Взаимоотношения пшеницы с возбудителем твердой головни tilletia caries (dc. ) tul. на ранних этапах патогенеза

Ганиев, Равиль Мунирович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Взаимоотношения пшеницы с возбудителем твердой головни tilletia caries (dc. ) tul. на ранних этапах патогенеза
ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Взаимоотношения пшеницы с возбудителем твердой головни tilletia caries (dc. ) tul. на ранних этапах патогенеза"

- 3 СЕН 2303

На правах рукописи

ГАНИЕВ РАВИЛЬ МУ НИ Г О ВИЧ

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ПШЕНИЦЫ С ВОЗБУДИТЕЛЕМ ТВЕРДОЙ ГОЛОВНИ TILLETIA CARIES (DC.) TUL. НА РАННИХ ЭТАПАХ ПАТОГЕНЕЗА

06.01.11 - защита растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курган - 2000

Работа выполнена в Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской Академии наук в 1997-2000 гг.

Научный руководитель - кандидат биологических наук Хайруллин Р.М.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Голощапов А.П., кандидат биологических наук, доцент Фомина В.Н.

Ведущая организация - Башкирский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства РАСХН

Защита диссертации состоится «Л9» _2000 г.

в часов на заседании диссертационного совета К 120.98.01 при Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С.Мальцева по адресу: 641300, Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, сельхозакадемия, зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курганской государст -венной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан /у7 М//^_ 2000 года

Ученый секретарь диссертационного п

совета, доцент ¿ШШМ___ Панфилова А.Н.

</23 ¿/¿^е//^ ¿сиъе^ 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из распространенных болезней пшеницы, снижающей урожай и его качество, является твердая головня (Красавина, 1999), вызываемая грибом Tilletia caries (DC.) Tul. (Кривченко, 1984). Необходимость экологической безопасности применения пестицидов повышает актуальность проблемы защиты этой культуры от головневых заболеваний. К современным безопасным методам борьбы с головней можно отнести селекцию сортов на иммунитет, а также использование биологических индукторов устойчивости, но для успешной реализации этих методов необходимо знание природы иммунитета пшеницы к головневым грибам. Среди видов пшеницы^ высокоустойчивых к твердой головне, особое внимание привлекает пшеница Triticum timopheevii Zhuk. Особенностью ее устойчивости к Т. caries является «самоочищение» растений от патогена. Считается, что у этой пшеницы активные реакции против головни могут быть вызваны глубокими изменениями в физиолого-биохимических свойствах растений (Ярошенко, 1981), правда количество работ, раскрывающих эти явления при поражении грибом Т. caries, весьма ограничено.

Цель работы заключалась в анализе первичных ответных реакций устойчивой пшеницы Т. timophee-vii, в сравнении с восприимчивой пшеницей Triticum aestivum L. при взаимодействии с грибом Т. caries.

Для этого решались следующие задачи: ,

- изучить влияние Т. caries на рост и развитие проростков контрастных по устойчивости к этому патогену образцов пшеницы;

- выявить характер изменения в инфицированных растениях баланса эндогенных фитогормонов, как регуляторов обменных процессов;

- определить активность защитных реакций в растениях пшеницы, связанных с метаболизмом фенольных соединений при инфицировании проростков твердой головней;

- исследовать особенность изменения активности ингибиторов трипсина (ИТА) в ответных реакциях пшеницы при инфицировании Т. caries и механизмы гормональной регуляции активности этих соединений при патогенезе;

- выявить биологическую активность хитоолигосахаридных элиситоров по отношению к растениям пшеницы и грибу Т. caries. "

Научная новизна. Выявлен характер изменения баланса фитогормонов индолил-уксусной кислоты (ИУК), абсцизовой кислоты (АБК) и цитокининов (зеатин-рибозида и его производных) в инфицированных Т. caries проростках пшеницы, контрастных по устойчивости к патогену. Обнаружена способность гриба Т. caries продуцировать ИУК и АБК. Впервые показано, что характерной особенностью ответной реакции проростков пшеницы Т. timopheevii на инфицирование этим патогеном является активация в тканях колеоптиля анионного изофермента пероксидазы, способного связываться с клеточными структурами гриба. Выявлено, что обработка растений хи-тоолигосахаридами (ХОС) индуцирует повышение активности ИТА и ферментов, участвующих в метаболизме фенольных соединений в растениях пшеницы.

Практическая значимость работы. Результаты испытания биологической активности хитоолигосахаридов предложено использовать для создания препаративных форм новых индукторов устойчивости пшеницы к твердой головне с фунгистатичес-кими свойствами.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на VII Международной конференции «Биология клеток растений IN VITRO. Биотехнология и сохранение генофонда» (Москва, 1997), V молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии» (Сыктывкар, 1998), V Международной конференции «Регуляторы роста и развития растений» (Москва, 1999).

Публикации. По теме исследований опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 119 стр., включает 17 рисунков, 7 таблиц и 15 приложений. В списке использованной литературы указан 141 источник, в т. ч. на английском языке - 30.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основным объектом исследований служили растения пшеницы Т. timopheevii Zhuk. (каталог ВИР - к-58666), Т. aestivum (сорта Жница и Московская 35). Семенной материал был получен из коллекции ВИР им. Н. И. Вавилова (Санкт-Петербург) и в Чишминском ОПХ Башкирского НИИ сельского хозяйства.

В качестве возбудителя твердой головни пшеницы исследовался гриб Т. caries. Инфицирование семян проводили по методике, описанной Кривченко (1984).

Семена перед посевом стерилизовали 80%-ным этанолом и 1% раствором Н202. Для исследования ответных реакций растений в начальные этапы патогенеза семена

проращивали в темноте при температуре не выше 10-12°С. В лабораторных условиях растения выращивали на светоплощадке с фотопериодом 16 ч, освещенностью 12-16 тыс. люкс (лампы ЛД-40, ЛБ-40) при комнатной температуре.

Содержание ИУК, АБК и цитокининов определяли методом непрямого твердофазного ИФА (Кудоярова и др., 1986; Кудоярова и др., 1990). Изоферментный состав пероксидазы определяли методом изоэлектрического фокусирования белков (ИЭФ) в полиакриламидном геле. Активность пероксидазы оценивали по методу Bireska и Miller (1974), активность ИТА - микрометодом по A.B. Конареву (1987). Анализ активности окисления фенольных соединений базировался на работе Dumas и др. (1995). Выявление зараженности семян патогенами проводили по ГОСТ Р 50459 - 92. Выделение чистых культур грибов проводили по ГОСТ Р 50459 - 92.

Каллусы получали из зрелых зародышей пшеницы и эгилопса. Двойные культуры каллусов и гриба T. caries выращивали на среде Мурасиге и Скуга (Murasige, Skoog, 1962) с добавлением 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и кинетина.

Обработку растений хитоолнгосахаридами (ХОС, молекулярная масса 5-10 кД, степень ацетилирования 65%) проводили замачиванием семян в 0,1% растворе препарата или выдерживанием 4-суточных проростков пшеницы на среде с ХОС.

Статистическая обработка результатов проводилась по методике, описанной Доспеховым (1984). Опыты закладывались в трех биологических повторах или воспроизводились два и более раза.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Влияние инфицирования грибом T. caries на рост проростков птенипы и содержание в них фитогормонов.

Микроскопические исследования степени поражения проростков твердой головней показали, что споры гриба начинали прорастать на поверхности колеоптилей пшеницы на 6-7 сутки после инфицирования семян. Прорастание спор наблюдалось на колеоптилях каждого проростка как T. timopheevii, так и T. aestivum. Затем гриб начинал проникать в ткани растения. Эти и приводимые ниже результаты показывают, что в опытах искусственная обработка семян спорами гриба действительно приводила к заражению проростков.

