Индукторы болезнеустойчивости на основе хитозана для защиты от грибных и вирусных болезней

• Автор: Куликов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1 Хитина и хитозан биогенные элиситоры .

1.2 Хитин и хитозан химическое строение и свойства

1.3 Взаимодействие хитина с растительным организмом

1.4 Взаимодействие хитозана с растительным организмом .

1.5 Элиситорная активность хитина и хитозана .

1.5.1 Ионные потоки .

1.5.2 Активные формы кислорода и азота

1.5.3 Вторичные метаболиты

1.5.4 Ферменты
1.6 Элиситорная активность хитина и хитозана в отношении грибных заболеваний
1.7 Биопрепараты на основе хитина и хитозана в защите растений от грибов .
1.8 Элиситорная активность хитина и хитозана в отношении вирусных заболеваний .
1.9 Биологическая активность хитозана, связь с химической структурой .
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Материалы и методы .
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ .
3.1 Получение низкомолекулярного хитозана в бессолевой среде
3.2 Полевые испытания препаратов .
3.2.1 Биометрические показатели посевов картофеля .
3.2.2 Микологический анализ почвы .
3.2.3 Распространнность и развитие заболеваний растений
3.2.4 Структура комплекса микромицетов филлосферы
3.2.5 Микологический анализ клубней картофеля
3.2.6 Продуктивность картофеля и качество урожая .
3.3 Противовирусная активность хитозана на растениях .
3.3.1 Противовирусная активность хитозана на растениях фасоли .
3.3.2 Противовирусная активность хитозана на растениях табака . v.
3.3.3 Противовирусная активность хитозана на растениях табака . v.
3.3.4 Индукция хитозаном РНКзависимой РНКполимеразной активности в изолированных протопластах табака .
3.3.5 Противовирусная активность МБЗбелка и РНКазы в комплексе с хитозаном на растениях табака
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Особенности структуры хитозана обуславливают ряд привлекательных свойств этого поликатиона гипоаллергенность, биодеградируемость, биосовместимость, а также иммуномодулирующие свойства. Актуальность темы. Метод индуцирования неспецифической устойчивости у растений с помощью хитозановых элиситоров является одним из перспективных способов защиты сельскохозяйственных культр от грибных болезней. Метод основан на индуцировании врожднных защитных механизмов растения. Под действием хитозана происходит фенотипическая иммунокоррекция растений, в результате чего изменяется функционирование растительной ткани, связанное с уровнем экспрессии защитных генов. Такой механизм действия хитозанового элиситора в наименьшей степени влияет на полезную микрофлору агроценоза и обуславливает его экологическую безопасность. Одной из уникальных биологических активностей хитозана является его способность индуцировать устойчивость у растений к вирусным заболеваниям. Для хитозана, который является сополимером глюкозамина и Ыацетилглюкозамина, а также в силу специфики его получения характерна структурная неоднородность. Это обстоятельство существенно сказывается на его иммуномодулирующих свойствах, зависящих от особенностей структуры биополимера. До настоящего времени данные о связи между физикохимическими характеристиками хитозана и его биологическими свойствами носят разрозненный и не систематический характер. Целыо настоящей работы являлось изучение свойств низкомолекулярного хитозана и препаратов на его основе как индукторов устойчивости к грибным и вирусным заболеваниям. Научная новизна работы. Проанализировано влияние препарата на основе низкомолеклярного хитозана на патогенную и сапротрофную микофлору картофельных посадок. Проведн сравнительный анализ влияния элиситорного препарата на основе низкомолекулярного хитозана на микоценоз картофельных посадок в сравнении с препаратами, обладающих другими механаизмами действия. Показано, что в сравнении с биопрепаратом Триходермин и химическими пестицидами, элиситорный препарат на основе хитозана в большей степени влияет на патогенные грибы поражающие наземные части растений картофеля . i . ВММФ. Установлена молекулярная масса полимера хитозана, обладающая наибольшей противовирусной акивностью. Проведена оценка влияния молекулярной массы и степени деацетилирования хитозана на его противовирусные свойства в растениях табака при заражении их вирусом табачной мозаики ВТМ. В изолированных протопластах табака показан, индукцированный хитозаном, синтез белка с молекулярной массой 50 кДа, предположительно РНКзависимой РНКполимеразы, и усиление данной ферментативной активности. Что позволяет предположить механизм противовирусной защиты растений как хитозан индуцируемое замалчивание генов. Практическая значимость работы. Предложена оригинальная схема получения низкомолекулярного хитозана в бессолевых условиях для производства препарата АгроХит. Показано, что элиситорный препарат АгроХит на основе хитозана снижает численность таких грибных вредителей картофеля как , i и , одновременно оказывая минимальное воздействие на непатогенную сапротрофную микофлору картофельных посадок. Предложено применять элиситорные препараты на основе хитозана для обработки сельскохозяйственных культур для уменьшения масштабов применения синтетических фунгицидов. Способность хитозана индуцировать устойчивость у растений к заражению вирусами является предпосылкой к созданию противовирусных препаратов. Выяснение механизмов защиты растений от вирусов позволит осознанно создавать эффективные антивирусные препараты. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах. Структура и объм диссертации. Диссертация содержит введение, обзор литературы, методическую часть, раздел с обсуждением экспериментальных результатов, выводы, список литературы, приложение. Работа изложена на 5 страницах машинописного текста, содержит таблицу и 4 рисунка, библиографию из 5 наименований.