полиэдроза. В работе установлено, что таниновая кислота (фенол, который участвует в энтоморезистентности многих растений, в частности березы) обладает фагостимулирующими свойствами по отношению к гусеницам непарного шелкопряда, питающимся искусственной питательной средой. При добавлении танина в ИПС чувствительность гусениц к ВЯПЬс! повышалась, в то время как при питании на листьях березы наблюдалась обратная картина. Данный результат свидетельствует о проявлении различных свойств танина в зависимости от условий в просвете среднего кишечника насекомого. Известно, что биологическая активность полифенолов в значительной степени обусловлена их способностью образовывать фенол-белковые коньюгаты с низким коэффициентом диссоциации [Rhoades, Cates, 1976;

Appel, 1993; Ayres et al., 1997], а также в смещении окислительно-восстановительных реакций в сторону окисления [Summers, Feiton, 1994; Bi, Feiton, 1995], что может приводить к угнетению обменных процессов у насекомого при пероральном воздействии данного алелохемика [Bernays, 1978; Steinly, Berenbaum, 1985; Lindroth, Peterson, 1988]. Однако, в наших исследованиях на искусственном и естественном корме не было установлено супрессивного воздействия таниновой кислоты на состояние непарного шелкопряда. Мы предположили, что механизм воздействия данного аллелохемика на организм L. dispar, в первую очередь, заключается в смещении оксидант-антиоксидантного баланса в среднем кишечнике насекомого, а не в связывании с белками, поскольку известно, что устойчивость фенол-блековых коньюгатов снижается при высоком значении pH, которое в частности отмечается у непарного шелкопряда [Berenbaum, 1980; Martin, Martin, 1983; Schultz and Lechowicz, 1986]. Вероятно, при питании гусениц на ИПС условия в просвете кишечника (окислительно-востановительный потенциал, pH, наличие фенолоксидаз растений, поверхностно-активных веществ и других вторичных метаболитов) не являются оптимальными для окислению полифенолов и образованию промежуточных продуктов окисления. Несмотря на то, что соотношение RSSR/RSH свидетельствует об увеличении интенсивности окислительных процессов при добавлении максимальной тестируемой концентрации танина, вероятно, данный аллелохемик может выступать как эффективная ловушка для АКМ. Как следствие этого наблюдается увеличение массы насекомых и увеличение смертности гусениц при их инфицировании, что может объясняться эффективным антиоксидантным протектированием вирионов ВЯШ^ в просвете кишечника насекомого. Иначе обстоит картина при питании гусениц на листьях березы. Возможно, в данном случае таниновая кислота в большей степени подвержена окислению до хинонов по сравнению с искусственной питательной средой вследствие действия в листьях растений ряда факторов: наличие фенолоксидаз, запуск реакций сверхчувствительности при повреждении листовой пластинки, что приводит к увеличению количества окисленных тиолсодержащих веществ в среднем кишечнике и т.д. Не исключено, что продукты окисления таниновой кислоты оказывают повреждающее воздействие на свободные вирионы в просвете среднего кишечника и на клетки среднего кишечника, в том числе и инфицированные. В результате наблюдается снижение количества погибших насекомых от вируса при добавлении в корм таниновой кислоты. Снижение массы инфицированных гусениц, питающихся на листьях, обработанных таниновой кислотой, вероятно, обусловлено неспецифическим повреждающим действием АКМ на молекулы органических соединений в просвете среднего кишечника, а также увеличенными энергетическим затратами на репарационные процессы. Результаты, полученные в эксперименте на непарном шелкопряде, питающемся листьями дефолированной березы и листьями, обработанными таниновой кислотой, позволяют предположить что, либо таниновая кислота не играет существенной роли в замедленной индуцированной резистентности березы против непарного шелкопряда, либо таниновая кислота воздействует на L. dispar только в комплексе изменений, происходящих в растении при дефолиации. В тоже время, полученные данные однозначно свидетельствуют о наличие замедленной индуцированной резистентности березы по отношению к непарному шелкопряду при ее тотальной дефолиации. Кроме того, одним из возможных механизмов данного воздействия является индукция в листьях березы факторов, ингибирующих активность неспецифических эстераз в среднем кишечнике насекомого.

В исследованиях по изучению действия вторичных метаболитов растений Ledum palustre и Cladonia uncialis L. на состояние непарного шелкопряда установлено увеличение чувствительности гусениц непарного шелкопряда к ВЯЛ, при питании листьями, обработанными гексановым экстрактом ягеля. На основе полученных данных предполагается, что ключевую роль в воздействии неполярного экстракта ягеля на восприимчивость L. dispar к вирусу играет усниновая кислота. Мы полагаем, что данный эффект обусловлен антифидантными и антимикробными свойствами усниновой кислоты. Кроме того, не исключается вероятность повреждения усниновой кислотой перитрофической мембраны. Однако, существенные различия по общей смертности гусениц на 17 сутки при воздействии общего экстракта и очищенной усниновой кислоты свидетельствуют о том, что, либо действие каждого из компонентов экстракта суммируется в общем экстракте, либо свойства отдельных компонентов изменяются в присутствие других составляющих общего экстракта.

Таким образом, проведенные исследования показывают что, вторичные метаболиты растений оказывают существенное влияние на взаимодействие непарного шелкопряда, как с растением-хозяином, так и с ВЯПЬё. Механизмы воздействия аллелохемиков на организм L. dispar могут существенно отличаться, однако, в наших экспериментах показано, что данное воздействие сопровождается изменением баланса оксиданты-антиоксиданты в среднем кишечнике насекомого и, вероятно, вследствие этого формируется восприимчивость или устойчивасть непарного шелкопряда к энтомопатогенному вирусу.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мартемьянов, Вячеслав Викторович, Новосибирск

1. Абрамова Ж.И. Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Л.: Наука, 1985.

2. Амирханов Д.В., Соколянская М.П. Активность ферментов детоксикации на начальной стадии формирования резистентности к инсектицидам у комнатной мухи // Агрохимия. 1992. - № 10. - С. 115-121.

3. Баканова Е.И., Еремина О.Ю., Рославцева С.А. Свойства и функции глутатион-Б-трансферазы членистоногих // Изв. РАН. Сер. биол. 1992. -№ 4. - С. 537-545Peterson

4. Баранчиков Ю.Н. Трофическая специализация чешуекрылых. -Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1987. 171с.

5. Бахвалов С. А., Ларионов Г. В., Бахвалова В. Н. Выздоровление непарного шелкопряда Lymantria dispar L. (Lepidoptera, Lymantriidae) после экспериментальной вирусной инфекции // Энтомол. обозр. -1982. Т. 61, №4. -С. 755-758.

6. Бахвалов С.А. Вирозы насекомых. В кн.: Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты (Под ред. В.В. Глупова). М.: Круглый год, 2001. - С. 20-75.

7. Бахвалов С.А., Бахвалова В.Н., Морозова О.В., Мартемьянов В.В. Реакция непарного шелкопряда Lymantria dispar L. на искусственную и естественную дефолиацию березы Betula pendula Roth. // Экология 2004. (в печати).

8. Бахвалов С.А., Башев АН., Кнорр И.Б. Динамика популяций шелкопряда-монашенки и вируса возбудителя ядерного полиэдроза в Западной Сибири // Лесоведение 1998. - №. 4. - С. 26-33.

