Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Кертыкова, Эджегуль Ходжанепесовна

Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту
<
Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кертыкова, Эджегуль Ходжанепесовна. Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту : диссертация ... кандидата биологических наук : 00.00.00.- Ашхабат, 1984

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 6

1.1. Современное состояние вопроса об изменении обмена веществ больного вилтом тонковолокнис того хлопчатника 6

1.2. Изменение синтеза природных регуляторов роста в патогенезе растений 9

1.3. Действие экзогенных регуляторов роста на иммунные свойства хлопчатника 24

2. Объекты и методы исследований . 27

3. Фитогормоны и ингибитош роста больного фузариоз-вилтом тонковолокнистого хлопчатника 35

3.1. Биологическая активность и содержание ауксинов и ингибиторов роста 35

3.2. Гиббереллиноподобные вещества возбудителя и хлопчатника 45

4. Действие регуляторов роста на снижение заболеваемости хлопчатника фузариозным вилтом и изменение уровня природных ингибиторов роста 54

4.1. Влияние регуляторов роста на изменение ауксино-ингибиторного обмена хлопчатника 54

4.1.1. Ауксины и ингибиторы роста восприимчивого сорта 54

4.1.2. Ауксины и ингибиторы роста устойчивого сорта 63

4.1.3. Изменение содержания ИУК, триптофана и активности фермента ИУК-оксидазы 68

4.2. Изменение активности гиббереллиноподобных веществ 72

4.3. Биологическая активность цитокининов . 77

4.4. Исследование активности абсцизовой кислоты 84

5. Роста тонковолокнистого хлопчатника с помощью пригодных и синтетических регуляторов роста с целью повышения устойчивости к шузариозному вилту 90

5.1. Полевая всхожесть 90

5.2. Рост, развитие и продуктивность . 93

6. Производственные испытания 100

Заключение 109

Выводы 119

Рекомендации производству 122

Литература 123

Приложения 141

Введение к работе

Хлопководство является основной отраслью сельскохозяйственного производства Туркменской ССР. В одиннадцатой пятилетке предусмотрено дальнейшее развитие хлопководства, особенно производства хлопка ценнейших тонковолокнистых сортов. Однако, одной из причин, сдерживающих увеличение производства тонковолокнистого хлопка в республике, является поражение растений фгузариозным вилтом и черной корневой гнилью. Некоторые сорта этого вида хлопчатника при заболевании вилтом теряют 15-30% урожая, при этом значительно снижается качество волокна и семян.

В постановлении научной сессии ВАСХНИЛ (1977), Координационного совета по вилту (1981) отмечено, что исключительно важной проблемой всей науки, а также практики, является разработка систем эффективных мер по борьбе с вилтом хлопчатника.

В настоящее время разработка радикальных средств борьбы с вилтом хлопчатника значительно затруднена тем, что еще недостаточно ясны те главные молекулярные механизмы, которые лежат в основе взаимоотношений патогена и растения-хозяина. Поэтому, несмотря на многочисленные работы, посвященные проблеме вилта хлопчатника, поиск путей преодоления биологической совместимости двух организмов является актуальной задачей, стоящей перед современной биологической наукой.

Как свидетельствуют данные по этой проблеме, нарушения биологической совместимости между партнерами в определенной степени могут быть достигнуты путем воздействия на обмен веществ растения-хозяина. Однако в ранее проводимых исследованиях уделялось недостаточное внимание изучению внутренней

рострегуляторной системы растений, которой являются природные фитогормоны и ингибиторы роста.

Учитывая их исключительно важное значение в регуляции роста растений на всех его уровнях организации, весьма актуальным является вопрос изучения функции фитогормонального комплекса в вилтоустойчивости тонковолокнистого хлопчатника. С физио-лого-биохимической точки зрения определенный интерес представляет вопрос об особенностях обмена фитогормонов и ингибиторов роста, свойственных растению-хозяину, отличающемуся по устойчивости к фузариозному вилту.