Инфицирование семян пшеницы Тимофеева спорами гриба тормозило рост длины корней и побегов в сравнении с контролем, а у мягкой пшеницы, наоборот, проис-

ходило увеличение длины побега и корней. Полученные данные согласуются с результатами других авторов, свидетельствующих о влиянии некоторых головневых грибов на рост растений-хозяев или их отдельных органов (Chan, Thrower, 1980; Каратыгин, 1981).

Анализ митотической активности клеток колеоптиля, корня и первичного листа проростков пшеницы Т. aestivum показал, что инфицирование грибом приводит к ее увеличению этого показателя (рисЛ), что свидетельствует о значительных изменениях в метаболизме восприимчивых растений, которые могут быть тесно связаны с изменениями баланса эндогенных фитогормонов.

Исследование содержания ИУК, АБК и цитокининов в проростках пшеницы выявило, что гриб Т. caries вызывал различные изменения в уровне этих фитогормонов в контрастных по устойчивости к болезни видах пшеницы. Инфицированные проростки Т. aestivum характеризовались высоким уровнем как ИУК, так и АБК, тогда как значительных изменений в концентрации этих фитогормонов в инфицированных проростках устойчивого вида еще не наблюдалось (за исключением некоторого транзитор-ного повышения концентрации АБК) (рис.2). На 9 сутки наблюдалось снижение в зараженных проростках Т. timopheevii и ИУК, и АБК. В то же время проростки восприимчивого вида на фоне отсутствия различий опытного и контрольного варианта по содержанию ИУК поддерживали высокий уровень АБК.

Известно, что растения в качестве универсальной защитной реакции в ответ на различные стрессовые воздействия, в том числе на проникновение патогенов, накапливают АБК (Шакирова, 1999). Повышение уровня АБК в растениях обоих видов в ответ на заражение головневым грибом в начальные фазы патогенеза может служить еще одним подтверждением этому. Увеличение уровня ИУК в начальные фазы инфицирования проростков восприимчивой пшеницы согласуется с проявлением восприимчивости растений к биотрофным фитопатогенам (Максимов и др., 1996; Ладыженская и др., 1999). Поскольку почти двукратное повышение содержания ИУК в восприимчивых проростках наблюдалось только в начальные фазы патогенеза, а в последующем содержание этого фитогормона снижалось до уровня значений в контрольных растениях, можно полагать, что ауксин необходим грибу, в первую очередь, для проникновения в ткани растения (так называемый фактор вирулентности).

o -I

!<мн 510,6^ 2 0,4

ё 0,2-н

в 1,5

a i

I 0,5 ^

Время»

.....•§

8 сутки в

тг

— контроль

—I-

опыт

i Время, 8 сутки

Рис. 1. Митотическая активность клеток колеоптиля (а), корня (б) и первичного листа (в) в инфицированных Т. caries проростках пшеницы сорта Жница.

Т. aestívum

Т. timopheevii

Сутки после заражения 1~..........1- контроль Щ

Сутки после заражения

- опыт

Рис. 2. Влияние инфицирования грибом Т. caries на содержание фитогормонов в проростках пшеницы. Таблица 1. Данные t-теста для средних значений содержания фитогормонов (контроль/опьгг)

Варианты 3 сутки 6 сутки 9 сутки

Т. timoph. Т. aestivum Т. timoph. Т. aestivum Т. timoph. Т. aestivum

ИУК - + + + + -

АБК + + + +■ + +

ЦК + + + + + +

Примечание: + toj5 таб. - tíaKT.<to,5Ta6.

Инфицирование индуцировало накопление цитокининов в растениях обоих видов и их содержание у проростков Т. timopheevii был заметно более высоким, чем у Т. aestivum. В восприимчивом виде это повышение составило только 50%. Существенное накопление цитокининов в инфицированных растениях устойчивой пшеницы, вероятно, приводит в целом к существенным сдвигам в балансе фитогормонов, которые могут определять ход дальнейших взаимоотношений растений с патогенным грибом. Полученные данные свидетельствуют, что между устойчивым видом Т. timopheevii и восприимчивым Т. aestivum уже на первоначальных этапах патогенеза имеются различия в изменении уровня фитогормонов.

Известно, что многие фитопатогенные грибы способны к синтезу некоторых фитогормонов, например ИУК, цитокининов (Кобыльский и др., 1989; Волынец и др., 1993). Наши исследования показали способность Т. caries синтезировать фитогормо-ны ИУК и АБК (табл. 2).

Таблица 2. Содержание фитогормонов в спорах и мицелии гриба Т. caries

Фитогормоны Сухие споры, нг/г 15-дневный мицелий, мкг/г

ИУК АБК 512,0±4б,0 333,0±33,0 12,0±1,0 1,0±0,1

Сравнительный анализ активности некоторых защитных белков и ферментов в пшенице Т. timopheevii и Т. aestivum при инфицировании грибом Т. caries

Одной из универсальных защитных реакций растений при поражении фитопато-генами является синтез лигнина, в котором участвует фермент пероксидаза. Лигнин рассматривается фитоиммунологами как своеобразный физический и химический барьер на пути патогена (Асада, 1985).

Ранее в нашей лаборатории впервые было показано, что анионные изоформы пе-роксидазы пшеницы с изоэлектрической точкой pl=3.5 (АП1) способны непосредственно связываться с основным компонентом клеточной стенки грибов - хитином (Максимов, 1994), а также со спорами гриба Т. caries (Khairallin et al., 1997), что позволяет предполагать участие этого изофермента в лигнификации клеточной стенки растения в месте локализации патогена. В связи с этим мы провели анализ изменения изоферментного состава пероксидазы в базальной части колеоптилей пшеницы - месте первоначального проникновения гриба.

На рис. 3 видно, что на 4 сутки после инокуляции семян спорами изоформа АП1 не обнаруживалась в здоровых и инфицированных колеоптилях пшеницы T. timo-pheevii, но значительно активизировались другие анионные изоформы пероксидазы. На 6-сутки активировался хитинспецифичный изофермент АП1 и снижалась активность изоформы АП2, которая не связывается с хитином. В отличие от Т. timopheevíi, в колеоптилях контрольных 4-суточных растений Т. aestívum четко регистрировались обе формы анионной пероксидазы, тогда как у б-суточных растений - лишь АП2. Инфицирование грибом восприимчивой пшеницы Т. aestivum приводило на 4-сутки к снижению активности хитинспецифичного изофермента АП1 и активации изоформы АП2, а на 6-е сутки активность изоформы АП1 а колеоптилях не проявлялась.

Таким образом, инфицирование грибом Т. caries повышало в тканях колеоптиля пшеницы Тимофеева активность той изоформы пероксидазы, которая способна непосредственно связываться с клеточной стенкой гриба, что можно отнести к числу реакций, связанных с проявлением устойчивости T. timopheevii к твердой головне.

В защитных реакциях растений в ответ на повреждение патогенами важную роль играет окисление фенольных соединений с участием пероксидазы и Н202 (Андреева, 1988). Известно, что образование Н2О2 может происходить с участием фермента ок-салатоксидазы, окисляющего щавелевую кислоту с образованием перекиси водорода (Азарашвили и др., 1996). Интегральным показателем индукции оксалатоксидазы и пероксидазы и образования Нг02 может быть активность окисления фенольных соединений (Dumas et al., 1995).

В связи с этим мы определяли активность окисления фенольных соединений на поверхности корней инфицированных грибом интактных проростков пшеницы с использованием ортофенилендиамина в качестве субстрата. На рис. 4 видно, что инокуляция проростков восприимчивой пшеницы спорами патогена вызывала незначительную индукцию окисления фенолов с участием щавелевой кислоты и эндогенной оксалатоксидазы. В отличие от этого, активность этой реакции у инфицированных растений Т. timopheevii была в 2,5 раза выше, чем в контроле, что позволяет отнести индукцию окисления фенольных соединений с участием оксалатоксидазы и щавелевой кислоты к защитным реакциям пшеницы Тимофеева в ответ на заражение патогеном.