9. Бенкевич В.И. Массовые появления непарного шелкопряда в европейской части СССР. М.: Наука, 1984. - 143с.

10. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. -М.: Медицина, 1989. 368 с.

11. Бурлакова Е.Б., Крашаков С.А., Храпова Н.Г. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов. Черноголовка, 1992. - 56 с.

12. Вейзер Я. Микробиологические методы борьбы с вредными насекомыми. М.: Колос, 1972. - 640с.

13. Вейзер Я., Бриггс Д.Д. Определение патогенов // Микроорганизмы в борьбе с вредными насекомыми и клещами (ред, М.С. Гиляров). М.: Колос, 1976. - С.17-53.

14. Вилкова H.A. Иммунитет растений к вредителям и его связь с пищевой специализацией насекомых-фитофагов. Л.: Наука, 1979. - С. 68-103.

15. Владимиров Ю.А., Азизова O.A., Деев А.И. Свободные радикалы в живых системах // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. 1991. - Т. 29. -С.1-249.

16. Воробьева H.H. Энтомопатогенные вирусы. Новосибирск: Наука, 1976. -287 с.

17. Воронцов А.И. Патология леса. М.: Лесная промышленность, 1978.270с.

18. Гладышева Л.Е., Мамедниязов О.Н. Взаимодействие вируса ядерного полиэдроза с чувствительной клеткой // Изв. АН Туркм. ССР. Сер. Биол. Наук - 1972. - №3. - С. 21-27.

19. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир, 1982. - 1120с.

20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985.351с.

21. Егорова Т.А., Налетова Е.А. Современные представления о структуре, свойствах эстераз насекомых и их использование в селекции // Биохимия. -1981.-Вып. 23.-С. 90.

22. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: Распространение, метаболизм и функции в растениях. М.: Наука, 1993. - 272с.

23. Зенков Н.К., Панкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 343 с.

24. Иерусалимов E.H. Зоогенная дефолиация и лесное сообщество. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. - 263с.

25. Ильинский А.И., Тропин И.В. Надзор, учет и прогноз массовых размножений хвое- и листогрызущих насекомых в лесах СССР. М.: Лесная промышленность, 1965. - 525с.

26. Ильиных A.B. Оптимизация ИПС для культуры непарного шелкопряда // Биотехнология 1996. - № 7. - С. 42-43.

27. Ильиных A.B., Бахвалов С.А., Кузьминов C.B., Ульянова Е.Г., Ильиных Ф.А. Биологическое подавление очагов массового размножения непарного шелкопряда (Lymantria dispar L., Lepidoptera: Lymantriidae) // Биотехнология 2004. - №. 4. - С. 72-76.

28. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Усп. совр. биол. 1989. - Т. 107. - Вып. 2. - С. 179-194.

29. Коломиец Н.Г., Богданова Д.А. Болезни и вредные насекомые лесных насаждений Новосибирского научного центра СО РАН // Сиб. Биол. Журн. -1992.-№. 4.-С. 53-55.

30. Колтунов Е.В., Пономарев В.И., Федоренко С.И. Экология непарного шелкопряда в условиях антропогенного воздействия. 1998, Екатеринбург, УрО РАН, 217с.

31. Крылов Г.В. Травы жизни и их искатели. Новосибирск. Зап.-Сиб. книжное издательство. 1972.

32. Кулиева A.M., Кормилицын Б.Н., Розенгарт Е.В., Стуловский A.B. Глутатионтрансфераза хлопковой совки Helicoverpa armígera // Докл. Акад. Наук. 1995. - Т. 34. - № 2. - С. 261-262.

33. Кулинский В.И., Колесниченко JI.C. Биологическая роль глутатиона // Усп. совр. биол. 1990. - Т. 110.-Вып. 1.-С. 20-33.

34. Логинов Е.В., Соколова Ю.Я., Громов А.Я. Ускоренный метод окраски полутонких срезов, залитых в аралдит // Цитология. 1988. - № 1. - С. 26-33.

35. Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы . радикальных окислительных процессов // Усп. совр. биол. 1993. - Т. 113. -Вып. 4.-С. 442-455.

36. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. Новосибирск. "Наука".1991.

37. Миронов A.A., Комиссарчик Я.Ю., Миронов В.А. Методы электронной микроскопии в биологии и медицине. СПб.: Наука, 1994. - 400 с.

38. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: Реакционная способность и эффективность. -М.: Наука, 1988.

39. Рославцева С.А. Современные воззрения на биохимические механизмы резистентности // Агрохимия 1994. - № 10. - С. 143-148.

40. Рославцева С.А., Баканова Е.И., Еремина О.Ю. Эстеразы членистоногих и их роль в механизмах детоксикации инсектоакарицидов // Изв. РАН. Сер. биол. 1993. - № 3. - С. 368-375.

41. Рубин Б.А., Арциховская Е.В., Аксенова В.А. Биохимия и физиология иммунитета растений. М.: Высшая школа, 1975. - 320с.

42. Руднев Д.Ф. Влияние физиологического состояния растения на массовое размножение вредителей леса // Зоол. Журн. 1972. — т.41. - № 3. -С. 313-330.

43. Серебров В.В. Детоксицирующие ферменты насекомых при микозах // Автореф. дис. . канд. биол. наук. Новосибирск, 2000. - 19 с.

44. Серебров В.В., Алексеев A.A., Глупов В.В. Изменение активности и спектра эстераз гемолимфы гусениц вощинной моли Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyrallidae) при микозах // Изв. АН. Сер. биол. 2001. - № 5. -С. 588-592.

45. Соколовский В.В. Тиоловые антиоксиданты в молекулярных механизмах неспецифической реакции организма на экстремальное воздействие (Обзор) // Вопр. мед. химии. 1988. - № 6. - С. 2-11.

46. Стадницкий Г.В., Рябин А.Г. Динамика компонентов лесного биогеоценоза в зависимости от их места и роли в пищевой цепи / Роль взаимоотношений растение насекомое в динамике численности лесных вредителей. - Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1983. - С. 33-46.

47. Сундуков О. В. Некоторые биохимические механизмы резистентности // Резистентность вредителей сельскохозяйственных культур к пестицидам и ее преодоление. Сб. науч. тр. ВИЗР. М.: Агропромиздат, 1990. С. 59-64.

48. Тарасевич JI.M. Вирусы насекомых. М.: Наука, 1975. - 198с.

49. Тыщенко В.П. Физиология насекомых. М.: высшая школа, 1986.303с.

50. Филиппович Ю.Б., Коничев А.С. Множественные формы ферментов насекомых и проблемы сельскохозяйственной энтомологии. М.: Наука, 1987.-168 с.

51. Чернышев В.Б. Экология насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1996. - 304с.

52. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Слепян Э.И. Иммунитет растений к вредителям и болезням. Л.: Агропромиздат, 1986. - 192с.

53. Штейнхауз Э. Патология насекомых. М.: Изд. Иностранной литературы, 1952. - 838с.

54. Штерншис М.В. Повышение эффективности микробиологической борьбы с вредными насекомыми. Новосибирск: НГАУ, 1995. - 194с.

55. Яхонтов В.В. Экология насекомых. -М.: Высшая школа, 1969. 488с.

56. Adams J.R. Introduction and classification of viruses of invertebrates // Atlas of invertebr. viruses, (eds. J.R Adams and J.R. Bonami). Boca Raton.: CRC Press, 1991.-P. 1-8.

