Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА ВЗАИМООТНОШЕНИЯ С РАСТЕНИЯМИ - ХОЗЯЕВАМИ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА ВЗАИМООТНОШЕНИЯ С РАСТЕНИЯМИ - ХОЗЯЕВАМИ"

иосковсккЛ 0РД2НА Л5НЩА и ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАЧКИ ГОСТДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИШ5НИ и.В. ЛОМОНОСОВА

Биологический факультет

чМ. 5*0 5 3> яа пРава1

/

» * ,

Куотафа 1ел*к Мустафа

ВЯВДНИЕ:ХИМИЧЕСКИХ БЕГСТВ НА ВЗАИМООТНОШЕНИЯ \ (Мил*;?! л» в*ту .

С РАСТЕНИЯМИ - 3.03ЯЕВАМИ (03.00,05 - ботаника)

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

на с о искав из ученой степени ■. кандидата «Экологические наук.

Носкея - 1978

ОЛ>',с n i о ору-МУ^ Ш-§-сп - ¿O^ûe^ùL^

Гййота'Шполнена-на кафедре, низших растений■ Биологическок факультета Московского Государственного университета имея*

И. 6. JtOMOFocoBa.. 1

f

Научные руководитель: доктор биологических наук,

доцент Дьяков Д.Т..

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

академик ВАСХНИЛ Ю.Н. Фадеев

кандидат с ель ско хо зяЯств енгасЕ

наук, 11.Г. Даухперстов. 1

Ведущая организация кауадо-ясследовательски! «вститут картофельного хозяйства MCI РСФСР

Зяикта диссертация состоятся " " ., ,. 1978года

в 15.30 па заседаяо специализированного Бнологнческого Совета J» 5 (К.053.05.14) ИГУ вц адресу:

Москва, 117234» Ленинские Горн, Биологический ф-т МГУ

, С диссертацией мокло ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МЕГ

Лвто/Î^îpaT разослан ""ТхГ 1979 г.

T^Tf-" секретарь " .'■"'v-

Г. Г. Шумская — ,

■■ '■'С- ' Яр*.

f

ЦутуадьностЕ темы. Одно ма воввх перспекмваых направлений « аащ* то растецл! - пойся хнынчеседх вецеств, вовшаащах естественнуи усто^шюсть растет* & .инфекция '196?;

ИокУш» , 1971). В злчествв .ыодел» для изучения. ^тих вопросов ш брааж важбоавв экономически вашу» болезнь4 картофеля а томатов -{зтофтороэ. :Еаагодаря исследованиям,, проводимым в лабораториях К, Тошиша (Япония), Л.В.Метлинкого (СССР), Д*. Куча (США) и др. уск---.новлена ведтоая радь фитоалексилов (€А) в сортовой устойчивости картофеля к фнтофтороэу,.разработан« простые методы идеатифшсашш 4А I , кдубшгх .* преддохены гипотезы' для объяснения иеханизшэв распознавания, ваосаове фцтоалексщшой конце ищи иммунитета, В напшх исследованиях основное шаыаняе било уделено изучению влияния химически! веществ на продушит ФА в эврахешшх клубнях картофеля, поскольку бяохшические механизмы индукции ФА у картофеля неизвестнц, Ш1 про вела изучение, широкого ссектра природти и синтезированных соедкне-ни&» различных по химическому строении я механизмам повревдащего действия ва шетхя.

Задачи и рели исследования. I. Выделение химических веществ, способ ных индуцировать сявтеэ ФА ржшнтнна * повышать его содержанке в зараженных вирулентно! русой клубнях картофеля. 2. Еыясненае иричин повдаеняя продукции ришмтика сод действием испытанных соедьневнй.З. ,Установление связей медду токсичностью соединений для граба я рас-тення, химической структурой, механизмом токсичности к способностью к оовшвешш продукции ршштнна. 4: Выяснение способности выделенных соединений защищать листья томатоь от фитофгороаа. 5 Использование пестицидов для научения устойчивое™ картофеля х фитофторозу,

Место проведения работа. Работа проводилась на кафедре нижних растений Ю7 в течение 1975 - 1ЭТ8 г.г..

Иатощ »следования. Г^лб выращивал* .«а 1

овсяной агаре в течевва 10 дне1пря1в°С, Спора.суспензировали в воде, Для стимуляции выхода зооспор суспекви» зоосаораагжеа ио-мацадщ на час в юлодтьаге. Концентрация зеоспор доводилась до* 5 х Ю5 абосцор/мл. Дч пржготовлешм кипеднахьного вжстраята жо-аогьаовалдоь 15 дневная культура граба гь.шгмкш - , выращев-пая ад лэдкоЯ.минеральной - картофеяьвой среде. Цяцлляй яамель-чался в ступке, абстрагирование ароводилидистиллярованвоВ водо! в отв(шенм1:б; водаыв 'знстрааг отфальтровывадл и центрифугировали при 3000 ой/шш. стечение 15 мжаут. _

Изучение влияния химических.соедгнедоДва рост провоиио» измерением диаметра кодоци* гриба в чашках Петри жа овсавой среда, смедятщоа в определенно! ьонцеатрацш с изучаемыми веществами. Ва основавши подученввдх результатов рассчитывалась ЭД^ для ваддого вещества*

Для изучения влияния химичесаих соединений ва прорастание спор я»;1*г« »гша , суспензия зооспор смешивалась о хюшческв-иж соедивеодвш определеввоЯ концентрации. Процент нрорзстаняя спор определялся через 16 часов, высчитывала сь ЭД^р дна каддого вздеетва*

Изучение влияния химических соединений на образование ФЛ ршаи-тена в гаралеваш и неаарахекнмх тканях проводилось ва кдубнях картофеля с нспмьзоваьиеы метода дв^фузатов (Оэерецковсяая в др., 1975).

