Влияние β-D-глюканов на развитие инфекционных заболеваний растений

• Автор: Федорова, Вера Яковлевна
• Шифр специальности: 06.01.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 135 с.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям д.х.н. Т.Н. Звягинцевой и д.б.н., профессору A.B. Реунову. Особую благодарность автор выражает д.х.н., профессору JI.A. Еляковой, в лаборатории которой делалась эта работа и которая способствовала проведению экспериментов, проявляя к ним постоянный интерес. Автор благодарит своих коллег В.В. Сова, И.М. Шевченко и всех сотрудников лаборатории химии ферментов ТИБОХ активно участвовавших в полевых работах. Искреннюю признательность автор выражает коллегам из других научных учреждений, чьи знания и доброжелательность, интерес и творческое участие способствовали активному проведению и обсуждению большей части экспериментов: сотрудникам БПИ С.А. Романовой, В.А. Ледневой, сотруднице ОП ВНИИФ В.И. Пищековой, сотрудникам отдела картофелеводства ПримНИИСХ A.B. Уманец, Б.И. Уманец, Л.А. Новосёловой, А.К. Новосёлову, Т.В. Ильяшек, сотрудникам отдела биотехнологии ДальНИИСХ Б.Г. Анненкову, И.А. Толмачёвой за большой творческий интерес к практическому применению ß-D-глюканов в семеноводстве картофеля. Также автор благодарит зав. отделом информации ТИБОХ В.А. Бабко за большую помощь в поиске необходимой литературы.

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ (Характеристика взаимоотношений растений-хозяев с патогенами и модулирование инфекций Р-В-глюканами)

2.1. Патогенные грибы и вызываемые ими заболевания

2.2. Фитопатогенные вирусы и индуцируемые ими инфекции

2.3. Вироидные заболевания

2.4. Роль р-В-глюканов и преобразующих их ферментов в патогенезе

растений

2.4.1. Иммуномодулирующая активность Р-П-глюканов

2.4.2. 1,3-Р-О-Глюканазы и хитииазы растений

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Реагенты и субстраты
3.2. Ферменты
3.3. Основные аналитические методы
3.4. Методы определение активности ферментов
3.5. Р-В-глюканы
3.6. Растения
3.7. Патогены
3.8. Оценка действия Р-Б-глюканов на возбудителя фитофтороза и
развитие вызываемой им инфекции в картофеле
3.9. Определение действия р-В-глюканов на развитие вирусной
инфекции
3.10. Определение действия Р-В-глюканов на развитие инфекции,
вызываемой ВВКК
3.11. Статистическая обработка результатов 43 '
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ (Действие Р-В-глюканов
на развитие инфекционных заболеваний растений)
4.1. О-гликозилгидролазы картофеля и табака
4.1.1. Сравнительное изучение активности и специфичности действия Оглнкозилгидролаз картофеля
4.1.2. Влияние некоторых факторов па активность 1,3-|3-В-глюканаз и хитипаз в
листьях табака и картофеля
4.1.2.1. Зависимость активности О-гликозилгидролаз от возраста растительной
ткани
4.1.2.2. Полевая устойчивость сортов и активность 1,3-Р-О-глюканаз

4.1.2.3. Влияние условий выращивания на активность 1,3-Р-Б-глюканаз картофеля
4.2. Влияние р-В-глюканов на активность О-гликознлгидролаз в
здоровых листьях картофеля
4.3. Действие Р-Б-глюканов на возбудителя фитофтороза и
вызываемую им инфекцию в картофеле
4.3.1. Действие р-Б-глюканов и р-Б-глюкаиаз на зооспоры возбудителя
фитофтороза
4.3.2. Действие Р-Б-глюканов на развитие фитофтороза в тканях клубней
картофеля
4.3.3. Влияние р-Б-пнокапов на устойчивость вегетирующего картофеля к
фитофторозу
4.3.3.1. Выращивание картофеля в условиях опытного хозяйства
4.3.3.2. Выращивание картофеля в условиях природного резервуара инфекции
4.4. Влияние р-Б-глюканов на развитие вирусной инфекции
4.4.1. ХВК в растениях табака
4.4.2. ХВК в растениях картофеля
4.5. Действие Р-Б-глюканов на развитие вироидной инфекции в
картофеле
4.5.1. Влияние Р-В-глюканов на развитие ВВКК в сеянцах картофеля,
выращенных из истинных семян
4.5.2. Влияние Р-Б-глюканов на развитие вироидной инфекции в растениях
картофеля, выращенных из зараженных семян гибридов, ростков и клубней
4.5.3. Влияние Р-Б-глюканов на активность О-гликозилгидролаз картофеля,
инфицированного ВВКК
4.5.4. Влияние Р-Б-глюканов на развитие вироидной инфекции в селекционных
сортах картофеля
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
внеклеточных l,3-ß-D-nnioKana3 и присутствующих в суммарных экстрактах хитиназ.
По современным данным, в межклеточном пространстве листа локализуются индуцируемые при патогенезе кислые формы 1,3-ß-D-глюканаз, а в вакуолях клеток - основные формы О-гликозилгидролаз (Cheong et al., 2000). Кини с соавторами (Kini et al., 2000) предложили использовать активность 1,3^-0-глюканаз в качестве биохимического маркёра заболевания проса ложномучнистой росой. Это предложение нашло поддержку в работе известных исследователей иммунитета растений Комбринка и Шмельцера (Kombrink, Schmelzer, 2001), которые считают эти ферменты маркёрами устойчивости.
Поскольку при определении активности О-гликозилгидролаз в листьях разных сортов большие различия отмечены нами в уровне активности 1,3-ß-D-глюканаз, локализованных в межклеточном пространстве листа, то в дальнейшем в большинстве экспериментов исследовали активность именно этих ферментов.
4.1.2. Влияние некоторых факторов па активность 1,3-/1-0-глюканаз и хитиназ в листьях табака и картофеля
Активность биохимических процессов, протекающих в растениях, зависит от целого ряда факторов. Влияние некоторых из них на активность l,3-ß-D-nnoKana3 и хитиназ в листьях табака и картофеля было исследовано нами.
4.1.2.1. Зависимость активности О-гликозилгидролаз от возраста растительной ткани
Распределение О-гликозилгидролаз в различных частях растений в процессе вегетативного роста изучали на растениях табака сорта Ксанти, выращенных в теплице. В табл. 5 представлены показатели активности вне- и внутриклеточных 1,3-ß-D-nmoKana3 и хитиназ в разных частях табака 3- и 12- недельного возраста: в листьях нижних (1-3-го) и средних (4-7-го) ярусов,

в нижней части стеблей; в черешках и жилках листьев среднего яруса, в самых молодых верхушечных листьях вместе с черешками.
Как следует из таблицы, активность обоих ферментов в межклеточном пространстве меньше, чем внутри клеток в вакуолях. Самая высокая