Введение к работе
Актуальность проблеми. Бо всем іатрв кз-за болезней сельскохозяйственных культур теряется пржерко 600 шш.т продукции в год, на которых 135 млн. т приходится па основной источник питания - хлебные злаки (Jaras, 1G81). К числу опасти болезней зерновых относится септориоз, вызывавши пзсоверЕэкпьаа гриба» si га рода Septoria. Наиболее распространений! и вредоносным срэди hie является Septoria nodorum Eork., пграантирув-щгій на станице и других злаковых. При порагзнии раетошй тгз-ницн септоряозом потери урогая в зависимости от условій достигают 25-40% (Васецкая и яр., 1933, Mitten»іег, Hoffman, 1985),. а в период эпифнтотии - до 55% (Jacobsen, 1977).
Для разработіш научно-обоснованней системы защити растений от болезней, в том числз и от еэпторлоза, создашш новых более з&Еектквяых фунгицидов больше значеній jg'Sst изучение фганолого-бшхишчееких свойств не только растешй, но и самого возбудителя заболевания.
Из литературы известно, что детерминантами патогешости ряда бактерий и грибов могут служить ферменты (Lustsdsn, Bateiran, 1988; Lovrekovich et al., 1S67), токсины (Нйкуленко, Чкзяиков, 1987; Toxins..., 1981), регуляторы роста, в частности яндолилуксуская кислота (йэсуре, йоизя, 1985; Ушгов, 1990). Ведущую роль среди них на начальных этапах патогенеза играют пектолитические и целлюлолитическне ферменты, способствующие проникновению возбудителя в растение и последухЕзэму распрсст-ранешео его в тканях хозяина (Васильева и др., 1984; Hasija, Snawdhury, 1980).
В ряде работ (Бородин, 1978; Гусева, 1980) показано существование корреляционных зависимостей ыелду активность» гид-ролаз и агрессивностью (вирулентностью) патогенов.
Известны отдельные работы, посвяпзэнные изучению роли гид-ролаз и в патогенезе септориоза. Однако данные исследования проводились или на другом представителе рода септория, а именно Septoria tritici (Onogur, 1977; 1978), или в них изучалась только часть ферментов из всего комплекса гидролаз, деградіфу-кцих клеточные стенки растений (Пзрескпкин, Коваленко, 1988).
В связи с этим, изучение активности неполитических, цел-
лшоллтичееких ферритов и коилаказы у кзолятов гркба Septoria nodorum Berk, и их возможной роли в патогенезе септоряоэа является актуальным и имеет как теоретическое, так и практическое значение.
Дель и задачи исследований. Целью настояний работы явилось изучение активности пектолитйческих, цэллхмюлитических ферментов и ксиланазы у изоллтое гриба Septoria nodorum Berk, и их вовшжной роли в патогенезе септорпоза.
Исходя из намеченной цели, были поставлены следующие задачи:
-
Изучить динаюку роста и спорулящш гркба при выращй-ванки его в чистой культуре.
-
Определить аютшность внутри- и внеклеточных фэркэнтов гркба в процессе роста его в чистой культуре.
-
Проследить изменения активности гидролаз в процессе прорастания спор.
-
Провести сравнительное изучение активности фериэнтов у иэолятов гркба, раэличаасщекся по зколого-гєографіїчееіошу про-исяоидеяию и патогенности.
-
Изучить изменение активности фэрьсентов и их роль в системе "растение-хозяин - патоген".
Научная новизна и практическая ценность работы. При изу-чении фитопатогенного гркба Septoria nodorum Berk, наші впервые был выявлен ряд закономерностей.
Проведен систематический анализ роста гркба S. nodorum и его ферментативной акгиЕности в чистой культуре. Показано, что иаксишльиая активность ферментов полигалактуроназы, комплекса цаллвлаз и ксиланазы приходится на экспоненциальную Фазу роста гриба (5-7-е сутки). Переход гркба к продуцированию пикноспор сопровождается сшизниэм активности ферментов.
Установлено, что гриб S. nodorum в процессе роста не только синтезирует, но и усиленно секретирует пектолитические, цзллюшлкткческне ферменты и ксиланазу в окружаяцую инкубационную среду. Обнаружена тесная прямая связь мекду патоген-ностью различных иаолятов гриба и активностью изученных фер-
- з -ментов. Показано, что раствори ферментов, выделенных из
мицелия гриба, способны вызывать на листьях повреждения, характерные для септориоза.
Установлено, что инфицирование растений пивницы еепторио-зом приводит угв на ранних этапах к значительному усиленно в листьях активности пектолитичееких и целлшолктических фэриен-тоз. йяаяэна ползлгеельпая роль конов Са+4, способных ингиби-ровать активность Фэркзнтоз, в повквнии устойчивости растения ппэницы к еепториозу.
1 основе полученных данных разработаны "Рекомендации по направленному синтезу фунгицидов, предназначенных для борьбы с септориогом". Результаты исследований иогут быть тшсзэ использованы для изучения природы иммунитета и в работах по созданию новых устойчивых к септоркозу сортов лззэницы.
Составлена "Штодкка определения активности пектолитичееких, целлюлолятичееіаж ферментов и ксилзнааы в культуре фито-патогенного гркба Soptoria nodorira Вэгк.", которая мозэт использоваться спецЕЗжстакгі в области молекулярной биологии и биохимии иммунитета растений. .
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-теоретических конференциях ЕйСХЙ (1981, 1S88), кон-ферэнциях шлодых ученых во БНИЙФ (1932, 1985), VIII конференции по спсрозет растениям Средней Азии и Казахстана (Ташкент, 1SS9), I и II Есєсокзном совеїцаніпх по физиолого-биохиынчесгам основам июдунитета сельскохозяйственных растений к грибным болезням (Уфа, 1988, 19S0).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 176 страницах ыаашнопксного текста, включает 33 таблицы и 9 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описанкя материала и методов исследований, 4 глаз собственных исследований, заключения, выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Список цитируемой литературы включает 188 работ, в том числе 120 иностранных.