57. Adams J.R., McClintock J.T. Baculoviridae. Nuclear polyhedrosis viruses. Part 1.Nuclear polyhedrosis viruses of insects. // Atlas of invert, viruses (eds. J.R. Adams and J.R. Bonami). Boca Raton.: CRC Press, 1991 - P. 87-204.

58. Ahmad S., Beilstein M.A., Pardini R.S. Glutathione peroxidase activity in insects: a reassessement // Arch. Insect Biochem. Physiol. 1989. - V. 12. - P. 3149.

59. Ahmad S., Duval D.L., Weinhold L.C., Pardini R.S. Cabbage looper antioxidant enzymes: tissue specificity // Insect. Biochem. 1991. - У. 21. -P. 563-572.

60. Ahmad S., Pardini R.S. Mechanisms for regulating oxygen toxicity in phytophagous insects // Free Radic. Biol. Med. 1990. - V. 8 (4). - P. 401-413.

61. Ali M.I., Bi J.L., Young S. Y., Felton, G. W. Do foliar phenolics provide protection to Heliothis virescens from a baculovirus? // J. Chem. Ecol. 1999. - V. 25.-P. 2193-2204.

62. Anderson R., May R.M. The population dynamics of microparasites and their invertebrate hosts //Philos. Trans. R. Soc. 1981. - V. 291. -P. 451-524.

63. Appel H.M. Phenolics in ecological interactions: the importance of oxidation //J. Chem. Ecol.- 1993.-V. 19.-P. 1521-1552.

64. Appel H.M., Maines L.W. The influence of host plant on gut condition of gypsy moth (Limantria dispar) caterpillars // J Insect Physiol. 1995. - V. 41.1. P. 241-246.

65. Aruga H. Induction of virus infections // Insect pathology an adv. Treat. -1963.-V. l.-P. 499-530.

66. Asperen K. van. A study of housefly esterase by means of a sensitive colorimetric method // J. Insect Physiol. 1962. - V. 8. - P. 401-416.

67. Ayres M.P., Claussen T.P., MacLean S.F.J., Redman A.M., Reichardt P.B. Diversity of structure and antiherbivore activity in condensed tannins // Ecology1997.-V. 78.-P. 1696-1712.

68. Barbeau W.E., Kinsella J.E. Factors affecting the binding of chlorogenic acid to fraction 1 leaf protein // J. Agric. Food Chem. 1983. - V. 31. - P. 993-998.

69. Barbehenn R. Antioxidants in grasshoppers: higher levels defend the midgut tissues of a polyphagous species than a graminivorous species // J. Chem. Ecol. -2003.-V. 29.-P. 683-702.

70. Barbehenn R. V. Gut-Based antioxidant enzymes in a polyphagous and a graminivorous grasshopper // J. Chem. Ecol. 2002. - V. 28. - P. 1329-1347.

71. Barbehenn R. V., Bumgarner S. L., Roosen E. F., Martin M. M. Antioxidant defenses in caterpillars: role of the ascorbate-recycling system in the midgut lumen // J. Insect Physiol. 2001. - V. 47. - P. 349-357.

72. Barbehenn R.V., Martin M.M. Tannin sensitivity in larvae of Malacosoma disstria (lepidoptera): roles of the peritrophic envelope and midgut oxidation // J. Chem. Ecol. 1994. - V. 20. - P. 1985-2001.

73. Barbehenn RV, Martin MM. The protective role of the peritrophic membrane in the tannin-tolerant larvae of Orgyia leucostigma (lepidoptera) // J Insect Physiol. 1992.-V. 38.-P. 973-980.

74. Barja G. Oxygen radicals, a failure or a success of evolution // Free Radical Res. Commun. 1993. - V. 18.-P. 63-70.

75. Battisti A. Host-plant relationships and population dynamics of the pine processionary caterpillar Thaumetopoea pityocampa (Denis and Schiffer-muller). //Z. Andew. Entomol. 1988. -V. 105. - P. 393-402.

76. Berenbaum M. Adaptive significance of midgut pH in larval Lepidoptera // Am. Nat-1980.-V. 115.-P. 138-146.

77. Bernays E.A. Tannins: An alternative viewpoint // Entomol. Exp. Appl. -1978.-V. 24.-P. 244-253.

78. Bernays E.A., Chapman R.F. Plant secondary compounds and grasshoppers: beyond plant deffenses // J. Chem. Ecol. 2000. - V. 26. - P. 1773-1794.

79. Bi J.L., Felton G.W. Foliar oxidative stress and insect herbivory: Primary compounds, secondary metabolites, and reactive oxygen species as components of induced resistance // J. Chem. Ecol. 1995. - V. 21. - P. 1511-1530.

80. Biever K.D., Hostetter D.L. Field persistence of Trichoplusia ni Lepidoptera Noctuidae single embedded nuclear polyhedrosis virus on cabbage foliage // Environ. Entomol. 1981. -V. 14. - P. 579-581.

81. Bogenschutt H., Maier K., Trzebitzy C. Gypsy moth outbreak and control in southwest Germany / Lymantriidae. 1990. - P. 89.

82. Bolter C.J., Jongsma M.A. Colorado potato beetles (.Leptinotarsa. decemlineata) adapt to proteinase inhibitors induced in potato leaves by methyl jasmonate//J. Insect Physiol. 1995. -V. 41. - P. 1071-1078.

83. Boulter D., Edwards G.A., Gtehouse A.M.R. Additive protective effects of incorporating two different higher plant derived insect resistance genes in transgenic tobacco plants // Crop Protect. 1990. - V. 9. - P. 351-354.

84. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding // Anal. Biochem. 1976. -V. 72. - P. 248-254.

85. Broadway R.M. Are insects resistant to plant proteinase inhibitors? // J. Insect Physiol. 1995. - V. 41. - P. 107-116.

86. Burden J.P., Griffiths C.M., Cory J.S., Smith P., Sait S.M. (2002). Vertical transmission of sublethal granulovirus infection in the Indian meal moth, Plodia interpunctella // Mol. Ecol. 2002. - V. 11. - P. 547-555.

87. Burdon R.H. Released active oxygen species as intercellular signals: their role in regulation of normal and tumor cell proliferation // Biol. Chem./Hoppe-Seyler. -1992.-V. 373.-P. 739-740.

88. Carruthers W.R., Cory J.S., Entwistle P.F. Recovery of pine beauty moth (Panolis flammea) NPV from pine foliage // J. Invert. Pathol. 1988. - V. 52. - P. 27-32.

89. Cheung A.K. Cloning of the latency gene and the early protein 0 gene of pseudorabies virus // J. Virol. 1991. - V. 65. - P. 5260-5271.

90. Cheynier V., Osse C., Rigaut J. Oxidation of grape juice phenolics compounds in model solutions // J. Food Sci. 1988. - V. 53. - P. 1729-1732.

91. Chien C., Dauterman W.C. Studies on glutathione S-transferase in Helicoverpa (=Heliothis) zea // Insect Biochem. 1991. - V. 21. - P. 857-864.

92. Choi J., Roche H., Caquet T. Characterization of superoxide dismutase activity in Chironomus riparius Mg. (Díptera, Chironomidae) larvae a potential biomarker // Comp. Biochem. Physiol. - 1999. - V. 124 C. - P. 73-81.

