Семиохимические взаимодействия и индуцированные защитные реакции в растениях огурца при повреждении фитофагами

• Автор: Кириллова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Индуцированная устойчивость растений к фитофагам и возможности ее использования в практике защиты растений (обзор литературы)

1.1 Семиохемики и их роль в информационно-химическом взаимодействии

живых рганизмов

1.2. Индуцированный иммунитет растений и особенности индуцированной устойчивости растений к вредителям

1.3 Молекулярно-генетические механизмы индуцированной устойчивости растений

1.4 Летучие соединения, индуцируемые повреждениями фитофагов, и их влияние на семиохимические взаимодействия в консортных системах
1.5 Влияние таксономической принадлежности кормовой культуры на семиохимические взаимодействия фитофагов с поврежденным растением
1.6 Зачение морфофизиологического состояния растения и степени его повреждения фитофагами при формировании в растениях индуцированного иммунологического ответа
1.7 Практическое значение индуцированной устойчивости растений
к вредителям
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы индуцирования защитных химических реакций в растении
2.3 Методы оценки проявления индуцированных защитных реакций огурца посевного по дистантной и контактно-вкусовой ориентации консументов
2.4 Методы оценки численности потомства фитофагов при формировании в огурце посевном индуцированных защитных реакций
2.5 Определение летучих органических соединений в экстрактах листьев огурца посевного

ГЛАВА 3. Семиохимические взаимодействия консументов с кормовым растением
при повреждении огурца посевного фитофагами
ЗЛ Особенности семиохимических взаимодействий при повреждении огурца посевного калифорнийским трипсом
3.2 Особенности семиохимических взаимодействий при повреждении огурца посевного оранжерейной белокрылкой
3.3 Особенности семиохимических взаимодействий при повреждении огурца посевного паутинным клещом
3.4 Особенности семиохимических взаимодействий в системе «растение -
фитофаг - энтомофаг»
ГЛАВА 4. Возможность повышения устойчивости огурца к фитофагам с помощью иммуномодуляторов устойчивости растений
4.1 Семиохимические взаимодействия в системе «растение - фитофаг» под влиянием индукторов устойчивости, индуцирующих жасмонатый сигнальный путь формирования защитных реакций растений
4.2 Семиохимические взаимодействия в системе «растение - фитофаг» под влиянием индукторов устойчивости, индуцирующих салицилатный сигнальный
путь формирования защитных реакций растений
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность темы
Информационно-химическое взаимодействие между продуцентами и консументами разного порядка играет одну из главных ролей в обеспечении стабильности экосистем. Усиление воздействия человека на окружающую среду часто приводит к разрушению сложных биоценотических связей и регуляторных механизмов в природных сообществах и создаваемых человеком агробиоценозах. Создание химических средств защиты растений на основе семиохемиков -аналогов природных соединений, обладающих не биоцидной, а регуляторной активностью (Буров, Новожилов, 2001), является одним из ведущих направлений разработки повышения токсикологической и экологической безопасности современных средств защиты растений. Перспективное направление работ по изучению и использованию семиохемиков связано с феноменом стимулирования механизмов химической защиты растений в ответ на их повреждение фитофагами. Наиболее выраженными проявлениями ответной реакции растений на повреждение членистоногими являются: отвергание фитофагами растения при возможности выбора (антиксеноз), неблагоприятное воздействие на жизнеспособность фитофагов при питании (антибиоз), привлечение энтомофагов на поврежденное растение. Особенностью ответной реакции растений на повреждение фитофагами является высокая степень ее специфичности, которая определяется систематической принадлежностью, как вредителя, так и растения, морфофизиологическим состоянием растения, степенью его повреждения фитофагам и рядом других биотических, а также абиотических факторов.
Работа в этом направлении позволит усовершенствовать существующие системы защитных мероприятий в агробиоценозах за счет использования, как природных биологически активных соединений, изменяющих поведение консументов и влияющих на жизнеспособность фитофагов, так и их синтетических аналогов, которые могут широко применяться в защищенном

привлекательными как субстрат для питания и откладки яиц (Darrow, Bowers, 1999; Marak et al., 2002). Подобным же образом индуцированные фитофагами защитные реакции растений клоповника виргинского Lepidium virginicum (Brassicaceae), выражающиеся в возрастании разнообразия и общего содержания защитных глюкозинолатов, оказывают отрицательное влияние на фитофагов-генералистов, практически не влияя на фитофага-специалиста репную белянку Pieris rapae (Fieridае) (Agrawal, 2000 а). Аналогичную картину наблюдали при повреждении растений редиса Raphanus raphanistrum и R. sativus (.Brassicaceae) гусеницами репной белянки: происходило снижение роста гусениц фитофагов-генералистов (совок Spodoptera exigua и Helicoverpa zea, а также кузнечика Trimerotropis su/fuse), но отсутствовало влияние на рост гусениц и предпочтение при выборе узкоспециализированной репной белянки (Agraval, 1999). Известным примером является аттрактивная реакция колорадского жука на растения картофеля, как поврежденные личинками конспецифичного вида, так и обработанные жасмоновой кислотой (Boiter et al., 1997; Landolt et al., 1999).
В процессе динамического взаимодействия с растениями насекомые выработали механизмы детоксикации, в результате действия которых происходит нейтрализация токсина растения in vivo, его химическая модификация в нетоксичный конъюгат или аккумулирование в специальных запасных тканях насекомого. Подобные реакции фитофагов-специалистов бывают связанными с экологическими адаптациями. Ярким примером является реакция жуков-хризомилид вида Oreina cacaliae. Скопления жуков и личинок этого вида при питании на растениях, содержащих высокую концентрацию пирролизидиновых спиртов, не только преодолевают защитную реакцию растения, но и обеспечивают себя веществами, защищающими их от нападения энтомофагов (Kalberer et al., 2001). Многие листоеды приспособились накапливать защитные соединения своих кормовых растений в гемолимфе и тканях или на их основе секретировать собственные алломоны и использовать их для защиты от хищников. Существую работы, показывающие, что увеличение содержания