Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 7
2.1. Защитные реакции картофеля в ответ на поранение и инфицирование 7
2.1.1. Реакции на механическое поранение 7
2.1.2. Реакции на инфицирование возбудителем фитофтороза 13
2.2. Индукция и супрессия возбудителем фитофтороза защитных реакций у картофеля 23
2.3. Ультраструктура клеток интактного и пораженного возбудителем фитофтороза клубня картофеля . 30
3. Материалы и методы 35
3.1. Объекты исследования 35
3.2. Получение препаратов индуктора и супрессора . 36
3.3. Методы анализа 38
3.4. Схема постановки опытов 41
3.5. Электронномикроскопическое изучение 43
4. Результаты исследования и их обсуждение 48
4.1. Ультраструктура клеток клубня картофеля в норме . 48
4.2. Ультраструктура клеток клубня картофеля в процессе залечивания после раневого стресса . 58
4.3. Получение ЛТП-комплекса и его воздействие на протекание защитных реакций и ультраструктуру тканей клубня картофеля 71
4.3.1. Защитные реакции картофеля у клубней обработанных индуктором 72
4.3.2. Влияние сенсибилизирующей дозы индуктора на ультраструктуру клеток дисков картофеля . 80
4.3.3. Влияние индуцирующей дозы ЛШ-комплекса на ультраструктуру клеток дисков картофеля 96
4.3.4. Действие препарата ЛШ-комплекса на ультра-структуру клеток интактного клубня картофеля 106
4.4. Влияние оупрессора на устойчивость, фитоалекси-нообразование и ультраструктуру клеток клубня картофеля 113
5. Заключение 136
6. Выводы 145
7. Список литературы 147
- Реакции на механическое поранение
- Ультраструктура клеток интактного и пораженного возбудителем фитофтороза клубня картофеля
- Ультраструктура клеток клубня картофеля в процессе залечивания после раневого стресса .
- Влияние сенсибилизирующей дозы индуктора на ультраструктуру клеток дисков картофеля .
Введение к работе
В наши дни в связи с огромными потерями урожая от вредителей и болезней возникает настоятельная необходимость поиска новых, более совершенных методов защиты растений применительно к требованиям, выдвигаемым современным сельскохозяйственным производством.
За последние годы достигнуты значительные успехи в исследовании биохимических механизмов фитоиммунитета / Keen ,1978,1980; Cruickshank ,I980,Stoessl et al ,1980;Albersheim et al ,1981; Метлицкий, Озерецковская,1978,1982,1983/, однако многие вопросы еще остаются нерешенными. В частности, до сих пор совершенно не исследована возможность сенсибилизации растительной ткани, в результате чего она приобретает повышенную реактивность, а ее защитные свойства возрастают. Признаки сенсибилизации сейчас столь же непонятны, как это было во времена Гоймана, который писал, что в результате сенсибилизации "организм становится способным к тому, для чего ранее силы его были недостаточна"/Гойман,1954/. Между тем сенсибилизация растений с помощью индукторов с точки зрения ее практической реализации представляется чрезвычайно перспективной, особенно потому, что она основана на тех же принципах, по которым защищаются от фитопатогенов растения в природных условиях / Cartwright ,1977; Langcake ,1977; Метлицкий, Озерецковская и др.,1982/. Для познания природы сенсибилизации растений необходимы объединения усилий специалистов разных профилей. В решение этой проблемы посильный вклад должна внести и электронная микроскопия, поскольку особенности ультраструктуры клетки или ее отдельных деталей по существу являются визуальным изображением характера клеточного метаболизма, так как сейчас, уже известно, какие метаболитические функции присущи тем или иным структурам. Особенно плодотворным представляется проведение совместных биохимических, фитопатологических и цитологических исследований, в которых структурная организация органелл исследовалась бы на фоне активизации или, наоборот, торможения определенных процессов биогенеза.
Предметом исследования диссертации служила природа сенсибилизации картофеля, достигаемая при его обработке биогенным индуктором (ЛТП-комплексом) из возбудителя фитофтороза.
К пониманию природы сенсибилизации мы надеялись приблизиться на основании сопоставления тех биохимических, фитопатологических и ультраструктурных изменений, которые происходят в сенсибилизированных клубнях картофеля.