Т. timopheevii 4 сут Контроль 6 сут

Т. aestivum

Рис. 3. Изменение изоферментного состава пероксидазы в колеоптилях пшеницы при инфицировании Т. caries.

3001

Рис. 4. Активность

окисления ортофе-

к250, т

Ь ш I

'III

1100--1 i I ^ i 1 I

проростков пшеницы, инфицированных твердой головней.

нилендиамина корнями 6-суточных

Время, минуты

□т. aestivum SB Т. timopheevii

К числу защитных белков растений, способных регулировать активность некоторых ферментов патогенных грибов, например, протеаз, относятся ингибиторы трипсиновой активности (Ryan, 1992; Мосолов, 1995). В литературе имеются данные о положительной корреляции между высокой активностью ИТА в семенах и устойчивостью пшеницы к твердой головне (Исаев, 1988), хотя вопрос о функциональной роли ИТА при патогенезе является дискуссионным (Мосолов, 1995). Мы выявили, что в мицелии Т. caries содержатся протеазы, активность которых эквивалентна концентрации трипсина 0,25 мкг/мл. Возможно, что эти ферменты способствуют утилизации грибом метаболитов растения-хозяина, что важно для биотрофных патогенов.

В связи с этим было интересно провести сравнительный анализ изменения ИТА в базальной части колеоптилей инфицированных растений пшеницы. На рис. 5 видно, что инокуляция семян пшеницы Т. timopheevii вызывала увеличение активности ИТА в колеоптилях 4-суточных проростков, в отличие от восприимчивого вида.

Нами было также исследовано возможное участие фитогормонов в регуляции уровня ИТА в пшенице. Для этого семена проращивали на растворах фитогормонов АБК, ИУК и цитокининов и анализировали в динамике активность ИТА в целых проростках. На рис.б видно, что через сутки уровень ИТА достоверно повышался при обработке растений АБК. Существенное повышение ИТА наблюдалось также на 2-е сутки в проростках пшеницы, обработанных цитокининами. ИУК не оказывала влияния на уровень ИТА.

Таким образом, наблюдаемое нами повышение активности ИТА в колеоптилях пшеницы на первых этапах патогенеза может быть связано с повышением количественного содержания АБК и цитокининов в растениях.

150-1

4 , 6

Сутки после заражения

□ т. aestivum НИ Т. tímopheevii

Рис 5. Уровень ИТА в инфицированных Т. caries колеоптилях пшеницы.

Контроль - 100%.

150-1 140-

^ 13ÓH

ЕЬ

= 120

& 110-

^100 S 90

80-1 70-

Рис. 6.

-ИУК П-АБК

4 5

Время, сутки

цитокинины

Влияние ИУК, АБК я цитокининов на уровень ИТА в проростках пшеницы Т. aestivum.

Биологическая активность хитоолигосахаридов по отношению к растениям пшеницы и гпибу Т. caries

В последнее время значительное развитие в защите растений получило направление, связанное с использованием веществ типа иммуностимуляторов. К таким веществам можно отнести хитин и хитозан, а также их производные, например хито-олигосахариды (Тютерев и др., 1994). Однако, для успешного их применения в качестве иммуностимуляторов необходимо знать влияние этих соединений и на фитопа-тогенные микроорганизмы.

В связи с этим мы анализировали влияние ХОС на прорастание спор Т. caries на агаре Чапека (таблица 3). В концентрации 0,0001% ХОС стимулировали образование споридий и увеличивали дойну промицелия гриба, не влияя существенно на прорастание спор. Препарат в концентрации 0,001% стимулировал прорастание спор, но приводил к снижению образования споридий, не влияя на длину промицелия. ХОС в концентрации 0,01% почти на порядок ингибировали прорастание спор патогена, образование споридий и в два раза уменьшали размер промицелия. Таким образом, характер влияния ХОС на рост гриба зависел от концентрации препарата и при содержании 0,01% в агаре Чапека препарат оказывал фунгистатический эффект.

Таблица 3. Влияние хитоолигосахаридов на прорастание спор гриба Т. caries

Варианты Количество проросших спор, % Количество споридий, % Длина промицелия, ед.

Контроль 33,1+1,7 11,6±0,9 6,7±0,5

0,0001% 33,б±0,2 27,6+1,7 8,6±0,7

0,001% 41,5±2,0 13,0±1,1 6,8±0,5

0,01% , 4,3+1,1 1,4±0,7 3,9±0,4

НСРо.з, ед. 0,16

Кроме этого мы исследовали влияние обработки растений пшеницы этим препаратом в концентрации, достаточной для ингибирования роста гриба, а также на порядок выше, на уровень ИТА и активность окисления фенольных соединений в проростках восприимчивой пшеницы. Как видно на рис. 7 уже через 2 ч обработка корней

4-суточных проростков пшеницы стимулировала повышение уровня ИТА в побеге, что подтверждает предположения о сигнальной функции хитоолигосахаридов (Озе-рецковская, 1996). Обработка семян, пшеницы хитоолигосахаридами активировала окисление фенольных соединений в 4 -суточных проростках (рис. 8).

240

и 220

1200 Н

S 180

160 , £

250

200

¡150

100

о-оД-

-о контроль -а ХОС 0,1 г/л -А ХОС 0,01 г/л

Рис. 7. Влияние .. обработки хитоолигосахаридами корней 4-суточных проростков пшеницы Т. aestivum на уровень ИТА в её побегах.

120 Время, мин

контроль

ОПЫТ

Рис. 8. Влияние обработки семян хитоолигосахаридами (1 г/л) на активность окисления ортофенилен-диамина в 4-х суточных проростках пшеницы.

„ 8

Время, мин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования показали, что в основе развития ранних ответных реакций проростков пшеницы на инфицирование Т. caries, находятся специфические изменения уровня эндогенных фитогормонов АБК, ИУК и цитокининов, поскольку известно, что фитогормоны относятся к одним из основных регуляторов обменных процессов в растениях. Особенностью системы Т. aestivum - Т. caries являлось повышение концентрации ИУК в растениях. В отличие от проростков Т. aestivum, инфицированные растения устойчивой пшеницы Т. timopheevii на фоне транзиторного накопления АБК и отсутствия повышения уровня ИУК характеризовались почти двукратным увеличением концентрации цитокининов.

Здоровые растения пшеницы Тимофеева характеризовались повышенной активностью пероксидазы, что предполагает как бы наличие конститутивной устойчивости к патогену. При этом характерной особенностью процессов, развивающихся в колеоптилях Т. timopheevii при контакте с патогеном, было активирование анионной изо-формы пероксидазы, способной связываться с хитином и спорами Т. caries.

Таким образом, уже при первоначальном контакте Т. caries с проростками пшеницы Тимофеева в них индуцируются реакции, которые, вероятно, способствуют разрушению инфекционных структур гриба в тканях более взрослых растений и, очевидно, этот этап может быть одним из определяющих. Обладая значительным потенциалом активности пероксидазы, способной разрушать ИУК (Газарян, 1991), окислять фенольные соединения (Запрометов, 1992) и свойством существенно повышать активность защитных белков, например ИТА, при контакте с Т. caries, пшеница Тимофеева обладает потенциалом той устойчивости, которая способна преодолеть головневую инфекцию на определенных этапах онтогенеза.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что активность роста и деления клеток инфицированных проростков восприимчивого к Т. caries вида пшеницы Т. aestivum существенно возрастает, а у устойчивого вида Т. timopheevii на первых этапах инфекционного процесса ингиби-руется. Это свидетельствует о том, что Т. caries подавляет у восприимчивого вида запуск механизмов устойчивости, конкурентно активируя при этом процессы, направленные на рост растений и обеспечение питательными веществами биотрофного патогена.

