Введение к работе
Актуальность проблемы. Вирус табачной мозаики (ВТМ) является одним из самых контагиозных фитопатогенных вирусов, который поражает большое число видов растений из различных семейств и тем самым наносит огромный экономический ущерб растениеводству, главным образом, овощеводству, декоративному цветоводству и садоводству. К настоящему времени идентифицировано более 300 штаммов ВТМ, поражающих самые разнообразные растения дикой и культурной флоры (Nagaietal., 1987).
Только на юге Дальнего Востока России выявлено уже около 10 штаммов ВТМ, поражающих перец, декоративные культуры, картофель и травянистые растения. Благодаря новым исследованиям число их ежегодно увеличивается. В последние годы штаммы ВТМ стали причиной снижения урожайности овощных культур - томатов, возделываемых как в открытом, так и закрытом грунте (Толкач, Гігутова, 1998), перцев, баклажанов и др. Поэтому актуальность изучения штаммов ВТМ не вызывает сомнений. Представляется необходимым изучать не только свойства этих штаммов, но и определять их групповую принадлежность в рамках одного вида.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы состояла в изучении биологических, физико-химических, антигенных и цитопатогенных свойств штаммов ВТМ, идентифицированных на юге Приморья на овощных культурах - перце (ВТМп), томате (ВТМт) и баклажане (ВТМб) и отнесении их к определенной группе штаммов в пределах вида. Кроме того, планировалось провести сравнительный аналігз изучаемых штаммов и некротического штамма ВТМ (ВТМпн), описанного ранее на перце (Толкач, 1995), который отличается тем, что не заражает
4
системно табак настоящий (Nicotiana tabacum L. cv. Samsun),
томат съедобный (Lycopersicon esculentum Mill.) и вызывает на
большинстве тест-растений реакцию локально-некротическую.
При этом ставились следующие задачи:
-
выявить экспериментальный круг растений-хозяев и провести сравнительный анализ симптомов, вызываемых исследуемыми штаммами на них;
-
изучить внутриклеточные вирусные включения, индуцируемые каждым штаммом;
-
получить данные о физических и физико-химических свойствах вирусных частиц;
-
исследовать антигенные свойства штаммов и выявить
вирус- и штаммоспецифическне эпитопы капсидных белков для определения степени антигенного родства штаммов;
-
изучить ультраструктуру клеток листьев N. tabacum cv. Samsun, инфицированных исследуемыми штаммами;
-
провести классификацию штаммов по группам в пределах одного вида Tobacco mosaic vims рода Tobamovirus.
Научная новизна. Изучены три новых штамма ВТМ, поражающие овощные культуры на юге Дальнего Востока России. Штамм ВТМ из баклажана выделен в России впервые. В результате проведенного комплексного исследования различными методами (биологическими, физико-химическими, иммунохнмическимн, цитологическими) дана сравнительная характеристика изучаемым штаммам; выявлен экспериментальный круг растений-хозяев, изучены симптоматология, внутриклеточные включения, ультраструктурные аспекты взаимодействия с клетками, физико-химические свойства и штаммоспецифическне эпитопы капсидных белков. Проведенные исследования дали возможность
пополнить новыми представителями штаммов ВТМ две группы - томатную и табачную.
Практическая значимость работы. Получены диагностические антисыворотки к ВТМб и ВТМпн. Показано, что наиболее активным нммуногеном является ВТМб. Рекомендуется использовать этот штамм для получения антисыворотки высокой специфичности и активности с целью разработки иммунодиагностикума, с помощью которого можно будет выявлять штаммы ВТМ на овощных культурах не только в лабораторных, но и в полевых условиях.
Выявленные вирусные включения исследуемых штаммов ВТМ могут использоваться как диагностический тест для идентификации штаммов ВТМ по группам.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международной научной конференции "Актуальные проблемы фитовирусологии и защиты растений" (г. Минск, 1997); 9-ой международной конференции "Вирусные болезни овощных культур7' (г. Турин, Италия, 1998); научно-практической конференции "Генофонд растении Дальнего Востока России" (г. Владивосток, 1998); международном симпозиуме по физиологии растений (г. Москва, 1999); XVIII Российской конференции по электронной микроскопии (г. Москва, Черноголовка, 2000).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, экспериментальной части, состоящей
из 3 глав, обсуждения результатов, выводов и списка использованной литературы, состоящего из 175 источников, в том числе - 111 иностранных авторов. Работа изложена на 126 страницах, включает 5 таблиц и 24 рисунка, на 2-х из которых представлена 21 микрофотография.
В обзоре литературы дана общая характеристика ВТМ, приведены сведения по распространению вирусов в растениях, симптомам пораженных растений, кругу растений-хозяев, штаммовому разнообразию ВТМ; отдельно рассмотрены штаммы ВТМ, поражающие томаты, перцы и баклажаны и классификация штаммов ВТМ.