Перед нами стояли следующие задачи:
1. Выделить из мицелия возбудителя фитофтороза и охарактеризовать препараты индуктора (ЛТП-комплекса) и антииндуктора ( _/-1,3 J -l,6-глюканов).
2. Изучить влияние полученных препаратов индуктора и антииндуктора на защитные свойства клубней используемого нами сорта картофеля и его способность к.
3. Исследовать влияние этих препаратов (по отдельности и в сочетании) на ультраструктуру клеток клубней картофеля.
4. Сопоставить результаты биохимических, фитопатологических и ультраструктурных исследований в одних и тех же тканях картофеля и сроках анализа при обработке одними и теми же концентрациями препаратов с тем, чтобы на этой основе получить представление о причинах сенсибилизации клубней картофеля.
Настоящая работа является частью исследований, выполняемых в рамках целевой комплексной программы 0,Ц.016, задание 03.02, H-I: " Разработка методов повышения индуцированной устойчивости картофеля к фитофтороза на основе использования химических соединений и биологически активных веществ".
Работа выполнялась в период 1980-1983 гг в лаборатории иммунитета растений Института биохимии им. А.Н.Баха АН СССР.
Реакции на механическое поранение
Известно, что при контакте растения и патогенного микроорганизма происходит взаимное распознавание партнеров, в результате чего определяется исход их взаимоотношений. Описывая последовательность событий взаимодействия хозяина и паразита Толбойс / Taiboys ,1958/ ввел понятие детерминантной и экспрессиной фазы. На детерминантной фазе контакта партнеры распознают друг друга, определяя тем самым будут они совместимы или нет. Экспрессивная фаза определяет события, продиктованные детерминантной фазой, -быстрое или медленное включение защитных реакций, в том числе и ФА-образование, что контролирует исход взаимоотношений партнеров.
В настоящее время считается, что в основе распознавания лежит взаимодействие молекул на контактирующих поверхностях хозяина и паразита. Метаболиты патогенов, которые растения приобрели способность распознавать и на этой основе включать защитные реакции, в том числе и ФА-образование, Кин / Keen ,1975/ назвал биогенными индукторами или элиситерами.
Исследование индукторов защитных реакций началось сравнительно недавно. К настоящему времени выделено более десятка таких индукторов /Cruickshank, Perrin ,1968; Frank, Paxton ,1971; Albersheim, Uritani et al. ,1975; Daniels, Hadwiger , 1976; Чалова И др., 1976; Lisker, Кис ,1977; Dixon, Puller , 1977; Чалова и др., 1977; Метлицкий и др.,1978/.
Исследования показали, что большинство биогенных индукторов -высокомолекулярные соединения, в составе которых присутствуют углеводные группы. Некоторые из индукторов обнаружены в выделениях патогена, другие - локализованы в клеточных стенках, третьи -внутриклеточно. Часто один и тот же патоген может обладать не- сколькими индукторами, различающимися по своей химической природе и индуцирующей активности. Большая часть индукторов выделена на основании способности вызывать образование ФА в тканях растений, однако их действие этим не ограничивается, а состоит также в индуцировании серии защитных реакций растений, свойственных реакции сверхчувствительно сти.