2. Показано, что инфицирование грибом Т. caries контрастных по устойчивости к патогену растений пшеницы вызывало в них изменение баланса фитогормонов АБК, ИУК и цитокининов. В проростках Т. timopheevii, устойчивых к патогену, происходило двукратное накопление цитокининов на фоне снижения содержания ИУК и АБК, тогда как в восприимчивых растениях Т. aestivum концентрации всех исследованных фитогормонов возрастали.

3. Впервые выявлена способность гриба Г. caries продуцировать ИУК и АБК.

4. Характерной особенностью ответной реакции пшеницы Т. timopheevii в начальной стадии патогенеза, вызванного инокуляцией спорами гриба Т. caries, является индукция в тканях колеоптиля активности анионного изофермента пероксидазы, способного связываться со спорами гриба, тогда как в колеоптиле пшеницы Т. aestivum активность этого изофермента пероксидазы многократно снижается.

5. Инфицирование проростков грибом Т. caries приводит к повышению активности ингибиторов протеиназ как у устойчивого, так и у восприимчивого вида пшеницы, что позволяет отнести это явление к неспецифической защитной реакции. Особенностью ответной реакции устойчивого вида пшеницы Т. timopheevii является значительное повышение активности ингибиторов протеиназ в колеоптилях инфицированных растений, в то время как в колеоптилях восприимчивого вида Т. aestivum уровень ИТА снижается.

6. Детальный анализ влияния экзогенных фитогормонов на активность ингибиторов протеиназ в тканях растений пшеницы позволяет предположить, что индуцируемое заражением Т. caries повышение уровня ИТА может регулироваться эндогенными АБК и цитокининами, концентрация которых значительно возрастает в инфицированных проростках как устойчивого, так и восприимчивого вида.

7. Показана активация ингибиторов протеиназ и окисления фенольных соединений в растениях пшеницы Т. aestivum под влиянием хитоолигосахаридов.

8. Комплексный анализ взаимоотношений Т. timopheevii - Т. caries и Т. aestivum -Т. caries свидетельствуют о различиях механизмов взаимодействия растения и фито-патогена в указанных системах уже на первоначальных этапах патогенеза. При инокуляции семян спорами гриба в устойчивой пшенице Т. timopheevii происходит более значительное повышение активности изученных защитных белков и ферментов в месте проникновения гриба в ткани растения, чем в восприимчивой пшенице Т. aestivum.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Хитоолигосахариды с молекулярной массой 5-10 кД и степенью ацетилирования 65% рекомендуем в качестве индуктора устойчивости пшеницы к твердой головне.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Микофлора семян пшеницы и ее влияние на качество зерна// Качество зерна и приемы его повышения. Сборник научных трудов. Уфа: БГАУ, 1997.- С. 71-75. (В соавторстве).

2. Влияние Tilletia caries на ростовые показатели каллусной культуры пшеницы разного геномного происхождения // VII Международная конференция «Биология клеток растений IN VITRO. Биотехнология и сохранение генофонда». Тезисы докладов. Москва, 1997.- С. 374-375. (В соавторстве)

3. Пораженность зерна пшеницы фитопатогенными грибами и их влияние на качественные показатели зерна // Качество продукции растениеводства и приемы его повышения. Сборник научных трудов. Уфа, БГАУ, 1998. - С.100-103. (В соавторстве).

4. Изменение активности ингибиторов протеиназ при поражении проростков пшеницы твердой головней // V Молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии». Тезисы докладов. Сыктывкар, 1998. -С. 34-35. (В соавторстве).

5. Влияние Tilletia caries на уровень ИУК и митотическую активность в проростках пшеницы // V международная конференция «Регуляторы роста и развития растений». Тезисы докладов. Москва, 1999. -С.329. (В соавторстве).

6. Механизмы регуляции роста растений хитоолигосахаридами (ХОС): влияние на рост и развитие пшеницы и некоторых фитопатогенных грибов // V международная конференция «Регуляторы роста и развития растений». Тезисы докладов. Москва, 1999. -С.348-349. (В соавторстве).

7. Перспективы использования экологически безопасных соединений хитина и хитозана для защиты пшеницы от болезней // Экология промышленных регионов на рубеже XXI века. Сборник научных трудов. Магнитогорск, 1999. -С. 22-25. (В соавторстве).

8. Проблемы экологически безопасного производства сельскохозяйственной продукции в промышленных регионах и некоторые пути их решения // Там же, с. 2528. (В соавторстве).

9. Влияние Tilletia caries Tull. на рост проростков и каллусов пшеницы // Физио-

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ганиев, Равиль Мунирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. БИОЛОГИЯ ГРИБА TILLETIA CARIES (DC.) TUL. И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПШЕНИЦЫ К ТВЕРДОЙ ГОЛОВНЕ (обзор литературы) 1. 1. Головневые болезни зерновых. Распространенность и вредоносность твердой головни пшеницы.

1.2. Типы головневой инфекции и биология развития твердой головни.

1.3. Устойчивость пшеницы к твердой головне.

1.3. 1. Основные меры борьбы с головней.

1.3.2. Типы устойчивости пшеницы к твердой головне.

1.3.3. Пшеница Т. timopheevii и особенность ее устойчивости к твердой головне.

1. 4. Физиолого-биохимические механизмы устойчивости пшеницы к твердой головне.

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2. 1. Объект исследований.

2.2. Методы исследований.

2. 2. 1. Получение растительного материала для биохимических исследований.

2. 2. 2. Инокуляция семян пшеницы спорами патогена.

2. 2. 3. Биохимические методы исследований.

2. 2. 3. 1 .Количественное определение ИУК, АБК и цитокининов в растительном материале.

2. 2. 3. 2. Метод определения пероксидазной активности.

2. 2. 3. 3. Изоэлектрическое фокусирование белков.

2. 2. 3. 4. Метод определения активности ингибиторов протеиназ.

2. 2. 3. 5. Метод определения активности окисления фенольных соединений.

2. 2. 4. Метод выявления внутренней зараженности семян патогенными грибами и выделения чистых культур грибов.

2. 2. 5. Метод получения двойных культур гриба Т. caries и каллусов пшеницы и эгилопса.

2. 2. 6. Определение биологической активности хйтоолигосахаридов.

2. 2. 7. Методы цитологических исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Влияние инфицирования грибом Т. caries на рост проростков пшеницы.

3.2. Активность деления клеток в инфицированных растениях восприимчивой пшеницы.

3.3. Изменение уровня фитогормонов в инфицированных Т. caries проростках пшеницы.

3.4. Влияние Т. caries на рост каллусных культур предковых видов пшеницы и эгилопса.

3.5 Способность гриба Т. caries к продукции фитогормонов.

3.6. Сравнительные исследования активности некоторых защитных белков и ферментов в пшенице Т. timopheevii и Т. aestivum при инфицировании грибом Т. caries.

3.6. 1. Изменение активности пероксидазы и ее хитинспецифичных изоформ в проростках пшеницы, инфицированных твердой головней.

3. 6. 2. Активность окисления фенолов в проростках пшеницы, инфицированных твердой головней.

3. 6. 3. Активность протеаз гриба Т. caries и участие растительных ингибиторов протеиназ в защитных реакциях пшеницы при поражении твердой головней.

3. 6. 4. Активность ингибиторов трипсина в растениях пшеницы при инфицировании твердой головней.

3.6.4.1. Влияние экзогенных фитогормонов на активность ингибиторов протеиназ в растениях пшеницы.

4. ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ХИТОЛИГО-САХАРИДОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К Т. CARIES И РАСТЕНИЯМ ПШЕНИЦЫ

4.1. Влияние хитоолигосахаридов на рост и развитие фитопатогенных грибов.

4. 1. 1. Анализ пораженности семян пшеницы фитопатогенными грибами.