93. Cocchietto M., Skert N., Nimis P.L., Sava G. A review on usnic acid, an interesting natural compound // Naturwissenschaften 2002. - V. 89. - P. 137-146.

94. Constable C.P., Bergey D.R., Ryan C.A. Systemin activates synthesis of wound-inducible tomato leaf polyphenol oxidase via the octadecanoid defense signaling pathway // Proc. Natl Acad. Sci. USA 1995. - V. 92. - P. 407-411.

95. Cornelissen T. G., Fernandes G. W. Induced defences in the neotropical tree Bauhinia brevipes(Vog.) to herbivory: effects of damage-induced changes on leaf quality and insect attack // Trees. 2001. - V. 15. - P. 236-241.

96. Crawford D., Zbinden I., Amstad P., Cerutti P. Oxidant stress induced the proto-oncogenes c-fos and c-myc in mouse epidermal cells // Oncogen. 1988. -V. 3.-P. 27-32.

97. Danielson P.B., Foster J.L.M., McMahill M.M., Smith M.K., Fogleman J.C. Induction by alkaloids and phenobarbital of Family 4 Cytochrome P450s in Drosophila: evidence for involvement in host plant utilization // Mol. Gener. Gen. -1998.-V. 259.-P. 54-59.

98. Dean R.T., Gieseg S., Davies M.J. Reactive oxygen species and their accumulation on radical-damaged proteins // Trends Biol. Sci. 1993. - V. 18. - P. 437-441.

99. Delecluse H.J., Bartnizke S., Hammerschmidt W., Bullerdiek J., Bornkamm G.W. Episomal and integrated copies of Epstein-Barr virus coexist in Burkitt lymphoma cell lines // J. Virol. 1993. - V. 67. - P. 1292-1299.

100. DeVeau E. J. I. and Schultz J. C. Reassessment of interactions between gut detergents and tannins in Lepidoptera and significance for Gypsy Moth larvae // J. Chem. Ecol. 1992. - V. 18.-P. 1437-1453.

101. Dimascio P., Devasagayam T.P.A., Raiser S., Sies H. Caratenoids, tocopherols, and thiols as biological singlet molecular oxygen quenchers // Biochem. Soc. Trans. 1990. -V. 18. - P. 1054-1056.

102. Dowd P.F., Norton R.A. Browning-associated mechanisms of resistance to insects in corn callus tissue // J. Chem. Ecol. 1995. - V. 21. - P. 583-600.

103. Dutton A., Mattiacci L., Amado R., Dorn S. A novel function of the triterpene squalene in a tritrophic system // J. Chem. Ecol. 2002. - V. 28. - P. 103-116.

104. Ehler L.E. Natural enemies of cabbage looper on cotton in the San Joaquin. -Valley, Hilgardia, 1977. P. 45-73.

105. Eisner T., Johanessee J.S., Carrel J., Hendry L.B., Meinwald J. Defensive use by an insect of a plant resin // Sciense. 1974. - V.184. - P.996-999.

106. Emmerich R., Giez I., Lange O.L., Proksch P. Toxicity and antifeedant activity of lichen compounds against the polyphagous herbivorous insect Spodoptera littoralis II Phytochemistry 1993. - V. 33. - P. 1389-1394.

107. Evans H., Shapiro M. Viruses // Manual of techniques in insect pathology (ed. L. Lacey). San Diego. Toronto: Acad. Press, 1997. - P. 17-53.

108. Evans H.F. Ecology and epizootiology of baculoviruses // The Biology of Baculoviruses (eds. R.R. Granados, B.A. Frederici). CRC Press. Boca Raton. -1986.-V. 11.-P. 86-132.

109. Evans H.F. Ecology and epizootiology of baculoviruses // The Biology of Baculoviruses (eds. R.R. Granados, B.A. Frederici). CRC Press. Boca Raton. -1986.-V. 11.-P. 86-132.

110. Farmer E.E., Ryan C.A. Octadecanoid precursors of jasmonic acid activate the syntesis of wound-inducible proteinase inhibitor // Plant Cell 1992. - V. 4. -P. 129-134.

111. Farrar R. R., Martin P. A. W., Ridgway R. L. Host plant effects on activity of Bacillus thuringiensis against gypsy moth (Lepidoptera: Lymantriidae) larvae // Environ. Entomol. 1996. -V. 25. - P. 1215-1223.

112. Fedelius R.K. The generation of oxygen radicals: A positive signal for lymphocyte activation // Cell.Immunol. 1988. - V. 113. - P. 175-182.

113. Feeny, P.P. Effect of oak leaf tannins on larval growth of the winter moth

114. Operophtera brumata II J. Insect Physiol. 1968. - V. 14. - P. 805-817.

115. Felton G. Antioxidant defenses of invertebrates and vertebrates // Oxidative stress and antioxidant defenses in biology (Ed.: S. Ahmad) New York: Chapman & Hall, 1995.-P. 356-434.

116. Felton G. W., Duffey S. S. Inactivation of a baculovirus by quinones formed in insect-damaged plant tissue // J. Chem. Ecol. 1990 - V. 16. - P. 1211-1236.

117. Felton G. W., Summers C. B. Antioxidant systems in insects // Arch. Insect Biochem. Physiol. 1995. -V. 2. - P. 187-197.

118. Felton G.W. Nutritive quality of plant protein: sources of variation and insect herbivore responses // Arch. Insect Biochem. Physiol. 1996. - V. 32. - P. 107130.

119. Felton G.W., Donato K.K., Broadway R.M., Duffey S.S. Impact of oxidized plant phenolics on the nutritional quality of dietary protein to a noctuid herbivore, Spodoptera exiqua II J. Insect Physiol. 1992b. - V. 38. - P. 277-285.

120. Felton G.W., Donato K.K., Del Vecchio R.G., Duffey S.S. Activation of plant foliar oxidizes by insect feeding reduces the nutritional quality of foliage for herbivores. // J. Chem. Ecol. 1989. - V. 15. - P. 2667-2694.

121. Felton G.W., Duffey S.S. Ascorbate oxidation reduction in Helicoverpa zea as a scavenging system against dietary oxidants // Arch. Insect Biochem. Physiol. -1992. -Y. 19.-P. 27-37.

122. Felton G.W., Duffey S.S. Protective action of midgut catalase in lepidopteran larvae against oxidative plant defenses // J. Chem. Ecol. 1991a. - V. 17. - P. 1715-1732.

123. Felton G.W., Duffey S.S. Reassessment of the role of gut alkalinity and detergency in insect herbivory // J. Chem. Ecol. 1991b. - V. 17. -P. 1821-1836.

124. Felton G.W., Gtehouse J.A. Antinutritive plant defence mechanisms. In Biology of the Insect Midgut (eds. M.J.Lehane and P.F. Billingsley). London: Chapman & Hall, 1996. - P. 373-416.

125. Felton G.W., Summers C.B. Antioxidant systems in insects // Arch. Insect Biochem. Physiol. 1995.-V. 29.-P. 187-197.

126. Felton G.W., Summers C.B. Potential role of ascorbate oxidase as a plant defense protein against insect herbivory // J. Chem. Ecol. 1993. - Y. 19. - P. 1553-1568.

127. Felton G.W., Workman J., Felton G.W. Avoidance of antinutritive plant defense: role of midgut pH in Colorado potato beetle. // J. Chem. Ecol. 1992a. -V. 18.-P. 571-583.