Согласно гипотезе, предложенной Альберсхеймом и Андерсон-Про УТИ / Albersheim, Anderson-Erouty ,1975/, индукторы, находящиеся на поверхности патогена, могут определять специфику взаимоотношений паразита и хозяина в системах "ген на ген". Такие индукторы должны вызывать защитные реакции у устойчивых сортов, и не вызывать у восприимчивых, поэтому их назвали специфическими. В течение многих лет исследователи пытались понять природу расовой специфичности возбудителя фитофтороза к картофелю / кйс, Lisker ,1978; Метлипкий и др.,1978/. Все известные защитные реакции, включая образование ФА, не могли объяснить специфичность p.infestans . Способностью образовывать ФА обладали все сорта картофеля, в том числе и универсально-восприимчивые, т.е. лишенные генов фитофторустойчивости. Со своей стороны ФА подавляли рост всех рас паразита, вне зависимости от наличия у них генов вирулентности /Метлицкий, Озерецковская, 1978/. До сих пор еще остается неясным вопрос о наличии у возбудителя фитофтороза специфических индукторов защитных реакций /ЭДетлицкий, Озерецковская, 1982/. Из мицелия возбудителя фитофтороза было выделено две фракции индукторов ФА картофеля /Чалова и др., 1976,1977; Метлицкий и др., 1978/. Одна из них - высокомолекулярные/водонерастворимые -1,3 -1,6 -глюканы находилась в клеточных стенках паразита, тогда как самый активный индуктор (ЛТП-комплекс) присутствовал внутри-клеточно. Оба индуктора различались по активности, защитным свойствам, способности вызывать образование тех или иных ФА и влиянию на проницаемость клеточных мембран. Исследования наиболее высокоактивного индуктора - ЛТП-комплекса показали, что ЛТП-комплекс состоял на 60% из липидов, на 35$ из углеводов и на Ъ% из белка /Чалова и др., 1977/. В углеводной части после гидролиза обнаружено присутствие глюкозы и манно-зы. В липидной части индуктора присутствуют ди-и триглицериды, жирные кислоты, гликолипиды и фосфолипиды. Имеются основания полагать, что за индуцирующую активность ответственна липидная часть комплекса, тем не менее, все попытки отделить углеводный и белковый компоненты комплекса приводили к значительной потере его активности /Барамидзе, 1980/. Наибольшая индуцирующая активность проявлялась только в комплексе липидов, углеводов и белка, в котором активным центром, по-видимому, является липидный компонент. Механизм действия индукторов, в том числе и ЛТП-комплекса, до сих пор остается недостаточно ясным. Предполагается, что индукторы могут дерепрессировать синтез ферментов, ответственных за образование ФА / Schwochau, Hadwiger ,1968/, ингибировать их превращения/ Hargreaves, Bailey ,1978/, либо способствовать высвобождению ФА или ферментов, их синтезирующих, из неактивного состояния / Cruickshank, Biggs, Perrin ,1971; Deverall ,1976/. ЛТП-комплекс, также как и высокомолекулярные j8-I,3-jp-I,6-глгоканы клеточных стенок не обладали свойством специфичности, так как будучи выделенными из различных рас возбудителя фитофтороза , они индуцировали ФА-образование у всех испытанных сортов картофеля, в том числе и у универсально-восприимчивых, причем, количество ФА коррелировало с интенсивностью некротической реакции. Установлено/ Барамидзе,1980/, что наибольшие защитные свойства ЛТП-комплекса проявлялись в концентрациях от 5 до 25 мкг/мл ( 0,0005-0,0025). В течение 8 лет испытывались на полях ВНЙИКОП защитные свойства этого препарата. Оказалось, что однократная предпосадочная обработка клубней картофеля ЛТП-комплексом в концентрации 0,005$ защищала на 50$ вегетиругощие растения и клубни нового урожая во время хранения от комплекса болезней, вызываемых паразитарными грибами (фитофтороз, ранняя сухая пятнистость, ризоктониоз, парша) .По своей эффективности защита с помощью ЛГП-комплекса не только не уступала, но даже превосходила защиту картофеля при его 4-5-ти кратной обработке фунгицидом ЦИНЕБ (0,5$).
Ультраструктура клеток интактного и пораженного возбудителем фитофтороза клубня картофеля
Большинство имеющихся в литературе работ посвящены изучению отдельных органелл клеток клубня картофеля. В частности, ряд работ связаны с изучением ультраструктуры пластид клеток клубня. В работе Хельцла / Holzi ,1965/ приводятся данные по ультраструктуре амилопластов в норме, работы других исследователей посвящены изучению метаморфоза пластид в зеленеющих клубнях картофеля / De-Rezende Pinto ,1962; Badenhuizen, Salema ,І969;Лях-нов ч и др., 1983/, либо в меристемах (глазках) / Marinos ,1967/. Изучено тонкое строение крахмальных зерен амилопластов / sterling, Pangborn ,1960; Ohad et al ,1971/. Известна серия работ, касающихся строения микротел клеток клубня картофеля/ Jamamoto, Hozu, 1971; Brinkman, Sminia ,1977; Tchang et al ,1978; Yoo et al., 1979/, а также тонкого строения нуклеоли ядра / Barckhausen, Rosenstock ,1973/. Для нас представляют интерес работы по изучению тонкого строения естественной и раневой перидермы клубня картофеля с особым акцентом на ультраструктуру суберина/ Rainow, White ,1972; Barckhausen, Rosenstock ,1973; Sitte ,1975; Dean et al ,1977; Solidey et al ,1979; Schmidt, Schonherr ,1982; Vogt et al ,1983/.
