Введение к работе
.
Актуаль нос т ь т еыы. Б решениях ХХУІІ съезда KUCC и в Продовольственной, программе, .утвержденной капским /IS82 года/ Пленумом ЦК' ШСС,: подчеркивается, ^ что ускоренное' наращивание производства зерна является ключевой.проблемой сельского хозяйства, К 1990 году валовой'сбор зерна предстоит довести до 250-255 млн. тонн. В вы- , полнении поставленных задач большое значение.предается кукурузе» В настоящее время валовой сбор кукурузы составляет около 17 млн» тонн, а до конца пятилетки намечено.увеличить его до 20 млк.тонн. К сожалению," получению высоких и стабильных урожаев кукурузы препятствуют^заболевания. Одним из самых распространенных и вредоносных является пузырчатая головня. Потери урожая достигают 40-50% семян». Изучение пузырчатой головки начато еще в конце прошлого столетия,;однако, до сих пор еще нет радикальных мер борьбы. В.производстве, отсутствуют высокоустойчивые сорта', гибриды к -линии кукурузы* Пузырчатую головню;кукурузы обстоятельно изучали;: целый ряд авторов'УНемлиенко',1941,1947,1557; Мещерякова,1959;&со-, влеваі,і959; Салунская,1962,1964; Шелехова,1965} Каратыгин,1971;
1У8Х; 'Hanna-);i929;{Hoaiiday".-.,I96I;; Christenaea ,1963 и др./,' ..
однако,: многие ьвопросы до. настоящего времени остаются противоре
чивыми или малоизученными.", ;.v >.>;"-У;'.'' ..''.-' '-V,'""'':
Цель и задачи исследовании. Целью исследований'было' выяснить некоторые ,особенности патогенеза пузырчатой головни и провести поиск /эффективного биологического метода "повышения устойчивости.ку-
курузы' к .'заболеванию* \\" :.-': ":.::-\''::-:j, /У^;;;'/; .'vV-.:":.. *'-. ' -
В задачу, исследований входило: изучение некоторых морфологов культуральных.'особённостей возбудителя пузырчатой головни,нукурут зы; изучение^проявления болезни в:онтогенезе.растений и уточнение : диагностических :Приэнаков_: заболевания; изучение 'влияния факторов среды на-*развитиеі заболевания;: изучение характера развития и распространения'патогена в тканях, растения-хозяина; изучение некото-.
рых физйблого^бйохимических и ультраструктурних особенностей:вза-
имоотношения/патогена, с тканями питающего растения; разработка ',
биологического-метода' повышения;устойчивости.кукурузы к;пузырча-;>:
/.той. головне»;-;V/;vv'.:.::--.---^ ';'.' [/"і:'. С^/^З. ;'..'<.-'.'.-'; "/>.'[, --:-^-:^:^-.-1^ -V
Научная'новизна ' результатов. Уточнены/диагностические признаки в; онтогенезе растениСна контрастных;по-устойчивости.линиях кукуру-, зы. Отмечено, ;чт6; в:молодом;'возрзсте:растения 'проявляют большую устойчивость вгсилу лучшей механической .защиты молодых/меристема-
jk\y Шіі НиЗлкигепа t; W#:ft:'i-r::)tfi »№(* Rtttaan .
тических тканей, а фазой наибольшей восприимчивости является период трубкования растений» Уточнены критические, периоды наибольшего влияния температуры и осадков на пораженномь» Гистологически дополнены цитологические данные о спорогенезе, галкогенезе к состоянии мицелия в тканях контрастных по устойчивости линий кукурузы. Сизиолого-Сиохимическими исследованиями установлена важная роль окислительно-восстановительных ферментов и впервые показано значение фенолов в патогенезе пуэурчатой головни. Впервые изучена ультраструктура взаимоотношений патогена с тканями контрастных ло устойчивости линий кукурузы. Установлена и физиолого-биохимически обоснована опективностъ биологического метода в повышении устойчивости кукурузы к пузырчатой головне с применением метаболитов грибов-антагонистов* Впервые изучено иммунизирующее действие метаболитов гриба-вс-эбудителя пузырчатой головни в качестве индуктора устойчивости.