Дхя изучения аавяшш химических соединений на проницаемость кеыбран проростков спор, суспензия зооспор смешивалась о из>чае-нам в еда ствол в о пред елея ной концентрации, ладцерлявалась 16 часов ора 10° С в пептрлфугкровалась при 3000 об/мин. в.течение 15 мин.. Для определения вахода белков сунерватаят отвергался спектрофото-«етряроваш») при 280 ны. Лм определения выхода индуктора супераа-

3 .

тоже нятвдлгв в душа» аа доипч^х ыуйией картофеля. 2 шсуиврва-

т&зто саеажезлась с I до Sí вивгжлрит для ооредеяешш вшвда аш-

hcakcíot. Длтеясаввость акдасхя раствора определялась не СЭК.

Saz »аученла саосоОности нсскедуемю. иишчгикп соединений еа-вк«ь дастья тшатов от фвтофтороза 45 дветшне лас па помещала fiizsíí сторовоЯ ва.раствор изучаемого вещества, после чего овс по-меоахксь во влажную камеру. Через 24 часа ва дажняо сторону лдсто-гсЗ оластаяхя нааосяли капио суспензии ¡soocnop гриба. Диаметр во-ии споронояенвя в процент аарадрпдя лдстьев определялись в завися-ксстж от усдоааЯ через 4-6 двеЛ,* На основания полученнш результатов рассяатывадся фактор 'заражеees (диаметр сйороновення х процент еаражеаая/ЮО). Opa определенна ржяитааа в плодах тоиатов в сеиеа-яке камеры, освобожденные от семян, валивала суспензию зооспор tus

смесь 8тоЙ суспензия с изучаемый соединением. Через 48 часов со/ i держание ршитша определяла вдаеописаавш методом да^уэатов.

Научна^ aobttsRa. Оделена соединения, которые будучи ветоксжч-ШШ1 ила иалотоксатаммщ дм гъ.1аГ*0Ъ*ял . спосоОни увеличивать уровень ржшгтина в зараженных клубвях картофеля а выяснени причшш хх действия. Установлена перспактивность их полевых ясшгташШ для ващлтм томатов от фнтсфгороэа» В тканях клуйвя через 1-2 часа после разрезания кли заражения otíaapyxeaa сплрторастворамне соединения, вызыващие освобождение индуктора ршитина нз проростков спор nutzest«» . Обнаружено, что одной as фувкцж! реакй»« сверх-чувстрнтелыюстя валяется йнстрое движение 11 через вежротическае клетка к месту инфекция.

Апробация работы. Материалы диссертация докдадивахись ва медпуна-родном симпозиуме "Системные фунгициды" {ГДР, IS77 г.), Ьсесоиэиом совещании по бнохаиии устойчивости растения и вирулентное!и иарантов (Цосвва, 1У78 г.), заседании жа^едр» низашх растение ИГУ

(ItocKBa, 1977, 1978). •

Содержание работа

t. Токсичность пестицидов для, ?ь,1аГ*яг*жв в вх влияние на образование ришатива в клубнях картофеля.

В таблице А I приведены данные по испытанию токсичностя изученных препаратов для спор и вегетативного мкпелхя

. Все перечисленные соединения испытнвалвсь ва способность вызывать образование ряшятянз в илубаях картофеля; кэ них только инсектицида (цвдаал, фоэалоя, фталофос и сайфоо) обладали способ востьь индуцировать образование ряшитина в клубнях картофеля; вя рисунке I приведены данные, полученные для инсектицидов.

Добавление ряда соединений я суспензии спор, перед аарахением восприимчивого сорта картофеля резко усиливало продукции рявштява а ответ на заражение (бенлат, дерозал, »ударен, нельпрекс, ¿аптан, полигарбаадш, хинозая, инозин, кятвлип-а, соединен ля Ж» 34, 35 (табл.* I) севин, веошшаюш, стрептомицин, зло-рамфенихол, ванжомицин, вибрамищш, ристомицип). Поскольку испн-таннне препараты саки рталтвва не индуцировалл» можно высгазать три гипотезы относительно механизма их действия: I, Соединение действует на гряб, освобождая Еяутргалетоиша иадуктор рдгдтЕна или переводя.его в более актавдув форку; 2. Соединение действует ва растекие-юзлзша, усиливая в не* синтез рпиитияав ответ ва гржбкоа вздуктор; 3. Соединение девствует комбинированно на гриб и ва растейяе.

.Результат исследования показали, что исют&ияяе препараты могут действовать: по первоцу, аторокг я третьему способам. Ееядат.'де-розал в хлорамфеннкол не миягт ва секрецию ивдуцирущих рилштнп веществ, во усиливают реакции клеток картофеля нй грибной ю?*ук-тор (ряс. 2). Сседкнеетд это* грушш тлотоксичяы для ссор я. юше-/

Jfcl препарата

tgg/кд для

арорас- роста тання- шше-

спор ЛЕЯ

Да&оша В I.