128. Feyereisen R. Insect P450 enzymes // Ann. Rev. Entomol. 1999. - V. 44. -P. 507-533.

129. Forschler B. T., Young S. Y., Felton G. W. Diet and the susceptibility of Helicoverpa zea (Noctuidae: Lepidoptera) to a nuclear polyhedrosis virus // Environ. Entomol. 1992. - Y. 21. - P. 1220-1223.

130. Freedman J.H., Ciriolo M.R., Peisach J. The role of glutathione in cooper metabolism and toxicity // J. Biol. Chem. 1989. - Y. 264. - P. 5598-5605.

131. Gallaghan A. Temperature-related activity loss and mobility changes of esterases associated with insecticide resistance in Culex pipiens mosquitoes // 1993 Medic. Veter. Entomol. 1993. - V. 7. - P. 287-290.

132. Garcia-Olmedo F., Salcedo G., Sanchez-Monge R. Plant proteinaceouse inhibitors of proteinases and a-amylases // Oxford Surv. Plant Mol. Cell Biol. -1987.-V. 4.-P. 275-334.

133. Gardner H.W. Lipid hydroperoxide reactivity with proteins and amino acids: a review // J. Agric. Food Chem. 1979. - V. 27. - P. 220-228.

134. Gardner H.W. Recent investigation into the lipoxygenase pathway of plant // Biochim. Biophys. Acta 1991. - Y. 1084. - P. 221-239.

135. Garner C.W. Peroxidation of free and esterified fatty acid by horseradish peroxidase // Lipids. 1984. - V. 19. - P. 863-868.

136. Gatehouse A.M.R., Butler K.J., Felton K.A., Gatehouse J.A. Presence and partial characterization of a major proteolytic enzyme in the larval gut of Callosobruchus maculatus II Entomol. Exp. Appl. 1985. - V.39. - P. 279-286.

137. Gatehouse A.M.R., Shacldey S.J., Fenton K.A. Mechanism of seed lectin tolerance by a major insect storage pest of Phaseolus vulgaris, Acanthoseelides obtectus II J. Sci. Food Agric. 1989. - Y. 47. - P. 269-280.

138. Gatehouse J.A. Plant resistance towards insect herbivores: a dynamic interaction//NewPhytologist-2002.-V. 156.-P. 145-169.

139. Gildow F.E., d' Arcy C.J. Cytopathology and experimental post range of Rhopalosiphum padi virus, a small isometric RNA virus infecting cereal grain aphids.// J. Invertebr. Pathol. 1990. - V. 55. - P. 245-257.

140. Goulson D., Cory J.S. Sublethal effects of baculovirus in the cabbage moth, Mamestra brassicae //Biol. Cont. 1981. - V. 5. - P. 361-367.

141. Govenor H.L., Schultz J.C., Appel H.M. Impact of dietary allelochemicals on gypsy moth {Lymantria dispar) caterpillars: importance of midgut alkalinity // J. Insect Physiol. 1997. - V. 43. - P. 1169-1175.

142. Granados R.R. Infectivity and mode of action of baculoviruses // Biotechnol. Bioeng. 1980. - Y. 22. - P. 1377-1405.

143. Grant D.F., Matsumura F. Glutathione S-transferase 1 and 2 in susceptible and insecticide resistant Aedes aegypti // Pestic. Biochem. Physiol. 1989. - V. 33. -P. 132-143.

144. Green E.S., Zangerl A.R., Berenbaum M.R. Effects of phytic acid and xathotoxin on growth and detoxification in caterpillars // J. Chem. Ecol. 2001. -V. 27.-P. 1763-1773.

145. Grijpma P. Overview of research on lymantrids in Eastern and Western Europe / Lymantriidae. 1990. - P. 21-49.

146. Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. Glutathione-S-transferases // J. Biol. Chem. 1974. - Y. 249. - P. 7130-7139.

147. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. The antioxidants of human extracellular fluids // Arch. Biochem. Biophys. 1990. - V. 280. - P. 1-8.

148. Harland B.F., Morris E.R. Phytate: a good or bad food component // Nutr. Res. 1995. - V. 15. - P. 733-754.

149. Harrap K.A., Robertson J.S. A possible infection pathway in the development of a nuclear polyhedrosis virus // J. Gener. Virol. 1968. - V. 3. -P. 221-225.

150. Haukioja E. Induction of defense in trees. //Ann. Rev. Entomol. 1991. -V.36. Palo Alto (Calif.). - P. 25 - 42.

151. Hemingway J. The molecular basis of two contrasting metabolic mechanisms of insecticide resistance // Insect Biochem. Molec. Biol. 2000. - V. 30. - P. 10091015.

152. Hemingway J., Karunaratne S.H.P.P. Mosquito carboxylesterases: a review of the molecular biology and biochemistry of a major insecticide resistance mechanism // Medic. Yeter. Entomol. 1998. - V. 12. - P. 1-12.

153. Henn M. Intestinal modification of oak leaf tannins by Lymantria dispar L. (Lep., Lymantriidae) and possible effect on larval development // J. Appl. Ent. -1999.-V. 123.-P. 261-264.

154. Hildebrand D.F., Brown G.C., Jackson D.M., Hamilton-Kemp T.R. Effects of some leaf-emitted volatile compounds on aphid population increase // J. Chem. Ecol. 1993. - V. 19.-P. 1875-1887.

155. Hilder V.A., Gatehouse A.M.R., Sharman S.E. A novel mechanism for insectresistance engineered into tobacco // Nature 1987. - V. 330. - P. 160-163.

156. Hinson J.A., Roberts D.W. Role of covalent and noncovalent interaction in cell toxicity: effect on proteins // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1992. - V. 32. -P. 471-510.

157. Hoffman M.E., Mello-Filcho A.C., Meneghini R. Correlation between cytotoxic effect of hydrogen peroxide and the yield of DNA strand breaks in cells of different species // Biochim. Biophys. Acta. 1984. - V. 781. - P. 234-238.

158. Hoover K., Grove M.J., Su S. Systemic component to intrastadial developmental resistance in Lymantria dispar to its baculovirus // Biol. Contr. -2002. -Y. 25.-P. 92-98.4

159. Hoover K., Kishida K.T., Digiorgio L.A., Workman J.5 Alaniz S.A., Hammock B.D., Duffey S.S. Inhibition of baculoviral disease by plant-mediated peroxidase activity and free radical generation // J. Chem. Ecol. 1998b. - V. 24. -P. 1949-2001.

160. Hoover K., Washburn J.O., Volkman L.E. Midgut-based resistance of Heliothis virescens to baculovirus infection mediated by phytochemicals in cotton // J. Insect Physiol. 2000. - V. 46. - P. 999-1007.

161. Hoover K., Yee J. L., Schultz C. M., Rocke D. M., Hammock B. D., Duffey S. S. Effects of plant identity and chemical constituents on the efficacy of a baculovirus against Heliothis virescens // J. Chem. Ecol. 1998a. - V. 24. - P. 221252.

162. Hunter M. D., Schultz J. C. Induced plant defenses breached? Phytochemical induction protects an herbivore from disease // Oecologia 1993. - V. 94. - P. 195203.

