Введение к работе
Современная селекция практически полностью поставила эво- ' дивт культурних растений под контроль человека и дала таким стразом возможность регулировать на этой основе популяции организмов^ само существовать которых во многом, если не полностью, зависит от сельскохозяйстБЭшюго производства. Тем не маков, чаще ставится задача уничтожения паразита на конкретном поле или в конкретном регионе, а нэ задача регулирования взаимоотношений паразит-хозяин и ограничения популяции вредного организма с целью мннишэацди его численности и приносимого им вреда. Решение после дней задачи может Сыть достіптяуто на основе понимания взаимоотношении паразита и хозяина в естественных ценозах, в которых оба вида стабильно сосуществуя/г. Использование этих закономерностей в селе-апш и организация селькохозяйственного производства позволило бы ив новом уровне создать сбалансированную систему взаимоотношений паразит-хозяин.
Актуальность халы. 38Д8Ч8 рЭГУЛЯЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ ВрвДНЫХ' И П0ЛВЗ-
внх организмов является одной из наиболее важных и сложных задач современности. Поэтому, изучение закономерностей сосуществования видов, составившее суть проведенной работы и Выявляющее механизма взаимодействия видов, которые позволяют решать эту задачу, является безусловно актуальным. Не менее актуален и выбор объектов исследования. Листовая ржавчина злаков, несмотря на1 периодические депрессии в ряде регионов, остается одной из наиболее вредоносных и эпифитотийно опасных болезней, до сих пор способной приносить значительный экономический ущерб.
Пели и задачи илсдйдавашш. Основно?, целью проведенных исследований явилось создание принципиальных подходов к селекции зерновых на устойчивость к ржавчине на основе понимания закономерностей сопрякевлой эволюции н взаимоотношений популяций растения-хозяина и грибного паразите. Основываясь на втом подхода, были поставлены задачи; изучение иммунологической структуры популяций паразита и хозяина, роли различных типов устойчивости в эволвдиа защитных механизмов растения и влияние последних на динамику популяций паразита; исследование влияния особенностей биологии взаимоотношений организмов на возможный уровень поражения, взаимной обусловленности и разнообразия популяций; изучение других, в том числе антропогенних факторов, позволяющих в' той или иной мере влиять на покуляционяне параметры паразита.
На аашху. ыдш.сшха оаляжалиа о том, что выявленные
закономерности отроения я взаимодействия популяций паразита ж хозяина создавт теоретическую основу для выбора типа устойчивости культури в конкретном регионе и позволяй-!' регулировать вирулентность и разнообразие иодуляціш паразита, увеличивая тем самым длительность сохранения устойчивости. К числу таких закономерностей следует отнести:
првамгеестееннов развитие у растений неспвциЦичвсшп форм устсіїчивости для защити от разнородной популяции гриба;
взаимообусловленность уровней разнообразия паразита в хозяина;
экологический характер процессов самоограничения численности;
влиянкв пэсшщ^шеской' устойчивости и плейотропное влияние генов вертикально* устойчивости на динамические процессы в популяции грибе.
Научная нрвиэна. Популяцнонно-генатические исследования, анализ взаимодействий на уровне популяций, применение методов фэнетики представляют новый подход к проблемам фитопатологии, который позволял выявить ряд нових, нвизвестпнх ранее вакономерностей взаимоотношений паразита и хозяина, возникших в ходе сопряженной вволвцзи, и механизмы, приводящие к стабильности взаимоотношений ме«ду шала и позволяищиэ с помощью правильного подбора условий регулировать пспуляциошше параметры паразита (численность, вирулентность, уровень разнообразия). К числу таких закономерностей относятся:
- особенности иммунологической отруктуры популяций культурных
растений;
ведущая, роль неспвцифнчбсісих механизмов защиты растения против разнородной популяции паразита;
взаимозависимость и взаимообусловленность степени развития разных типов устойчивости;
- особенности саморегуляции численности гриба в связи с
апологией взаимоотношений хозяин-паразит;
- плейотрапность действия генов вирулентности и устойчивости
и влияние последних на динамику некомплементарных аллелей генов
вирулентности;
- особая роль неспецвфичесиой устойчивости, сшшзищей не
только развитие болезни, но и вирулентность и разнообразив
популяций паразита.
Практическая злачниость подученных результатов состоит в том, что они могут служить основой стратегий защиты растений от грибных болезней и позволяют разрабатывать систему расположения сортов с
разными тинами устойчивости в зависимости от струїстура и механизмов динемикя популяций гриба и особенностей Оиолопш хозяина.
Ееалиаашія тххяьхахав^ Издано (в соавторстве) дав квталогэ коллекции ВИР но пшенице и овсу. Данные, приведенные в каталогах, позволяют селекционерам выбирать формы, устойчивые к ржавчина.
"На основе сформированных автором представлений о селекции на иммунитет перокрэстгоопыляжжихся растений во ВШИ зфиромасличішх культур впервые выделены Формы кориандра, устойчивые к рамулярно-зу.
Использование лабораторной методики оценки неспвцифяческой устойчивости и теоретических подходов к селекции овса аа устойчивость к корончатой ржавчине способствовало созданию в НПО "Подмосковье" сортов с высоким уровнем неспвцифяческой устойчивости.
Полученные результаты послужили осповой лекций, в течении 10 лет читаемых автором на курсах повышения квалификации иммунологов пра ВИЗР. Чвсть дакшн использовпна при построении имитационной модели развития бурой ржавчины пшеницы, разработанное в ВИЗР.
Еаа.улыахы ъаавхы двашш апробацир на Ш Конференции молодых специалистов ЛГУ "Механизмы биологических процессов" (1973), заседании Секции генетики микроорганизмов Л0 ВОТТС (1975), Совещании молодых ученых ботаников (Киев, 1976), Закавказском ; симпозиуме по биологии пшеницы (Эчвдадзин, 1976), Ш Всесоюзном съезде генетиков и селекционеров (Ленинград, 1977), Всесоюзной конференции по генетическим основам болезнеустойчивости полевых культур (Рига, 1977), ПТ Международном генеті"<вском конгрессе (Москва, 1978), научно-практической конференции "Состояние и перспективи защиты растений" (Амбо, Эфиопия, 1980), 5-й Европейской '.! Средиземноморской конференций по ряавчине (Бари, Италия, I9S0), Микологической секции Всесоюзного ботанического общества (1982, 1987, 1992), на Всесоюзной конференции "Типы устойчивости сортов сельскохозяйственных культур к болезням" (Догяува, 1984), совещании "Основные направления научных исследований по интенсификации эфиромасличиого производства" (Симфе-рояоль, 1985), УЇЇ Всесоюзном совещании но иммунитету сельскохозяйственных культур к болезням и вредителям (Рига, 1986), Всесоюзном коордзтационном совещании по серым хлебам (Красноярск, ' 1987), Всесоюзном совещании "Изучение грибов в биогеоценозе" (Пермь, 1988), 3-ей Международной конференции по овсу (Свалеф,
Швеция, 1938), Всесоюзном совещании "Экологические (впифитоти-ологическиэ) основы'защиты растений" (Новосибирск, 1990), Все союзном совещании "Проблемы эансггн зернових культур от фузариоза и других болезней" (Минск, 1991), не Иэддународаш совещании "Вид и его продуктивность в биогеоценоза" (Санкт-Петербург, 1993),
I Всероссийском съезда Вавиловского общества генетиков (Саратов, 1994).
Лишікаииць. По материалам диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе коллективная монография "Устойчивость пшеницы к бурой ржавчина".
Структура. Работа изложена на 432 страницах текста, включая 120 таблиц и 31 рисунок, содержит три приложения. Диссертация состоит из б глав, введения, заключения н выводов. Список использованной литературы включает 912 источников, из них 468 на русском языке.
