Введение к работе
Актуальность. Одним из основных способов распространения вирусов растений в природе является передача нх разнообразными организмами-переносчиками. Изучение биологии многих фитовирусов невозможно без знания биологии переносчика, взаимоотношений с ним, круга восприимчивых растений-хозяев. Только получив полное представление о связях вируса с окружающей его средой, возможно эффективно вести борьбу с приносимым им ущербом и разорвать цепь возбудитель - переносчик - хозяин. Помимо прикладного значения, изучение данной проблемы имеет и чисто биологический интерес в плане изучения разнообразия и взаимосвязи живых организмов.
Мозаика и закукливание злаков - недостаточно изученные вирусные заболевания, которые наносят значительный ущерб зерновым культурам в азиатской части России. Их возбудители - вирус мозаики злаков (ВМЗ) и вирус закуклнвания злаков (ВЗЗ) относятся к группе рабдовирусов и переносятся одним и тем же переносчиком. На Дальнем Востоке в начале исследований ВМЗ отождествляли с ВЗЗ. Ареал ВМЗ в России ранее не изучался. В настоящее время появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что ВМЗ является штаммом вируса северной мозаики злаков (ВСМЗ), который был описан в Японии, а позднее обнаружен в Корее и Китае. В Италии, Франции, Марокко и Иране распространен схожий с ВСМЗ рабдовирус желтой штрихова-той мозаики ячменя. Сравнение различных характеристик вирусов (в том числе и биологических) дает ценную информацию о степени их родства.
Интерес представляет и сам переносчик вирусов - темная цикадка, которая имеет широкое распространение в Евразии и передает 7 вирусных заболеваний зерновых культур .
Цель и задачи исследований. Цель нашей работы заключалась в исследовании биологии вирусов мозаики и закуклнвания злаков и сравнении их биологических свойств со свойствами других сходных рабдовирусов злаков. Перед нами стояли задачи: 1) изучить симптомы инфекции на растениях, вызываемые ВМЗ и ВЗЗ; 2) установить круг растений-хозяев вирусов; 3) провести электронно-микроскопические исследования вирусов в растении и переносчике; 4) изучить биологию темной цикадки - переносчика ВМЗ и ВЗЗ; 5) исследовать взаимоотношения вирус - переносчик; 6) определить ареал вирусов; 7) оценить степень пораженное зерновых мозаикой и закукливанием злаков и установить особенности циркуляции инфекции в различных регионах; 8) сравнить исследуемые вирусы по биологическим свойствам с другими родственными рабдовирусами злаков.
Научная новизна. Впервые изучена биология ВМЗ. Установлен его ареал. Получены новые данные по биологии ВЗЗ. Выявлено значительное сокращение ареала ВЗЗ в сравнении с описанным ранее. Сравнение биологических, иммунохимических и других характеристик позволило предположить, что ВМЗ является штаммом вируса северной мозаики злаков. Обнаружены зрелые вирионы ВМЗ и ВЗЗ в переносчике. Изучена биология переносчика
ВМЗ и ВЗЗ на юге Амурской области - основном зерносеющем районе Дальнего Востока. Установлены тепловые потребности цикадки в данном регионе.
Практическая значимость. Выявлена степень пораженное зерновых ВМЗ и ВЗЗ в различных регионах. Изучена циркуляция ВМЗ в агроценозах. Выявлены основные и возможные источники инфекции.
Получена строго специфическая сыворотка и разработан иммунодиагно-стикум, который может иметь широкое применение для идентификации ВМЗ в соке растений, сухих листьях и переносчике.
Апробация работы. Результаты были доложены на конференции молодых ученых Биолого-почвенного института ДВО РАН (1983, 1986, 1989), 5-ой Европейской конференции по вирусным заболеваниям злаков (Будапешт, 1988), XIII конференции по электронной микроскопии (Звенигород, 1988), конференции "Экологические проблемы охраны живой природы" (Москва, 1990), IV Республиканской конференции "Электронная микроскопия и современная технология" (Кишинев, 1990), конференции "Микробиологические и биотехнологические основы интенсификации растениеводства и кормопроизводства" (Алма-Ата, 1990), 6-ой Европейской конференции по вирусным заболеваниям злаков (Турин, 1991), Всесоюзном съезде по защите растений (С.Петербург, 1995)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 116 страницах, содержит 12 таблиц и 9 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2 и 3), обсуждения результатов (глава 4), выводов и списка литературы, включающего 193 наименования, в том числе 113 работ иностранных авторов.