Введение к работе
Актуальпость проблемы. Значительный урон урожаю пшеницы )Иносят заболевания грибной этиологии. Одной из неспецифических ответных ;акций растений на повреждение фитопатогенными грибами является ггивация пероксидазы. Этот фермент участвует в укреплении клеточной енки растений как в норме, так и при инфицировании микроорганизмами, італизируя синтез фенольных полимеров лигнина и суберина именно в месте жализации патогенов (Kolattukudy, 1995; Kazan et а!., 1998). Пероксидаза гносится к одному из наиболее гетерогенных по молекулярной структуре істительньїх ферментов (Андреева, 1988), функции отдельных изофермептов второй остаются малоизвестными. Показано, что среди других изофермептов фоксидазы кислые или анионные изоформы способны секретироваться в эостранство между плазмалеммой и клеточной стенкой растений и, таким эразом, одними из первых вступать в контакт с инфекционными структурами ггогенов (Fry, 1987; Reimers et al., 1992). Механизмы развития такой іецифической реакции остаются неизвестными.
Ранее сотрудниками нашей лаборатории (Максимов, 1994) было Знаружено взаимодействие анионной пероксидазы (АЛ) из корней пшеницы с итином, полимером К-ацетил-О-глюкозамина, широко распространённым в тсточных стенках многих фитопатогенных грибов (Феофилова, 1983). Это озволило нам предположить, что АП могут играть важную роль в ормировании устойчивости пшеницы к грибным болезням.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось выяснение свойств яионных пероксидаз пшеницы по отношению к хитину и их роли в ответных еакциях растений при поражении фитопатогенными грибами. В связи с этим, в аботе решались следующие задачи:
4 - исследовать способность анионных изоферментов пероксидазы и; различных органов растений пшеницы непосредственно связываться с хитином;
- выявить особенности локализации связывающихся с хитиног» изоферментов пероксидазы в различных органах пшеницы;
определить способность анионных пероксидаз пшеницы непосредственш связываться с клетками фитопатогенных грибов;
установить характер постинфекционных изменений активности анионньг пероксидаз в растениях пшеницы с различной устойчивостью к болезням;
провести сравнительное исследование влияния индолилуксусной кислоті (ИУК), абсцизовой кислоты (АБК), кинетипа и хитоолигосахаридов (ХОС) н активность хитинспецифичных изоферментов пероксидазы пшеницы;
Научная новизна. Впервые обнаружено, что в одних и тех же условия анионная изоформа пероксидазы корней пшеницы (pi 3,5) непосредствсни связывается с хитином и не взаимодействует с его дезацетилированньи производным - хитозаном, что свидетельствует об участии ацетамидных груп хитина во взаимодействии с АП пшеницы. Впервые выявлена способное! хитинспецифичной АП непосредственно связываться со спорами гриба Tilleti caries (DC.) Tul., вызывающего твердую головню пшеницы.
Впервые показано участие хитоолигосахаридов в регуляции активное! анионных пероксидаз в колеоптилях пшеницы.
Практическая значимость работы. Предварительная хроматограф* анионных изоферментов пероксидазы пшеницы на хитозане для отделения ( других хитинспецифичных белков и ферментов (например, лектина хитиназы) и последующая хроматография на хитине может применяться ці выделения и очистки АП.
Определение характера изменения активности АП в растениях пшеницы ответ на заражение фитопатогенными грибами может быть использовано
5 качестве показателя развития неспецифической защитной реакции пшеницы и гаркера при отборе ее сортов на устойчивость к грибным болезням.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на I (сероссийском съезде по защите растений (С.-П. - Пушкин, 1995), II /Геждународном симпозиуме по стрессу (Москва, 1996), на П биохимическом ъезде (Москва, 1997), на III ежегодном симпозиуме «Физико-химические сновы физиологии растений и биотехнология» (Москва, 1997), [еждународной конференции INTERLEC 17 (Wurzburg, 1997), конгрессе FESPP Varna, 1998).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, бзора литературы, изложения методов исследований, результатов сследований и их обсуждения, заключения и выводов. Объем рукописи - 140 траниц, включая 18 рисунков и 6 таблиц. Список литературы включает 262 сточника.
Благодарности. Автор сердечно благодарит научного руководителя Сайруллшга P.M., а также коллег Максимова И.В., Ахметову И.Э., Трошину І.Б., Яруллиігу Л.Г., Ганиева P.M., и зав. лабораторией молекулярных геханизмов устойчивости растений к стрессам, д.б.н. Шакирову Ф.М. за омощь при выполнении работы.
