Введение к работе
Актуальность проблемы. Штерн от болезней и вредителей в настоящее время составляют примерно треть уровая мировой сельсяо-хоаяйствеиной продукции. Это предполагает настоятельную необходимость поиска более совершенных методов защиты растений, применительно к требованиям, выдвигаемым современным сельским хозяйством. Одним из новых, наиболее перспективных направлений современной- фигоиммунологии является разработка методов защиты растений* основанных на индуцировании их устойчивости к инфекционный болезням. Это, в своп очередь, диктует необходимость исследования природы индуцированного фитоиммунитета*
Изучение механизмов индуцированной устойчивости до сих нор тормозилось отсутствием объективных критериев,' на основании ко— * торах ыохво было судить о том, произошло ли индуцирование ели нет. Открытие фитоалехезнов (ФА) - визкомолекулярных антибиотиков высших растении, вооружило исследователей такими тестами (lluller, Borger, І940;:С?иіокзЬап&, 1963; Tomiyaraa, 1970; Иеглицкий,'Озерепковская, 1968, 1973; Ingham, 1972; Кис, 1972, 1978; Sto«sol, 1970; Keen, Brueeger, 1977} Albeaheim, Talent, 1978). Вполне определенная связь, наблюдающаяся между скоростью накопления и концентрацией образующихся ФА, с одной стороны, и генетически обусловленной реакцией растения на заражение,с другой, позволила использовать - ФА в качестве маркера для исследования природы индуцированной устойчивости*
В самое последнее время удалось показать, что у паразитов имеются метаболиты, которые индуцируют образование ФА у растензій (Orulckebank, їаггіп, 1968; Anderson-Front?, Alberoheto,I975; Keen, 1975; Srueeger, Keen, 1979; Ayers et al., 1976;: Alberehetc, Talent, 1978; stekoll. West, 1978). Такие метаболита получили название индукторов.
Индуцирование ФА осуществляется на самых первых этапах взаимодействия растения и патогена. Предполагается, что нндукторн являются той антигенной детершнантой паразита, которая распознается раотеняем-хозяином, включающим на згой основе свои ответные защитные реакции, в том числе и ФА - образование.
Исследование природы и механизма действия индукторов только начинается: к настоящему времени выделены и охарактеризованы лишь
нескодько такюс индукторов. Большинство из них являются высокомолекулярными угдеводсодержащики соединениями с высокой индуци-рутацей активностью, находящимися на поверхности паразита или в составе его выделений. Ест-ественно, что без знания природа индукторов не представляется возможным понять молекулярнна механизмы индуцированной устойчивости растений. Исследование метаболитов паразитарных микроорганизмов, выполнявших роль индукторов ФА-образования, тем более перспективно, что заключает в себе практическую возможность индуцировать с их пожнем» свойство устойчивости у восприимчивых форм растений.
Цели и задачи работы.Целью работы было исследование метабо
литов возбудителя фитофтороза, способных индуцировать образование
фитоаяексинов у картофеля. Phytophthoxa iafeatans (tloivt. )
йе Вагу вызывает одну аз наиболее опасных болезней картофеля -
фитофтороз, К моменту начала исследований сведения об индукторах
ФА-образовання в составе отого патогена отсутствовали, хотя ФА
картофеля были уже достаточно охарактеризованы (тшаіушпа «t al.,
1958; МетдицкиЙ и др., 1971; Varna et al., I971; Kateui et al*,
1971; Coxon et al., 1974), Соответственно, конкретними задачами
работы явилось: .' ,
-
Определение наличия и локализации индукторов образования ФА среди метаболитов p.iafestaos, ' <
-
Иг выделение и химическая характеристика.
-
Исследование специфичности действия индукторов и их защитной роли во взаимоотношениях картофеля и возбудителя фито-фтороза.
Работа выполнялась в период 1976-1978 гг.
Научная новизна работы. Из возбудителя фитофтороза впервые выделены и охарактеризованы индукторы, вызывающие образование ФА у картофеля. В лабораторных экспериментах продемонстрирована возможность с поыощы) одного из них (липогликопротеида) повысить способность картофеля сопротивляться поражению совместимыми расами паразита.
Практическое значение работы. Теоретические положения, развиваемые в диссертации, а также установленный факт защитного действия липогликопротеида, вццеленного из возбудителя фитофтороза, получили подтверждение на практике в совместных исследованиях Белорусского НИИ картофелеводства и шюдоовощвводства и Института биохимии им. А.Н.Еазса АН СССР. Результаты трехлетних: испытаний
_ з -
показала, что предпосевная обработка клубней картофеля лиаогли-копротеидом в концентрации 0,000556 в такой яе степени залишала картофель от возбудителей грибных заболеваний, как я четырехкратная обработка фунгицидом пднебом в концентрации в 1000 раз большей (0,3*). Дальнейшие исследования в этом направления могут открыть принципиально новую возможность защиты растений, основанную на индуцировании их устойчивости по тому образцу, как это происходят в природе.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всесоюзном совещании по иммунитету растений к паразитарным грибам (Иосква, 1377), ІУ Всесоюзном биохимической съезде (Ленинград, 1979), Ш соведании по вроблеме фитонцидов (Киев, 1979), II Республиканской конференции молодых ученых авников (Тбилиси, 1978), на конкурсе лучшей работы Института биохимии,посвященной 60-годовщнне Октябрьской Революции (Москва, 1377).
Рубдикапии. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, обзора литературы (7 глав), материалов и методов, результатов и их обеуздения (4 главы), заключения, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 137 страницах, включая 13 таблиц и 24 рисунка* Список литературы содержит 189 публикаций, в том числе 155 иностранных работ.