4. 1. 2 Влияние хитоолигосахаридов на рост и развитие Т. caries и других патогенных грибов, поражающих проростки пшеницы.

4. 2. Влияние хитоолигосахаридов на растения пшеницы.

4. 2. 1. Влияние обработки растений пшеницы хитолигосахаридами на активность ингибиторов протеиназ.

4. 2. 2. Индукция хитоолигосахаридами активности окисления фенольных соединений в проростках пшеницы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Взаимоотношения пшеницы с возбудителем твердой головни tilletia caries (dc. ) tul. на ранних этапах патогенеза"

Актуальность проблемы. Одной из распространенных болезней пшеницы, снижающей урожай и его качество, является твердая головня [45, 46], вызываемая грибом Tilletia caries (DC.) Tul. Необходимость экологической безопасности применения пестицидов повышает актуальность проблемы защиты этой культуры от головневых заболеваний. К современным безопасным методам борьбы с головней можно отнести селекцию сортов на иммунитет, а также использование биологических индукторов устойчивости, но для успешной реализации этих методов необходимо знание природы иммунитета пшеницы к головневым грибам. Среди видов пшеницы, иммунных к твердой головне, особое внимание привлекает пшеница Triticum timopheevii Zhuk. Особенностью ее устойчивости к Т. caries является «самоочищение» растений от патогена. Считается, что у этой пшеницы активные реакции против головни могут быть вызваны глубокими изменениями в физиолого-биохимических свойствах растений [107], правда количество работ, раскрывающих эти явления при поражении грибом Т. caries, весьма ограничено.

Цель работы заключалась в анализе первичных ответных реакций устойчивой пшеницы Т. timopheevii, в сравнении с восприимчивой пшеницей Triticum aestivum L. при взаимодействии с грибом Т. caries. Для этого решались следующие задачи:

- исследовать особенность изменения активности ингибиторов трипсина 6

ИТА) в ответных реакциях пшеницы при инфицировании Т. caries и механизмы гормональной регуляции активности этих соединений при патогенезе;

- выявить биологическую активность хитоолигосахаридных элиситоров по отношению к растениям пшеницы и грибу Т. caries.

Научная новизна. Выявлен характер изменения баланса фитогормонов индолилуксусной кислоты (ИУК), абсцизовой кислоты (АБК) и цитокининов (зеатин-рибозида и его производных) в инфицированных Т. caries проростках пшеницы, контрастных по устойчивости к патогену. Обнаружена способность гриба Т. caries продуцировать ИУК и АБК. Впервые показано, что характерной особенностью ответной реакции проростков пшеницы Т. timopheevii на инфицирование этим патогеном является активация в тканях колеоптиля анионного изофермента пероксидазы, способного связываться с клеточными структурами гриба. Выявлено, что обработка растений хитоолигосахаридами (ХОС) индуцирует повышение активности ингибиторов трипсина (ИТА) и ферментов, участвующих в метаболизме фенольных соединений в растениях пшеницы.

Практическая значимость работы. Результаты испытания биологической активности хитоолигосахаридов предложено использовать для создания препаративных форм новых индукторов устойчивости пшеницы к головне с фунгистатическими свойствами.

Заключение Диссертация по теме "Защита растений", Ганиев, Равиль Мунирович

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что активность роста и деления клеток инфицированных проростков восприимчивого к Т. caries вида пшеницы Т. aestivum существенно возрастает, а у устойчивого вида Т. timopheevii на первых этапах инфекционного процесса ингибируется. Это свидетельствует о том, что Т. caries подавляет у восприимчивого вида запуск механизмов устойчивости, конкурентно активируя при этом процессы, направленные на рост растений и обеспечение питательными веществами биотрофного патогена.

3. Впервые выявлена способность гриба Т. caries продуцировать ИУК и АБК.

5. Инфицирование проростков грибом Т. caries приводит к повышений) активности ингибиторов протеиназ как у устойчивого, так и у восприимчивого вида пшеницы, что позволяет отнести это явление к неспецифической защитной реакции. Особенностью ответной реакции устойчивого вида пшеницы Т. timopheevii является значительное повышение активности ингибиторов протеиназ в колеоптилях инфицированных растений, в то время как в колеоптилях восприимчивого вида Т. aestivum уровень ИТА снижается.

ИТА может регулироваться эндогенными АБК и цитокининами, концентрация которых значительно возрастает в инфицированных проростках как устойчивого, так и восприимчивого вида.

8. Комплексный анализ взаимоотношений Т. timopheevii - Т. caries и Т. aestivum - Т. caries свидетельствуют о различиях механизмов взаимодействия растения и фитопатогена в указанных системах уже на первоначальных этапах патогенеза. При инокуляции семян спорами гриба в устойчивой пшенице Т. timopheevii происходит более значительное повышение активности изученных защитных белков и ферментов в месте проникновения гриба в ткани растения, чем в восприимчивой пшенице Т. aestivum.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ганиев, Равиль Мунирович, Уфа

1. Азарашвили Т.С., Евтодиенко В.Ю., Кудзина Л.Ю. Выделение, очистка и кенетические свойства оксалатоксидазы (ЕС 1.2.3.4.) из листьев свеклы. // Физиология растений. 1996. - Т. 43. - №2. - С. 196-200.

2. Андреев Л.Н., Сережкина Г.В., Плотникова Ю.М. Особенности развития гриба Puccinia graminis на поверхности листьев различных по устойчивости сортов пшеницы и других непоражаемых растений// Изв АН СССР. Сер. биол.- 1979.- №2.- с.216-221.

3. Андреев Л.Н., Талиева М.Н. Физиология взаимоотношения растения-хозяина и патогена: Роль физиологически активных веществ // Бюлл. ГБС, 1995, вып. 171, с. 161-167.

4. Андреева В.А. Фермент пероксидаза: Участие в защитном механизме растений (от вирусной инфекции), М.: Наука, 1988.- 129 с.

5. Андреева Е.И., Ахматова Н.И. Механизм действия фунгицидов, применяемых в сельском хозяйстве.- М.: НИИТЭХИМ, 1988.-35с.

6. Артеменко E.H., Умнов A.M., Чканников Д.И. Изменение и возможные пути регуляции уровня индолилуксусной кислоты в листьях пшеницы, инфицированных стеблевой ржавчиной // Физиология растений. 1980. Т. 27, № 3. С. 592-598.

7. Бахарева Ж.А Устойчивость зерновых культур к головневым болезням в Западной Сибири: Автореф. канд. дис. Л. 1982. - 22 с.

8. Боргардт А.И. Избр.тр.по фитопатологии. М., 1961, 215 с.

9. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям.-М.: Наука, 1986.- 520 с.

10. Валуева Т.А., Мосолов В.В. Белки-ингибиторы протеолитических ферментов у растений. // Прикладная биохимия и микробиология, 1995. Т. 31, №. 6. С. 579-589.

11. Вандерпланк Я. Генетические и молекулярные основы патогенеза у растений.- М.: Мир, 1981.- 236 с.

12. Визарова Г. Соотношение между содержанием эндогенного 14С-зеатина и устойчивостью ячменя к мучнистой росе // Облигатный паразитизм. Цитофизиологические аспекты. М.: Наука. Под ред. Л.Н. Андреева, М.В. Горленко, 1991. С.30-35.

13. Волынец А.П., Кароза С.Э., Сухова Л.С. Абсцизовая кислота как возможный фактор защиты ячменя при грибной инфекции // Доклады АН.-1993.-Т. 329, № 3.-С. 380-382.

14. Волынец А.П., Пшеничная Л.А., Кароза С.Э., Манжелесова Н.Е. О природе нарушения ауксинового обмена растений ячменя гельминтоспориозной инфекцией // Доклады АН Беларуси.- 1993.- Т. 39, №2.- С. 166-168.