Целью нашей работы является выявление роли фитогормонов и ингибиторов роста и развития в иммунитете тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту, а также установление возможности повышения его вилтоустойчивости путем применения экзогенных регуляторов роста.

В задачу исследования входило:

изучение содержания и биологической активности фитогормонов и ингибиторов роста - ауксинов, гиббереллинов, цитокини-нов, абсцизовой кислоты - в органах больного фузариозным вилтом тонковолокнистого хлопчатника;

исследование действия экзогенных регуляторов роста на активность фитогормонов у различных по вилтоустойчивости сортов хлопчатника;

выяснение действия различных экзогенных регуляторов на рост, продуктивность тонковолокнистого хлопчатника в связи с повышением его вилтоустойчивости.

- б -

Изменение синтеза природных регуляторов роста в патогенезе растений

В настоящее время известно, что внедрение патогенного микроорганизма в ткани растения-хозяина нарушает сложную цепь взаимообусловленных метаболических процессов, регулирующих нормальный обмен веществ, рост и развитие растений. Важная роль в исследовании их сложнейших физиолого-биохимических механизмов отводится эндогенным регуляторним системам роста и развития растений.

Регуляторные системы растений - фитогормоны и ингибиторы-находятся в постоянном и тесном взаимодействии в его онтогенезе, благодаря этому достигается интеграция сложной совокупности процессов жизнедеятельности растительного организма на всех уровнях организации (Кулаева, 1973; Муромцев, Агнистикова, 1973; Кефели, 1974; Полевой, 1982, и др.). Познание природы и механизмов действия эндогенных рострегулирующих систем больного растения будет иметь не только теоретическое, но и практическое значение в разработке эффективных способов управления регуляторними системами растения, в создании устойчивых к болезням и высокоурожайных сортов хлопчатника.

Экспериментальный материал, полученный на основе изучения природы патогенеза растений, показывает, что заражение растений различными возбудителями болезней сопровождается нарушениями внутренних фитогормональных систем (Sequeira, 1973; Талиева и др., 1973; Daly, Knoche, 1976; Dekhuijzen, 1976 и другие).

Нарушение баланса ауксинов и ингибиторов роста - общеизвестное явление, вызываемое высокоспециализированными патогенами, принадлежащими к различным систематическим группам грибов. К их числу могут быть отнесены многие ржавчинные, высшие пероноспоровые, головневые, мучнисторосяные, некоторые таф-риновые грибы и паразитические миксомицеты из класса плазмодиа-форовых ( Kiermeyer, 1958; Srivastava, Shaw, 1962; Дракина, Ке-фели, 1967; Ринкова, Мазин, 1968; Михалевская, 1975; Мазин, Проценко, 1976; Чигрин и др., 1981).

Ткани больного растения отличаются широким разнообразием рострегулирующих веществ индольной и неиндольной природы. В них установлено наличие индолилуксусной (ИУК), гибберелловой (ГК) кислот, цитокининов (ЦК) и других соединений.

Согласно Э.Гойману (1954), выделяемые возбудителем рака ростовые вещества, играют роль в основном только в начальные фазы заболевания. Дальнейшее разрастание ткани вызывается регуляторами роста, синтезируемыми клетками растения-хозяина в результате воздействия паразита.

Существенную роль играют ауксины во взаимодействии ржавчинных грибов с растениями-хозяевами (Тарр, 1975). Известно, например, что листья зараженных ржавчиной растений отличаются от здоровых более высоким содержанием ИУК ( Daly,Jnman, 1958; Shaw, Hawkins, 1958; Srivastava, Shaw, 1962). Дополнительное образование ауксинов в тканях больных ржавчиной злаков некоторые авторы относят к продуктам жизнедеятельности патогена ( Pilet Д952; Daly,Jnman, 1958; Srivastava,Sakai,Shaw» 1962).

Нарушения гормональной деятельности растительных тканей наблюдал Пиле ( Pilet, 1953) у молочая, пораженного грибом Uromyces pisi. В листьях этого растения повышалась концентрация ауксинов, в результате чего рост листьев замедлялся и нарушался нормальный геотропизм.

Согласно Пиле (Piiet,I957), повышенное содержание ауксинов в пораженной ткани может быть связано не только с синтезом ауксинов или их предшественников патогенным грибом; немаловажное значение при этом может иметь ингибитор оксидазы ауксина, образование которого показано для Uromyces pisi , возбудителя ржавчины молочая.

В других экспериментах повышение содержания ИУК в растениях, пораженных возбудителем карликовой головни Tiiletia сопraversa , также сопровождается понижением активности оксидазы ИУК (Macko,Navacky, 1966).

Литературные данные о деятельности фермента ИУК-оксидазы при заболеваниях растений разноречивы. При заражении ячменя одним и тем же видом возбудителя мучнистой росы Ej -siphe gra-minis наблюдалось как повышение (Pric , 1974), так и подавление ее активности (Benoda , KLusak , 1974).

Сравнительное изучение содержания индольных соединений в ткани здоровых и инфицированных пероноспорозом растений лука показало повышенное содержание веществ индольного типа, среди которых были идентифицированы ИУК и ее метаболические предшественники - триптофан и ИАН в растениях всех видов при поражении пероноспорозом. В дальнейшем при локальном поражении всей ткани растений лука содержание индольных соединений уменьшается, а ростингибирующих - возрастает (Талиева и др., 1973). Эти данные позволили авторам заключить о зависимости степени поражения и стадии развития заболевания от уровня активности индольных соединений в тканях больного растения, а также защитной роли ауксинов. Следовательно, ИУК и ее производные в начальных стадиях развития болезни локализуются в местах инфекции, способствуют притоку питательных веществ, то есть активации метаболических процессов, и тем самым, по-видимому, временно создается барьер на пути дальнейшего распространения инфекции (Ринкова, Талиева, 1978).

Поражение ячменя Phynchosporium secalis - возбудителем ринхоспориоза сопровождается изменением уровня природных регуляторов роста. Общее количество ауксиноподобных веществ на 10-й день после инфицирования было одинаковым в здоровых и пораженных побегах, однако в дальнейшем заболевание изменило пропорцию между содержанием ИУК и других соединений. Через 20 дней после заражения в побегах отмечен более высокий уровень ауксинов, большую часть которых составила ИУК (Allen ,Lyon , 1978).

В исследованиях других авторов содержание ИУК в корнях капусты, пораженной килой, оказалось в 50-100 раз выше, чем в корнях здоровых растений. Активность фермента ИУК-оксидазы при поражении почти не изменялась (Еаа Jan , 1971).

Биологическая активность и содержание ауксинов и ингибиторов роста

Экстракцию свободных ауксинов и природных ингибиторов проводили по методике В.И.Кефели с соавторами (Кефели и др., 1973). Хроматографическое разделение очищенных экстрактов проводили восходящим током в 15 -ной уксусной кислоте на бумаге "Ленинградская медленная №2". Хроматограммы просматривали в У-свете, в парах аммиака и разделяли на зоны. Оценку пятен на гормональную активность вели по приросту отрезков колеопти-лей пшеницы сорта "Альбидум-43" методом Бояркина (1948, 1966). Точность биотеста на рост колеоптилей была 4,6-5,0%. Аукеино-вую и ингибиторнуго активность вычисляли из 40 отрезков колеоптилей для каждой зоны хроматограмм . На гистограмме представлены достоверные данные биологической активности зон хромато-грамм за вычетом утроенной ошибки.

Применение метчиков, цветных реакций и биотеста позволило дать первичную оценку веществ, разогнанных на хроматограм-мах. Для этого хроматограммы с выделенными ауксинами опрыскивали реактивами Сальковского, Эрлиха, хлорным железом, ДСК-диазотированной сульфаниловой кислотой (реактив Паули).

Экстракцию гиббереллиноподобных веществ хлопчатника проводили по методу В.Н.Ложниковой, Л.П.Хлопенковой и М.Х.Чайла-хяна (1973). Хроматографическое разделение экстрактов проводили нисходящим током в системе растворителей - изопропиловый спирт:уксусная кислота:вода (4:1:5). Хроматограммы просматривали в УФ-свете, в парах 5 -ноЙ серной кислоты и разрезали на части. Биологическую активность элюатов из каждой зоны определяли с помощью биотеста - карликового гороха сорта "Пионер". В качестве метчика была взята гибберелловая кислота A3.

Определение содержания ГПВ гриба проводили как в культу-ральной жидкости, так и мицелии.

В качестве объекта исследования служила стационарная культура гриба Fusarium oxysporum f vasinfectum на жидкой питательной среде Калианасундарама. Посев в колбы с 200 мл среды проводили спорами штаммов, выделенных из больных растений хлопчатника сорта Аш-25 и 8763И и показавших высокую агрессивность в отношении восприимчивых сортов хлопчатника. Выращивание культур в 5-кратной повторности проводили при температуре 2б-27С в течение 12 дней. Культуральную жидкость отфильтровывали и объединяли.

Культуральную жидкость в объеме 750 мл подкисляли 10 -ной соляной кислотой до рН-3 и делили на две части, одну часть экстрагировали серным эфиром (эфирная фракция), другую - этилацетатом (этилацетатная фракция). Мицелий гриба трижды гомогенизировали 70$-ным этиловым спиртом в соотношении 1:20. Спирт выпаривали под вентилятором до водного экстракта. Водный экстракт подкисляли 10 -ной соляной кислотой до рН-3, затем экстрагировали ГПВ этилацетатом. Эфирную и этилацетатную фракции культуральной жидкости и мицелия гриба выпаривали в токе холодного воздуха до сухого остатка. Остаток растворяли в 5 мл 96-ного этилового спирта. В дальнейшем разделение, идентификацию и изучение биологической активности проводили по методу В.Н.Ложниковой, Л.П.Хлопенковой и М.Х.Чайлахяна (1973).

Количественное определение ИУК проводили колориметрическим методом в модификации Гордона и Вебера ( Gordon , Weber , 1951), основанным на использовании реактива Сальковского. Колориметри-рование проводили на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром.

Активность ферментной системы оксидазы ИУК (ОИУК) определяли методом Гол стона и Далберга ( Galston , Dalberg , 1954). Очистку фермента от ингибитора проводили с помощью гельфильтра-ции на сефадексе Г-25 по методике К.З.Гамбурга (1966). Об активности судили по количеству оставшейся ИУК (по розовому окрашиванию с реактивом Сальковского) в реакционной смеси за І ч инкубации. Определение количества оставшейся ИУК проводили на ЭК-е с зеленым светофильтром.

Методика определения триптофана основана на образовании окрашенных в желтый цвет продуктов реакции триптофана с азотной кислотой в присутствии серной кислоты. Интенсивность окраски измеряли на ШК-е с синим светофильтром (Ермаков и др., 1972).

Определение абсцизовой кислоты проводили по методике Мильборроу ( Miiborrow, 1963). Хроматографичеекое разделение экстрактов осуществляли в восходящем токе растворителя изопро-пиловый спирт:аммиак:вода (10:1:1) на бумаге марки "М" (Ленинградская). Хроматограммы просматривали в УФ-свете и делили на части. Для оценки биологической активности брали зоны с Rf -0,8-0,9, которые перехроматографировали для очистки от примесей и вновь испытывали на биологическую активность. В качестве биотеста использовали семена горчицы Сарептской( Brassica ijunsea L. ) сорта скороспелая.

Определение цитокининов проводили в свежем материале. Навеску заливали кипящим этанолом в соотношении 1:10, измельчали и фильтровали через бумажный фильтр. Остаток заливали этанолом и также отфильтровывали. Объединенные этанольные экстракты упаривали до водной фракции, подкисляли до рН-2,8 2Н НС1 и извлекали эндогенные цитокинины серным эфиром (3 раза) в соотношении 1:1. Эфирную и водную фракции упаривали до минимального количества и растворяли в 96 этаноле. Хроматографичеекое разделение эфирной и водной фракций проводили на бумаге марки "С" (Ленинградская), куда наносили также метчик кинетика (Lachema , ЧССР). Хроматограмму помещали в восходящий ток растворителя н-бутанол:уксусная кислота:вода (4:1:2) и после разделения исследуемых веществ просушивали, просматривали в УФ-свете и испытывали на биологическую активность. Цито-кининовую активность определяли по стимуляции биосинтеза ама-рантина в семядолях ширицы Amarantus eaudatus L. по методу Биддингтона и Томаса ( Biddington , Thomas , 1973) в модификации В.В.Мазина и сотрудников (Мазин и др., 1976).

Ауксины и ингибиторы роста восприимчивого сорта

На хроматограмме обнаружены также и ингибиторы роста с Rf - 0,49 и 0,97, имеющие соответственно темно-фиолетовое и светло-голубое свечение в УФ-свете. (Суммарная активность веществ, стимулирующих рост колеоптилей пшеницы, у проростков хлопчатника, выросших на здоровом фоне, равнялась 121%, ингибирующих - 50, соотношение их равнялось 2,42.

В тканях больных фузариозным вилтом проростков тонковолокнистого хлопчатника сорта 8763И нарушается фитогормональная система регуляции нормального роста и развития. Активность разделенных на хроматограмме ауксинов подавляется, происходят изменения в активности и в количестве ингибиторов роста. Под влиянием инфекции значительно возрастает ростингибирующая активность соединения с Rf - 0,85, имеющего светло-голубую флуоресценцию в УФ-свете. Если суммировать ауксиновую и инги-биторную активность веществ, то она соответственно равняется 74 и 78$, т.е. превалируют ингибиторы и их соотношение составляет 0,94. Экзогенно введенные в семена хлопчатника перед посевом или в почву различные по природе и действию регуляторы роста изменяют баланс и соотношение ауксинов и ингибиторов в сторону нормализации и усиления синтеза природных ауксинов. ИУК способствует повышению биологической активности веществ зон с Rf - 0,35 и 0,69, которые соответственно на 25 и 39% усиливают рост колеоптилей пшеницы. Под ее действием уменьшается накопление веществ ингибиторной природы. Суммарная активность веществ, обладающих ауксиновой активностью, составляет НО, ингибиторной - 44%, их соотношение равно 2,5. Применение ССС меняет картину расположения веществ на хро-матограмме. Под его действием образуются вещества ингибиторной и ауксиновой природы с отличными Ef по сравнению с предыдущими вариантами, и увеличивается их число по сравнению с контролем. Стимулируется активность веществ cRf -0,54, 0,60 и 0,69, из которых более активным оказалось соединение с Ef -0,60. В этом варианте обнаружено вещество со значением Ef - 0,84, ингибирующее рост отрезков колеоптилей пшеницы на 45% и имеющее голубую флуоресценцию в УФ-евете. В данном случае суммарное соотношение ауксинов и ингибиторов равнялось 1,08. Такое соотношение обусловливается в основном образованием веществ ингибиторной природы с Ef - 0,31, 0,37, 0,41, которые отсутствовали в контрольных вариантах опыта. В отношении механизма действия ССС на рост растений в литературе накопилось очень много сведений, однако вопрос до конца еще не решен, поскольку препарат обладает полифункциональным физиологическим действием. Действие препарата на рост связано с блокированием синтеза отдельных гиббереллинов, ингибирующее влияние ССС не удается снять обработкой гибберелловой кислотой (Кочанков, Чайла-хян, 1968) или, наоборот, ростактивизирующее действие ее использованием ингибитора. По нашим данным, ССС подавляет активность не всех ауксинов, а только тех, которые на хроматограмме имели меньшую подвижность и располагались в пределах Rf - 0,25-0,54. Что касается веществ ингибиторной природы, то, как видно из данных рис.5.1.1.1, под действием ССС в тканях хлопчатника накапливаются вещества с Ef - 0,34, 0,41 и 0,84, подавляющие рост основного биотеста. По-видимому, действие ССС связано с нарушениєм не только гормональной регуляции роста, свойственной функции фитогормонов растений (Книпл, Кулаева, 1970), но и ингибиторов роста - неотъемлемой части этой общей системы. Предпосевная обработка семян хлопчатника в растворе ИУК+ССС несколько изменяет картину, обнаруженную при использовании их в отдельности. Прежде всего, уменьшается число веществ с ростингибиторной природой и их биологическая активность. Ингибиторы были активны только в зонах с Rf - 0,46 и 0,95. Аук-синовой активностью обладали соединения с Rf - 0,61, 0,65 и 0,79, среди них особенно соединения с Rf - 0,61. Изменения, наблюдаемые в балансе ауксинов и ингибиторов, отражаются в их соотношении, активность ауксинов преобладала в 2,5 раза. Действия комплекса ИУК+кумарин также неоднотипны по сравнению с предыдущими вариантами опыта. С помощью биотеста аук-синовая активность обнаружена в зонах с Rf - 0,31, 0,37, 0,41 и 0,59. Наибольшая активность (до 140%) сосредоточена в зоне с Rf - 0,59. Как и в других вариантах опыта, наиболее ингиби-рующим действием обладает соединение с Rf- 0,95. По данным ряда исследователей, эта зона в кислой системе растворителей соответствует абсцизовой кислоте, активность которой коррелирует с состоянием покоя и роста (Кефели, 1974).

Дополнительное введение природных и синтетических регуляторов роста в зависимости от природы и строения изменяет уровень фитогормонов и ингибиторов роста не в равной степени. Например, ССС способствует образованию ингибиторов фенольной природы с Rf - 0,31, 0,41 (УФ-свет, УФ-свет + НН, ) и ингибитора с Rf- 0,84. Возможно, эти соединения усиливают сопротивляемость организма к поражению возбудителем фузариозного увядания. Для всех вариантов опыта общим является то, что ИУК и ССС как в отдельности, так и в комплексе, способствовали увеличению ауксинов в тканях хлопчатника, выращенного на инфекционном фоне.

Дальнейшие наши исследования ауксинов и ингибиторов роста у восприимчивого сорта хлопчатника 8763И в период образования 3-4 настоящих листьев показали, что и в этот период также наблюдается тенденция подавления активности ауксинов в тканях инфицированного растения (рис.4.1.1.2). Заболевание сопровождается накоплением веществ ингибиторной природы с Ef - 0,72 и 0,84, соответственно имеющих в У 3 -свете фиолетовое и голубое свечение (табл.4.1.1.2, приложение 3). Анализ хроматограмм с помощью цветной реакции выявил ауксины с Ef - 0,46-0,72, стимулирующие рост биотеста и идентифицированные как производные индольных соединений. Второе соединение дает аналогичную цветную реакцию на индольные вещества с реактивами хлорного железа, Сальковского и Эрлиха и идентифицировано как ИУК. Из всех обнаруженных на хроматограмме соединений изменению подвергаются вещества, стимулирующие рост отрезков колеоптилей пшеницы, что свидетельствует о важном значении ауксинов в устойчивости хлопчатника к Зузариозному вилту.

Рост, развитие и продуктивность

В литературе имеются другие данные, свидетельствующие, что устойчивость растений к болезням связана с уменьшением содержания ИУК. Так, обработка растений огурцов растворами фенил-серина и хлорхолинхлорида подавляет синтез ИУК, при этом увеличивается защитная реакция растений огурцов к поражению С1а-dosporium cucumerinum , а обработка гибберелловой кислотой, способствующей увеличению уровня природной ИУК в органах этой культуры, повышала чувствительность семядолей к заражению ( Van Andel , 1968). Снижение уровня фитогормонов растений при поражении их облигатными микроорганизмами придает устойчивость к патогенам (Кефели, 1975). Защитную роль в данном явлении играют фенолы, они, вступая во взаимодействие с ИУК, инактивиру-ют ее действие.

Болезнеустойчивость растений к мучнисторосяным и ржавчинным грибам также связана со снижением количества ИУК в растениях ( Shaw , 1963). Для устойчивых растений характерна обратная корреляция между активностью оксидазы ИУК и содержанием ИУК (Antonelli, Daly , 1966). Усиленный синтез ИУК в тканях злаков в результате внедрения ржавчинных и мучнисторосяных грибов сопровождается увеличением окислительно-восстановительного потенциала, что способствует лучшему росту и развитию грибов.

Все большее значение в управлении ростом и развитием растений и объяснении механизмов устойчивости и восприимчивости приобретают фитогормоны и ингибиторы роста. Вместе с тем, как уже отмечали, в литературе отсутствуют данные об изменении активности ауксинов и ингибиторов в хлопчатнике в зависимости от его устойчивости и восприимчивости к ф/зариозному вилту.

В этой связи мы задались целью изучить изменение активности ауксинов и ингибиторов у устойчивого к фузариозному вилту хлопчатника сорта Аш-25. Для исследования в этом плане были использованы проростки растений в период появления семядольных и 3-4 настоящих листьев, выросшие параллельно на зараженном и здоровом фоне.

Из результатов видно, что фитогормональные системы молодых проростков устойчивого сорта Аш-25, так же как и восприимчивого 8763И, реагируют на наличие в почве инфекционного агента (рис.4.1,2.1). Реакция устойчивого сорта Аш-25 на заражение почвы заключается в подавлении активности ауксинов и образовании веществ ингибиторной природы. У здорового растения суммарная активность ауксинов равнялась 101%, а ингибиторов - 19$, их соотношение составило 5,3, т.е. у этого сорта уровень активности имеет высокое значение. У проростков, выросших на инфекционном фоне, эти показатели соответственно равнялись 102, 50 и 2,04, т.е. происходит увеличение активности веществ ингибиторной природы в 2,5 раза. Характерным для контрольных и опытных растений, выросших на инфекционном фоне, является образование ингибитора с В - 0,25, который с реактивами ДСК, Сальков-ского, Эрлиха дает желтое окрашивание, а с хлорным железом -темно-зеленое (табл.4.1.2.1, приложение 4).

Предпосевная обработка семян растворами регуляторов роста вызывает сдвиги в соотношении природных рострегулиругощих веществ у растений, выросших на зараженном фоне. Эти сдвиги не однотипные и носят индивидуальный характер, они, по-видимому, зависят от природы и физиологического действия экзогенных регуляторов роста. Так, например, под действием ЙУК+2,4,5-Т соотношение природных ауксинов и ингибиторов составляет 3,3, ИУК+ССС - 1,7, ИУК+кумарин - 3,4. Как видно из данных рис.4.1.2.1, МУК+2,4,5-Т и ИУК+кумарин усиливают синтез ауксинов, при этом активность ингибиторов остается на одинаковом уровне. Замена 2,4,5-Т и кумарина на ССС, обладающий явно выраженным ростингибирующим действием, способствует накоплению и повышению активности ингибиторов роста. В этом случае на гистограмме обнаруживаются три зоны ингибиторов вместо двух, как было отмечено в других вариантах опыта.

Анализ данных гистограмм (рис.4.1.2.2), составленных по активности элюатов из целых проростков хлопчатника сорта Аш-25, в период образования 3-4 настоящих листьев, показывает, что у контрольного здорового растения поддерживается высокий уровень ауксинов, отношение их к ингибиторам составляет 14,5, а у контроля на инфекционном фоне - 3,7.

Следовательно, обнаруженная корреляция между активностью ауксинов и степенью инфекционного процесса подтвердилась. Внешние симптомы болезни у устойчивого сорта Аш-25 отличаются от таковых у восприимчивого 8763Й. У сорта Аш-25 вначале у семядольных листьев высыхают края (скручиваются), затем с появлением 3-4 настоящих листьев на их поверхности обнаруживаются некоторые характерные признаки вилта, как и у восприимчивого сорта.

Похожие диссертации на Значение регуляторов роста в устойчивости тонковолокнистого хлопчатника к фузариозному вилту