Токсичность аестшшов по отвадешш i рь,1жГ«»1»да(ЭО бо) »

M

шсг/цд для ' мкг/шг для

Ч*пармя прсрао роста ** преоар^ы прорас-,роста

тания ыице- тания ище-

спор гкя спор лиг

I. Seasat > ZOO ' 2. 2жнон-фущазол 37

3. Jarea >100

4. ЕЕ.

5.Еовест«н 60

6. Дероза* 97

7. Топота II 6. ЦерюОЕЯ _ > Ю0

9. Шшнтвадс 55

10. Ьгтаваго >100 II* Эуаареа ' 3,2

12. Ьйльпрегг 1,9

13. Каста» 1,9

14. Пславарйвотн 4,6

>100 15. Летая .-а 14 2,8

48 16. Mkoikjt 2.8 30

30 Г7. Браьг 1,9 2,У

Ш>_ 18. МТ >100 >100

100 19. Беошшамин > 100 >100

100 - 20. 'вазаяон >100 >100

100 21. Фталофос >100 >100

>100 '22. Сшфос > 100>100

. 47 23, Щдиад . > 100 .75

97 24, Ияеэин 20-

>100 25. Хянозан Xs -

70 26. Кетапвв-П . 29

100 27. Кеташш 28

5,5' 28. Афугав <5 >100

29'C!>PSPISHSC»H»V5

30.C|)PPCflKOCjHs)a 3

^•¿j^K0)^«^ <5

33. SH-KSKOCJV-J 24

34. Стрептомицин 5 36. 1лоргмфешсал 300

36. Трахотеют 6,6

37. Еашгтращн 36. Вашшнян

39. Пожтм^^тш

40. Йзбрамищн 41* Рестмсжн

UI

2,6 69 0,6 >200 >20р 6,1 >.200 :,3 90 30 6,6 16 >200

42. йкслтетрашЕЛИВ 12

10О

»О»

I

М кГ/Мл

Пне. I.

В.таш'не инсектицидов аа образование рипштива в клубшг* картофеля,

*-Цядиал ■ Саифоо

о— Фапалон 0_„ »талофоо

60

а

г

3

Нкт/ мл

Гйс. 3.-

Едяяяие ристоквцина на образование ркпштияа

* — - В зараженннх тканях

и--- в ответ на ойрпботку

е--- в ответ на:обработку

Ряс. 2 . ' '

Лишние хгсраыфенххола на образование риинтква •

Се

д»-

*

Э: . £

с;

, X

Пне.. 4.

К.

в1** 1, |»(г М1гг/ал>

«и

ВпЕяшге полтшкеина на обраэо ванне римитина

индуктором ■

суперяатанмм проростков спор.

лш нподавдяюг бяосинтез <]елка И: ДНК. Ванкомкшш,

рястомигзш и эупарен мало влияют ва ответную реакцию растения ,но значительно усиливают индуцирующую способность сувернатавтной жидкости (рис. 3). Наконец, полимихсин, калган, аолинарбышн, мель-црекс, стрептомицин и вибрамишш усаливают как секрецию индуктора рншятина иицелкя, так и резкий» растения в ответа на индуктор (рис.4). Большинство соединений, действующа по второму и третьему способам влияют напроницаемость меыбраяшш биосинтез клеточной стенки. -Для: уточнения меыбранноантивного действия фс сфсроргашгче скях фунгицидов ии исследовали вл.*шнке на потери метаболитов проростками зооспор веществ, уплотвялашх мембраны (Сахх и холестерина), а

также серосодержащих аминокислот (табл.Л 2). Как видно нэ таблицы,

г

наилучшую защиту от потери метаболитов под действие« хияоэана де-

ет Оа^, слабо действуют аминокислота; еде слабее - ;.олестерия.

Таким образом, хинозанокаэывает общее ьсврс-тп^щее действие ра

мембраны, причем, Н -группа могут бить ки-легл-г его действия.

Таиланд2. В\ялнпе х'шоьана чукрспляит^ис рецеств

на потерю проросткама спор белггв (опре-

. делевие через -16 часов)

Защитные Оптическая

Соединения ^ танта в присутствии

плотность (при-280 им) суиераа-:сутствии разных концентрация хияозана _______

0 6*26 12.5 25 50 100

Контроль 0.033 о.ш 0.170 о.зго 0. 4-'>0 1.Л.Ч1

СаС 03)2(500 мкг/мл) 0.0 о.оаг О.ОЙ^ 0.154 0.372 0.М5

Иетиошш (75 мяг/м») 0.С7Э • ОЛЕЙ О.ИЗ 0.3'Г> ,0.510 о. зле •

Кистени (75 мкг/кО 0.0 1 0.030 0.115 0.205 0.412 0.6^)

*олестергя( ГО^г/ил) 0.022 0.130 0.140 О.ЗС'З 0.315 0. 370

Кроме того, мы исследовали связь меаду влиянием угазанних (ун-гтуиов ка ррсниаае»»сть'мембр1я я поптеялем способности икдуп-ро-

вать рипштин (табл.В 3). Кая видно из таблицы, кальций защищает проростки спор от потерн в среду прорастания индуиирутих ряшнтив' соединений под действием.фосфорорганических фунгицидов.