Наиболее подробно ультраструктура клеток клубня исследована в работе Лусхеде / Lysnede ,1978/. Автор описывает почти все внутриклеточные структуры, уделяя особое внимание своеобразному строению клеточных стенок запасающей паренхимы клубня картофеля в плане межклеточной подачи воды и обмена углеводов.
Переходя к ультраструктуре клеток инфицированного клубня картофелмы намеренно не будем останавливаться на исследованиях, связанных с изучением строения клеток листьев, а рассмотрим лишь работы, касающиеся изменений в ультраструктуре клеток клубней, происходящих при контакте С P.infestans/ Мс Кее ,1964; Yamamoto, Kitami f 1971$ Hohl, StSssel ,1976; Shimony, Friend ,1976,1977; Hozue et al. ,1979; Проценко, 1977,1978,1983/.
Известно, что на ранних стадиях развития гриба в клетках картофеля как в совместимой, так и в несовместимой комбинациях цито-плазматическая мембрана хозяина контактирует со стенкой гриба / ifozue et al ,1979/. Это обстоятельство свидетельствует о взаимодействии веществ стенки гифы гриба с соединениями цитоплазмы растения-хозяина, что происходит посредством лектина картофеля / Furuichi et al. ,1980/ и, очевидно, обеспечивает процесс распознавания патогена растением и развитие ответных защитных реакций. Как показали исследования ряда авторов / Shimony, Friend, 1976,1977; Проценко, 1978/, на ранних стадиях взаимодействия растения-хозяина и патогена не отмечается различий в ультраструктуре клеток клубня картофеля, инфицированных совместимыми и несовместимыми расами гриба. На более поздних стадиях развития болезни такие различия появляются. В случае совместимой комбинации между плазма-леммой клетки клубня и стенкой гифы гриба появляется волокнистое вещество умеренной электронной плотности, похожее на вещество стенки клетки растения /Hohl, Stossel ,1976; Проценко, 1977, 1978,1983/. При несовместимой комбинации расы гриба и сорта растения такое вещество не обнаруживается, а устойчивость растения может быть связана либо с реакцией образования бугорка, препятствующего внедрению гифы, либо с реакцией сверхчувствительности (СВЧ), выражающейся в быстрой гибели клеток растения-хозяина и накоплением в них ФА. Обычно ультраструктура клетіш, погибающей при реакции СВЧ, имеет сходство с ультраструкторй стареющей клетки, а также клетки, погибшей в результате воздействия вирулентного гриба /Hohl, Stossel ,1976/. Различия заключаются только в скорости гибели. Иногда в литературе ультраструктура клетки, погибшей в результате реакции СВЧ, описывается несколько по-иному: цитоплазма такой клетки отличается высокой электронной плотностью, она сжата, а погруженные в нее органеллы разрушены и распознаваемы с трудом / Skipp et al. ,1974; Tomiyama ,1982/.
Имеющиеся в литературе данные по ультраструктуре клеток клубней картофеля различных сортов, инфицированных P.infestans , выявляют сложность и многообразие типов организации поверхности взаимодействия гриба с цитоплазмой клеток хозяина, что согласуется с многообразием механизмов устойчивости, которые у разных сортов картофеля проявляются в разной степени / Hohl, Stossel ,1976; Про-ценко, 1977,1978/.
В целом все перечисленные работы не дают достаточной информации о внутриклеточных изменениях, динамике и скорости их возникновения, которые происходят в клетках картофеля под влиянием инфицирования их патогеном. В этих работах подробно освещаются вопросы, связанные с ультраструктурой гаусториального аппарата гриба, и лишь очень мало говорится об изменениях в тонкой структуре клеток, в которых содержатся гифы грибов. В частности, в таких клетках отмечается увеличение числа митохондрий, полисом, микротел, электронно-плотных капель / Hohl, Stossel ,1976; Shimony, Friend ,1976, 1977/, ядра здесь часто приобретают амебоидную форму, а в инвагинациях их оболочек наблюдаются раздутые цистерны гладкого эндо-плазматического ретикулума (ЭР) /Проценко, 1983/. Клетки клубня, не находящиеся в непосредственном контакте с гифой гриба, как правило, остаются в этих работах вне поля зрения авторов.