163. Johnson K.S., Felton G.W. Physiological and dietary influences on midgut redox conditions in generalist lepidopteran larvae // J Insect Physiol. 1996. - V. 42.-P. 191-198.

164. Johnson K.S., Felton G.W. Plant phenolics as dietary antioxidants for herbivorous insects: a test with genetically modified tobacco // J. Chem. Ecol. -2001.-V. 27.-P. 2579-2597.

165. Johnson R., Narvaez J., An G., Ryan C., Expression of proteinase inhibitor I and II in transgenic tobacco plants: effects on natural defense against Manduca sexta larvae // Proc. Natl Acad. Sci. USA 1989. - V. 86. - P. 9871-9875.

166. Jones K.A., Moawad G., McKinley D.J., Grzywacz D. The effect of natural sunlight on Spodoptera littoralis nuclear polyhedrosis virus // Bio. Sci. Technol. -1993.-V. 3.-P. 189-194.

167. Jongsma M.A., Bakker P.L., Peters J. Adaptation of Spodoptera exiqua larvae to plant proteinase inhibitors by induction of gut proteinase activity insensitive to inhibition // Proc. Natl Acad.Sci. USA 1995. - V. 92. - P. 8041* 8045.

168. Juntheikki M-R., Julkunen-Tiitto R. Inhibition of (3-glucosidase and esterase by tannins from Betula, Salix, and Pinus species // J. Chem. Ecol. 2000. - V. 26. -P. 1151-1165.

169. Kaitaniemi P., Ruohomaki K., Ossipov V., Hauldoja E., Pihlaja K. Delayed induced changes in the biochemical composition of host plant leaves during an insect outbreak // Oecologia 1998. - V. 116. - P. 182-190.

170. Kaya H.K., Insect pathogens in natural and microbial control of forest defoliators, in Perspectives in forest entomology (Eds. J.F. Anderson and H.K. Kaya). -N.-W.: Academic Press, 1976. 251 p.

171. Keating S. T., Yendol W. G. Influence of selected host plants on gypsy moth (Lepidoptera: Lymantriidae) larval mortality caused by a baculovirus // Environ. Entomol. 1987. -V. 16. - P. 459-462.

172. Keating S.T., Schultz J.C., Yendol W.G. The effect of diet on gypsy moth (Lymantria dispar) larval midgut pH, and relationship with larval susceptibility to a baculovirus // J. Invert. Pathol. 1990. - V. 56. - P. 317-326.

173. Kli E. Submitochondrial localization of lcynurenine 3-hydroxylase from ovaries Ephestia kuhniella, Stratakis emmanuel // Insect Biochem. 1981. - V. 11. -P. 735-741.

174. Kukan B. Vertical transmission of nucleopolyhedrovirus in insects // J. Invert. Pathol. 1999,-V. 74.-P. 103-111.

175. Makkar H.P.S., Becker K. Effect of pH, temperature, and time on activationof tannins and possible implications in detannification studies // J Agric. Food Chem.-1996.-V. 44.-P. 1291-1295.

176. Maranon M.J.R., van Huystee R.B. Plant peroxidases: interactions between their prosthetic groups // Phytochemistry. 1994. - V. 37. - P. 1217-1225.

177. Marante FJ.T., Castellano A.G., Rosas F.E., Aguiar J.Q., Barrera J.B. Identification and quantification of allelochemicals from the lichen Lethariella canariensis: phytotoxicity and antioxidative activity // J. Chem. Ecol. 2003. - V.29.-P. 2049-2071.

178. Marques L., Fleuriet A., Cleyet-Marcel J., Macheix J. Purification of an apple polyphenoloxidase isoform resistant to SDS-proteinase K digestion // Phytochemistry. 1994. - V. 36. - P. 1117-1121.

179. Marquis R.J. Plant architecture, sectoriality and plant tolerance to herbivores // Vegetatio 1996. - V.127. - P.85-97.

180. Martignoni M.E., Iwai P.J. A cataloque of viral diseases of insects, mites and ticks // Microbial control of pests and plant diseases 1970-1980. (Ed.: H.D. Burges). London: Academic Press, 1981. - P.897-911.

181. Martin J.S., Martin M.M. (1983) Tannin assays in ecological studies // J. Chem. Ecol. 1983. - V. 9. - P. 285-294.

182. Mattews M.S., Summers C.B., Felton G.W. Ascorbate peroxidase: a novel antioxidant enzyme in insects // Arch. Insect Biochem. Physiol. 1997. - V. 34. -P. 57-68.

183. McCord J.M., Fridovich I. Superoxide dismutase: an enzymic function for erythro-cuprein (hemocuprein) // J. Biol. Chem. 1969. -V. 244. - P. 6049-6055.

184. McLeod P.J., Young S.Y., Yearian W.C. Application of a baculovirus of Pseudoplusia includens to soybean: efficacy and seasonal persistence // Environ. Entomol.- 1982.-V. 11.-P. 412-416.

185. McManus M.T., White D.W.R., McGregor P.G. Accumulation of a chymotrypsin inhibitor in transgenic tobacco can affect the growth of insect pests // Transgenic Res. 1994. - V. 3. - P. 50-58.

186. Meister A. On the antioxidant effects of ascorbic acid and glutathione // Biochem. Pharmacol. 1992. - V. 44. - P. 1905-1915.

187. Miura T., Muraoka S., Ogiso T. Ingibition of hydroxyl radical-induced protein damages by trolox // Biochem. Mol. Biol. Int. 1993. - V.31. - P. 125-134.

188. Motoda S. Formation of aldehydes from amino acids by polyphenol oxidase // J. Ferment. Technol. 1979. - V. 57. - P. 395-399

189. Motoyama N., Dauterman W.C. Interstrain comparison of glutathione-dependent reactions in susceptible and resistant houseflies // Pestic. Biochem. Physiol. 1975. -V. 5. - P. 480-495.

190. Mukanganyama S., Figueroa C.C., Hasler J.A., Niemeyer H.M. Effects of DIMBOA on detoxification enzymes of the aphid Rhopalosiphum padi (Homoptera: aphididae) // J. Insect Physiol. 2003. - V. 49. - P. 223-229.

191. Myers J.H. Can a general hypothesis explain population cycles of forest Lepididoptera? //Adv. Ecol. Res. 1988. -V. 18. - P.179-184.

192. Nakonieczny M., Kedziorski A., Swierczek L., Gmresiak M. The influence of cadmium and selen on developmental activity pattern of carboxylesterases in hemimetebolous insects // XX Intern, congr. of Entomology, Firenze, Italy. 1996. -P. 19.

193. Nelson S.D., Pearson P.G. Covalent and noncovalent interaction in acute lethal cell injury caused by chemicals // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1990. -V. 30.-P. 169-195.

194. Neymann E. Enzymatic basis of detoxication (Ed. W.P. Iakoby). N.Y.-L., Toronto, Sydney, San-Francisko: Acad. Press, - 1980. - V. 2. - P. 291-325.

195. Ni X., Quisenberry S.S. Possible roles of esterase, glutathione S-transferase, and superoxide dismutase activities in understanding aphid-cereal interactions // Entomol. Exp. Appl.-2003,-V. 108.-P. 187-195.

196. Nicolas J.J., Richard-Forget F.C., Goupy P.M. Enzymatic browning reactions in apple and apple products // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 1994. - V. 34. - P. 109157.