Таблнго * 3. Влияние Са1* на индукцию риаштина (тг/мх диффуза-та) гддосадочаов жидкость» проростков зооспор гь.и^авгожв обработанных хиаоэаном и кнезияом

_ Концентрация фунгицидов (мкг/мл)

Варианты """" 1 ■■111 '' -—-"—-■' " ■■

О 6.25 12.5 25 50 100

Ивеэяв

Суперватант 0 - 4 8 . 16 3 а

Суп + Са1* 0 0 3 Хиноэив 15 3 3". 1

Сунернатант О 5 18 12 12 3

Суд + Сахг 0 0 14 4 3 3

П. Еияние яестищдов на порахаеюсть томатов фитофторозом

После того, ках бито обнаружено, что некоторые пестипвдн, к ах высоко так ■ шлотоксячяне для «в!*»«! повышает уро-

вень рииитвиа в зарахенннх клубнях картофеля, мы провели исследование возможности с их помоць» задавать от фнофтороза томата, * такхе образупцие ргаитин. Большинство системных фунгицидов обладай слабой токсичностью или применялись в низких концентрациях не вэтыващях полно! гнбели спор • Стабильны! аа-

цхтный вффект получен от бйнлата. нетоксичного для л.1жг*е-*»х» , но увелкчквахцего образования рищжтива в ответ на аарахе-пле, {осфорсодерхшсие фуагиоидв хорошо вацицалк томаты от фатофто-ро*а. В таблЯ'4 приведены данпне, полученные при изучении ряда ынгехтицхдоз, в основном фосфорортавячвекхх* Эти инсектициды про« вертись в свяаж с тем, что все онх способны повивать уровень ра-схтхва в картофеле. Как видно яэ таблицы, все препараты показали

Таблица * 4. Вжияние инсектицидов ва

I

ГТпАМ ГШ ТЧ1 • Конпен- Еодавле- Индукция рижитина Иадекс пораженности

имейся ра ( л трация ние про- на клубнях шт/ш томатов

МКГ/М1 растана I препа- препаратом " 1 "11 " ш—

СПОР. % ратом + спорами опат опч? опы*

Контроль - '7.4 11.8 13.4

Цядиал 100 ■ 7 ; 35 . 45 0.3 - — '

1000 ■ - - "" 1 0.0 - -

Фозалон 20 0 5 30 7.5 4.0

40 0 10 35 - Е.6 0.8

100 0 22 - 25 4.4 * —

1000 - - 0.0 . - -

Фталофос 100 0 И 22 0.0 10.4 3.9

• 200 - - - 9,5 5.1

1000 — - - 0.0

Сайтов 50 0 3 43 - 3.5 2.0

100 42 4 30 3.0 - ' 6.1

1000 - - 0.0 *

Севин 100 0 II 31 0.0 \ —

200 - - * , - 3.0 0.2

1000 V* - 0.0 6.7 0.4

Цеошгаамин 50 0 ? 28 , ' " — 1.9 -

100 0 3 '27 0.6 1.4 4.2

200 — - ■ - — 1.9

1000 - - 3.7 - -

ьясопгй эащятннй эффект в концентрациях, совершенно ветохсичншг для спор. Таким образом, ряд пеетдвддоь, негоксжчних кля сдаботох сияних для спор паразита, значительно сникала порахенность ллсть—

ев томатов. Для того, чтоба убедиться, что испытанные препараты в тканях томатов, как к картофеля, вызывают оовшевво сроду и« ро ваши рщитява, было проведено определение »того 4А в плодах ■ дхо-тьях томатов. Результаты исследования показали, что под влиянием инсектицидов образование ривитида в ответ ва заракеме пледов со»-

, , 10 нестишй расой .увеличивалось в 1,5-3 раза. Качественное определение яалячяя ршвитина в ластьнх было проведено с помощь» тонкослойной хроматография. Результаты хроматографярованяя показали,, что £ соке листьев,, опрыснутых зооспорам{ вирулентной расы рь.

ришитмн отсутствует, в то время как в листьях предварительно обработанных бенлатоы или севиной, ришмтиы "обнаруживается. Таким образом, приведенные данные косвенно свидетельствуют о том, что причиной повышения устойчивость томатов к фитофторозу под влиянием нетоксичных для гриба соединений'является усиление образования-ратина в зараженных тканях; -

Ш. Использование химических соединений для исследования ие^лвазмов устойчивости картофеля к фитофтороэу.

Оаыты сдаконялоц. Даконил (браво) - новый системный фунгншци По вашим данным, даконил сильно подавляет процессы прорастания спор и ,рост мицелия, но не влияет на синтез риштива в тканях. Поэтому, с иомощыз дадонола мохао исследовать сд едущие вопросы: I* Ногут ли мертвыз споры иди их проростки в тканях картофеля называть образование рииитина; 2. Веди могут, то какое время необходимо наличие в тканях ша проростков спор ддя аддукции синтеза ряшимша. Как видно из данных табляцыА 5, даконил подавляет яндувцко проростками зооспор рниатяяа в тканях. Вероятно вю обусловлено тем, что для яадушгаи необходимы живые гифы, а даконил убивает их в растении. Ддя процессов индукции в клубках:сорта £&-дорусски* к{ахмалистыЛ необходимо продолжительное время.

рдятм,с трахотеджкр». ИротивогрибноЭ антибиотик трихотешгя васо-котоксечен для спор в ддя гиф. Он сильно подавля-

ет кндуэтдао рзЕштсна как зоосад рана, ток к ьегоелналынд! впетрал- . том. Тркхотеоин -ингибитор ¿кэтеза'бедка гукарнот. Возможно по&-тожу его действие заключается а подаквендл индукции белка необхо-

Таблица * 5.

Влияние даконила на продуцирование рвдитина н реакшш сверхчувствительно стн присутствие (+) неврозов ткана; (-) отсутствие некроза

Концентрация рижстина кмаг/мд) в лунках

Вреыя (час) нелду внесением спор и _ дакоыида. йез. дакояила с даконнлоы

Сорт Теиа'

Сорт Ведовским крахмалистый

бездакокила с даязнилон

0 • 40.0 Ы 0 . 10 Ы - 0 , (-)

0.5 .40.0 (+). .' 0 12 (*) 0 (-)

1.0 40.5 0 -) 14 ы 0 (-)

1.15 0 -) -

1.30 . 4 ■ 14 Ы ' 0.2 (-)

1.45 - 12 +) — -

2.0 . 40.5 Ы 12 +) 23 (+> 0.5 (-)

3.0 32.5 (+) 12 +) 10 ' 0 (-)

4.0 44 Ы 12.5 15.5 0.5 (-)

5.0 40 Ы 12.5 +) 23 ы 4.0 (+)

8.0 40 Ы 24 +) -

24.0 32.5 (4) 32.5 +) 23 <♦) 20 (+) .

дямого для образования ршяитипа. Ыв попытались о помощь« тряхоте-щша установить время начала защитных реакций, после которого деаствив трихотешша ухе не будет сказываться.

Таблица В 6. 1кяядке тркхотедина на образование риситина

в клубнях картофеля

Вреви (час) между внесением эжстра-кта я трихотедин

Концентрация ралжтияа мкг/мд

без трихотецала

о тряютешшои

0 31.5 З.б

I 35.0 14.0

2 34,0 7.0

4 30.0- 14.5

7 37.5 . 37.5

Кис ввддо кг таблица К 5, лаесепие трихотсцина одвовр^меето с ии-ц&хждльяим экстрактом на порядок снижает содержание рквитющ. Од-

важо, уже одного часа достаточно для появления в ткаяях некоторого количества ркшггина, а через 7 часов трихотедин ле способ?»

повлиять на образование ршиитина. Изучение влоядая трдхотецана на взаимоотыошевня ръ:1вГ»огьде в картофеля с шмоцьп мутанта устойчивого к трихотецану, показало, что хотя трихотедаа подавляет реакцию сверхчувствительности а образование ршситша, а гриб устойчив к трихотещшу, в присутствии антибиотика не набдцдается вараленля клубней не только устойчивых, во и восприимчивых сортов картофеля. Поввдимоцу, не только ддн реакции устойчивости, во в для развитая шцедяя в тканях восприимчивых сортов необходим синтез, белка в клубнях"

Опыты с под^миксином. Обработка подиыиксшоы тканей алубвя в концентрации 50 икг/мд в вше вызывает сильную некротизацню тканей, однако рншятин в ддффузатах не обнашивается. Полимнксян увеличивает образование ршшгоша в эаракеняшс клубнях д такие усклнва-ет освободи еняе индуктора ФА из зооспор и образование рялштина в ответ на обработку растений грибным индуктором (см.гл. X). Табляла Ц 7. Ьнияние полгаоиссиза на скорость накопления рашптяна 11 КГ/МЛ - в диффуэатах клубней картофеля

Эжспоэштея Концентрация. редштина (мкг/мл)_

(час) ,,.,„' без Ьолимикцина', с цолимиксинои

4 I 1.5

'8 I " -3

16 I 4

20 7.5 ' 12я

24 14 - 120

40 114 116

48 71 114 '

Примечание: к - качало образования некрозов.

Как вздно из тайлюш Л 7, полимихсин не увеличивает общего содержания рЕпдткна в тканях, а увеличивает скорость образования рипл-зива жлк его прятока к поверхности среза. Надбольший приток ркши-тива д кнфещксняу» капд» совпал по времени о появлением жнтенсж-

.13

вного некроза ткани. Можно предположить, что некроз стгшулирует передвижение рнпитина из лиэых клеток к поверхности среза. Такие образом, опыты, проведенные о даконияои, показывают, что гриб долхеп находиться в живом состоянии в растениях длительное время для того, чтобы произошло/Взаимодействие грибного стимула с растительной тганьо. Обнаружено также, что начало выделения гообно-го индуктора (или его взаимодействия с клетками хозяйка) совпадает с началом отмирания клеток.- Поэтому ммено полагать, что среда продуктов искаженного метаболизма заралевныу клегок возникают вещества, способствуйте освобождению в растительную ткань грибного индуктора ФА, Проведенные опыта свидетельствуют о той, что некротизация клеток и образование ФА различные процессы, связь между которши может проявляться в двух направлениях: I.. Некроти-вацкя хлетох сопровождается накоплением веществ, способствующих выделению из шцаляя индуктора ФА или его взаимодействии со структурами, регулирушими синтез ФА;2. Некротизация ткани способст- ■ вует диффузии ФД па мест синтеза в зону инфекции. Поэтому в дальнейшем мы основное внимание обратили на вещества, образующиеся в растеннн-хоаяиве и влшшцие ваего взаимоотношения с;оар&^ятон.