При изучении взаимодействия клеток клубня картофеля с патогеном следует учитывать, что последний располагает целым арсеналом средств для нападения на растение-хозяина, в составе которых имеются: токсические вещества, супрессоры, индукторы, ферменты и прочие метаболиты, играющие определенную роль в патогенезе. Очевидно, поэтому, что для понимания механизмов устойчивости растения к фи-топатогенам, необходимы исследования по дифференциальному изучению действия каждого из этих факторов на растительную клетку. Особый интерес в этом плане представляли бы данные по влиянию отдельных метаболитов гриба, обладающих строго выраженным биологическим действием (индукторным, супрессорным) на ультраструктуру растительной клетки, Однако таких работ в литературе практически нет. Более того, сам клубень картофеля еще недостаточно хорошо изучен в цитологическом отношении.
Имеющиеся работы, в основном, касаются действия на тонкую структуру клеток клубня абиогенных факторов, таких как механическое поранение и последующее промывание водой / Barckhausen, Rosenstock ,1973; Van Steveninck ,1975; Brinkman, Sminia, 1977/, В работе Баркхаузена с соавт. / Barckhausen, Rosenstock, 1973/ большое внимание уделяется ультраструктуре процесса суберини-зации клеточных стенок паренхимы клубня, в то время как в работе Ван Стевенинка / Van Steveninck ,1975/ детально рассматривается эндомембранная система клетки в динамике в связи со стимуляцией процессов метаболизма после механического поранения. Исследование Бринкмана с соавт. / Brinkman, Sminia ,1977/ выполнено с привлечением гистохимических методов на электронномикроскопическом уровне и показано, что процесс дифференцировки тканей клубня, индуцированный поранением, сопровождается увеличением пероксидазной активности клеточных стенок. Что касается влияния биотических факторов, то нам известна лишь одна работа уже упоминавшегося ВБШІЄ Лус-хеде / lyshede ,1979/, касающаяся влияния бактериальной амилазы на тонкую структуру клеток клубня картофеля.
Заключая изложение литературных данных, хотелось бы еще раз подчеркнуть насколько многоплановым и сложным представляется механизм устойчивости картофеля к возбудителю фитофтороза. Эта проблема требует разностороннего экспериментального подхода, одним из аспектов которого является клеточный уровень, чему и посвящена настоящая работа.
Ультраструктура клеток клубня картофеля в процессе залечивания после раневого стресса .
Поскольку, моделью наших исследований служили диски, вырезанные из клубней, на поверхность которых затем наносили испытуемые вещества, обязательным контролем к опытным вариантам должна была быть ультраструктура клеток, находящихся в зоне поранения. Дело в том, что при работе на дисках на их реакцию в ответ на обработку различными препаратами неизбежно должны были накладываться "раневые реакции". Мы наблюдали клетки дисков картофеля, примыкающие к зоне поранения, в период, предшествующий клеточным делениям, связанным с образованием раневой перидермы.
Проведенное электронномикроскопическое исследование показало, что одним из первых изменений, которые удается отметить в ответ на поранение состоит в появлении извилистых краев клеточных стенок (рис.ІІ). В отдельных клетках на фоне ровной поверхности клеточной стенки иногда наблюдались бугоркоподобные выпячивания и некоторое разрыхление на этом участке клеточной стенки (рис.ІІ). В литературе отмечается активирование пероксидазы в клеточных стенках ПОранеННЫХ КЛеТОК карТОфвЛЯ И Корней сахарной свеклы / Brinkman, Sminia ,1977; Hall ,1977/. В тех местах, где клеточная стенка меняет свою конфигурацию, плазмалемма также становилась более извилистой. На рис.ІІ представлен фрагмент двух смежных клеток из диска клубня картофеля на вторые сутки после нарезания. На прямо противоположных сторонах клеточных стенок формировались обращенные внутрь клеток мембранные структуры - ломасомы и плазмалемма-сомы, свидетельствующие об образовании складок плазматических мембран в этих клетках. Случаи появления ломасом в клетках, не образующих оболочку, пока трудно объяснить. Вполне вероятно, что здесь речь идет о явлении обратного пиноцитоза /Шаповалов,1973/.
Наличие ломасом в соседних участках двух смежных клеток указывает на усиленное функционирование в этом месте плазмалеммы, что, возможно связано с активными процессами транспорта метаболитов из клетки в клетку. На это же указывают также и наблюдаемое явление прямого пиноцитоза - процесса поглощения клеткой различных веществ путем образования впячиваний плазмалеммы, направленных внутрь клетки.
