Введение к работе
Актуальность работы. Большая часть мирового урожая риса выращивается и употребляется в развивающихся странах, включая Нигерию. По статистике средний нигериец употребляет 21 кг риса в год или 9 % полного калорийного потребления и 23 % потребления всех хлебных злаков в стране [FAOSTAT, 1999]. Однако серьезным препятствием местного производства риса является его высокая восприимчивость к пирнкуляриозу (возбудитель - гриб Magnaporthe grisea (Hebert) Barr). Во всех рисосеющих регионах Нигерии эта болезнь уносит до 35-50%, а в отдельные годы даже 100% урожая [West African Rice Development Association,.WARD A, 1989]. В борьбе с пирикуляриозом, особенно в развитых странах, широко применяют фунгициды. Однако, разрозненность и небольшие размеры рисовых полей в Нигерии не позволяют проводить химическую обработку быстро и одновременно. Кроме того, высокие цены на ядохимикаты ограничивают их применение. Решение этой проблемы путем выведения и внедрения устойчивых сортов к пирнкуляриозу более перспективно и безвредно для окружающей среды.
Традиционная селекция, бесспорно, надежна, но требует много времени. Значительный прогресс в современной селекции связан с клеточными культурами. Они позволяют быстро получать большое разнообразие свойств за счет сомаклональной изменчивости, индуцированного мутагенеза и трансгеноза. Применительно к болезнеустойчивости, узким местом, по-прежнему, остается её оценка, проводить которую на клеточных культурал сложно, так как в этом случае нет характерных визуальных симптомов болезни. Поэтому необходим поиск маркеров болезнеустойчивости, проявляющихся в клеточной культуре и отражающих свойства интактных растений.
Ранее во ВНИИФ [Аверьянов и др., 1994] показали, что листья устойчивых, но не восприимчивых сортов риса, особенно после заражение спорами M.grisea, выделяют вещества, ингибирующие прорастание спор возбудителя. Аналогичные свойства были также показаны для каллусов риса [Аверъянов и др., 1999]. При этом, однако, не исключено, что и другие проявления взаимодействия клеток хозяина и патогена in vitro могут зависеть от совместимости
или несовместимости партнеров. Кроме того, представляется актуальным и целесообразным выяснить механизм цитогоксических реакций каллусов.
Цель и задачи исследования Целью данной работы было выявление признаков сортовой устойчивости к пирикуляриозу в клеточных культурах риса. Решались следующие задачи:
-
Выяснить выделяют ли клетки каллусной культуры риса, зараженной возбудителем пирикуляриоза, вещества, токсичные для спор к мицелия возбудителя, и как это связано с сортовой устойчивостью донорских растений.
-
Изучить реакции каглусов на обработку элиситором гриба в той же связи.
-
Исследовать возможные признаки устойчивости или восприимчивости при двойном культивировании клеток растения и гриба.
-
Выяснить некоторые детали механизма указанных эффектов.
Научная новизна работы. Показано, что при двойном культивировании, M.grisea колонизирует каллусы восприимчивых, но не устойчивых сортов риса, и что образование воздушных гиф гриба стимулируется в совместимых комбинациях хозяин-патогена. Получены указания на участие NADP(H)-OKCima3bi и пероксидазы в элиситор-зависимой некротической реакции каллусов риса. Показана зависимость этих эффектов от ионов кальция и активных форм кислорода.
Практическая значимость работы. На основе представленных экспериментальных данных, можно рекомендовать использование некоторых выявленных защитных эффектов в качестве маркеров устойчивости риса к пирикуляриозу при селекции in vitro.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на семинарах кафедры ботаники и физиологии растений РУДН и группы биофизики ВНИИ фитопатологии и на четвертом съезде Общества физиологии растений России (Москва, 1999г.).
Публикация. Результаты диссертации опубликованы в S печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на /2,6стр. и состоит из введения, трех глав и выводов. Список использованной литературы включает 178 источников, в том числе 148 на иностранных языках.