197. Niki E. Action of ascorbic acid as a scavenger of active and stable oxygen radicals // Amer. J. Klin. Nutr. 1991. - V.54. - P. 1119-1124.

198. O'Brien P.J. Molecular mechanisms of quinone citotoxicity // Chem-Biol Interactions. 1991. -V. 80. - P. 1-41.

199. Olofsson E. Dispersal of the nuclear polyhedrosis virus of Neodiprion sertifer from soil to pine foliage with dust // Entomol. Exp. Appl. 1988. - V. 46. - P. 181186.

200. Osier T.L., Lindroth R.L. Long-term effects of defoliation on quaking aspen in relation to genotype and nutrient availability: plant growth, phytochemistry and insect performance // Oecologia 2004. - V. 139. - P. 55-65.

201. Paes M.C., Oliveira M.B., Oliveira P.L. Hydrogen peroxide detoxification in the midgut of the blood-sucking insect, Rhodnius prolixus // Arch. Insect Biochem. Physiol.-2001.-V. 48.-P. 63-71.

202. Panzuto M., Mauffette Y., Albert P. J. Developmental, gustatory, and behavioral responses of leafroller larvae, Choristoneura rosaceana, to tannic acid and glucose // J. Chem. Ecol. 2002. -V. 28. - P. 145-160.

203. Pasteur N., Nance E., Bons N. Tissue localization of overproduced esterases in the mosquito Culex pipiens (Diptera: Culicidae) // J. Med. Entomol. 2001. -V. 38.-P. 791-801.

204. Peterson J.A., Prough R.A. Cytocrome P-450 reductase and cytochrome b5 in cytocrome P-450 catalysis // Cytochrome P-450, structure, mechanism, and biochemistry (Ed. R. Paul). New York: Plenum Press, 1986. P. 89-117.

205. Podgwaite J.D., Mazzone H.M. Latency of insect viruses // Adv. Virus Res. -1986.-V. 31.-P. 293-320.

206. Polek B., Godocikova J., Batora R., Ursinyova M. Cu-binding proteins of digestive tract of Galleria mellonella caterpillars (Lepidoptera: Pyralidae) // Biologica.- 1993.-V 48.-P. 631-636.

207. Potter D.A., Kimmerer T.W. Inhibition of herbivory on young holly leaves: evidence for the defensive role of saponins // Oecologia 1989. - V. 78. - P. 322329.

208. Pugliella M.T., Ahmed R. Persistent viral infection / Encyclopedia of Virology, 2nd edn (Ed.: Webster, R.G., Granoff, A.). London: Academic Press, 1999.-P. 1200-1205.

209. Qiao C.L., Sun Z.Q., Liu J.E. New esterase enzymes involved in organophosphate resistance in Culex pipiens (Diptera: Culicidae) from Guang Zhou, China // J. Med. Entomol. 1999. - V. 36. - P. 666-670.

210. Raymond B., Vanbergen A., Pearce I., Hartley S.E., Cory J.S., Hails R.S. Host plant species can influence the fitness of herbivore pathogens: the winter moth and its nucleopolyhedrovirus // Oecologia 2002. - V. 131. - P. 533-541.

211. Reichardt P.B., Clausen T. P., Bryant J. P. Phenol glycosides in plant defense against herbivores. In Biologically Active Natural Products, Potential Use in Agriculture (ed.H. G. Cutler) Washington: American Chemical Society, 1988. P. 130-142.

212. Reuter A., Klinger W. The influence of systemic hypoxia and reoxygenation on the glutathione redox system of brain, liver, lung and plasma in newborn rats // Exp. Toxicol. Pathol. 1992. - V. 44. - P. 339-343.

213. Rhoades D.F., Cates R.G. Towards a general theory of plant antiherbivore chemistry // Rec. Adv. Phytochem. 1976. - V. 10. - P. 168-213.

214. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G. Structure antioxidant activity relationship of flavonoids and phenolic acids // Free Radical Biol. Med. - 1996. -V. 20.-P. 933-956.

215. Richards D.M.C., Dean R.T., JessupW. Membrane proteins are criticaltargets in free radical mediated cytolysis // Biochim. Biophys. Acta. 1988, - V. 946.-P. 281-288.

216. Rogina B., Helfand S.L. Cu, Zn superoxide dismutase deficiency accelerates the time course of an age-related marker in Drosophila melanogaster // Biogerontology. -2000. V. 1 (2).-P. 163-169.

217. Rouet-Mayer M.A., Ralambosoa J., Phillipon J. Role of o-quinones and their polymers in the enzymic browning of apples // Phytochemistry. 1990. - V. 29. -P. 435-440.

218. Ryan C.A. Defense responses of plants. In Plant Gene Research: Genes Involved in Microbe Plant Interactions (eds D.P.S. Verma and T. Hohn). - N.-W.: * Springer-Verlag, 1984. - P. 375-386.

219. Ryan C.A. Proteinase inhibitor gene families: strategies for transformation to improve plant defenses against herbivores // BioEssays. 1989. - V. 10. - P. 2024.

220. Saijo R., Takeo T. Production of phenylacetaldehyde from L-phenylalanine in tea fermentation // Agric. Biol. Chem. 1970. - V. 34. - P. 222-226.f

221. Salminen J-P,Lempa K. Effects of hydrolysable tannins on a herbivorous insect: fate of individual tannins in insect digestive tract // Chemoecology 2002. -V. 12.-P. 203-211.

222. Schmidt G.H., Ibrahim N.M. Heavy metal content (Hg2+; Cd2+; Pb2+) in various body parts: its impact on cholinesterase activity and binding glicoproteins in grasshopper Ailopus thalassinus adults // Ecotoxicol. Environ, Safety. 1994. -V. 29.-P. 148-164.

223. Schultz J. C., Keating S. T. 1991. Host-plant-mediated interactions between the gypsy moth and a baculovirus / Microbial Mediation of Plant-Herbivore Interactions. New York: John Wiley & Sons, 1991. P. 489-530.

224. Schultz J.C., Lechowicz M.J. Host plant, larval age and feeding behavior influence midgut pH in the Gypsy Moth (Lymantria dispar L.) // Oecologia 1986. -V. 71.-P. 133-137.

225. Seslija D., Blagojevic D., Spasic M., Tucic N. Activity of superoxide dismutase and catalase in the bean weevil (Acanthoscelides obtectus) selected for postponed senescence // Exp. Gerontol. 1999. - V. 34 (2). - P. 185-95.

226. Shi Y., Wang M.B., Hilder V.A. Use of the rice sucrose synthase-1 promoter to direct phloem-specific expression of ^-glucuronidase and snowdrop lectin genes in transgenic tobacco plants // J. Exp. Bot. 1994. - V. 45. - P. 623-631.

227. Shiotsuki T., Kato Y. Induction of carboxylesterase isozymes in Bombyx mori by E. coli infection // Insect Biochem. Mol. Biol. 1999. - V. 29. - P. 731736.

228. Simmonds M.S.J. Flavonoid-insect interactions: recent advances in our knowledge // Phytochemistry 2003. - V. 64. - P. 21-30.

229. Small G.J., Hemingway J. Molecular characterization of the amplified carboxylesterase gene associated with organophosphorus insecticide resistance in the brown planthopper, Nilaparvata lugens // Insect Mol. Biol. 2000. - V. 9. -P. 647-653.

