Введение к работе
Актуальность проблемы, траление верновых культур септо-риоэом наблюдается во многих странах мира. Проведенные в нашей стране исследования показали встречаемость этого заболевания на значительной территории СССР, при этом одним из основных возбудителей является гриб Septoria node-rum Berk. (Васецкая-Чі.-" др., 1983; Супрун, 1990; Хасанов. 1000). Потери урожая, вызываемые заражением пшеницы септориоэоы, могут достигать ЗО-40Х (Mittermetier, Hoffman, 1985>.
Известно, что многие фитопатогениые микроорганизмы способны продуцировать физиологически активные вещества, играющие вначительную роль в процессе патогенеза. Такими факторами па-тоге кности являются ферменты (СоПгоег, Keen, 1966), гормоны (Daly, Knoche, 1976) н токсины (Daly et al., 1983; Mitchell, 19в4). Для некоторых патогенов была найдена корреляция, между патс-генность» и образованием токсинов и показана высокая специфичность действия последних в отношении растения-хозяина (Scheffer, Livingston, 1SS4).
0ри изучении возбудителя септориоза Septoria nodorum Berk, в чистой культуре также были выделены вещества с фитотоксичными свойствами. Это - охрацш (Bousquet, Skajennike-ff, 1974), сеп-торин (Devys et al., 1078) и некротический токсин (Kent, Strobel, 1976). Однако многие вопросы относительно .их роли в патогенезе септориоза до конца еда не раскрыты. На установлено, в частности, существует ли взаимосвязь ме*ду патогенностью изо-лятов гриба септория и способностью их к синтезу фитотоксинов, - -как влияиг условия культивирования гриба на токсинообразование и возможно ли использование токсинов в селекции растений пшеницы на шосгнитет к септориозу. В этой евяэи изучение фитотоксинов у гриба S. nodorum и их роли в патогенезе септориоза представляет большой научный и практический интерес.
Цель и задачи,исследований. Цель» наших исследований являлось изучение токсинообраэования у природных изолятов гриба Septoria rvxtorum Berk., выделенных на территории Казахстана, и его роли в процессе патогенеза септориоза.
В задачи исследования входило;
НАУЧ'ЛЯ БИБЛИОТЕКА
Моск. гея- сґ.'-.^й. академии
- г -
~ изучение качественного состава и биологической активности токсичных метаболитов, продуцируемых грибом 5. nodorum;
отработка методов препаративного выделения фитотокеиноа гриба S. nodorum;
анализ зависимости токсинообразования от происхождения изо-дятов гриба S. nodorum и условий их культивирования;
поиск возможной связи между патогенностью изолятов гриба S. nodorum и образованием фитотоксинов;
проверка специфичности токсического действия метаболитов гриба селгорня и возможности использования их для оценки сортообразцов пшеницы на устойчивость к сепгориозу;
изучение роли фитотоксичных метаболитов в реакции взаимодействия патогена и растения-хозяйка.
Научная новизна работы. Впервые проведено изучение образования фитотоксинов у природных югаммов гриба S.nodorum, изолированных с пораженных растении пшеницы на территории Казахстана. Из культуральной среды гриба выделены препаративно и изучены пять фитотоксичных метаболитов; ФГ-1, ФГ-2, ЇГ-3, ФГ-4 и ФГ-5. в том числе один {(РГ-4), не описанный ранее. С помощью жидкостной хроматографии высокого давления проанализирована ва-висимрсть токсинообразования от природы изолята гриба и условий его культивирования. Впервые показано, что выоокопатогенные природные изоддты 176 Е, 101 Д, 638 Б и 86-254 отличаются повы-венкой способностью к продуцированию фитотоксинов. Слабопатогенные изодяты 143 Г и 25 Д уступают им и по способности к синтезу фитотоксинов. Установлено, что при прорастании спор наблюдается усиленный синтез фитотоксинов и секреция их в окруявющую инкубационную среду. Опытами с чистыми препаратами фитотоксинов выявлена неспецифичность их действия на растения пшеницы Высказано предположение, что обнаруженные фитотоксины гриба S. nodorum, хотя и являются хозяин-неспецифичными, могут играть вполне определенную роль в процессе патогенеза сес^ориова, особенно на самых ранних его этапах.
Практическая ценность работы. В результате исследований подобраны условия к разработана схема выделения токсинов из культуры гриба Septoria nodorum Berk. Еыделевы фитотоксшш, ко-торме могут быть использованы в работе при селекции рал тений на
устойчивость с помощью культуры клеток, и тканей- Препараты фитотоксинов переданы в Институт молекулярной биологии и биохимии АН КазССР для изучения их действия на культуру клеток пшеницы и отбора устойчивых к еепториозу линий.
Разработаны "методика определения фитотоксинов гриСа Septoria nodorum Berk, с помощью тонкослойной хроматографии" и "методика количественного определения фитотоксинов гряба Septoria nodorum Berk, с помощью жидкостной хроматографии высокого давления", которые могут использоваться специалистами в области фитопатологии, молекулярной биологии и биохимии иммунитета растений.
На основе полученных данных составлены "Рекомендации по направленному синтезу фунгицидов, предназначенных для борьбы с септориоеом".
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на конференции молодых ученых во ВНИИФ (1986), научно теоретической конференции НИСХИ (1988), YIII конференции по споровым растениям Средней Азии я Казахстана (Ташкент, 1989). II Всесоюзном совещании по фиэиолого-биохимическим основам иммунитета сельскохозяйственных растений к грибным болезням (Уфа, 1990). ' Публикации. Ш материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 179 страницах ыаиинотисшго текста, включает 22 таблицы и 13 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, 4 глав собственных .исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложения. Список литературы включает.169 источников, в том числе 130 иностранных.