Практическая ценность работы. Результаты исследований по диагностике и экологии заболевания, гистологии,-физиологии и ультраструктуре патологического процесса вносят определенный вклад в расширение познаний о патогенезе одного из наиболее вредоносных заболеваний кукуруза - пузырчатой головне. Установленная фаза наибольшей восприимчивости кукурузы к пузырчатой головне и решающее влияние температуры и осадков на заражение в эту фазу вполне могут быть использованы при оценке растений на устойчивость и краткосрочном прогнозе заболевания.' Данные об активности1 окислительно-восстановительных ферментов и содержании фенолов можно использовать в качестве косвенного ускоренного метода оценки эффективности индуцирования устойчивости кукурузы к пузырчатой головне в лабораторных условиях. Результаты эффективности биологического метода индуцирования устойчивости кукурузы к пузырчатой головне при соответствующей материальном н методическом обеспечении вполне могут быть использованы в селекционной роботе и производственных условиях»
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на совместном заседании кафедры физиологии и биохимии растений, специализации ло микологии и фитопатологии-и отделе экологии, физиологии и иммунитета растений института биологии Х1У /июнь,1988/ « на ІУ Всесоюзной конференции по изучению грибов в биогеоценозах /Нермь,19Й8/.;' Нурликапии результатов исследований. По материалам диссертации
опубликована І работа и Z роботу находятся в.печати.. Обт-см рпботн» Диссертация состоит из введения, 6 глав с разделами, рекомендаций производству и списка литератури, U6s;iiJ) объем 210 страниц. Текстовая часть составляет 129 страниц машинописного текста, fl работе ЗГ таблица, 3 графика, 14 макрофотографий, 30 микрофотографии, из них 14 электронных* Список литературы содержит 230 работj из них 60 работ иностранных авторов* і&теряадм ииетоди исслсповзнцСУПолевы'о.опцты проводились в опытном хозя Пет в о "Элитное "Украинского научно-исследовательского института растениеводства, селекции и генетики км. В.Я,)ррьова» Распространенность и степень развития пузырчатой головни изучались на контрастных по устойчивости линиях кукурузы: восприимчивых -poblucion'.ЗОаУ и 7018; устойчивых 7023 и\502; Пораженность растений учитывали по общепринятой методике* ."_ .;-,.!','.':
Для разработки биологического метода в качестве индукторов
устойчивости использовались культуралыше жидкости грибов-антаго--
ВИСТОВ ГгісЬойогЕїа'Іівпогип tTodc);Hars ' ; їепісіїїіип
.cyclo'plua (Weotiinr.) ', a также гриба-воэбудителя.бояезш Ustila-go caydio (DC) Cda* Семёна замачивались в культуралысых жидкостях в течение,24 часов.Контролем служили вода и среда ілерова^ Посев '-'; семян проводился по производственной *технологии.Кажді;й вариант / .включал по/50. гнезд*Повторность трехкратная .Искусстве і шый иіі$єх-:.' ционный фон создавался в фазу наибольшей восприимчивости.кукурузы .
'. впрыскиванием-0,2' водной суспензии спор возбудителя в листовую. спираль.Початки'заражали/на седьмой день после появления рылец
/введением:, суспензии под обертку .У чет поражен ноет и проводился в фа--;" эу молочной;неполной;спелости.г':;/./:-;: .v/^/;.",',/'/. 3 .:',.':'.'
/// ^11оучёнив;лузырчагой головни.;В лабораторных'условиях проводи-,/
.лось :но 'восприимчивой линии РоЪ1ао1оа;ч;ХХ)^*и:устоЙчивой линии/ 502, ;3араженйе трехдневных.проростков'осуществлялось' вакуумным ':.-/. методом;инфильтрации ^itowell, De Vay ,:ІУ53А:,- ./
;' Ііорфолого-культуральшо особенности возбудителя пузырчатой .
/'головни' изучоли'на'питательных средах:^ Сдёрова с 3&агаромі ;вле-'-
v роважидкая^Чопека^> сусло/с 3# агаром, при разных .температурных'- \ ; ;.режимах..;^,^///;(<і,^:-./,:у,/-%/: :^-//^//--^//// --/4//^^^/-/^///:/://:
';.'>/'."" ;'Гистологические исследования проводились на фиксированном ''''-/материале, восприимчивых' линий Гоьіаеіоп\;шУ/и.7018,/ устойчивых -г/ /'.' 7023 И -502; и..на '.живом материале -проростков.' линий' РоЫа'сЮп-ХХХУ.:-} у и "502- в /инкубационном периоде и/при.' развитии заболевания,-Анолйзи-
роваллоь пораненная и прилогачаек здоровая ткань всех органов
растения. По каждому варианту анализировалось І0-І5 растений а ''
по анализируемому органу растения просматривалось W)-50 ручянх '
орозов. Среза окрааивали по Кобелю в. модификации О.Б.пкхаловской
/1966/. Микрофотографированго проводилось с помояьв $отонасадки
М$Н-1 на микроскопе- МЬЛ-Э. .,.'.-.
Активность охислительпо-восстснокітедьцих ферментов опродедя-ди биохимлчоеккм методой: пер оке і:," аз и и полкіо[;олоксі:дази по Бол- ' рюшу /1951,195ч/; каталазы - по количеству разлоинззейся перекиси /Пл о а ко в, 1968/. Сумма фонол ышх совдкизивЯ определялись титро-метрическим методоы Лйвенталя /Запромётов, 1974/.
Изучение ультраструктури взаимоотношении U.noyulo с тканями растения-хозяина проводилось на проростках контрастних по ус-* тойчивости линпП кукурузы / ГоМосІо». ХХХУ и 502/ в инкубационном периоде к при развитии заболевания в следующих вариантах: пораженная тчань листа; внеане здоровая ткань, прилегающая к поражен- кой и ткань диета незарахеїшого проростка. Материал фиксировался по методике Г.1-(иллонга 0illlong,I96I) и заключался s епоксидну» смолу Зпон С-2. Срезы готовились на УКТП ЭК, контрастировали по РеВіюльдсу (ввупоі<зв,ІУ63). Просмотр и фотографирование, проводились на электронном микроскопе C^A-it.
Результат» лабораторных и полевых исследований натематически обработаны по Стьюденту-Фкзеру (Пдохинский, IS7Q).1
