Введение к работе
Актуальность. Исследования, проведенные в последние годы различными лабораториями, показали, что спектр производных 1,4-бензоксазин-З-она в злаках не ограничивается соединениями, открытыми Виртаненом и Хиеталой, а состоит из
ІМТ?. ИЦЗМ flSlltTe?» I Х
Mm. |?Д. Явим ШШЗ. вяд. т, Я. А. Тшшт
большего числа разнообразных веществ сходной природы; (Virtanen, Hietala, 1960; Hofman, Hofmanova, 1969; HofmanJ Masojidkova, 1973; Шабанова, 1980). Физиологическая роль; большинства этих соединений совершенно не изучена, и не; исключено, что, различаясь химически, они могут обладатьраз-| личной биологической активностью, средством к гидролитиче-і ским ферментам и подвижностью в растении, т. е. выполнять; разные физиологические функции.
Кроме того, совершенно не изучены ферменты, катализиру-:
юшие гидролиз гликозидов 1,4-бензоксазин-З-она. Между тем,
если считать, что эти соединения действительно принимают'
участие в реакциях фитоиммунитета, то именно ферментам |
должна принадлежать решающая роль как <в проявлении, так;
и в специфичности защитной функции указанных веществ, по- і
скольку сами по себе гликозиды фунгицидной активностью ее j
обладают, I
В связи с вышесказанным представлялось актуальным !
проведение комплексного изучения всех присутствующих в '
растениях пшеницы гликозидов 1,4-бензоксазин-З-она и фер
ментов, катализирующих их гидролиз, с одновременным изу
чением их биологической активности и поведения в инфициро
ванных растениях, і
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы і явилось ^выяснение роли присутствующих в растениях пшени- : цы гликозидов 1,4-бензоксазин-З-она и ферментов, катализи- і рующих их гидролиз, в процессах, определяющих характер \ взаимоотношений этих растений с возбудителем стеблевой! ржавчины пшеницы.
Исходя из намеченной цели, были поставлены следующие : задачи:
-
Изучить спектр производных 1,4-ббнзоксазин-З-она в | растениях пшеницы, для чего выделить и идентифицировать : присутствующие там соединения данного класса.
-
Определить фунгнцидную активность обнаруженных в : растениях пшеницы гликозидов 1,4-беизоксазин-З-она и про- ; дуктов их ферментативного гидролиза,
-
Выявить в растениях пшеницы ферменты, катализирующие гидролиз изучаемых гликозидов, и изучить их основные свойства. |
-
Оценить возможность участия этих соединений в защитных реакциях растения путем сравнения их концентрации и уровня активности гидролитических ферментов в растениях различных сортов пшеницы с фунгитоксичкостью изучаемых соединений.
-
Изучить характер воздействия возбудителя стеблевой : ржавчины на интенсивность гидролиза гликозидов 1,4-бензок- ;
2 -..*,..'. .< ,,*
сазин-3-она "в растениях пшеницы и определить возможные пу
ти регуляции этого процесса. ';»'
Научная новизна. В результате предпринятой работы впервые исследовалась роль комплекса гликозидов 1,4-бензоксазо-линона и ферментов, катализирующих их гидролиз, в защитных реакциях растений пшеницы против возбудителя стеблевой ржавчины. Проделанная работа позволила выявить соединение, ранее в растениях пшеницы не обнаруженное, и до недавнего времени неизвестное. Определено, действие ряда бен-зоксазолинонов на прорастающие уредоспоры стеблевой ржавчины и показано, что они обладают заметной фунгитокснчно-, стью. Впервые показано присутствие в цитоплазме клеток пшеницы специфичной р-глюкозндазы, обладающей высоким сродством к гликозидам 1,4-бензоксазолинона, Изучены основные свойства обнаруженного фермента. Кроме того, получены новые данные о воздействии возбудителя ржавчинного заболевания на процессы гидролиза изучаемых гликозидов в инфицированном растении, и высказано предположение об участии системы «гликозиды бензоксазолннона—специфичная р-глю-козидаза» в реакциях иммунитета злаковых растений.
Практическая ценность. Проведенные исследования позволяют рекомендовать определение скорости гидролиза гликозидов 1,4-бензоксазин-З-она в качестве биохимического критерия оценки сортов пшеницы на устойчивость к ржавчинному заболеванию. Анализ указанного процесса может проводиться по разработанной методике количественного определения гликозидов 1,4-бензоксазин-З-она в растениях пшеницы. Результаты изучения фунгитоксичностн различных производных бензоксазолннона позволяют рекомендовать это соединение о качестве структурной основы средств химической защиты растений от патогенных микроорганизмов.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на IV Всесоюзном совещании по иммунитету сельскохозяйственных растений (Кишинев, 1966), на I Международном конгрессе по патологии растений (Лондон, 1968), на V Всесоюзном совещании по иммунитету растений (Киев, 1969), на XII Международном ботаническом конгрессе (Ленинград, 1975).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа со-стоит из введения, литературного обзора, где рассматриваются вопросы участия различных фенольных соединений в реак-' циях фитоиммунитета, описания объектов и методов исследования, изложения полученных результатов, их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 259 отечественных и иностранных наименований,
