Введение к работе
Актуальности теми. Мучнистая роса - одно из наиболее вредоносных н широкораспространенных заболеваний зерновых, плодовых и ягодных культур. В условиях плодовой зоны Казахстана од-(о из первых мест по распространенности и вредоносности занимает мучнистая роса яблони. Она порахает лігстья, соцветия, завязи и плоды различных сортов яблони. Пораженные органы сильно зацерживаются в росте: в результате болезни длина вегетативных іобегов уменьшается в два раза, а площадь листьев - в три раза (Вольвач, 1986). Пораженные листья не могут функционировать нор-тшьно, фпзнолого-биохишческие процессы в них нарушаются, об-пан ассимиляционная поверхность деревьев сокращается. Потери /покал ни 'осприкмчивых сортах могут достигать 40-80 (Вольвач,' І98Є,.
Поражение мучнистой росой прежде всего нарушает нормальный югошй режим растений и их водоудерживающую способнссть, что ве-' іе"' к понижению жаростойкости (Вольвач, 1978). Последнее особен-10 опасно в районах Казахстана с засушливым климатом. Типичной ?оакцисй растений на мучнисто-росянуга инфекцию является снижете их фотосинтетической активности (ііукалов и др., 1980), как педствие деструктивных явлений в хлоропластах пораженных орга-юв. Таким образом, крайне важно исачопование ультраструктурной эрганиз&ции возбудителя мучнистой росы, растения-хозяина_к кх ззаимоотноь— пш. Как показывает акатиз литературы, дачные такого рола немногочисленны. В бсльглмстзе работ основное шикание слетелось путям проникновения гриба в ктетки растен;ія-хозякна ї структуре гаустор:гев. При этом иногда да?.е не указывалась сте-:ень устоГлнгост:: хозяина. Есзольяо слабо ::зучен кскигкоге-гныЯ
\:".~гат Г'"/ЧНИСТО—Г'ог:'Т',Г'' Г^!ЛСП \П"Я '.'' ^'\'т^ r."-ir-'ryr^r"~,Tfг- гм-г_
- 4 -роношение способствует многократному заражению растений в течение вегетационного периода. По такому важному аспекту вэзпмояеЯст вия, как вл'тяние возбудителя на ультраструктуру клеток растения-хоаяина в зависимости от степени устойчивости последнего, имеется лг'.!ь информация по мучнистой росе злаков (Плотникова и пр., 1981, Сережкина и др., 1990, и др.). тогда как исследования такого рода дают возможноегь объяснить, чем обуслативаетоя устойчивость одних сортов и високая чувствительность - других, каковы структурные механизмы, препятствующие развитию инфекции.
Цепь и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение с помощью современных методов световой и электронной микроскопии ультраструктуры возбудителя мучнистой росы яблони и выяснение взаимоогноиенкй между паразитом и хозяином в зависимости от степени устойчивости растения-хозяина.
В ходе выполнения поставленной цели решачись следующие задачи:
провести фитопатологические обследования коллекционных гисахшений яблони, пля выявления устойчивых и восприимчивых сортов,
провести сравнительное светогпткчгское исследование возоу-дителя мучнистой уосы, собранного с сортов яблони разной степени устойчивости,
исследовать ультраструктурные особенности клеток мицелия, конилиеносцев, конидий и клейстотециел Podospbaera leucotricha,
изучить тонкое строение гаустоопатького апгапата p.ieu-cotricba в зависимости от степени устойчивость уастеипя-хезяпна,
г- исследовать ультраструктуру нормальных и поогг;;є!і:п:> к~еітл пистьев яблони устойчивых к восприимчивых сортов и ьь:«;в::ті. ::з;.ч,-нения, происходящие в них но мспс развития интг-кцип,
- изучить влияние инфекции на СС-іассобмй!-. к.::: о г :::с:—::
яблони разной степени устойчивости.
Место проведения работы.. Исследования проводились в лаборатории цитологии растений института ботаники НАН РІС в течение І989-І994ГГ. Часть исследований проводилась в лаборатории микробиологической защиты растений института микробиологии и вирусологии HAH РК *т в Помологическом сапу института плодоводства и виноградарства Академии сельскохозяйственных наук РК.