230. Snyder M.J., Feyereisen R. Biochemical adaptation of the tobacco horworm Manduca sexta, to dietary allelochemicals // Amer. Zool. 1992. - V. 32. - P. 65.

231. Snyder M.J., Walding J.K., Feyereisen R. Glutatione S-transferases from larval Manduca sexta midgut: sequence of two cDNAs and enzyme induction // Insect Biochem. Molec. Biol. 1995. -V. 25 (4). - P. 455-465.

232. Sosa-Gomez D. R., Alves S. B., Marchini L. C. Variation in the susceptibility of Bombyx mori L. to nuclear polyhedrosis virus when reared on different mulberry genotypes // J. Appl. Entomol. 1991. - V. 111.-P. 318-320.

233. Stadtman E.R. Oxidation of free amino acids and amino acid residues in proteins by radiolysis and by metal-catalyzed reactions // Annu. Rev. Biochem. -1993.-V. 62.-P. 797-821.

234. Stahmann M.A., Spenser A.K. Deamination of protein lysyl e-amino groups by peroxidase in vitro II Biopolymers. 1977. - V. 16. - P. 1299-1306.

235. Steinly B.A., Berenbaum M. Histopathological effects of tannins on the midgut epithelium of Papilio polyxenes and Papilio glaucits II Entomol. Exp. Appl.- 1985.-V. 39.-P. 3-9.

236. Summers C.B., Felton G.W. Antioxidant role of dehydroascorbic acid reductase in insects // Biochim. Biophys. Acta. 1993. - V. 1156. - P. 235-238.

237. Tahvanainen J., Helle E., Julkunen-Tiitto R., Lavola A. Phenolic compounds of willow bark as deterrents against feeding by mountain hare // Oecologia 1985.- V. 65.-P. 319-323.

238. Tan W-J.s Guo Y-Y. Effects of host plant on susceptibility to deltametrin and detoxication enzymes of Heliothis armigera (Lepidoptera: Noctuidae) // J. Econ. Entomol. 1996.-V. 89(1).-P. 11-14.

239. Tanada Y., Fuxa J.R. The pathogen population. In: Epizootiology of Insect Diseases (eds Fuxa, J.R. and Tanada, Y.). Wiley, New York. - 1987. - P. 113157.

240. Tanada Y., Hess R. Development of nuclear polyhidrosis virus in midgut cells and penetration of virus into the hemocoel of the armyworm Pseudaletia unipuncta // J. Invertebr. Pathol. 1976. - V. 28. - P. 67-76.

241. Tanada Y., Hess R.T. The cytopathology of baculovirus infections in insects // Insect Ultrast. (eds. R.C. King and H. Akai). N.-Y: Plenum, 1984. - V. 2. - P. 517-550.

242. Tanada Y., Omi E.M. Epizootiology of vims disease in three lepidopterous insect species of alfalfa. Res. Popul. Ecol., 16, 59, 1974

243. Terriere L.C. Induction of detoxication enzymes in insects // Ann. Rev. Entomol. 1984.-V. 29.-P. 71-88.

244. Thaler J.S., Stout M.J., Karban R., Duffey S.S. Jasmonate-mediated induced plant resistance affects a community of herbivores // Ecol. Entomol. 2001. - V. 26.-P. 312-324.

245. Thompson C.G., Scott D.W., Wickman B.E. Long-term persistence of the nuclear polyhedrosis virus of the Douglas-fir tussock moth Orgyia pseudotsugata (Lepidoptera: Lymantriidae), in forest soil // Environ. Entomol. 1981. - V. 10. -P. 254-255.

246. Thompson D., Constantin-Teodosiu D., Egestad B. Formation of glutathione conjugates during oxidation of eugenol by microsomal fraction of rat liver and lung // Biochem. Pharmacol. 1990. - V. 39. - P. 1587-1595.

247. Treutter D. Biosynthesis of phenolic compounds and its regulation in apple // Plant Growth Regul. 2001. - V. 34. - P. 71-89.

248. Uchida K, Stadtman E.R. Modification of histidine residues in proteins by reaction with 4-hydroxynonenal // Proc. Natl Acad. Sci. USA 1992. - V. 89. - P. 45444548.

249. Udupi V., Rice-Evans C. Thiol compounds as protective agents in erythrocyte under oxidative stress // Free Radical Res. Commun. 1992. - V. 16. -P. 315-323.

250. Wang J.-Y., McCommas S., Syvanen M. Molecular cloning of glutathione S-thione S-transferase overproduced in an insecticide-resistant strain of the housefly (Musca domestica) // Mol. Gen. Genet 1991. - V. 227. - P. 260-266.

251. Wang Y., Oberley L.W., Murhammer D.W. Antioxidant defense systems of two lepidopteran insect cell lines // Free Radical Biol. Med. 2001a. - V. 30 (11). -P. 1254-1262.

252. Wang Y., Oberley L.W., Murhammer D.W. Evidence of oxidative stress following the viral infection of two lepidopteran insect cell lines // Free Radical Biol. Med. 2001b. - V. 31 (11). - P. 1448-1455.

253. Wendel A. Enzymes acting against reactive oxygen // Enzymes-Tools and Targets Basel: Karger, 1988. - P. 161-167.

254. Whiteacre C.A., Cathcart M.K. Oxygen free radical generation and regulation of proliferative activity of human mononuclear cells responding to different mitogins // Cell.Immunol. 1992. - V. 144. - P. 287-295.

255. Wigley P .J., The epizootiology of a nuclear polyhedrosis virus disease of the winter moth Operophtera brumata L. at Wistman's wood, Dartmoor, Ph.D. thesis, University of Oxford, 1976.

256. Winkler B.S. In vitro oxidation of ascorbic acid and its prevention by GSH // Biochim. Biophys. Acta. 1987. - V. 952. - P. 258-264.

257. Yefimenko T.M., Sundukov O.V., Issi I.V. Effect of microsporida infection on the esterases activities in Agrotis segetum caterpillars // Yestnik zoologii. -2001.-V. 35 (4).-P. 45-50.

258. Yu S.J. Host plant induction of glutathione S-transferase in the fall armyworm//Pesticide Biochem. Physiol. 1982.-V. 18.-P. 101-106.

259. Yu S.J. Induction of new glutathione S-transferase isozymes by allelochemicals in the fall armyworm // Pestic. Biochem. Physiol. 1999. - Y. 63. -P. 163-171.

260. Yu S.J. Insect glutathione S-transferases // Zool. Stud. 1996. - V. 35. -P. 9-18.

261. Zhou Y.-C., Zheng R.L. Phenolics compound and an analog as superoxide anion scavengers and antioxidants // Biochem. Pharmacol. 1991. - V. 42. - P. 1177-1179.

262. Zimmer M. Surfactants in the Gut Fluids of Porcellio scaber (Isopoda: Oniscidea), and their Interactions with Phenolics // J. Insect Physiol. 1997. - V. 43.-P. 1009-1014.

263. Zimmer M. The fate and effects of ingested hydrolysable tannins in Porcellio scaber // J. Chem. Ecol. 1999. - V. 25. - P. 611-628.

Информация о работе

Мартемьянов, Вячеслав Викторович
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2004
ВАК 03.00.09

Диссертация

Влияние дефолиации березы повислой (Betula pendula Roth.) и аллелохемиков растений на развитие непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и его чувствительность к вирусу ядерного полиэдроза - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы