Регуляция устойчивости фитопатосистем с помощью вторичных метаболитов растений
Анализ свойств вторичных метаболитов растений - стероидных гликоалкалоидов и гликозидов, обеспечивающих многофункциональную саморегуляцию живых систем. Анализ особенностей их воздействия на мембраны, энергетический потенциал клеток, гормональную систему.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.11.2020 |
Размер файла | 46,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
РЕГУЛЯЦИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ФИТОПАТОСИСТЕМ С ПОМОЩЬЮ ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ РАСТЕНИЙ
Н.Н. БАЛАШОВА, А.А. ЖУЧЕНКО, В.Ф. ПИВОВАРОВ,
И.Т. БАЛАШОВА, Е.Г. КОЗАРЬ, А.В. БЕСПАЛЬКО, О.Н. ПЫШНАЯ,
П.К. КИНТЯ, Г.А. ЛУПАШКУ, Н.Е. МАЩЕНКО, С.А. ШВЕЦ, В.А. БОБЕЙКЭ
Рассматриваются свойства вторичных метаболитов растений -- стероидных гликоалкалоидов и гликозидов, обеспечивающие многофункциональную саморегуляцию живых систем: воздействие на мембраны, энергетический потенциал клеток, гормональную систему, а также метаболизм патосистем. Обсуждается возможность создания современных экологически безопасных систем защиты растений на основе использования вторичных метаболитов растений, которые позволяют повысить жизненный статус растений-хозяев в агроценозах.
стероидный гликоалкалоид гликозид растение
Смена столетий обычно сопровождается революционными изменениями во всех сферах деятельности общества, в том числе и в такой наиважнейшей, как сельское хозяйство. Интенсивное земледелие XX века при усиленном применении химических средств повышения продуктивности растений привело к значительному загрязнению окружающей среды. Вместе с тем в результате несбалансированного использования пестицидов, не согласующегося с иммунным статусом возделываемых растений, потери урожая от вредных организмов не только не уменьшились, но в ряде случаев возросли (1). И хотя в конце XX века ежегодно удавалось предотвращать утрату продукции растениеводства по этой статье на сумму 160 млрд долларов, потери оцениваются суммой в 244 млрд долларов (2). Поскольку традиционные методы повышения урожайности влекут за собой ряд негативных последствий, внимание начинают привлекать необычные способы защиты растений от болезней и вредителей и повышения урожайности, заключающиеся в стимуляции природных систем защиты -- иммуномодуляции. Опыт исследований иммунитета человека, животных и растений свидетельствует о многообразии защитных реакций (3), сведения о которых слишком разрозненны, для того чтобы в полной мере использовать их для улучшения существующих систем земледелия. По нашему мнению, к изучению и использованию иммунного статуса растений-хозяев следует подходить с системных позиций. Многолетние исследования индукторов и факторов фитоиммунитета (вторичные метаболиты дикорастущих и культурных растений), проведенные в 70-90-х годах XX века в Институте экологической генетики АН Молдавии и продолжающиеся сейчас во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК), позволили открыть новую страницу в области регуляции иммунитета и защиты растений в целом.
В растениях наряду с белками, нуклеиновыми кислотами, полисахаридами и другими биополимерами (непременными компонентами всех растительных организмов) встречаются вещества с более низкой молекулярной массой -- вторичные метаболиты, которые, накапливаясь в значительных количествах в ответ на стрессовые факторы, оказываются ценными сырьевыми источниками биологически активных соединений. К вторичным метаболитам относятся также стероиды, локализованные чаще всего в клеточных мембранах и выполняющие функцию биорегуляторов при обмене веществ. Стероиды растений биогенетически взаимосвязаны и составляют своеобразную группу, включающую стерины, желчные кислоты, половые и кортикоидные гормоны, регуляторы метаморфоза насекомых, карденолиды, стимуляторы роста, витанолиды, фитоалексины, стероидные алкалоиды и гликозиды.
В 70-х годах XX века в Институте химии АН Молдавии академиком Г.В. Лазурьевским и его учениками из культурных и дикорастущих растений была выделена большая группа стероидных алкалоидов и гликозидов и выявлена их противоопухолевая активность (совместно со Всесоюзным онкологическим центром АМН СССР) (4-6).
В конце 70-х годов прошлого столетия в Молдавском НИИ орошаемого земледелия и овощеводства (г. Тирасполь) впервые была показана возможность использования стероидных алкалоидов и гликозидов в сельском хозяйстве для оценки и повышения устойчивости растений к биотическим стрессам. Системная оценка представителей рода Lycopersicon Tourn. позволила выделить биохимический маркер (стероидный алкалоид -томатина), коррелирующий с устойчивостью к вредителям и болезням. Дикорастущие виды и полукультурные разновидности с высоким содержанием -томатина в листьях и плодах и низким в корнях обладали относительной устойчивостью к возбудителям фитофтороза, вирусу табачной мозаики (ВТМ), колорадскому жуку и в то же время повреждались галловой нематодой. Виды растений с высоким содержанием -томатина в корнях и пониженным в листьях оказались устойчивыми к галловой нематоде, вертициллезу, фузариозу, но поражались колорадским жуком, фитофторозом и ВТМ, причем к концу вегетационного периода наблюдалось резкое уменьшение содержания этого соединения во всех органах (7, 8). Изменчивость по содержанию -томатина в онтогенезе растений специфична для каждого вида, сорта, образца. Так, скороспелые формы, обладающие высокой интенсивностью метаболизма -томатина, более восприимчивы к Alternaria solani Sor. и Septoria lyсopersici Speg., что, однако, зависит от воздействия внешних факторов -- водообеспеченности и обработки фунгицидами. При этом использование фунгицидов, эффективных против альтернариоза, септориоза и других заболеваний, увеличивает содержание -томатина в растениях в 1,5-2 раза, что в последующем повышает их резистентность (9). Гибридологический анализ показал, что различия форм томата по содержанию -томатина контролируются небольшим числом главных генов, причем низкое содержание алкалоида обусловлено рецессивным состоянием последних. По данным гибридологического анализа, признаки фитофтороустойчивости и содержания -томатина косегрегируют (10). Показано, что -томатин и продукты его гидролиза могут ингибировать или стимулировать рост и развитие мицелия Phytophthora infestans DB, A. solani, S. lycopersici, Verticillium albo-atrum Reinke & Bertold и репродуктивную активность ВТМ in vitro (11). Характер реакции зависит от дозы и качественного состава гликоалкалоида, добавляемого в питательную среду или инфекционный сок (в случае с ВТМ).
На основе томатиновых тестов разработан ряд методов, которые дают возможность сократить время оценки устойчивости в 6-12 раз, значительно уменьшить затраты на проведение искусственного заражения, определить сроки химической обработки для защиты от патогенов и прогнозировать эффект от применения пестицидов, а также ускорить получение информации о наследуемости признака горизонтальной устойчивости к фитофторозу у конкретных форм (10, 12-15). Запатентован способ оценки in vitro вирулентности рас Ph. infestans, позволяющий регулировать их агрессивность (16). Изданы «Методические указания по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта», с помощью которых получен фитофтороустойчивый сорт томата «Нистру» (17, 18). Следует отметить, что сорт Нистру использовали как исходный материал, на основе которого во ВНИИССОК уже в 1999 году был создан сорт томата Патрис, обладающий горизонтальной устойчивостью к фитофторозу (19). Это подтверждает как перспективность применения томатиновых тестов в селекции, так и преемственность исследований по этой проблеме в странах СНГ.
Высокая результативность практического использования томатиновых тестов заставила задуматься о механизмах действия -томатина. Стероидная природа и противоопухолевая активность этого соединения могли свидетельствовать о его принадлежности к фитогормонам. Известно, что широко распространенный регулятор роста гиббереллин имеет биогенетическое родство с терпенами. Стероидные гликозиды иначе называют сапонинами, к классу которых относятся и тритерпеновые гликозиды. Некоторые исследователи причисляют к классу стероидных гликозидов также стероидные алкалоиды типа спиросолана, что вполне правомерно, так как они имеют сходную структуру и являются азотистыми аналогами первых. Группа спиросоланов содержит агликоны -- соласодин и томатидин, а в молекуле -томатина агликон спиросоланового типа (томатидин) связан остатками галактозы, ксилозы и двумя остатками глюкозы. Следовательно, стероидный гликоалкалоид -томатина имеет родство с терпеновыми соединениями, которые являются в эволюционном аспекте наиболее древними регуляторами роста и развития растений: их возраст составляет около 2 млрд лет (20). Показано, что алифатические, или моноциклические, сесквитерпены и полигидростероиды, обнаруженные в больших количествах у некоторых видов растений, обладают гормональной активностью для насекомых (21), а известные гормоны роста и развития высших растений гетероауксин и гиббереллин впервые были выделены из грибов (22). При изучении особенностей прорастания конидий Peronospora destructor (Berk.) Casp. было выявлено повышенное содержание ауксинов как в пораженной ткани лука, так и в спорах патогена (23). Метлицкий с соавт. (1968) и Кораблева (1974) экспериментально подтвердили высказанное ими же предположение о том, что одни и те же вещества могут ингибировать как размножение паразитов, так и развитие самого растения во время глубокого покоя при хранении (цит. по 10).
В соответствии с представлениями о функциональной активности фитогормоны в первую очередь действуют на транспортную РНК, принимая таким образом участие в синтезе белка-фермента (23). При этом активность свободной РНК-азы значительно возрастает (24). При оценке динамики включения меченого 32Р в РНК была обнаружена высокая удельная активность последней только на начальных этапах развития болезни, а через 5-7 сут после заражения особых различий по этому показателю у здоровых и больных растений уже не наблюдали. В случае заражения листьев растений, устойчивых к Puccinia graminis Pers., не выявлено повышения удельной радиоактивности РНК даже на ранних этапах развития болезни (25). Мы предполагаем, что действие общего регулятора роста и развития для растений и патогенов на генном уровне осуществляется посредством функционального аллелизма. При этом общие биорегуляторы депрессируют функционально аллельные гены у растений и их специфических патогенов, обеспечивая тем самым синтез родственных или комплементарных белков-ферментов, которые в свою очередь обусловливают успешное развитие патогенов на специфических растениях-хозяевах при биологической совместимости (реакция восприимчивости) или в противоположном случае -- образование других механизмов реакции устойчивости.
Высказана гипотеза о том, что общность регуляторов роста и развития у растений и специфичных патогенов есть результат их длительной сопряженной эволюции на самых ранних этапах развития, а явление устойчивости/восприимчивости высших растений к различным болезням и вредителям отражает наиболее древний механизм взаимодействия видов в биоценозе (8, 10, 26).
Конкретные данные о гормональной активности -томатина появились в 1992 году в результате совместных исследований, проводимых в Институте генетики АН Молдавии и АН Белоруссии. Волынец с соавт. показали, что степень поражения грибными болезнями посевов ячменя уменьшалась при обработке последних растворами -томатина в концентрациях, не оказывающих ингибирующего действия на рост мицелия в чистой культуре (27). Эти данные послужили основанием для исследования гормональной активности -томатина в системе биотестов: для оценки ауксиновой активности определяли прирост колеоптилей пшеницы сорта Мироновская 808 и степень укоренения черенков фасоли сорта Сакса; гиббереллиновой активности -- прирост эпикотилей карликовых форм гороха; цитокининовой активности -- интенсивность синтеза амарантина в изолированных семядолях щирицы и старения листьев ячменя. Авторы пришли к выводу, что -томатин ингибирует ауксиновую, гиббереллиновую и особенно цитокининовую активность, то есть обладает гормональным действием (27).
Второй этап наших исследований был посвящен изучению биоактивности кислородных аналогов стероидных гликоалкалоидов -- стероидных гликозидов. Материалы об особенностях строения, физико-химических свойствах и биологической активности стероидных гликозидов, возможностях их использования в качестве противоопухолевых, антисклеротических и других лекарственных средств обобщены и опубликованы нами ранее (28). Поэтому мы остановимся на сведениях, касающихся влияния стероидных гликозидов на фитопатогены. Анализ фунгитоксичности 40 новых стероидных гликозидов, определяемой по ингибированию роста мицелия Ph. infestans (paca Т1) в чистой культуре (эталон -тома-тин), показал, что, как правило, наибольшей активностью обладают спиростаноловые соединения. Фуростаноловые гликозиды оказываются неактивными, в слабой степени тормозят, а в отдельных случаях даже стимулируют рост мицелия гриба. Выявлена зависимость степени фунгитоксичности от типа агликона и количества олигосахаров в углеводной цепи: наибольшей активностью обладают гликозиды спиростанолового ряда (из растений агавы американской, функии, дигиталиса, семян томата), а также фуростанолового ряда (из семян перца), имеющие более длинную углеводную цепь. Аналогичные результаты были получены и для возбудителя увядания перца V. albo-atrum в культуре in vitro. Отмеченная закономерность объясняется нарушением холестеринового слоя клеточных мембран грибов при взаимодействии с гликозидом. Так, при сопоставлении данных, полученных нами и Кинтя с соавт., мы обратили внимание на то, что стероидные гликозиды, образующие нерастворимые комплексы с холестерином, характеризуются повышенной фунгитоксичностью (цит. по 28). Такая же корреляция наблюдалась и при анализе гемолитической активности стероидных гликозидов, на основании чего был разработан метод определения их фунгитоксичности. Показано, что гемолитически активные стероидные гликозиды (45 мкг/мл и ниже), обладающие высокой способностью к комплексообразованию с холестерином (600 мкг/мл и ниже), являются фунгитоксичными (29).
Итак, на чистых культурах грибов -- возбудителей болезней пасленовых было показано, что стероидные гликозиды являются биорегуляторами (преимущественно ингибиторами) роста и развития этих грибов in vitro, причем наибольшей активностью характеризуются соединения спиростанолового ряда, имеющие длинные углеводные цепи. Выявленные закономерности нашли применение при определении фунгитоксичности суммарных эндогенных стероидных гликозидов, содержание которых в растениях-хозяевах может служить тестером при оценке устойчивости последних (29-32). В то же время при исследовании механизма фунгицидной активности конкретных стероидных гликозидов томатонина и томатозида на модели Fusarium oxysporum f. lycopersici (Sacc.) Snyder & Hansen мы установили, что, ингибируя рост мицелия, эти соединения одновременно стимулируют образование конидий -- бесполого спороношения гриба (33). В связи с этим было проанализировано действие этих стероидных гликозидов на представителей других видов рода Fusarium (F. culmorum (W.G.Sm.) Sacc., F. graminearum Link. и др.). Почти все испытанные стероидные гликозиды при низких концентрациях (10-3-10-4 %) подавляли линейный рост и уменьшали плотность мицелия, а также снижали интенсивность споруляции колоний грибов в чистой культуре; в то же время молдстим (из семян перца) и мелонгозид способствовали увеличению выхода колоний грибов при заражении семян пшеницы и тритикале. И только два гликозида из растений Funcia ovata L. (гептаозид(25R)-фурост-5-ен,3, 22,26-триола и функиозид F) как при совместном действии (триозид диосгенина), так и порознь обладали стабильным фунгитоксическим эффектом in vitro и in vivo: повышение всхожести семян, снижение степени поражения и распространения заболевания в популяции растений-хозяев. При этом для достижения нужного эффекта in vivo следовало использовать более низкие концентрации действующего вещества (10-3-10-5 %), что, вероятно, обусловлено функционированием механизма защиты растения-хозяина (34, 35). В дальнейшем механизмы фунгитоксичности стероидных гликозидов были изучены более подробно.
Известно, что изменение проницаемости клеточной мембраны и способности к фотосинтезу является важнейшим элементом регуляции растением-хозяином биотического стресса. При обработке в контролируемых условиях семян пшеницы и тритикале культуральным фильтратом (КФ) F. graminearum Link. и молдстимом установлено, что проницаемость плазмалеммы выше в корнях и при использовании КФ увеличивается в бульшей степени (в 1,7 и 1,3 раза соответственно у пшеницы и тритикале), чем при действии молдстима (в 1,2 и 1,1 раза соответственно у пшеницы и тритикале) (36). Однако при совместной обработке семян КФ и молдстимом обнаружено значительное снижение проницаемости плазмалеммы -- в 1,6 и 1,1 раза соответственно у пшеницы и тритикале. Этот факт можно объяснить, по-видимому, тем, что молдстим ингибирует ферментативную активность КФ или включает механизмы, препятствующие выходу электролитов из клетки. В дальнейшем было показано, что один из механизмов контроля проницаемости плазмалеммы с помощью стероидных гликозидов при фузариозной инфекции реализуется посредством поддержания или повышения содержания гидроксипролина, который подвергается деструкции под влиянием патогена.
При исследовании влияния стероидного гликозида павстима на содержание фотосинтетических пигментов в растениях пшеницы и тритикале при заражении F. graminearum было показано, что это соединение стимулирует образование хлорофиллов а и б, а также каротиноидов. Так, при совместном действии павстима и КФ изучаемые показатели возрастали по сравнению с таковыми растений, выращенных из семян, обработанных только КФ: у пшеницы -- соответственно в 1,7; 1,4 и 1,5 раза, у тритикале -- в 1,2; 1,5 и 1,2 раза. Следовательно, стероидные гликозиды регулируют проницаемость плазмалеммы и содержание фотосинтетических пигментов у растений пшеницы и тритикале при фузариозной инфекции.
Фунгитоксический и иммуномодулирующий эффекты ряда стероидных гликозидов были использованы для повышения устойчивости растений пшеницы к корневым гнилям in vivo (37). Для снижения токсичности и повышения эффективности химического препарата «байтан» применяли совместную обработку семян пшеницы сорта Одесская 51 этим препаратом и молдстимом (0,1 г/л), причем концентрация протравителя была снижена в 4 раза по сравнению с применяемой при традиционной обработке -- с 30 до 7,5 г/л. При этом энергия прорастания и всхожесть семян повысились соответственно на 33 и 14,5 % по сравнению с контролем (необработанные семена). Степень поражения растений снизилась на 1,9 и 2,3 балла, масса сухого вещества возросла на 67,3 и 42,2 % соответственно при оптимальной (20/17 оС, день/ночь) и пониженной (11/7 оС, день/ночь) температурах (37). Эти данные свидетельствуют об иммунорегулирующем эффекте экзогенных стероидных гликозидов при биотическом и абиотическом стрессах.
Однако физиологическая роль, функции и возможный механизм действия экзогенных стероидных гликозидов все же оставались недостаточно выясненными. Поэтому в 1992 году наряду с изучением гормональной активности -томатина мы провели тестирование десяти фуро- и спиростаноловых стероидных гликозидов по всем анализируемым показателям, причем цитокининовую активность оценивали по трем биотестам: задержка разрушения хлорофилла в сегментах листьев ячменя; синтез антоцианов в изолированных семядолях щирицы; образование хлорофилла в семядолях огурца (38).
Исследуемые вещества в концентрациях от 0,02 до 25 мг/л замедляли разрушение хлорофилла в сегментах листьев ячменя на 30-60 %; у гликозидов спиростанолового ряда выявлена максимальная активность при более низких концентрациях и в более узком диапазоне, чем у таковых фуростанолового ряда. При увеличении концентрации стероидные гликозиды, наоборот, снижали содержание хлорофилла на 20-40 %. Характерно, что и в этом случае спиростаноловые гликозиды были активнее, чем фуростаноловые. Действие стероидных гликозидов при совместном использовании с кинетином значительно усиливалось, причем эффект был максимальным при низких концентрациях гликозидов; в семядолях огурца активность последних также была выше, чем кинетина. В то же время стероидные гликозиды не стимулировали биосинтез антоцианов в семядолях щирицы. Следовательно, активность стероидных гликозидов зависит от теста.
При оценке совместного действия стероидных гликозидов и фитогормонов в культуре ткани томата, где контролем служила минимальная по сахарозе среда Мурасиге-Скуга (МС), не содержащая гормонов, мы установили, что добавление к последней томатозида и молдстима стимулирует морфогенез in vitro, хотя эффект стероидных гликозидов оказался, как и предполагалось, значительно слабее эффекта фитогормонов (39). На среде МС с фитогормонами (кинетин + ИУК в дозах соответственно 1,36 и 1,80 мг/л) воздействие стероидных гликозидов на морфогенез проявлялось наиболее ярко, что выражалось в усилении роста каллуса и побегообразования при добавлении томатозида и молдстима в концентрациях от 5 до 35 мг/л. Анализ динамики побегообразования показал, что интенсификация процесса шла главным образом на более поздних этапах культивирования in vitro. Как известно, на первом этапе морфогенеза in vitro важную роль играют факторы индукции, в качестве которых в данном случае выступали фитогормоны. Стероидные гликозиды действовали как дополнительные факторы регуляции -- синергисты фитогормонов: сначала они ускоряли деление клеток, затем оказывали влияние на поляризацию при дифференциации апексов, стимулируя либо развитие почек, либо рост каллуса (39). В связи с этим мы предположили, что активность фитогормонов реализуется под действием специфических вторичных метаболитов -- стероидных гликозидов.
При исследовании зависимости свойств стероидных гликозидов от их структуры (по действию на активность роста 6-суточных проростков щирицы) было установлено, что С27-стероиды и их гликозиды обладают ростстимулирующим эффектом, причем наибольшая активность отмечена при отсутствии функциональных групп или наличии оксигруппы в агликоне (40). В зависимости от тест-органа и концентрации вторичного метаболита рострегулирующий эффект одного и того же гликозида либо имел сходство с действием того или иного традиционного фитогормона, либо отличался от такового по силе и характеру. В высоких концентрациях стероидные гликозиды чаще всего вызывали на корнях эффект, аналогичный таковому при действии гиббереллина, а в низких -- индолилуксусной кислоты. Среди сильных стимуляторов выделились неотигогенин и его гликозиды, а также томатозид, содержащий в качестве агликона фуростаноловый аналог неотигогенина.
По последним данным лаборатории гаметных и молекулярных методов селекции ВНИИССОК, характер ответной реакции растений перца сладкого на действие молдстима зависит от того, на какой фазе онтогенеза проводят обработку: при действии гликозида на первых этапах развития это приводит к сдерживанию или перенастройке процессов метаболизма прорастающего семени и проростка (ретардантный эффект), а затем -- к уменьшению числа плодов на растении и увеличению их массы; на более поздних фазах развития -- к увеличению завязываемости плодов и снижению их массы (41). При этом в обоих случаях молдстим способствует наиболее полной реализации продуктивного потенциала растений перца. Сортоспецифичность реакции, вероятно, зависит от изначального содержания эндогенных гликозидов в семенах и растениях разных сортов. Эти работы являются еще одним подтверждением того, что вторичные метаболиты растений (стероидные гликозиды) являются синергистами фитогормонов. Однако в системе растение--среда огромная регуляторная роль принадлежит температуре, поэтому в условиях более сурового климата (даже в пленочных теплицах Подмосковья) необходимо использовать защитное действие изученных гликозидов в критические фазы развития растений перца сладкого с целью повышения холодоустойчивости последних. В благоприятных и оптимальных для перца условиях необходимость в такой обработке может быть обусловлена только экономической вредоносностью фитопатогенов. По результатам проведенных экспериментов был сделан вывод о том, что растение как саморегулирующаяся система для повышения устойчивости в стрессовых ситуациях использует находящиеся в семенах и других органах «биоэнергетические запасы» вторичных метаболитов предыдущего поколения -- стероидные гликозиды (41).
Подводя итоги этих исследований, мы берем на себя смелость утверждать, что стероидные гликозиды спиростанолового ряда являются, как правило, ингибиторами, а фуростанолового ряда -- стимуляторами сопряженного роста и развития растений-хозяев и патогенных грибов в патосистеме, причем они взаимодействуют с традиционными фитогормонами по принципу синергизма.
Свойства стероидных гликозидов как регуляторов метаболических процессов были изучены также на двух патосистемах с облигатным характером паразитизма патогена и различной природой генетического контроля у растений-хозяев: томат--вирус томатной мозаики (ВТоМ), слива--вирус шарки сливы (ВШС). Антивирусный эффект стероидных гликозидов впервые был установлен против ВТоМ в 1978 году. Два соединения этого класса -- аспарагозид и павстим -- снижали инфекционность ВТоМ (соответственно на 7 и 70 %) в соке листьев томата, зараженного этим вирусом. Затем был показан антивирусный эффект еще десяти соединений этого класса, и для шести из них он подтвержден in vitro (препарат очищенного вируса) и in vivo (сеянцы томата, инфицированные препаратом очищенного вируса) (42, 43). В связи с этим мы оценивали реакцию восприимчивого хозяина на действие стероидного гликозида и заражение ВТоМ по тестовым показателям: активность рибонуклеазы и содержание белков. Рибонуклеаза -- ключевой фермент клетки, который меняет свою активность в ответ на заражение вирусом, что может быть обусловлено необходимостью защиты, направленной на подавление репликации РНК вируса (44). Поэтому мы определяли активность рибонуклеазы в листьях томата сорта Тепличный 200, восприимчивого к ВТоМ, после обработки павстимом и инфицирования ВТоМ. Чередование обработки и инокуляции проводили таким образом, чтобы идентифицировать стадию инфекционного процесса, на которой гликозид проявляет ингибирующий эффект: обработка павстимом за 24 ч до инокуляции, одновременно с инокуляцией и через 1, 2, 3 и 24 ч после инокуляции. Растения, обработанные гликозидом и зараженные ВТоМ, синхронно тестировали на инфекционность. При этом повышение активности РНК-азы в 2,5 раза происходило как в случае инокуляции ВТоМ, так и обработки павстимом. После проведения серии обработок-заражений в соответствии со схемой эксперимента защитный эффект возрастал от 18 % (обработка павстимом за 24 ч до инокуляции) до 52 % (обработка павстимом одновременно с инокуляцией), а затем постепенно снижался до 17 % (обработка павстимом через 24 ч после инокуляции). Новообразование белков в листьях сверхчувствительных и устойчивых растений в ответ на заражение также считается защитной реакцией растения-хозяина (45). Аналогичный эффект наблюдается под действием индукторов интерферона (46). С помощью электрофореза в полиакриламидном геле установлено, что павстим индуцирует синтез трех новых белков в листьях восприимчивых образцов томата (Rf1 = 0,24; Rf2 = 0,40; Rf3 = 0,44). В 1983 году авторы не имели возможности выделить эти белки и определить их молекулярную массу, но последние неизменно появлялись в листьях томата при обработке павстимом (47).
Эксперименты по оценке состава белков и активности РНК-азы показали, что стероидные гликозиды определенным образом меняют метаболизм зараженного вирусом растения, активируя его защитные реакции, и тем самым индуцируют устойчивость восприимчивых форм. Как известно, индукция устойчивости сверхчувствительных растений-хозяев с помощью различных химических соединений приводит к появлению новых белков, которые связаны с механизмом защиты (45). Такие же процессы наблюдаются у сверхчувствительных и устойчивых образцов при заражении вирусами в зоне вокруг некроза (46). Изменения метаболизма белков связаны с нарушениями ультраструктуры клетки при включении механизма защиты. Так, при заражении вирусом именно в митохондриях иммунных и устойчивых сортов синтезируются новые каталитически активные и структурные белки (48). Поэтому на следующем этапе исследований мы выявляли изменения, происходящие под действием стероидных гликозидов на ультраструктурном уровне. Работу проводили в 1983-1984 годах совместно с лабораторией внехромосомной наследственности Института генетики и цитологии АН БССР. Известно, что вирусная инфекция нарушает ультраструктуру клетки восприимчивого хозяина, вызывая деструкцию органелл -- хлоропластов (дезинтеграция тиллакоидов, увеличение количества и размеров осмиофильных липоидных глобул и крахмальных зерен) и митохондрий, что характерно также для ранних стадий старения (49, 50). Обработка павстимом способствовала восстановлению ультраструктурной организации клетки: двойной оболочки хлоропласта, структуры и оболочки митохондрий (51). Скопления вирусных частиц, наблюдаемые в зараженных растениях, были ограничены двойной мембраной.
Таким образом, за период с 1978 по 1983 год было установлено, что стероидные гликозиды обладают антивирусной активностью, которая обусловлена комплексным воздействием на патосистему (in vitro--in vivo), стимулирующим защитные реакции растительной клетки и повышающим устойчивость интактного растения. Это позволило использовать эти соединения в качестве индукторов устойчивости (фитоиммунизаторов) в полевом эксперименте. Семена томатов, обработанные водными растворами павстима, молдстима и экостима, высевали в почву. Сеянцы, выращенные из иммунизированных семян, были более сильными и устойчивыми к болезням, они зацветали и плодоносили на 7 сут раньше стандартных растений. По данным фитопатологической оценки, в результате обработки этими гликозидами степень поражения заболеваниями значительно снизилась (от 25 до 76 %). Это снижение не было абсолютным, но наблюдалось для всех заболеваний, поразивших томаты в те годы (1982-1983): ВТоМ Alternaria solani Sor. (болезни увядания), Xanthomonas vesicatoria D. и др. Урожайность при этом выросла на 11-41 %. В 1985 году на метод было получено авторское свидетельство (52). Широкое применение стероидных гликозидов в сельском хозяйстве началось в 1986 году: их использовали для повышения устойчивости и урожайности растений в 50 хозяйствах разных регионов бывшего СССР (Прибалтика, Белоруссия, Ленинградская область, Дальний Восток). Иммунизирующий эффект стероидных гликозидов был подтвержден на растениях огурца, табака, перца, баклажана, картофеля, чеснока, кормовой свеклы, розы и некоторых зерновых культур (53-57). В 1993 году молдстим, павстим и экостим были включены в «Список препаратов, разрешенных к применению в сельском и лесном хозяйстве Республики Молдова».
Регуляторные функции эндогенных стероидных гликозидов исследовали в патосистеме ВШС--слива. Шарка сливы -- наиболее распространенное и вредоносное заболевание плодовых культур в Европе (58); в последнее десятилетие XX века оно обнаружено в Южной и Северной Америке, а также в Азии (59-61). В связи с этим проблема устойчивости к ВШС приобретает глобальное значение. Слива (Prunus domestica L.) (2n = 48) -- естественный гибрид алычи (Prunus cerasifera Ehrh.) и терна (Prunus spinosa L.). Большинство признаков сливы, в том числе и устойчивость к ВШС, регулируется полигенно (62, 63). Как контролировать устойчивость к вирусу в такой патосистеме? Зная об участии стероидных гликозидов в активировании защитных реакций растений при вирусной инфекции, мы предложили использовать для этой цели биохимический маркер -- содержание стероидных гликозидов в почках сливы. Наличие гликозидов в почках, листьях, плодах, косточках и коре сливы было выявлено с помощью тонкослойной хроматографии на силикагеле G50 в 1984 году. При этом наблюдались различия по содержанию этих соединений в экстрактах восприимчивых и устойчивых форм: в экстрактах последних более интенсивная окраска пятна. Для получения информации о содержании стероидных гликозидов в экстрактах почек, листьев, плодов и косточек использовали спектрофотометр Specord 40M, который позволил выявить участие нескольких эндогенных гликозидов в патогенезе ВШС. При этом в листьях зараженных растений содержание гликозидов возрастало, а в плодах снижалось. В листьях и плодах устойчивых растений этот показатель был значительно выше на первых этапах инфицирования, а восприимчивых -- на третий год после заражения (64).
Связь между содержанием стероидных гликозидов в почках сливы и степенью поражения плодов анализировали у восьми контрастных по устойчивости сортов. Корреляция между этими признаками составляла r = -0,75 (65). Эти данные нашли подтверждение при анализе 47 ковариационных пар в полевом эксперименте. Параллельно корреляционные связи были выявлены между тремя признаками, необходимыми для оценки устойчивости к вирусу. На основе этих данных была разработана система параметров с участием биохимического маркера для оценки устойчивости растений сливы к ВШС (65): содержание стероидных гликозидов в почках r = -0,53 степень поражения плодов r = 0,63 ВШС в листьях (ELISA) r = 0,69 степень поражения листьев. Эту систему параметров применяли для оценки устойчивости сортимента сливы в Молдавии (66 сортов и 59 гибридов). В результате было отобрано 13 сортов и 9 гибридов с различными типами устойчивости и из них сформирован сортимент сливы, толерантный и устойчивый к молдавскому изоляту ВШС (66).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализируя обширный экспериментальный материал по комплексному целевому действию экзогенных стероидных гликозидов в патосистемах (in vitro--in vivo), направленному на повышение устойчивости растения-хозяина (иммунизирующий эффект), и особой регуляторной активности эндогенных стероидных гликозидов в процессах патогенеза, позволяющей использовать суммарное содержание этих соединений как тестерный показатель в селекции форм, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам, мы пришли к следующему выводу: в основе всех изученных явлений лежит единый механизм, связанный с регуляцией роста и развития патосистемы. Спиростаноловые соединения, имеющие высокую фунгицидную активность, оказались и наиболее эффективными в ингибировании опухолей у животных (28). Эти, на первый взгляд, несовместимые явления могут быть объяснены тем, что описанные соединения оказывают подавляющее действие на все быстроделящиеся клетки живых организмов. Так, в патосистеме опухоль--организм эффективны препараты, избирательно уничтожающие только быстроделящиеся и интенсивно растущие клетки опухолей, а в патосистеме растение--паразит в случае, когда таким паразитом является гриб, также присутствуют клетки, различающиеся по интенсивности роста. У патогенных грибов интенсивность роста и скорость деления клеток заметно выше, чем у высших растений, поэтому при использовании спиростаноловых гликозидов избирательно уничтожаются клетки грибов. Кроме того, гибнут, очевидно, и быстро делящиеся клетки самого хозяина, например меристематические. Последнее приводит к изменению метаболизма растения и опосредованно -- к изменению степени его поражения. Так обстоит дело, если рассматривать наблюдающиеся явления на уровне систем. Как же происходит самоуничтожение быстроделящихся клеток? Наиболее эффективные противоопухолевые, а следовательно, и фунгицидные соединения сильно изменяют проницаемость клеточных мембран, активно связывая холестерин. Благодаря этому свойству спиростаноловые гликозиды обладают избирательным цитотоксическим действием, непосредственно контактируя с мембранами митохондрий и вызывая нарушение окислительного фосфорилирования и подавление АТФ-азной активности. Например, дигитонин (пентаозид дигитогенина) разрушает плазматические мембраны и индуцирует фрагментацию мембран митохондрий (28).
Молекулярный механизм антивирусной активности стероидных гликозидов, как мы полагаем, связан с антиоксидантными свойствами этих соединений. Процесс вирусного патогенеза у восприимчивых растений сходен с таковым ускоренного старения: повышение активности окислительно-восстановительных ферментов (67-69) приводит к высвобождению перекисных радикалов, вызывающих инактивацию сульфгидрильных групп белков, активацию липаз, появление в клетках крупных капель жира, деформацию, набухание, слипание, а в некоторых случаях и разрушение митохондрий, хромосомные аберрации и автолиз (50, 70). Биоантиоксиданты направляют свободнорадикальное и ферментативное окисление по пути ферментативного окисления, то есть обладают антивирусным потенциалом (71). Из анализа полученных данных следует, что все испытанные стероидные гликозиды характеризуются антиоксидантной активностью, причем соединения фуростанолового ряда оказались более активными, чем спиростаноловые аналоги. Это объясняется большей подвижностью атома водорода гемикетальной гидроксильной группы при С22 агликона и образованием стабильного промежуточного радикала -- ингибитора (72). Наиболее высокая антивирусная активность экспериментально подтверждена для двух фуростаноловых соединений -- павстима и молдстима, которые содержат дополнительную гидроксильную группу при С22 агликона (47).
Итак, вторичные метаболиты растений -- стероидные гликоалкалоиды и гликозиды -- обладают комплексом свойств, обеспечивающих многофункциональную саморегуляцию живых систем, в том числе и патосистем. Они воздействуют на мембраны, энергетический потенциал клеток, гормональную систему и, в конечном счете, на метаболизм патосистем, повышая жизненный статус растений-хозяев в агроценозах, что является базисом для создания современных экологически безопасных систем защиты растений.
Л И Т Е Р А Т У Р А
З а х а р е н к о В.А. Создание трансгенных форм растений и использование их в практике защиты от болезней и вредителей. С.-х. биол., 2000, 3: 30-49.
Q u e r k e E.C., D e h n e H.D., S c h o n b e c k F. Crop production and crop protection. Elsvier, 1994.
Б а л а ш о в а Н.Н., Л а х м а т о в а И.Т., Л у п а ш к у Г.А. Трансгенные растения в сельском хозяйстве и возможный риск в связи с проблемами иммунитета живых организмов. С.-х. биол., 2001, 5: 3-13.
Л а з у р ь е в с к и й Г.В., К и н т я П.К., П у х а л ь с к а я Е.Ч. и др. Стероидные гликозиды, строение и биологическая активность. Химико-фармацевтический журн., 1977, 6: 19-29.
С о ф ь и н а З.П. Модели и методы, применяемые для отбора противоопухолевых препаратов в СССР и за рубежом. Вопросы онкологии, 1976, 4: 82-86.
С о ф ь и н а З.П. Современные экспериментальные подходы к изучению противоопухолевой активности новых веществ. М., 1977: 153-161.
Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Результаты биохимической, фитопатологической и цитологической оценки рода Lycopersicon Torn. в условиях орошаемого земледелия Молдавии. В сб.: Орошаемое земледелие и овощеводство (селекция и агротехника томатов). Кишинев, 1972: 3-50.
Ж у ч е н к о А.А. Генетика томатов. Кишинев, 1973.
Ж у ч е н к о А.А., Б а л а ш о в а Н.Н., А н д р ю щ е н к о В.К. О роли гликоалкалоида -томатина в устойчивости томатов к болезням и вредителям. С.-х. биол., 1975, X, 3: 451-453.
Б а л а ш о в а Н.Н. Фитофтороустойчивость рода Lycopersicon Torn. и методы использования ее в селекции томата. Кишинев, 1979.
Б а л а ш о в а Н.Н., Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К. и др. -Томатин -- возможный ингибитор возбудителей болезней и вредителей томатов. Кишинев, 1976.
Ж у ч е н к о А.А., Б а л а ш о в а Н.Н., А н д р ю щ е н к о В.К. и др. Способ оценки фитофтороустойчивости сортов томатов. А.с. СССР № 394016. Бюл. изобр. и откр., 1973, 34.
Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Способ оценки нематодоустойчивости сортов томатов. А.с. СССР № 404452. Бюл. изобр. и откр., 1973, 44.
Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Способ определения сроков химической защиты растений. А.с. СССР № 466867. Бюл. изобр. и откр., 1975, 14.
Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Способ диагностики воздействия химических средств защиты от болезней на растения. А.с. СССР № 470282. Бюл. изобр. и откр., 1975, 18.
Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К., Б а л а ш о в а Н.Н. Способ определения вирулентности растений Phytophthora infestans de Bary. А.с. СССР № 474557. Бюл. изобр. и откр., 1975, 23.
Методические указания по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта. М., 1986.
С т р е л ь н и к о в а Т.Р., М а ш т а к о в а А.Х., Ж у ч е н к о А.А. и др. Сорт томата Нистру. А.с. СССР № 2641. Районирован в 1978 г.
Б а л а ш о в а Н.Н., Г у р к и н а Л.К., К о н д р а т ь е в а И.Ю. и др. Сорт томата Патрис. А.с. № 29891. Зарегистрирован в Госреестре селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ. М., 1999.
L e v i n s o n H.L. Zur Evolution und Biosinthese der Terpenoiden Pheromone and Hormone. Die Naturwissenschaften, 1972, 59, 11: 477-484.
Ч е к м е н е в С.Ю. Использование аттрактантов и гормональных препаратов для борьбы с вредными насекомыми. В сб.: Основные направления в развитии биологического метода защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов за рубежом. М., 1972: 1-58.
K ц g l F., H a a g e n - S m i t A.J., E r x l e b e n H. Ьber einneues Auxin (Heteronuxin) ane Harn, II Mitteilung ьber pflanzlichen Wachstumstclle. J. Phys. Chem., 1933, 228: 90-103.
Т а л и е в а М.Н. Физиологические особенности прорастания конидий Peronospora destructor (Berk.) Casp. В сб.: Биохимия иммунитета и покоя растений. М., 1969: 121-125.
O v e r b e a k J. Plant hormones and regulators. Cibberellins, cytokinins and auxins may regulate plant growth and nucleiс acid and enzyme synthesis. Science, 1966, 152, 3722: 721-722.
Н и л о в а В.П. Биохимическая характеристика стеблевой ржавчины пшеницы (Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici Briks et Henn). Тр. ВНИИ защиты растений. М., 1966, 26: 5-22.
Б а л а ш о в а Н.Н., Ж у ч е н к о А.А., А н д р ю щ е н к о В.К. Взаимодействие гормонов высших и низших организмов как фактор иммунитета растений. Тез. докл. XII Междунар. бот. конгр. Л., 1975.
В о л ы н е ц А.П., К а р о з а С.А., Б о б е й к о В.А. и др. Исследование гормональной активности стероидного гликоалкалоида -томатина. Вести АН Беларуси (сер. биол. наук), 1992, 2: 111-112.
К и н т я П.К., Л а з у р е в с к и й Г.В., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Строение и биологическая активность стероидных гликозидов ряда спиростана и фуростана. Кишинев, 1987.
Б а л а ш о в а Н.Н., Ж у ч е н к о А.А., К и н т я П.К. и др. Способ определения фунгитоксичности стероидных гликозидов. А.с. СССР № 820768. Бюл. изобр. и откр., 1981, 14.
Ж у ч е н к о А.А., К и н т я П.К., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Способ оценки фитофтороустойчивости сортов томатов. А.с. СССР № 895365. Бюл. изобр. и откр., 1982, 1.
К и н т я П.К., Б а л а ш о в а Н.Н., Г у ц у Е.В. и др. Способ оценки устойчивости сортов перца к вертициллезному увяданию. А.с. СССР № 1139389. Бюл. изобр. и откр., 1985, 6.
Б л а н к Э.И., Ж а к о т е А.Г., К и н т я П.К. и др. Способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы. А.с. СССР № 1416070. Бюл. изобр. и откр. 1988, 30.
К и н т я П.К., Б а л а ш о в а Н.Н., Д е м и д о в Е.С. и др. Способ получения стероидных гликозидов, обладающих антимикробным действием. А.с. СССР № 990230. Бюл. изобр. и откр., 1983, 3.
Л у п а ш к у Г.А., М о р а р ь В.И., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Питательная среда для выделения фитопатогенных грибов из семян тритикале. А.с. СССР № 1513028, АО1 № 63/00 от 8 июня 1989 г.
Л у п а ш к у Г.А., М о р а р ь В.И., Б а л а ш о в а Н.Н. и др. Питательная среда для выявления скрытой грибной инфекции семян тритикале. А.с. СССР № 1526220, АО1 № 63/00 от 1 августа 1989 г.
Л у п а ш к у Г.А. Иммунологические основы устойчивости культуры тритикале к фузариозу. Докт. дис. Кишинев, 1999: 249-266.
L u p a s h c u G., B u i u c l i P., D r a n c a I. e.a. Genetic and thermo-analitic study of wheat, rye and primary triticale reactions to Fusarium graminearum Schwabe action. Abstracts book of 3rd Intern. Symposium «Biotechnologies: now and tomorrow». Bucharest, Roumania, 1995: 9.
В о л ы н е ц А.П., К а р о з а С.А., К и н т я П.К. и. др. Влияние стероидных гликозидов на образование и сохранение растительных ферментов. Докл. АН Беларуси, 1992, 36, 3-4: 265-267.
Н г у е н Х о н г М и н ь, Б а л а ш о в а Н.Н., К и н т я П.К. и др. Эффекты стероидных гликозидов в культуре ткани томата. С.-х. биол., 1992, 3: 57-63.
Б о б е й к э В.А., Л у п а ш к у Г.А., Д и к у с а р э И.П. и др. Фитогормональная активность стероидных гликозидов в связи с их химическим строением. В сб.: Физиология и биохимия культурных растений. Киев, 1995, 27, 4: 259-268.
Б е с п а л ь к о А.В., К о з а р ь Е.Г., Б а л а ш о в а И.Т. и др. Влияние стероидных гликозидов на рост и развитие перца сладкого. Мат. III Междунар. науч. конф. «Регуляция роста, развития и продуктивности растений». Минск, 2003: 14-15.
B a l a s h o v a I.T., K i n t i a P.K. Studies on antiviral activity of steroid glycosides using TMV-model. Abstracts of II Intern. Conf. Chemistry and Biotechnology of Biol. Active Nat. Products. Budapest, 1983: 255.
Б а л а ш о в а И.Т., В е р д е р е в с к а я Т.Д., К и н т я П.К. Антивирусная активность стероидных гликозидов на модели вируса табачной мозаики. С.-х. биол., 1984, 4: 64-68.
П а н т ю х и н а В.А., Р е й ф м а н В.Г., К а з а ч к о в а Л.А. Рибонуклеаза листьев растений, пораженных вирусами. В сб.: Вирусные болезни растений и меры борьбы с ними. Владивосток, 1980: 14-20.
Proceedings of the Workshop on Pathogenesis-Related (b) Proteins in Plants. Neth. J. Plant Pathology, 1983, 89, 6.
G i a n i n a z z i S., K a s s a n i s B. Virus resistance induced in plants by polyacrylic acid. General Virology, 1974, 23, 1: 1-9.
B a l a s h o v a N.N., B a l a s h o v a I.T., K i n t i a P.K. Steroidal glycosides as plant resistance inductors. Acta Agronomica Hugarica, 1990, 39, 1-2: 183-191.
Л а д ы г и н а М.Е., Р у б и н Б.А., Т а й м л а Э.А. и др. Физиолого-биохимические механизмы вирусного патогенеза у растений. В сб.: Штаммы вирусов растений. Владивосток, 1977: 20-30.
Р е у н о в А.В., Л а п ш и н а Л.А. Об ультраструктуре клеток верхушечных листьев табака, инфицированных ВТМ. В сб.: Вирозы растений. Владивосток, 1979: 117-122.
В а с и л ь е в А.Е. Ультраструктурные аспекты старения и отмирания клеток. В кн.: Электронная микроскопия в ботанических исследованиях. Тез. докл. IV Всес. симп. Рига, 1978: 31-37.
П а л и л о в а А.Н., Б а л а ш о в а Н.Н., О р л о в П.А. и др. Действие стероидных гликозидов на ультраструктуру клеток контрастных по устойчивости к ВТМ образцов томата. В сб.: Генетические методы ускорения селекционного процесса. Кишинев, 1986: 166-175.
Б а л а ш о в а И.Т., В е р д е р е в с к а я Т.Д., К и н т я П.К. и др. Иммунизатор растений. А.с. СССР № 1135164. М., 1985.
К р и с т и о г л о Г.П., Б о н д а р е в а Л.М., К о р е ц к а я Т.В. К изучению антивирусной и физиологической активности некоторых соединений с помощью модельных систем. В сб.: Индуцированная устойчивость сельскохозяйственных культур к фитопатогенам. Ростов-на-Дону, 1989: 27-28.
Л у ц е н к о Э.К., Д о р о ш е н к о И.В. Влияние биологически активных веществ на физиологические показатели растений огурца и их восприимчивость к ВЗКМ. В сб.: Индуцированная устойчивость сельскохозяйственных культур к фитопатогенам. Ростов-на-Дону, 1989: 25-27.
М а л и н о в с к а я Л.В., П и с к у н Г.И., Г р е б е н щ и к о в а С.И. О влиянии биологически активных веществ на вирус скручивания листьев сеянцев картофеля. В сб.: Индуцированная устойчивость сельскохозяйственных культур к фитопатогенам. Ростов-на-Дону, 1989: 20-21.
Материалы координационных совещаний «Применение стероидных гликозидов в сельскохозяйственном производстве». Кишинев, 1986, 1987, 1988.
Ф о м и н ы х Т.С., Х а л и л Х.А., Ш о с т а л ь В.П. Обработка семян томатов и перца биологически активными веществами с целью повышения их устойчивости к вирусным заболеваниям. В сб.: Индуцированная устойчивость сельскохозяйственных культур к фитопатогенам. Ростов-на-Дону, 1989: 15-16.
N e m e t h M. History and importance of plum pox in stone fruit production. Bulletin OEPPG, 1994, 24, 3: 525-536.
A c u n i a R. Outbreaks of plum pox virus in Chili. Bulletin OEPPG, 1994, 24, 3: 522-523.
Phytopatholoy News, 2000, 34, 2: 33.
