Антибиотическое действие дельта-эндотоксинов Bacillus thuringiensis против Phytophthora infestans и Fusarium oxysporum

• Автор: Терпиловский, Максим Александрович
• Шифр специальности: 06.01.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор
1.1 Болезни сельскохозяйственных растений: актуальные проблемы, пути
решения
1.2 Фитопатогенные грибы-возбудители заболеваний
1.3 Почвенная энтомопатогенная бактерия ВасШин 1киг1щ1ет1$
2. Материалы и методы исследований
2.1 Культивирование Bacillus thuringiensis
2.2 Выделение и очистка дельта-эндотоксинов Bacillus thuringiensis
2.3 Культивирование фитопатогенных грибов
2.4 Чувствительность P. infestans и F. oxysporum к дельта-эндотоксину В. thuringiensis
2.5 Методы световой микроскопии
2.6 Методы статистической обработки результатов
3. Результаты и обсуждение
3.1 Активность дельта-эндотоксинов В. thuringiensis в отношении клеток грибов P. Infestans и F. oxysporum
3.2 Воздействие дельта-эндотоксинов В. thuringiensis на жизнеспособность спор фитопатогенных грибов P. infestans и F. oxysporum
3.3 Влияние дельта-эндотоксинов В. thuringiensis на инфицирующую способность культур P. infestans
3.4 Применение дельта-эндотоксина В. ип1ет1$ для защиты растений
томатов от фитофтороза
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В последнее время уделяется все больше внимания развитию экологически безопасных методов борьбы с возбудителями заболеваний сельскохозяйственных культур (Сорокина и др., 1999; Штерншис и др., 2000).
Использование нехимических средств борьбы (биологических, хозяйственных, агротехнических) отвечает концепции интегрированной защиты растений. Важное место в ряду этих средств занимают биопрепараты. Они отличаются специфичностью действия и экологической безопасностью, не вызывают резистентности у фитопатогенных микроорганизмов и не нарушают внутриэкосистемные взаимосвязи.
Для разработки биопрепаратов, отвечающих всем основным критериям эффективности и безопасности, необходим отбор активных, конкурентных, технологически выгодных штаммов микроорганизмов, являющихся антагонистами возбудителей заболеваний культур. Создание на основе полученных агентов биологических препаратов, имеющих широкий спектр действия, является очень актуальным (Соколов, 1990; Боронин, 1998; Романовская и др., 2002).
В настоящее время широко используются перспективные препараты для биологического контроля вредителей на основе различных подвидов спорообразующей бактерии Bacillus thuringiensis. Преимуществами бактериальных биопрепаратов по сравнению с химическими являются: отсутствие загрязняющих остатков, высокая специфичность действия, обусловливающая их безопасность для нецелевых организмов и сравнительно низкая стоимость процедур, требуемых для регистрации их в качестве средств защиты растений (Добрица и соавт., 2001). Кроме того, В. thuringiensis является естественным компонентом микрофлоры почв и, следовательно, применение бациллы в защитных мероприятиях существенно не нарушает видовую структуру биоценозов.

следует лизис клетки и гибель насекомого (Schnepf et al., 1998; de Maagd et al., 2003).
Функциональные домены дельта-эндотоксинов Bacillus thuringiensis
Анализ трехмерной структуры Cry-токсинов отчасти выявил механизм их действия и помог объяснить различия в специфичности. К настоящему времени известны результаты рентгеновского кристаллографического анализа белков CrylAa (Grochulski et al., 1995), CrylAc (Derbyshire et al., 2001; Li et al., 2001 ), Cry2Aa (Morse et al., 2000), СгуЗАа (Li et al., 1991), СгуЗВа (Galitsky et al., 2001), Cry4Aa (Boonserm et al., 2006) и Cry4Ba (Boonserm et al., 2005). Эти токсины имеют значительные различия в аминокислотных последовательностях и характере специфичности в отношении насекомых, но, следует отметить, что их трехдоменные структуры очень схожи. Это особенно удивительно для токсина Сгу2Аа, поскольку степень его гомологичности с другими токсинами составляет лишь 20-23%, и вместо пяти упакованных блоков он включает только два (Pigott and Ellar, 2007).
Домен I. Свойства и общая структурная схожесть с пороформирующим доменом колицина, позволили сформулировать гипотезу о том, что домен I является основным фактором образования пор Cry-токсинами (Parker et al., 1989; Li et al., 1991; Rajamohan et al., 1998; Pardo-Löpez et al., 2006; Pigott, Ellar, 2007).
Домен II. Считается, что благодаря именно вариабельности длины бета-цепей домен II является важнейшим фактором, определяющим специфичность токсинов. Сходства между верхушкой домена II и областью иммуноглобулинов, определяющей комплементарность, позволяют говорить о роли домена в связывании с рецептором, и широкие исследования мутагенеза помогли получить некоторые доказательства этой гипотезы (Li et al., 1991; Rajamohan et al., 1998; Pigott, Ellar, 2007).
Домен III. Структура домена III менее вариабельна, чем у домена II, а основные различия между ними заключаются в длине, ориентации, самих