Изменчивость внутривидовых структур Puccinia graminis Pers.

• Автор: Сколотнева, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.24
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ РЖАВЧИННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗБУДИТЕЛЯ СТЕБЛЕВОЙ РЖАВЧИНЫ

1. Жизненный цикл возбудителя стеблевой ржавчины

2. Влияние условий окружающей среды на развитие стеблевой ржавчины

ВНУТРИВИДОВАЯ СТРУКТУРА РЦССШ1Л

1. Систематика вида Р. гатит

2. Особенности специализации Р. кгаттк

ПОДХОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПОПУЛЯЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ РЖАВЧИННЫХ ГРИБОВ

1. Генетические исследования Р. кгатШх
1.1. Теория коэволюции растенияхозяина и паразита
1.2. Генетика устойчивости растенийхозяев
1.3. Определение физиологических рас
1.4. Изучение вирулентности и расового состава Р. ягаттм эр. 1гШс1
1.5. Сравнительный анализ фенотипического состава популяций ржавчинных грибов
1.6. Роль барбариса и дикорастущих злаков в поддержании расового разнообразия возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы и возобновлении инфекции
2. Биохимические и молекулярные методы исследования фитопатогенных грибов
2.1. Изофермснтный анализ
2.2. ДНКмаркеры
2.3. ДИКмаркеры, основанные на полимеразной цепной реакции
2.3.1. Маркеры генов рибосомных РНК
2.3.2. Недетерминированные маркеры
2.4. Обзор молекулярных методов исследования фитопатогенных грибов
Глава II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1 .Инфекционный материал
2. Метод искусственного заражения
3. Определение физиологических рас возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы
4. Изофермснтный анализ моноурсдиниальных нзолятов Р. кгатит Г эр. 1гШЫ
5. Выделение ДНК из урединиоспор Р. хгатпт
6. КАРОРСЯ моноурсдиниальных изолятов Р. кгатит
7. ГГБРСЯ моноуредшшальных изолятов Р. кгшттз
8. ЮЯРСЯ моноуредшшальных изолятов Р. фанитБ
9. Статистическая обработка данных
Глава III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
АНАЛИЗ ВИРУЛЕНТНОСТИ Р. ОМлЧШЮ РЕЯБ. Г. БР. ПТ1С1 НА РАЗНЫХ РАСТЕМИЯХХОЗЯЕВАХ В гг.
1.Структура популяций возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы на территории РФ и ближнего зарубежья в гг.
2. Влияние условий климата на развитие возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы и распределение вирулентных фенотипов на территории РФ и ближнего зарубежья в гг.
3. Отбор по признакам вирулентности в выборках изолятов . ii . . iii
4. Роль барбариса и дикорастущих злаков в поддержании расового разнообразия возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы и возобновлении инфекции
5. Обсуждение
МОЛЕКУЛЯРНОБИОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРИВИДОВОЙ СТРУКТУРЫ ВОЗБУДИТЕЛЯ СТЕБЛЕВОЙ РЖАВЧИНЫ ЗЛАКОВ
1.Анализ ДНКполиморфизма области рибосомных генов моноурединиальных изолятов . ii
2. полиморфизм моноурединиальных изолятов . ii
3. Изоферментный анализ моноурединиальных изолятов . ii . . iii
4. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В Индии стеблевая ржавчина пшеницы представляет серьезную проблему на юге страны с наиболее теплыми условиями вегетационных сезонов. Однако в северозападной части Индии стеблевая ржавчина не вызывает серьезных потерь, кроме сезонов с необычно теплой погодой в январе и феврале i, , , i, i . В Китае заболевание отмечено главным образом в районах яровых пшениц Северного Китая и Внутренней Монголии. Серьезные эпифитотии наблюдались здесь в , , и гг. В США стеблевая ржавчина представляет угрозу, главным образом, для яровой пшеницы на севере Великих равнин, однако серьезные эпифитотии иногда наблюдали на озимой пшенице в южных штатах , . В восьми из лет наблюдения с до гг. Миннесота, Северная и Южная Дакота потери урожая составили более в целом по стране. В пяти из указанных сезонов потери урожая яровой пшеницы превысили общего урожая пшеницы в США. При эпифитотии стеблевой ржавчины г. Северной Дакоте и штате Миннесота потери составили более , . Высокая вредоносность возбудителя обусловила значительный интерес специалистов всех областей к изучению биологии, генетики гриба и устойчивости к нему растенияхозяина Вавилов, Наумов, Цадокс, i, , , , . Цикл развития возбудителя стеблевой ржавчины состоит из 5 стадий спермогониальной пикниальной, эциалыюй, урединиальной стадии, гелиостадии и базидиостадии. Основными растеииямихозяевами урединио и телиостадии возбудителя стеблевой ржавчины являются как культурные, так и дикорастущие виды злаков. Они являются трофической базой для летнего дикариотического спороношения гриба с множественным бесполым воспроизведением. Половой процесс происходит на барбарисе в качестве промежуточного хозяина могут выступать также некоторые виды магопии МаИота. Характер взаимоотношений гаплоидной, диплоидной и дикариотической фаз в цикле развития, а также их проекция на сезонные изменения представлены на рисунке 1. Перенсс
ПИКНИИ НА БАРБАРИСЕ ПОСЛЕ ЗАРАЖЕНИЯ БАЗИДГОСПОРАМИ
В VI р. ТЕЛ ПОСПОРЬ на сотом пп
Полный цикл развития ржавчинных грибов обеспечивает высокую пластичность их популяций в условиях сложных природных фитоценозов. Половой процесс на промежуточном хозяине создает сложный веер генотипов, а в ходе последовательных бесполых урединиогенераций происходит отбор генотипов, приспособленных к определенным условиям существования, в том числе к видам и разновидностям злаков. Поэтому постоянно существуют полиморфные популяции гриба, соотношение генотипов в которых меняется параллельно с изменениями условий жизни. Таким образом, происходят существенные перестройки в биологии многих ржавчинных грибов. Вопервых, возникает расхождение в пространстве первичных и вторичных хозяев, вследствие чего у некоторых видов роль половой стадии уменьшается, и она полностью или частично утрачивается. При этом грибы приобретают способность зимовать в виде урединиомицелия в многолетних дикорастущих злаках и озимых культивируемых сортах. Вовторых, в связи со снижением видового разнообразия злаков в агроценозах, происходит специализация к родам, видам и даже сортам растенийхозяев, возникают специализированные формы, расы и биотипы ржавчинных грибов. Потеря роли промежуточного хозяина в жизненном цикле гриба снижает вероятность генетического обмена при половом процессе, что, в комплексе с различной приспособленностью организмов к условиям среды, подвергает такие популяции воздействию генетического эффекта бутылочного горлышка. В этом случае перезимовывает только часть генофонда. Примером могут служить популяции . СевероАмериканских Великих равнин . При этом отбор происходит случайно. Он приводит к уменьшению разнообразия популяций ржавчинных грибов. Специализация к разным видам злаков снижает вероятность встречи на одном хозяине различных изолятов и генетических обменов путем анастомозов. Повидимому, определенную роль в дивергенции популяций играет и вегетативная несовместимость. Хотя ее изучение у ржавчинных грибов почти не проводилось, косвенные данные свидетельствуют в пользу ее роли в генетической изоляции меж и внутрипопуляционных групп штаммов.