15. Гааль Э., Медьеши Г., Верецкеи Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 448 с.

16. Газарян И.Г. Пероксидазы растений // Биотехнология пероксидаз растений и грибов. Итоги науки и техники. Сер. биотехнология.- 1992.- Т. 36.- С. 3-28.

17. Ганиев М.М. Основы агрономической токсикологии. Уфа: Гилем, 1998 82 с.

18. Гешеле Э.Э. Головня хлебных злаков и меры борьбы с ней. // Омск. -1952.-44 с.

19. Гешеле Э.Э. Основы фитопатологической оценки в селекции растений. //М.- 1978. -206 с.

20. Гешеле Э.Э., Симонова Г.А. Влияние инфекции на измененияе клеточных ядер питающего растения. // Науч.-техн. бюл. Селекц.-генет. ин-та.-1970. -№12.-С. 50-51.

21. Глазко В.И., Созинов И.А. Генетика изоферментов животных и растений. Киев: Урожай, 1993. 528 с.

22. Гутнер Л.С. Головневые грибы. М. - Л., 1941. - 383 с.

23. Дворецкая Е.И. К вопросу о причинах образования опухолей укукурузы при заболевании пузырчатой головней // Физиология растений.-1966. Т.13. С.1066-1072.

24. Джемилев У.М., Ямалеев A.M. Шакирова Ф.М., Трошина Н.Б., Яруллина Л.Г., Кудоярова Г.Р., Вахитов В.А., Селимов Ф.А. О механизме действия бисола 2 //Агрохимия. 1990, №.9. С. 121-128.

25. Дорофеев В.Ф., Удачин P.A., Семенова JI.B. и др. Пшеницы мира.- Д.: ВО Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1987.- 560 с.

26. Дорофеев В.Ф., Филатенко A.A., Мигушова Э.Ф., Удачин P.A., Якубцинер М.М. Пшеница. // Л. 1979. - 346 с.

27. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.- М.: Агропромиздат, 1985 -351 с.

28. Драгавцев В. А. Стратегически важный капитал (Сохранение генетических ресурсов растений в ВИРе) // Природа. 1995. №12, С. 59-62.

29. Дунаевский Я.Е., Гладышева И.П., Белозерский М.А. и др. Ингибирование экзогенных сериновых протеиназ ингибитором трипсина из семян гречихи ИТ-1. // Биохимия. 1995. - Т. 60, вып. 9. - С. 1530-1535

30. Дьяков Ю.Т. Молекулярно-генетические основы взаимоотношений растений с грибными и бактериальными инфекциями // Успехи современной генетики, 1994.- Т. 19.- С.25-48.

31. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях.- М.: Наука, 1993.

32. Ибрагимов Р.И. Белковые ингибиторы протеолитических ферментов и их роль в формировании гомеостатических реакций у растений: Автореф. .дисс. док. биол. наук. Уфа, 1999. - 43 с.

33. Ивахненко А.Н. Природа гипертрофических разрастаний соцветий кукурузы, зараженных пыльной головней. // Тр. Харьковск. с.-х. института. -1962.-Т. 38 (75).-С. 86-99.

34. Ильинская Л.И., Васюкова Н.И., Озерецковская O.A. Биохимические аспекты индуцированной устойчивости // Итоги науки и техники. Сер. Защита растений. М.: ВИНИТИ, 1991.-196 с.

35. Исаев Р.Ф. Специфичность взаимодействия геномов пшеницы и эгилопса с возбудителем твердой головни. Дисс. канд. биол. наук.- Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1988.-182 с.

36. Калашников К. Я. Вредоносность головни пшеницы. // Защита растений. 1974. - №5. - С. 34-35.

37. Каратыгин И.В. Головневые грибы. Онтогенез и филогенез. Л: Наука. 1981.216 с.

38. Кретович В.Л. Биохимия растений М.: Высшая школа, 1986. - 502 с.

39. Кефели В.И. Физиологические основы конструирования габитуса растений. М: Наука, 1994. 269 с.

40. Кобыльский Г.И.,Бочарова Е.В. Фитотоксины гриба Septoria nodorum Berk, и их возможная роль в патогенезе септориоза пшеницы // Вестник с.-х. науки Казахстана.- 1989.- Т. 7.- С.40-41

41. Конарев A.B. Изменчивость ингибиторов трипсиноподобных протеиназ у пшеницы и родственных ей злаков в связи с устойчивостью к зерновым вредителям // С.-х. биология. 1987. - №5. - С. 17-24.

42. Косаковская И.В., Майдебура Е.В. Фитогормональная регуляция процессов адаптации у растений: роль абсцизовой кислоты в устойчивости растений // Прикл. биохимия и микробиол.- 1989. Т.21, №4.- С.315-321.

43. Красавина E.A. Головня: опасная тенденция сохраняется. // Защита и карантин растений. 1999. №4. — С. 10-11.

44. Кривченко В.И. Устойчивость зерновых колосовых к возбудителям головневых болезней. М.: Колос, 1984. 304 с.

45. Кривченко В.И., Мягкова Д.В., Щелко Л.Г., Солдатов В.Н., Тимошенко З.В. Каталог по изучению устойчивости зерновых культур к видам головни. -Л., 1971, вып. 72.

46. Кривченко В.И., Ямалеев A.M., Исаев Р.Ф., Горбунова В.Ю. Влияние фактора пленчатости семян на устойчивость видов пшеницы к возбудителю твердой головни. 1979. - Т. 13, №4. - С. 330-333.

47. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Еркеев М.И. и др. Иммуноферментное определение содержания индолилуксусной кислоты в семенах кукурузы с использованием меченых антител // Физиология растений.- 1986.- Т.ЗЗ, вып.6.- С.1221-1227.

48. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Каравайко H.H., Гюли-Заде В.З., Чередова Е.П., Мустафина А.Р., Мошков И.Е., Кулаева О.Н. Иммуноферментная тест-система для определения цитокининов // Физиология растений. 1990, Т. 37 С.193-199

49. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Усманов И.Ю. Гормональная регуляция соотношения побег/корень при стрессе // Журнал общей биологии, 1999, Т.60, №6. С.633-641.

50. Кулаева О.Н. Цитокинины. Их структура и функция М.: Наука .- 1973 .215 с.

51. Курсанов Л.И. Микология. // Изд. 2-е. М. 1940. - 480 с.

52. Ладыженская Э.П., Глинка Е.М., Проценко М.А. Участие фитогормонов в действии фитопатогенного грибка на клетку растения // Физиология растений. 1999. Т.46, №1. С. 143-147.

53. Левитин М.М., Федорова И.В. Генетика фитопатогенных грибов. // Л. -1972.-С. 3-215.

54. Любимова Н.В., Салькова Е.Г. Лектин-углеводное взаимодействие во взаимоотношениях растение патоген //. Прикл. биохимия и микробиол.-1988.- T.XXIV, вып.5.- С.595-606.

55. Максимов В.И., Родоман В.Е., Лунцевич В.Г. Фитоактивные хитиновые соединения // Прикладная биохимия и микробиология, 1997. Т. 33, №. 4. С. 355-362.

56. Максимов И.В. Изучение факторов устойчивости пшеницы и эгилопсов к септориозу: Дисс. канд. биол. наук. С.-П.-Пушкин, 1994. - 214 с.

57. Максимов И.В., Хайруллин P.M., Ямалеев A.M., Ямалеева A.A. Использование биополимера хитина для разделения изоферментов пероксидазы пшеницы // Вопросы биотехнологии/ Под ред. Ахметова P.P., Уфа: Из-во БГУ. 1995. С. 120-127.

58. Максимов И.В., Шакирова Ф.М., Хайруллин P.M., Безрукова М.В. Гормональный баланс ИУК/АБК в растениях пшеницы при поражении септориозом // Микология и фитопатология. 1996, Т.ЗО, №3, С. 75-83.