Дня этого, диски-из клубней картофеля сорта Теш (¿1)» обработали в одном случае дистиллированной водой, в другом - суспеа-&иев зооспор 4 расы-* Через 0,1, т.5,2,2,5,3,4,5, 6 в 8 часов о дисков срезали верхний слой ткани. Срезы окстрагн-ровали киаядим'-спиртом. - К экстрактам гартофеля,. после испарения спирта, приливали воду кхи суспензию зооспор 4 расы гриба. Через 5 часов проростки зооспор отделяли центрифугированием. Суперва-талты и суспензии метаболитов картофеля в воде испытывали на их способность жндутировать образование ржжитияа. Анализ результатов, позволяет сделать следу од* е захлхгсения: I. Механически по-греаденнне ткани обладая? незначительно! способность» индукции

риштина. 2, Метаболиты, ■ выделенные из тканей клубней картофеля здрахенных рь.±пг«в^впе не обладает способностью индуцировать образование рииштито.. 3. Как в механически поврежденных, так и в зараженных тканях клубня накапливаются соединения1 вызывали« освобождение индуктора риштина лз проростков зооспор. 4. Иадукторн расгеаия-хззявна отсутствуют в интактннх тканях и накапливаются в клубнях в процессе залечивания или заражения.

Поскольку в процессе залечивания или заражения наиболее интенсивные изменения происходят в метаболизме фенолов, терпевоядов и стероидов, мы провели детальное исследований их роли в накоплении риштина в зараженных клубня* картофеля.

Фенольвые соединения. В настоящей работе изучалось влияние некоторых фенольных соединений на выделение индуктора ФА из спор й. infertuBe ( а таме их способность индуцировать ршаитин в клубнях картофеля; Результаты исследований показали, что все изучаемые фенолькне соединения не способны вццелять нцдуктор ФА ршитипа иэ спор, а также не лвллются индуктором решетина в клубнях картофеля.-|!лая картина найлщалась при яэучешыгвлития обработки-ломтиков карто$«ля зкозогегппми фенольнымп соединениями* на образование ря-шитяиа л отгет ва обработку глгбнеймицедиальквм;»хстрактом inf«Bt«.ae ^ jj этом сдучае некоторые соединения:, гидрохинон,. ре-эерцав, салициловая кислота, пнрозия, ванилин и квершга■ — очень сильно увеличивав образование ришитша, а таниновая кислота очень сильпо подавлята, IIa основании представленных данных можно предпо-

L - *

дожить, что прптяиой увеличения образования рипштияа в заражении! тканях к пгисхтствия феногьтл: соединений является продукты их окйсхггкя непосредственно ферментами картофеля (хляотш). Также было о1!13рухе"0. <по евкзь меиду токсичностью фенсльнкх соединений г.^я спср « с"эг1>блэст!ю к образованию ркшпана при заражеиал не

Стероидно Поскольку основным источнике« стероидов дот фитопатогея-внх питиевых грибов является растения-хозяева, этл соединения могут играть большую роль во взаимоотношениях растений именно с паразитами из семейства гу*ы»с«а» • Мы провели исследование роли стероидов с различной.конфигурацией молекулы в освобождении индуктора ФА картофеля из проростков спор. * " На рис.5 показани, что соединения, имешие р-ОН группу, подобно холестерину, устойчиво снижают потери гшанокислот, в то время,, как соединения с -СН групиой задерживают потер» этих веществ лишь в области низких концентраций. 5 зоне высоких концентраций потери превышают в 2 раза контроль,. На внход соединений, индущ-рувдих синтез ряшганна, соединение со; -ОН группой вообще не оказывает влияния, а соединение с А -ОН группой ускливает ях выгод-только в зоне низких концентраций.. Ва ряс. Ъ видно, чтотраяссо-чденевие колец А иВ более благоприятно для гриоа, чем цисс~, однако, ато влияние может маскироваться более сильным действием других частей молекулы. Из рвсунха.можно закдлчать,.что холестерин не оказнвает значительного влияния на внхсд в среду веществ, индуцирующих ришитин, фитостериян уменьшают их вкход, а стероиднне гормоны - увеличивают. Потеря аминокислот под действием холестерина уменьшаются, а под действием остальных трех соединений увеличиваются, причем наибольшее усиление внзваяо 10 ккг/нл снтостерина. Сходно с вышеописанными соединениями действует даностериа. Таким образом, все соединения, увелячлвашшв выход из изделия индукторе рютштяна содержат З-кето-групду. Для сннжения внхада ющунтора но-обходимо траяссочденоияе колец А и В, 3-В-ОЯ группа к сочетали с 17-ОН или данной боковой цепью. Особенность» действия таких соединенна 'является пилообразный характер концентрационной кривой (сов-дянеаия**4,9,10,11,12 я13). Проведенное исследование свидетельствует о том, что структура колекулп стероида может играть боль-

1 е

Ч

Т /

А

I

\Х

<>« <1< м » * « « » « * *

ИкгЛ*и Мкг/^ИЛ ншнд нкг?»и «иг/л.»