B h a r d w a j S.V., T h a k u r P.G.D., G a r g I.D. e.a. Detection of plum pox virus in India. XVI Intern. Symposium on Viruses and Virus Diseases of Temperate Fruit Crops. Abstracts of papers. Rome, 1994.
Е р е м и н Г.В., В и т к о в с к и й В.Л. Слива. М., 1980.
B i v o l T.F., M e y e r U., V e r d e r e v s k a y a T.D. e.a. Nachkommenschaftsprufung von Pflaumenhybriden auf Scharka-resistens. Tag. Berlin Akad. Landwirtsch. Wiss DDR. Berlin, 1987, 195: 11-21.
L a c h m a t o v a I.T., V e r d e r e v s k a j a T.D., K i n t j a P.K. e.a. Resistenz der Pflaume Gegenuber dem Scharka-Virus-Einige Biocheische Aspekte. Arch. Phytopathol. Pflanz., 1995, 29: 289-297.
L a h m a t o v a I.T., K i n t i a P.K., V e r d e r e v s k a y a T.D. e.a. One biochemical marker of Plum resistance to PPV. Proceedings of the Middle European Meeting'96 on Plum Pox. Budapest, 1997: 53-58.
L a h m a t o v a I.T., V e r d e r e v s k a y a T.D., J u r a v e l A.M. e.a. Plum's resistance and tolerance to plum pox virus. Proceedings of the Middle European Meeting'96 on Plum Pox. Budapest, 1997: 33-36.
О м е л ь ч е н к о С.И., А н д р е е в а В.А. Фермент пероксидаза в пораженных растениях. В сб.: Метаболизм больного растения. Владивосток, 1976: 21-44.
...Подобные документы
Биосинтез алкалоидов, изопреноидов и фенольных соединений. Эмпирическая (тривиальная), биохимическая и функциональная классификации вторичных метаболитов, основные группы, закономерности строения. Ацетатно-малонатный путь синтеза фенольных соединений.
курсовая работа [7,6 M], добавлен 21.10.2014Основные разновидности живых клеток и особенности их строения. Общий план строения эукариотических и прокариотических клеток. Особенности строения растительной и грибной клеток. Сравнительная таблица строения клеток растений, животных, грибов и бактерий.
реферат [5,5 M], добавлен 01.12.2016Способность к размножению как одно из свойств живых организмов. Размножение путем спорообразования (спорогенез). Образование половых клеток (гаметогенез) у растений. Норма реакции генотипа. Бесплодие отдаленных гибридов, его причины и способы преодоления.
контрольная работа [28,7 K], добавлен 25.10.2010Рассмотрение и анализ основных групп факторов, способных вызвать стресс у растений. Ознакомление с фазами триады Селье в развитии стресса у растений. Исследование и характеристика физиологии стрессоустойчивости растений с помощью защитных систем.
контрольная работа [194,8 K], добавлен 17.04.2019Исследование особенностей вторичного обмена растений, основных методов культивирования клеток. Изучение воздействия биологически активных растительных соединений на микроорганизмы, животных и человека. Описания целебного действия лекарственных растений.
курсовая работа [119,9 K], добавлен 07.11.2011Клеточное дыхание - система окислительно-восстановительных процессов образования химически активных метаболитов и энергии. Физиологическое значение и показатели газообмена; дыхательный контроль. Зависимость дыхания от факторов внутренней и внешней среды.
презентация [2,3 M], добавлен 21.02.2015Обзор видов ядовитых растений, содержащих специфические вещества, способные при определенной дозе и длительности воздействия вызывать болезнь или смерть животных. Действие на организм алкалоидов, гликозидов, сапонинов, эфирных масел, органических кислот.
реферат [1,8 M], добавлен 20.12.2011Активирование определенных ферментативных систем растений с помощью микроэлементов. Роль почвы как комплексного эдафического фактора в жизни растений, соотношение микроэлементов. Классификация растений в зависимости от потребности в питательных веществах.
курсовая работа [1005,7 K], добавлен 13.04.2012Особенности изучения проблемы интродукции, акклиматизации, вопросов устойчивости и адаптации растений в городских зеленых насаждениях. Обзор свойств декоративных, диких растений семейства цветковых. Морфогенез микроспор в культуре пыльников подсолнечника.
реферат [22,2 K], добавлен 12.04.2010Фитоиммунитет и его виды. Типы повреждений растений насекомыми и клещами. Связь между устойчивостью к вредителям и поражением растений возбудителями заболеваний. Основные факторы групповой и комплексной устойчивости растений к патогенным агентам.
курсовая работа [28,2 K], добавлен 30.12.2002Схема стадий симбиогенеза. Разнообразие клеток высших растений. Направления эволюции в строении тела низших первичноводных растений - водорослей. Схема эволюции высших растений. Жизненный цикл равноспорового папоротника. Преимущества цветковых растений.
презентация [47,5 M], добавлен 05.05.2012Виды вегетативного размножения растений. Типы искусственного вегетативного размножения растений. Деление куста, корневые и стеблевые отпрыски. Размножение растений отводками и прививками, окулировка и копулировка. Характеристика метода культуры клеток.
реферат [6,0 M], добавлен 09.12.2011Закаливание растений. Сущность закаливания растений и его фазы. Закалка семян. Закаливание рассады. Реакция адаптации корневых систем, воздействуя на них температурами закаливания. Холодостойкость растений. Морозоустойчивость растений.
курсовая работа [43,4 K], добавлен 02.05.2005Избыточность структур и функциональных возможностей как один из основных способов обеспечения надежности систем. Характеристика путей стабилизации живых систем. Знакомство с основными приспособлениями растений к действию неблагоприятных факторов.
презентация [2,2 M], добавлен 13.12.2013Дыхание как основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. Важность дыхания для живых организмов. С помощью чего дышат люди и рыбы. Степень поглощения кислорода из воды. Дыхание растений и процесс фотосинтеза.
творческая работа [195,4 K], добавлен 30.04.2009Отдел цианобактерии: строение клетки, питание, размножение. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений из группы низших растений. Анализ особенностей строения вегетативных и генеративных органов семейства розанные. Формула цветка. Основные представители.
контрольная работа [310,7 K], добавлен 23.08.2016Растения-индикаторы - растения, для которых характерна резко выраженная адаптация к определённым условиям окружающей среды. Реакции живых организмов на будущие изменения погодных условий. Примеры использования индикационных свойств растений и животных.
презентация [4,6 M], добавлен 30.11.2011Метаморфоз (видоизменение, превращение, переход в другую форму развития) у животных и растений. Онтогенез растений, связанный со сменой выполняемых ими функций или условий функционирования. Регуляция метаморфоза у животных, его отличие от растений.
презентация [1,1 M], добавлен 16.05.2011Регуляция экспрессии у генетически модифицированных растений. Исследование функционирования промоторов бактериального и вирусного происхождения в трансгенных растениях. Регуляторные последовательности, используемые в генетической инженерии растений.
курсовая работа [39,4 K], добавлен 03.11.2016Почва как среда обитания и основные эдафические факторы, оценка ее роли и значения в жизнедеятельности живых организмов. Распределение животных в почве, отношение растений к ней. Роль микроорганизмов, растений и животных в почвообразовательных процессах.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 04.02.2014