59. Мелентьев А.И., Ямалеев A.M., Ибрагимов Р.И., Исаев Р.Ф. Сродство к углеводам и лектиноподобная активность ингибиторов трипсина из семянпшеницы в связи с устойчивостью к фитопатогенным грибам // С.-х. биология.- 1986.- №12.- С.52-54.

60. Мелехов Е.И. Принцип регуляции скорости процесса повреждения клетки и реакция защитного торможения метаболизма (РЗТМ).-Ж. общей биологии.- 1985.- Т.ХЬУ1, №2.- С. 174-189.

61. Метлицкий Л.В., Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л. Индукторно-супрессорная гипотеза фитоиммунитета // Ж. общей биологии.-1986.-Т.ХЬУИ, №6,- С.748-758.

62. Метлицкий Л.В., Озерецковская О.Л. Как растения защищаются от болезней.- М.: Наука, 1985.- 192 с.

63. Метлицкий Л.В., Озерецковская О.Л., и др. Биохимия иммунитета, покоя, старения растений. М.: Наука .- 1984 .- 264 с.

64. Минькова С.М., Комарова Э.П. О биохимических механизмах индуцированной триазоловыми фунгицидами устойчивости растений ржи к ржавчине // С.-х. биология. 1987.- №2.- С.70-74.

65. Михалевская О.Б. Патологический рост у проростков кукурузы при заражении возбудителем пыльной головни // Проблемы онкологии и тератологии растений / под ред. Слепяна Э.И. / Ленинград: Наука. -1975. -С.434-441.

66. Мосолов В.В. Белки-ингибиторы протеолитических ферментов // Белки и пептиды: В 2т. -М, 1995.-Т. 1, Гл. 1.2.3.1.4. С. 170-182.

67. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И. Кулаева О.Н., Гамбург К.З. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений.- М.: ВО Агропромиздат, 1987.- 383 с.

68. Мягкова Д.В. Об устойчивости яровой пшеницы к твердой головне. //Сб. работ аспирантов и молодых науч. сотр. ВИР. Л. 1967. - №8 (12). - С. 33-35.

69. Мягкова Д.В. Генофонд видов и групп пшениц, устойчивых к пыльной и твердой головне // Тр. по рикл. бот., ген. и сел. JI. 1977. - Т. 58, вып. 3. -С. 72-76.

70. Озерецковская О.Л., Роменская И.Г. Олигосахарины как регуляторные молекулы растений // Физиология растений. 1996. Т. 43, № 5. С.743-752.

71. Остерман Л. А. Исследование биологических макромолекул электрофокусированем, иммуноэлектрофорезом и радиоизотопным методами.- М.: Наука, 1983.- 304 с.

72. Полевой В.В. Фитогормоны.- Л.: Изд-во ЛГУ, 1982.- 248 с.

73. Понировский В.Н. О гистологии паразитизма Ustilago hordei Kell, et Sw. в проростках ячменя. // Тр. Харьковск. с.-х. института. 1962. - Т. 38 (75).-С. 157-168.

74. Проценко М.А. Роль реакций, связанных с формированием растительной клеточной стенки, при действии биотрофного гриба на клетку-хозяина. // Физиология растений. 1996. - Т. 43, №5. - С. 765-772.

75. Родигин М.Н. Химические методы иммунизации растений //Иммунитет сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям. М.: Колос, 1975.-С.151-158.

76. Серова З.Я.; Юшко Л.С.; Подчуфарова Г.М. Функции белков в фитопатогенезе (Грибные болезни). Минск: Навука i тэхшка, 1992. 269 с.

77. Список пестицидов и ядохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на 1999 год. М.: Колос, 1999. - 271 с.

78. Справочник биохимика: Пер. с англ./Досон Р., Эллиот Д., Эллиот "f"., Джонс К. М.: Мир, 1991.-544 с.

79. Степановских A.C. Головневые болезни ячменя. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1990. - 400 с.

80. Страхов Т.Д. Патологический процесс у растений и дегенерация возбудителей головни. II. Дегенерация возбудителей головни вне тканей растения и факторы среды. // Микробиология. 1953. - №22. - С. 185-193.

81. Страхов Т.Д., Гречко И.Б. О гистологии физиологического иммунитета некоторых форм пшеницы к Tilletia tritici Wint. // Тр. УкрНИИ растениеводства, селекции и генетики. Киев. 1960. - Т. 6. - С. 242-259.

82. Страхов Т.Д., Ярошенко Т.В. Влияние микроэлементов на взаимоотношения возбудителей головни с питающим растением. // В кн.: Применение микроэлементов в сельском хозяйстве и медицине. Тр. Всесоюз. совещ. по микроэлементам. // Рига 1959. - С. 373-380.

83. Тагучи С., Момозе X. Внеклеточные ингибиторы протеаз и их ферменты-мешени у Streptomyces. // Тр. 9-го Междунар. симпоз. по биологии актиномицетов // Биотехнология. 1995. - №7-8. - С. 169-171.

84. Талиева М.Н., Филимонова М.В. О паразитической специализации видов рода Botrytis в свете новых экспериментальных данных // Журнал общей биологии. 1992. Т.53, № 2, с. 225-231.

85. Тарчевский И.А. Регуляторная роль деградации биополимеров и липидов // Физиология растений. 1992. - Т. 39, №6. - С. 1215-1223.

86. Тихомиров В.Т. Устойчивость яровой пшеницы к пыльной головне в Восточной Сибири. // Автореф. канд. дис. JL 1980. - 23 с. й

87. Трошина Н.Б., Сурина О.Б., Максимов И.В. Развитие Т. caries на каллусных и суспензионных культурах пшеницы. Мат. Междун. конф. по анатомии и морфологии растений, Тез. докл. С.-П. 1997. - С. 324-325.

88. Трунов Г.А. Вопросы природы иммунитета к твердой головне. Гистология и морфология взаимосвязей Tilletia tritici Wint. с питающим растением // Тр. Харьковского с.-х. института им. В.В. Докучаева. Харьков, 1962. №38(75). С.47-86.

89. Тютерев С. JI. Научные основы использования химических активаторов болезнеустойчивости в защите растений от фитопатогенов: Автореф. дис. д-ра биол. наук. С-П. - Пушкин, 1999. - 54 с.

90. Тютерев C.JL, Якубчик М.С., Тарлаковский С.А., Выцкий В.А. Хитозан биологически активное экологически безопасное средство, повышающееустойчивость растений к болезням. Всерос. НИИ защиты растений. С.Петербург, 1994, 44с.

91. Ульянищев В.И. Определитель головневых грибов СССР. Л., 1968. -182 с.

92. Ульянищев В.И. Состав специализированных форм твердой головни пшеницы в Азербайджане // Докл. АН АзССР, Баку. 1950. - Т. 6, №8.

93. Умнов A.M., Артеменко E.H., Чканников Д.И. Индолил-3-уксусная кислота в уредоспорах и мицелии паразитического гриба Puccinia graminis и ее влияние на развитие болезни растения хозяина // С.-х. биология.- 1984.-№3.- С.26-29

94. Феофилова Е.П. Клеточная стенка грибов. М.: Наука, 1983.

95. Чигрин В.В. Физиолого-биохимическая регуляция совместимости клеток высшего растения и биотрофного патогена на примере взаимодействия пшеницы и возбудителя стеблевой ржавчины // Журнал общей биологии. 1986.- Т. 48, № 3 .- С. 310-324.

96. Чулкина В.А. Корневые гнили хлебных злаков.- Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние, 1985.- 189 с.

97. Шакирова Ф.М. Участие фитогормонов и лектина пшеницы в ответе растений на стрессовые воздействия: Дис. д-ра биол. наук Уфа, 1999. - 274 с.

98. Шевелуха B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: Колос, 1992.-594 с.