\

8 9 Г ю И

Л Й XI V

"г Д Ь <• И Ь и 1 *

ущг/нл

шс/ш

Н1Г/Н.1

Рис* 5. Влияние стероидов ш длину ростковых трубок.*-зооспор I потерт НИЕГИДрИИ - О —

положительных веществ ш.выход индуктора ришитина

ШУЮ роль во взаимоотношениях картофеля и рь;1кг«е*ем;.

Стероидный улюздадкалоид с-;-томатия. На грибы« в мембранах ко торах отсутствуют стерины, стероидные гликоалкалояды, и» в частности, «<-томатин, как правило, не влияет.

Таблдда Л 8. Влияние томатияа на рост мицелия .

и прорастание ссор.

Концентрация мпг/мл Гзс сухоГсПй&Чмг) через 16 дней роста Прорастание спор через 16 часов %

Контроль ' 20.6 93.9

15.62 '29.6 _

31.125 32.7 52.9

62.5 31.0 3.7

125.0 ' • 38.0 0

250 . '40.4 0

Как вщдно из таблицы, томатин оказывает стимулирующее действие на рост гриба, подавляя в тоже время прорастание зооспор. Степень токсичности томатяна во отношению к спорем зависит от времени и температуры инкубации.

Табдд^а * 9. Влияние томатина (200 мкг/мл) на прорастайте

спор в зндеяение индуктора рхшитяна из зооспор ,

Варианта

Темпе- Череэ 4 часа Через 24 часа ратура рИ11Ш_ Прорао- ршпд- прорастание тин тавие > тпн %

Подвижные зооспора То же + томатин Инцястированнне эооспорн То же + тоштин Кацистировалшге.эооспорн Тоже + томатин

2° 2° 2° г® 20° 20°

14 I

25 II 18 7

85.4 80.4 80.4 27.9 33.3 10

12 4

ia

13 4 7

93.0 0.0 77.2 3,7 90.8 10.4

Из таблица * 9 видно, что инкубирование подвижных зооспор о тот-тином при 2° С в течение 4 часов'не повлияло на выживаемость спор, тогда как 24 часовая экспозиция привела к сильному подавлению про-

растшшя. В не совместимой комбинации происходит подааление индукции риддтина зооспорами гриба. Аналогичные результаты были получены и при обработке зооспорами вместе с сапонинами клубней картофеля. Такие вещества как дельтаздд, диогешш ально снвхажгг содержание рзшитина в зараженных кдубнлх.. По мнению многих авторов, механизм действия сапонинов похож на действие тоыатида.

Бшш сделаны сл едущие предположения относительно'механизма действия тоыатина и других сапонинов:. I) подавление активности индуктора рииштна, 2) непосредственное инги дарование образования ридштина в клубиях, 3) ингибиоованне выделения индуктора аз проростков спор,' ' .

Результаты ггследования показали, что во всех испытанных концентрациях томатии совершенно ве влияет на образование ришитина в клубнях картофеля под действием грибного индуктора. Не снижает то-матин к'содержания ришитина, образовавшегося в ответ на внесение' медного купороса. Установлено, что в присутствии тоыатина выделение индуктора из спор сильно Уменьшалось,-что связано о влиянием этого вещества аа прорастание спор. Возможны я другие объяснения этого явления: стероидные гликоалжалощЫ, в том числе томатии, после ощеидения сахарсв утилизируется грибом, .включается в состав его мембран и эатрудяет выход в среду прорастания индуктора рилв-тиаа. Таким образом, хотя томатин я увеличивает потери.грибом-белков я аминокислот, потери индуктора ришитина под влиянием тома-типа уменьшается. Это свидетельствует о высокой специфичности действия тоштина на мембраны. Таким образом, накалдиващнеся в процессе срезания или заражения ждубней. окисленные формы фенолов и стероидн могут существенно влиять на индукции грибом СА. Стеровд-нце гликоалдалоиды нлкашшващиеся в более поздние »тала, сникает индукции -1А. Резкое снижение продукции ршштина в клубнях сорта Темп заражеявдх через 72 часа после срезания (та&*.Я 10) возможно

обусловлено накоплением гдикоалкалоидов. Резко о усилений продух-цкх риштива з-клубнях зараженных после. 18 — часов аадечжвашы обусловлено, невидимому, накоплением веществ, усддкващид-жндуд-цил ршиитнна метаболитами триба.

Таблица * ГО. Влияние предварительного залечивания среза клубне В картофеля сорта Темп (ш ) на образование ришитнна в ответ ва заражение

Время Вши тин, мкг/мд

залечивания Poca. I ' ' * , Раса

. 0 . ' '22 ■'.■■ У : - V- ' •' 54

18 • ;' :: П4 . ■ '■"..'■ v' " 75

24 ■■■■'■ ■ ... оо . 88

зе: . /■ . ' V- 60 " 75

43 ' • ' *- 32.: 18

72 5 5

ВЦ ВОДЫ

1. Из исследованных фунгицидов, инсектицидов и антибиотиков высокой токсичность» для спор обладали трифория, афуган, мел1~ врекс, каптан, инеэпл, ханован, кетацин-п, кетацин, смешанные соединения алкилен-дифосфористой и о, О-диаижлдатнофэсфорноВ кислот ■ 0,О-диэтилдигшфосфорыая кислота и антибиотики: ванкомжцнн, рио~ тоьзщиы и полемиксю i, Высокую токсичность для спор х мицелия показали дитан 11-45, поликарбшцш, даконил, браво ж антибиотика: стрептомицин, трихотешш, вибрамициы я окситетрацккдив.

2. Инсектициды цидкал, фаэалов, фталофос, сад-Jo с, способны индуцировать образования ФА рыштица н клубнях картофеля1.

' 3. Еевдат, дерозал, эупарен, иельпрекс, кантон, полихарбацла, сметанные соединения алх влевдифоojoристо й и 0,0-диа^кялдитиофоспорной кислот; юсезнн, хиноэан, кетацян-п, стрептомицин, хлорамфека-кол, ванкомлцин, вибракицин и ристомишш повшиаит содеркгшке

20 .

тина в зараженных совместимой расой ph.iaf• ett»«-.--.. кдуйнят картофеля. Из нихишоэав, инезин, кетацин-а, вупарен ванкомицин, вн-браыпцст я рисгошшя повышают содержание ршштива вследствие оо-вобоадения индуктора из проростков снор. Ьен, ат, дерозал я хлораи-феннкол усаливакт реажцив клеток картофеля на грибной индуктор; 'шйиоыкснн, кадтан, .шышкарбацид,- иельпрекс'н'стреатомиояв вследствие обоих процессов. * . "' ■

4* Необнарукено связи между токсичностью пестицидов по отношение к th.ieieetej»» , и'их влиянием на продукцию ришитпна в зараженных тканях." ■ ' ; ,

5. Большинство пестицидов, вызиващкх освобохдение индуктора ришитина из проростков спор, обладает иембраноадтивнш действие«. Показана высокая токсичность и мембрамоактивное действие фосфорор-ганических фунпщздов китацина, рицида и хияозана по отношению к лишенному хитина гриба m.iaf»eta*» , что свидетельствует о первичном действии этих препаратов на мембраны, а 'не на клеточные стенки.

6. Показано, что некоторые пестициды (бенлат, цидиад и др.), нетоксичны для lb.iof» ot»*a , способствуют образованию ришитина в зараженных листьях и плодах томатов и тем самым защищают томаты от фитофтороза.

7. Обнаружено, что процесс залечивания в течение 18-36 часов после срезания клубней картофеля приводит к усилению синтеза п них Гивитииа в ответ на заражение и увеличение устойчивости в заражению. В дальнейшем способность к синтезу ришитина ослабляется.

3. В первые 1-2 часа после разрезании или заражения клубней картофеля, в них появляются еплрторастворнмые соединения, выдедяю-СИ* индуктор ФА из проростков гриба. Изучение некоторых фенольаих к стероидных соединений иоказаю, что окисленные формы фенолов и стероиды могут действовать подобным образом.

9. Стероидный глккоалкаловд томатин, как л некоторые сапопи-нн снляфт образование рииштжна в ответ на заражение вследствие укрепления мембран* гриба или токсического действия на проростхи спор. , '

10. Ингибитор синтеза белка трихотецин подавляет реажцив сверхчувствительности и накопление рижктина я ответ на заражение. Трихотецин устойчивый мутант рь.1жг««я;л»в не способен заражать обработанные трихотецинои клубя* восприимчивых сортов. Следовательно, синтез балков А* *«»о необходим для протекания как несовместима, так х совместимой реакции.

11. С псиоцьв фунгицида даконила показано« что индукция рк-вмтнна осуществляется только хикшп проросткам« гриба в заражениях тканях картофеля, причем, начало индукция совпадает с началом некротжэашш ткани.

12. Испольэун антибиотик ттостгоссиа, удалось.установить, что веирозн клубня влжгаот на ваконленяв ришнтгня и движение его в сторону инфекции* •

список

работ, опубликованных по материалам дассерташш

I» Нустафа И., Дьяков Ю.Т. Влияние химических веществ на взаимоотношения рьуЧорьгьв*». (и*««. ) Л« вмгу с растениями-хозяевами. I. Влияние стероидов. Микология и фитопатология, 1978, ХЗ, № ?

2. Мустафа И, , Дьяков Ю.Т. Влияние пестицидов на пс, , емость то-

матов фитофторозом. Химия в сельском хозяйстве,. (в гочатж)

3. Мустп^й Н,, Дьяков Ю.Т. Влияние химических веществ на взаимо-

отношения: РЪу^орМЬвг» 1жГ*и1ол« (Маш«)- а* Ба*г с растеняями-хозя-егами. Сообщения П.-Влияние фунгицидов и антибиотиков. Микология е фитопатология (в печати),

4. Мустафа М., Дьяков Ю.Т. Влияете химических веществ на взаимо-

отношения 1лГ«я1».»в

( Мои*) <1* вмт с растениями-хозяевами. Сообщение Ш. Влияние фосфорор-ганических пестицидов. Микология я фитопатология (в печати)..

5. Мустг><Н М.» Дьяков р.Т. О связях между сверхчувствительной

смертью клеток и продуцированием фито— алексинов в защитных реакциях картофеля прОТИВ

Биологические науки (в печати).

Зчк.2?1 тир.150