Оценка уровня антиокислительных ферментов и железа, меди, марганца в клетках картофеля, инфицированных Phytophthora infestans

• Автор: Ганеева, Лилия Ахатовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности проявления заболевания картофеля фитофторозом

1.2. Возбудитель фитофтороза.

1.3. Факторы совместимости патогена с растительным организмом

1.4. Спорообразование как инструмент генетических изменений в популяции фитофторы

1.5. Факторы, влияющие и изменяющие агрессивность фитофторы

1.6. Стратегия возбудителя фитофтороза.

1.7. Ответные реакции растений при биотических стрессах

1.7.1. Окислительный стресс.
1.7.2. Активные формы кислорода.
1.7.3. Соединения и ферменты антиоксиданты
1.7.4. Апоптоз или программируемая клеточная смерть.
1.7.5. Защитные реакции растений при биотических стрессах.
1.8. Микроэлементы.
1.8.1. Железо.
1.8.2. Медь..
1.8.3. Марганец.
1.9. Средства профилактики и борьбы с фитофторозом.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ.И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Метод наращивания агрессивности фитофторы.
2.2. Способ приготовления брусочков картофеля и процедура их инфицирования фитофторой.
2.3. Определение индекса агрессивности патогена
2.4. Определение активности катал азы и пероксидазы
2.5. Методы определения содержания микроэлементов железа, марганца, меди в клетках картофеля, зооспорангиях и почве
2.6. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Особенности изменения активности каталазы и пероксидазы
при фитофторозной инфекции.
3.2. Особенности изменения содержания микроэлементов железа, марганца, меди при фитофторозной инфекции
3.3. Содержание микроэлементов железа, марганца, меди в зооспорангиях исходной и агрессивной рас фитофторы.
3.4. Влияние соединений марганца на активность ферментов, а
также на проявление агрессивности фитофторы
3.5. Содержание микроэлементов железа, марганца, меди в почвах произрастания картофеля
3.6. Влияние на устойчивость клубней картофеля к фитофторозу трехкратной обработки растений в период вегетации соединениями марганца.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Одновременно с реализацией ПКС, во всем растении происходят изменения, направленные на повышение иммунитета и устойчивости к патогену. Установлено, что при ПКС гибель клеток растений вызывается не прямым деструктивным действием патогена, а активацией им генетической программы гибели растительной клетки, в которой не последняя роль отводится окислительному взрыву, при котором происходит генерация синглетного кислорода, супероксидрадикала, гидрокидрадикала и перекиси водорода . Полесская . Из перечисленных активных форм кислорода АФК наиболее важное значение в развитии ответной реакции на стресс, в том числе и биотический стресс, отводится перекиси водорода. Она является индуктором самых разноплановых реакций в клетке. При этом перекись водорода в малых концентрациях индуктор апоптоза, а в высоких концентрациях вызывает некроз быструю гибель клеток, без какихлибо морфологических изменений, характерных для апоптоза , i, . В настоящее время имеются убедительные свидетельства того, что в. АОЗ способно. Еланский, Попова, . Катал аза и пероксидаза являются, ферментами участвующими вдеградации ЩСЬ. При этом ключевую роль в реализации и направленности окислительновосстановительных реакций,. Ребров, Громова, Сусликов, . Но если с влиянием активности каталазы и пероксидазы на1. i . Задачи исследования. Определить характер изменения активности каталазы и пероксидазы вклубнях картофеля при его инфицировании исходной первичный полевой изолят и агрессивной расами фитофторы. Определить содержание железа, меди, марганца в клубнях картофеля,, инфицированных исходной и агрессивной расами фитофторы. Определить содержание железа, меди и марганца в зооспорангиях исходной и агрессивной рас фитофторы. Оцепить содержание железа, меди и марганца в почвах промышленного выращивания картофеля. Исследовать характер влияния марганца на активность каталазы и пероксидазы в клетках картофеля, инфицированных фитофторой. Определить возможность индуцирования устойчивости картофеля к фитофторозу обработкой растений в период вегетации соединениями марганца. Научная новизна исследования. Впервые показан характер изменения активности каталазы и пероксидазы основных ферментов, регулирующих содержание внутриклеточной перекиси водорода при инфицировании клеток картофеля расами фитофторы, отличающимися агрессивностью. Выявлена корреляция между агрессивностью патогена, изменением активности двух антиоксидантных ферментов, содержанием железа, меди и марганца. Показано в системе i viv и i vi, что восстановление баланса Не Мп индуцирует устойчивость картофеля к инфицированию фитофторой. Практическая значимость результатов. В проведенных полевых опытах было установлено, что опрыскивание растений в период вегетации растворами, содержащими марганец особенно в форме сукцината марганца, индуцирует устойчивость клубней картофеля к инфицированию фитофторой. Инфицирование клеток клубней картофеля двумя расами фитофторы индуцирует повышение активности каталазы и пероксидазы, и тем в большей степени, чем выше агрессивность патогена. Содержание железа в инфицированных двумя расами фитофторы клетках клубней картофеля выше, чем в интактных клетках, и возрастание содержания этого микроэлемента зависит от агрессивности расы патогена и коррелирует с нарастанием активности антиоксидантных ферментов. Высокое содержание железа в зооспорангиях, возможно, является одним из механизмов подавления защитной системы растительных клеток фитофторой. Восполнение дефицита марганца в почве путем опрыскивания растений в период вегетации растворами, содержащими марганец, повышает устойчивость картофеля к фитофторе. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Научнопрактической конференции, посвященнойлетию кафедры химии ТГТПУ, год Экологической конференции Поволжья, год. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе три статьи в журналах, рекомендуемых ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. Структура и объем диссертации.