Научная новизна работы. Впервые дано списание ультраструктуры возбудителя мучнистой росы яблони, включая гаустории, мще-лий, конидиогенный аппарат и клейстотеций,
- получена характеристика протекания эктофитноЯ стадий
P.ieueotrlcUa на различных но устойчивости сортчх яблони,
с помогаю световой и электронной микроскопии изучен характер взаимоотношений гриба с растением-хозяином в различных по совместимости сочетаниях хозяш-паразит; выявлено, что при поражении листьев устойчивых сортов наблюдается реакция сверхчувствительности,
проведен детальный сравнительный анализ ультраструктуры іслеток мезофилла листьев различных по степени устойчивости сортов яблони при поражении мучнистой росой; показано, чіо в совместимой комбинации более существенные изменения протекам не в инфицированных клетках эпидермы, а в мезофилле, затрагивая сильнее всего фотосинтетический аппарат его клеток,
получены количественные и качественные данные о реаісцип органелл клеток листьев разных ао устойчивости сортов яблони на мучнисто-росянул инфекцию, выражающиеся в изыечешп* размеров к ультраструктура; дачные обработаны статистически.
Практическое зчачрлие работы. Полученное р'гл'.-ьтат.; .vc.yt бать поієеп:-: ьля со?дач:'.- представлен;;"' о рэак'и*лх у:*«гпан;:я iv.
различных фазах инфекционного процесса, о механизмах, обеспечивающих паразиту возможность преодолевать защитные барьеры растения, о характере и закономерностях нарастания патологических изменений в клетках растений, для разработки наиболее эффективной системы мероприятий по борьбе с мучнистой росой и направленной селекции на иммунитет. Некоторые положения диссертации о характере взаимоотношений в комплексе хозяин-патоген могут быть включены в спецкурсы по микологии и фитопатологии. Положения, выносимые на защиту.
-
Развитие эктофитной стадии гриба P.leucotricha сопровождается преобразованиями его клеток вне зависимости от совместимости сочетания хозяин-паразит.
-
Ультраструктура гаусториального аппарата патогена варьирует в зависимости от степени устойчивости сорта яодони.
-
Поражение мучнистой росой вызывает изменения ультраструктуры клеток мезофилла, не затронутых инфекцией. Эти аномальные изменения характеризуются чертами сходства и различия у разных
по устойчивости сортов яблони.
Апробация работа. Материалы диссертации были доделены на ХІУ конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 1992) и обсуждегч на расширенном заседании лаборатории физиологии и иммунитета института плодоводства и виноградарства (Алмати, 199-1).
Публикации, По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертация. Диссертация состоит из впадения,' 5 глав, выводов и списка использованной литературы. Сна изложена на ІІ9 страницах машинописного текста, сопер:-тиг Ь inu'';;[i, 3 схемы. Список цитированной литературы содержит 1.59 на;кан'Гін-иий работ, из них 112 на иностранном языке. Работа іілюстпі':;о'!':-не 114 световыми и электронномикроскопичеекпмя снимками.
Автор сердечно благодарен сьош.і научным руководителям -;октору биологических наук Февзпе 1.,атцшіовііе Каг.-.аяетдиновой и юкгору биологических наук, ведущему научному сотруднику лабора-ч)рип анатомии и цитологии растений Ботанического Института им. ).Л.Комарова Андрею Евгеньевичу Васильеву за постоянное внимало к работе, за всеоторонюю помощь и поддержку в процессе ви— юлнення, написания и о^оршенш диссертации. Автор признателен ючлективу грушш цитологии и лабоуагории флоры низших растении шетптута ботаники НАН Р1{ за'поддержку, оказанную при выполнении цшной работы. Автор благодарит старшего научного сотрудника институт микробиологии и вирусологии НАН РК, кандидата бпологп-іеских наук И.Л.Ыамлееву и отарииго научного сотрудника инсти-?ута і. .одоводеїва и виноградарства, кандидата биологических на-' гк Л.И.Депнозскую ьа содействие в выполнении работи.
Введение. Ш ввецении обсуждается актуальность те'.-ц, указывается цель и задачи исследования, научная новизно, основные защищаемые положения и практическая ценность' работы.