99. Широков А.И., Чмут Л.Я., Мясникова Г.А., Мешков В.В., Масленкова Л.И. Характеристика сортов зерновых культур на устойчивость к основным заболеваниям в условиях Западной Сибири. Методические рекомендации. // Новосибирск. 1977. - 140 с.

100. Ямалеев A.M. Устойчивость эгилопсов к головневым заболеваниям. -Тр. VIII Всесоюз. совещ. по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям. Новосибирск, 1981, С. 222-223.

101. Ямалеев A.M., Долотовский И.М. Перспективы интрогрессивной селекции для придания пшенице факторов устойчивости к грибным заболеваниям // Генетика.- 1989.- T.XXV, №3.- С.З89-395.

102. Ямалеев A.M., Мелентьев А.И., Ямалеева А.А. О значении лектинов в защитной реакции растений пшеницы к пыльной головне //С.-х. биология.-1988.- №5.- С.43-44.

103. Ямалеев A.M., Мухсинов В.Х., Исаев Р.Ф. и др. Активность ингибиторов протеаз и устойчивость пшеницы к возбудителю твердой головни // С.-х. биология.- 1980.- T.XV, №1.- С.143-144.

104. Ярошенко Т.В., Зубко И.Я. Регрессивные изменения возбудителя твердой головни в тканях пшеницы полиплоидного ряда Т. timopheevii // Генетика. 1966.№6. С.159-164.

105. Ярошенко Т.В. Закономерности регрессивных изменений головневых грибов в тканях питающих растений. Микология и фитопатология. 1968. -Т. 2, №2, С. 133-140.

106. Ярошенко Т.В. Эволюция паразитизма головневых грибов, поражающих культурные злаки в связи с их защитными реакциями. Тез. докл., представленных XII Междунар. бот. конгр. Л., 1975. - С. 503.

107. Яруллина Л.Г. Исследование лигнификации у пшеницы при грибном патогенезе: Дис. канд. биол. наук. Уфа, 1997. - 131 с.

108. Ячевский А.А. Перспективы современных фитопатологических исследований в области иммунитета и профилактики растений. Тр. 1930

109. Agrios G.N. Plant patology. Springer Verlag- New-York.- 1990.- p.270.

110. Barraqueta-Egea P. & Schauz K. The influenca of phytolectins on spore germination of Tilletia caries, Puccinia graminis and Aspergillus flavus // Z. fur Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz.- 1983.- V.90, №.5.- P.488-495.

111. Birecka H. Miller A. Cell wall and protoplast isoperoxidases in relation to injury, indolacetic acid and etilene effects // Plant Physiol.- 1974 .- V.53.- P. 569574.

112. Bowles D.J. Defence-related proteins in higher plants // Ann. Rev. of Biochemictry. 1990.- V.59.- P.873-909.

113. Chan B.Y.-S., Thrower L.B. The Host Parasitic Relationship Between Liziana eaduciflora Tucz. and Ustilago esculenta P. Henn // New Phytol. 1980. Y.85. P.201-216.

114. Demeke Т., Laroche A., Gaudet D.A. A DNA marker for the Bt-10 common bunt resistance gene in wheat // Genome. 1996. V.39, №1. P. 51-55.

115. Dumas В., Freyssinet G. and Pallet K.E. Tissue-specific expression of germin-like oxalate oxidase during development and fungal infection of barley seedlings // Plant Physiol. 1995. - V.107, №4.- P.1091-1096.

116. Fischer G.W. Fundamental studies on the stripe smut of grasses (Ustilago striaeformis) in the Pacific Northwest. // Phytopathology. 1940. - V. 30, №2. - P. 93-118.

117. Fletcher R.A., Hofstra G. Triadimefon a plant multiprotectant // Plant Cell Physiol.- 1985.- V.26, N.4.- P.775-780.

118. Goldberg R., Liberman M., Mathieu C., Pierron M., Catesson A. (1987). Development of epidermal cell wall peroxidases along the mung bean hypocotyl:possible involvement in the cell stiffening process. J.Exp.Bot.38:1378-1390.

119. Halisky P.M. Physiological specialization and genetics of the smut fungi. III. //Bot. Rev. 1965. - v. 31. - №1. -p. 114-150.

120. Hirano Sh. Hayashi M., Murae K., Tsuchida H., Nishida T. Chitosan afid derivatives as activators of plant cells in tissues and seeds. Appl. BioactiveN

121. Polymeric Materials. N.Y. Plenum Publ. Corp., 1989 P. 45-59.

122. Hwang D.L., Jang N.K., Foard D.E. Rapid release of protease inhibitors from soybeans. Immunochemical quantitation and parallels with lectins. // Plant Physiol. 1978. - V. 61, № 1. - P. 30-34.

123. Khairullin R.M., Maksimov I.V., Jusupova Z.R., Akhmetova I.E., Isaev R.F. The direct and WGA-enchanced coupling of wheat peroxidase to chitin // Eur. J. of Cell Biology.- V.74, Suppl. 46 -1997

124. Keen N.T. The molecular biology of disease resistance // Plant Molecular Biology. 1992. V. 19, №1. - P. 109-122.

125. Kende H., Zeevart Jan A. D. The five "classical" plant hormons//The Plant Cell. -1997. V.9 -P.l 197-1210.

126. Kyraly Z., Erzek T., Barna B. et al. Pathophysiological aspects of plant disease resistance//Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica.- V.26, № 34.- 1991.- P.233-250.

127. Lin L.-S., Ho T.-H. D. Mode of action of abscisic acid in barley aleurone layers. Induction of new proteins by abscisic acid//Plant Physiol.- 1986.- V.82, №1.- P.289-297.

128. Mauch F., Staehelin L.A. Functional implications of the subcellular localization of ethylene-induced chitinase and |3-l,3-glucanase in bean leaves // The Plant Cell. 1989. V. 1 - P.447-457.

129. Murashige T., Sroog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue // Phys. Plant., 1962. №.3,-P.473-497.

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

131. Raikhel N.V., Quatrano R.S. Localization of wheat-germ agglutinin in deweloping wheat embryos and these cultured in abscisic acid // Planta 1986.-V 168, №.4.-P.433-440.

132. Rinaudo M., Domaro A. Solution properties of chitosan//Chitin and chitosan. Sourses, Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and Applications.103

133. Ed Skjan-Brean G., Anthonsen T., Sandford P. Elsevier Applied Science London, NY., 1988.-P. 71-86.

134. Roby D., Gabelle A., Toppan A. Chitin oligomers as elicitors of chitinase activity in melon plants//Biochem.Biophys.Res.Commun.l987, V.143 (3), p.885-882.

135. Ryan C. A. The search for the proteinase ingibitor-inducing factor, PIIF // Plant MoL Biology 1992. №.19.-P.123-133,

136. Schlumbaum A., Mauch F., Vogeli U., Boiler T. Plant chitinases are potent inhibitors of fungal growth // Nature.- 1986.- V.324, №6095.- P.365-367.

137. Skoog F., Miller C.O., 1957 Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissues cultured in vitro. // Simp. Soc. Exp. Biol. 15: 118-131.

138. Trione E.J., Sayaverda Soto L.A. Wheat development enhanced by hormone syndrome // Bot. Gaz. 1988.- V.149, №3. p.317-324.

139. Walker M., Ryan C.A. Proteinase inhibitor sinthesis in tomato leaves induction by chitosan oligomers and chemically modified chitosan and chitin // Plant Physiol.- 1984.- V.76, №3.- P.787-790.104

Информация о работе

Ганиев, Равиль Мунирович
кандидата сельскохозяйственных наук
Уфа, 2000
ВАК 06.01.11

Диссертация

Взаимоотношения пшеницы с возбудителем твердой головни tilletia caries (dc. ) tul. на ранних этапах патогенеза - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы