Индукция защитной системы пшеницы и картофеля эндофитными бактериями Bacillus subtilis 26Д

• Автор: Абизгильдина, Регина Рамилевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РОЛЬ СТИМУЛИРУЮЩИХ РОСТ РАСТЕНИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ (СРРМ) В РЕГУЛЯЦИИ УСТОЙЧИВОСТИ К ПАТОГЕНАМ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Классификация современных средств защиты растений
1.2 Участие сигнальных молекул, запускающих СПУ и СИУ, в функционировании про-антиоксидантной системы растений
1.3 Биопрепараты на основе СРРМ
1.4 Механизмы защитных эффектов СРРМ
1.4.1 Синтез антибиотиков
1.4.2 Гидролазы
1.4.3 Фитогормоны и сигнальные молекулы
1.4.4 Сидерофоры
1.4.5 Улучшение фосфорного и азотного питания растений
1.5 Особенности симбиотического взаимодействия СРРМ в
формировании защитной системы растений
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Возбудители болезней пшеницы и картофеля и методы работы с ними
2.1.2 Средства защиты растений и иммунизаторы, использованные для обработки растений
2.2 Условия проведения опытов
2.2.1 Лабораторные испытания
2.2.2 Полевые опыты

2.3. Методы биохимических исследований
2.3.1 Получение белковых экстрактов и измерение активности пероксидазы
2.3.2 Измерение уровня Н202
2.3.3 Колориметрический метод определения белка по Bradford
2.3.4 Изоэлектричесское фокусирование белков
2.4 Молекулярно-биологические методы
2.4.1 Выделение и очистка РНК из растений
2.4.2 Полимеразная цепная реакция ДНК
2.4.3 Олигонуклеотидные праймеры, использованные в работе
2.4.4 Реакция обратной транскрипцонной ПЦР на основе матричной РНК и полуколичественный анализ экспрессии гена пероксидазы
2.4.5 Проведение RAPD анализа
2.4.6 Электрофорез ДНК и РНК в агарозных и полиакриламидных гелях
2.4.7 Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей
2.4.8 Получение протопластов В. subtilis 26Д и их трансформация
плазмидной конструкцией, содержащей ген GFP
2.5 Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Экспериментальное обоснование эндофитного развития бактерии
В. subtilis 26Д в тканях растений картофеля и пшеницы
3.2 Влияние В. subtilis 26Д на проявление симптомов болезней
пшеницы и картофеля
3.2.1. Развитие корневых гнилей в растениях пшеницы
3.2.2 Развитие возбудителя септориоза S. nodorum на отрезках листьев пшеницы
3.2.3. Развитие фитофтороза на листьях картофеля

3.3. Влияние бактерии В. виЬНШ 26Д на биохимические показатели растений
3.3.1 Генерация перекиси водорода в растениях пшеницы,
инфицированных грибом Вгро1аг1$ яогоЫтапа
3.3.2 Активность пероксидазы в растениях пшеницы инфицированных грибом В1ро1аш яогоктапа
3.3.3 Активность пероксидазы в растениях пшеницы при
инфицировании грибом 5. пос1огит
3.3.4 Активность пероксидазы в растениях картофеля при
инфицировании Рк т/еьРзт
3.4 Роль бактерии В. ниЫШъ 26Д и сигнальных молекул в регулировании транскрипционной активности генов пероксидазы в растениях пшеницы и картофеля
3.4.1 Транскрипционная активность гена пероксидазы ТС151917, в растениях пшеницы, инфицированных возбудителем септориоза
3.4.2 Регуляция экспрессии гена пероксидазы М21334 в растениях картофеля под воздействием возбудителя фитофтороза
3.5 Сохранение защитного потенциала в клубнях картофеля при
обработке растений В. тЫШь 26Д
Заключение
Выводы
Список литературы

ген изопентилтрансферазы в растениях арабидопсиса, ответственный за синтез одного из важных растительных цитокининов - изопентиладенина [Kakimoto et ah, 2001]. Хотя и доказана важность эндогенных цитокининов в жизни растений, роль и вырабатываемых эндофитными микроорганизмами также несомненна. При идентификации цитокининов в вырабатываемой бактериями штамма В. subtilis ИБ-22 культуральной среде обнаружено преобладание коньюгатов зеатин-подобных гормонов с полисахаридами размером 250 кДа [Веселов и др., 1998]. Поскольку действующим началом препарата BioYield® является смесь живых штаммов В. subtilis GB03 и В. amyloloquefaciens IN937 [Kloepper et ah, 2009], можно предположить, что зависимая от фотопериодического освещения активация роста тесно связана с регуляцией бактериальными цитокининами стабильности хлоропластов.
Наличие гиббереллинов в культуральной жидкости В. cereus и В. subtilis установлено еще в 1965 г Katznelson и Cole [цит. по Мелентьев, 2007]. С тех пор исследователями обнаружены штаммы бактерий рода Bacillus, способные к синтезу этого фитогормона [Sattar, Gaur, 1987; Joo et ah, 2005]. В условиях взаимодействия бактерий с растениями накопления бактериальных гиббереллинов пока не наблюдали.
Важно, что воздействие СРРМ на гормональный статус симбиотической системы не ограничивается продукцией ими гормонов. Под влиянием, как самих бактерий, так и вырабатываемых ими гормоноподобных соединений происходит системный сдвиг эндогенного гормонального баланса растений [Архипова и др., 2006]. Так, используя знания о гормонах, отечественные исследователи создали синтезирующие ауксины генно-модифицированные формы псевдомонад, обладающие способностью стимулировать рост растений и высокой конкурентной активностью по отношению к другим ризосферным бактериям [Мордухова и др., 1998]. В то же время подавление способности бактерий рода Pseudomonas продуцировать ауксины и использование не чувствительных к