На представленных электронномикроскопических фотографиях можно проследить процесс формирования пиноцитозных пузырьков (рис.12 а-г). Сначала плазмалемма инвагинирует, затем инвагинация заполняется неким содержимым, а далее возможны два пути поглощения клеткой вещества: либо одновременно с плазмалеммой инвагинирует и тонопласт вакуоли (рис.12 а), после чего две инваги-нирующие мембраны у основания замыкаются и образующийся пузырек поглощается вакуолью клетки; либо инвагинирует только плазмалемма, затем замыкаясь, пузырек передвигается вглубь клетки и подходит к тонопласту, тонопласт инвагинирует (рис.12 б,в), в результате чего образуется сложноустроенный пузырек, окруженный двумя мембранами (как бы пузырек в пузырьке) (рис.12г). Предполагается, что таким способом могут транспортироваться вещества с большим молекулярным весом /Шаповалов, 19 /. Наблюдаемое нами усиление явления пиноцитоза, вероятно, свидетельствует об активных процессах транспорта веществ между клетками пораненного клубня картофеля. Аналогичный процесс образования пиноцитозных инвагинаций описан в клетках паренхимы сахарной свеклы /Парамонова,1974/.
Уже в течение первых суток после поранения в клетках изменяется форма ядер. Этот процесс легко наблюдать в слабовакуолизиро-ванной мелкоклетной паренхиме (рис.13-15). На рисунках 13-15 представлены фрагменты таких клеток, в которых видны ядра больших размеров, мембраны которых дают глубокие инвагинации, в которые могут попадать участки цитоплазмы, содержащие отдельные органоиды. На рис.15 представлен участок паренхимной клетки с двумя ядрами, имеющими отростки.
В этот же период времени в клетках пораненных дисков значительно возрастет число митохондрий (рис.13,15), свидетельствующее об усиленной генерации энергии. Данные литературы указывают на увеличение активности цитохромоксидазы и дегидрогеназ в дисках клубня картофеля в этих условиях /Van Steveninck ,1975/.
Уже на первые сутки после поранения происходили изменения мембранных систем ГЭР, свойственного клеткам интактного клубня (рис.5в,8а). Часто можно было наблюдать как в одной клетке с хорошо развитым ГЭР часть его цистерн утрачивала со своей поверхности рибосомы, затем гладкие цистерны фрагментировались и разбухали (рис.16а,б). Элементы АЭР появлялись и в инвагинациях ядра (рис.14,16в), и в других участках большинства клеток. Аналогичные изменения ЭР отмечали и другие исследователи, изучавшие реакцию залечивания в запасающих тканях растений / van steveninck, 1975; Hall ,1977/.
Возможно, что в нашем случае увеличение объема АЭР связано с усиленным биосинтезом соединений липидной природы, в частности, жирных кислот, необходимых для образования суберина /Озерецков-ская, Метлицкий,1966; 0зерепковская,Чаленко,1969; Van steveninck ,1975/.
Влияние сенсибилизирующей дозы индуктора на ультраструктуру клеток дисков картофеля .
Отдельные мембраны этих пузырьков еще содержали небольшие участки, покрытые рибосомами (рис. 29 а). В некоторых клетках типа В наблюдали довольно длинные совершенно гладкие цистерны ЭР, а вблизи их концов -липидные глобулы разного размера (рис. 29 б), являющиеся, по-видимому, продуктами деятельности этой формы ретикулума. Хотя число липидных глобул (липосом) в клетках, вблизи участков побурения велико, однако, аналогичные глобулы, хотя и в меньшем количестве, присутствовали и в клетках дисков, не обработанных индуктором. Появление липосом в цитоплазме обычно связывают с процессом липофа-нероза, происходящем при старении растительных клеток /Mittei-heuser, Van steveninok ,1975; Данилова, 1981/. Ограничивающая мембрана у таких липидных капель не выявлялась и их функциональная роль в клетках пока еще не ясна.
В описываемых клетках возрастало число митохондрий и полиморфных лейкопластов. Ядра имели причудливую форму, характерную для реакции залечивания.
В клетках В-типа, расположенных во 2-3 ряду под поверхностью среза наблюдали лишь незначительную суберинизацию клеточных стенок: в отдельных клетках - не более 1-2 ламелл суберина,тянущих-ся вдоль клеточных стенок (рис.29 в). Проведенные нами биохимические определения (табл.3) также показали подавление процесса су-беринизации в дисках, обработанных высокими дозами препарата ЛТП-комплекса.
Говоря о клетках типа В, хотелось бы обратить внимание на своеобразную особенность их клеточных стенок. Так, под влиянием высоких концентраций ЛТП-комплекса (50-100 мкг/мл) еще в световом микроскопе мы неоднократно наблюдали побурение клеточных стенок у отдельных светлых, жизнеспособных клеток (табл.4). Природа такого покоричневения до сих пор оставалась неизвестной, Б электронном микроскопе побурение проявлялось в виде электронно-плотного внутреннего слоя клеточной стенки (рис. 30 а-г). В клетках контрольных дисков этому слою соответствовал "везикулярный" слой клеточной стенки (рис, 5 б,в), по которому, как мы уже отмечали ранее, предполагается активное передвижение воды и ряда веществ / Lyshede ,1978; Vogt et al. ,1983/.
Согласно Данным ЯПОНСКИХ исследователей / Nakojima et al., 1975/, биосинтез ришитина происходит в 5-Ю слоях живых клеток, прилегающих к месту некроза. Предполагается, что образующийся ришитин далее транспортируется в некротизированные клетки, где и накапливается в фунгитоксических концентрациях. Мы предполагаем, что передвижение и аккумуляция ришитина может происходить по клеточным стенкам клубня. В литературе имеются данные о том, что насыщенные ВОДОЙ КЛеТОЧНЫе ОбоЛОЧКИ, Проницаемы ДЛЯ терпенов /Kisser ,1958; Васильев, 1977/. Известно также, что у некоторых растений секреторные терпеноиды на пути своего перемещения в специализированные вместилища находились в оболочках клеток, где, реагируя с фиксатором, выявлялись под электронным микроскопом /Васильев, 1977/. Учитывая сказанное, с большой долей осторожности можно предположить, что наблюдаемое нами побурение внутреннего "везикулярного" слоя клеточной стенки является результатом апопластного передвижения сесквитерпеноидных ФА в направлении участков некроза.
Оесквитерпеноидные ФА картофеля, как известно, обладают свойством фунгитоксичности /метлицкий, Озерецковская, 1973/ и потому могут быть отнесены к числу ксенобиотиков эндогенного происхождения. Представляется весьма вероятным, что их транспортиров ка по апопласту, то есть вне цитоплазмы растительных клеток, позволяет последним избежать их токсического воздействия. Накопление ФА. возможно только в некрогазированных мертвых клетках, где они уже не могут причинить вреда растению, но зато убивают содержащегося в таких клетках паразита.
Второй тип клеток ( тип Б) представляют собой клетки, непосредственно примыкающие к некротизированным. Ъ из них, в которых до обработки, по-видимому, имелась электронно-плотная цитоплазма, обнаруживали многочисленные разбухшие цистерны АЭР. Цистерны образовывали длинные, извитые, соединенные друг с другом тяжи причудливой формы, пронизывающие всю цитоплазму, так называемый "мембранный лабиринт" ( рис.31 а) . В других клетках типа Б происходило усиленное везикулообразование за счет разбухания и фрагментации АЭР, что создавало впечатление "пенистой" структуры. или "вскипания" цитоплазмы( рис. 31 б) . Это явление, ранее, трактовавшееся как результат дегенерации цитоплазмы /Amelunxen, Arbeiter, 1967; Amelunxen, Gronau, 1969 /, в настоящее время считается признаком усиленной деятельности ІЗР / Васильев, 1970, 1977 /. Согласно ранее приведенным данным (табл.5, рис.28 б) , чиех ло некрогазированных клеток, так же как и содержание ришитина в тканях дисков, под действием высоких концентраций препарата ЛТП -комплекса, нарастало в течение недели. Возможно, такое усиление функции АЭР в к летках, не по средственно примыкающих к некротизированным, связано с интенсификацией синтеза фи то токсических терпенои-дов. Чрезмерно усиленное везикулообразование, являющееся морфологическим выражением активизации деятельности АЭР, неизбежно вызовет в клетках необратимые патологические изменения, приводящие их к гибели / Авцнн, шахламов, 1979 /.
