Индуцирование устойчивости томатов к галловой нематоде Meloidogyne incognita хитозаном, модифицированным фрагментами салициловой кислоты Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Каждый препарат сам по себе и в комбинации угнетал развитие нематод. Как видно из таблицы синергизма действия препаратов хитозана с нилвермом или фезолом не проявилось. Наиболее эффективными в отношении нематод были следующие варианты: хитозан, фезол и хитозан+фезол.

Работа поддержана программой «Биоресурсы» и РФФИ.

Литература: 1. Udalova V.B., A.F. Seliverstov, B.G. Ershov. Chitin and chitosan, Polish-Russian Monograph, Ed. H. Struszczyk, H. Pospieszny, A. Gamzazade. Poland, Lodz. 1991, Р.131-137. 2. Удалова В.Б., Удалова Ж.В. В сб. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями», М. 2005, вып.6, С.360-361. 3. Удалова Ж.В. и др. В сб. «Теоретические и практические проблемы паразитологии», М. 2010, С.387-391

Comparison of efficacies of chitosan, fezol and nilverm in control of Meloidogyne incognita at cucumbers. Udalova Zh.V., Udalova V.B., Zinovjeva

S.V. Centre of Parasitology of A.N.Severtsov Institute of Ecology and Evolution, All-Russian K.I. Skryabin Scientific Research Institute of Helminthology.

Summary. One investigated the efficacies of treatment of cucumbers by chitosan and two anthemintic preparations (water-soluble fenbendazole (fezol) and nilverm) as well as by solutions of chitosan + fezol and chitosan + nilverm in respect of plant development, contamination, morphological-physiological and population characteristics of M. incognita. The most effective agents were chitosan, fezol and chitosan + fezole.

ИНДУЦИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТОМАТОВ К ГАЛЛОВОЙ НЕМАТОДЕ MELOIDOGYNE INCOGNITA ХИТОЗАНОМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ ФРАГМЕНТАМИ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

Удалова Ж.В. *, Васюкова Н. И. **, Герасимова Н. Г.**, Зиновьева С.В. *, Озерецковская О. Л.**

* Центр паразитологии ИПЭЭ РАН,

** Институт биохимии им.А.Н.Баха РАН

Введение. Одним из наиболее перспективных способов защиты растений является метод индуцирования устойчивости, заключающийся в активизации процессов естественных защитных реакций. Инструментом, с помощью которого можно запустить эти процессы являются элиситоры (индукторы защитных реакций). Среди биогенных элиситоров по степени эффективности можно выделить хитозан. В растениях он вызывает локальную и системную устойчивость. Ранее нами было установлено, что хитозан повышал содержание свободной формы салициловой кислоты (СК), являющейся важным медиатором сигнальных систем в тканях картофеля, инфицированного фитофторой и томатов, инфицированных галловой нематодой. СК накапливается в растительных тканях только в ответ на инфицирование и не увеличивается при поранении Добавление СК к хитозану

521

усиливало его способность стимулировать защиту растений против исследованных патогенов. Обработка томатов хитозаном с СК существенно подавляла развитие нематод, и значительно снижала галлообразование на корнях растений. Полученные данные дали основания предположить, что в случае обработки семян или вегетирующих растений СК совместно с элиситором (хитозаном), экспрессия генов, контролирующих устойчивость растений, меняется более значительно. Сравнительное исследование биологической активности в системе картофель-фитофтора нескольких производных хитин-хитозанового олигомера с фрагментами молекулы СК показало, что наиболее активным был препарат №(2-гидрокси-3-метоксибензил)-Ы-пиридоксхитозан (в дальнейшем будем называть его RbR2-хитозан), содержащий в своей цепи два фрагмента салициловой кислоты. Он стимулировал как защиту от фитофтороза, так и раневую репарацию тканей картофеля (1, 2).

Целью настоящей работы было сравнение эффективности действия хитозана и его модификации - Rl,R2-хитозана

Материалы и методы. Лабораторные исследования действия низкомолекулярного хитозана (5 кДа) и его производного Rl,R2-хитозана проводились в патологической системе томаты - галловая нематода

(Meloidogyne incognita). Оба препарата предоставлены Центром «Биотехнологии». Данные соединения хорошо растворимы в воде.

Исследовали устойчивые (F1 Шаганэ) и восприимчивые (F1 Гамаюн) к галловой нематоде гибриды томатов. Обработку проводили замачиванием семян с последующим опрыскиванием вегетирующих растений растворами препаратов. Вегетирующие растения были инвазированы M. incognita (3 тыс. личинок/растение). В процессе вегетации оценивали рострегулирующую активность соединений. Через 3 нед. после заражения опыт был снят для оценки на зараженность корней, наличие самцов и самок нематод, а также на плодовитость самок.

Результаты и их обсуждение. Оба соединения не угнетали развития растений, а в некоторых вариантах стимулировали их рост.

Ростстимулирующая активность зависела от сортовой принадлежности томатов. Особенно хорошо проявилась на томатах восприимчивого сорта (таблица 1). Однако хитозан в большей степени влиял на рост и развитие растений, чем R1,R2-хитозан. Соотношение массы корней к массе надземных органов является показателем степени угнетения развития растений

нематодой. Чем выше данный показатель, тем больше галлов на корнях и/или растение плохо развивается (имеет низкую массу надземных органов). Как видно из таблицы 1 и 2 зараженные растения, обработанные хитозаном и R1,R2-хитозаном, хорошо развивались, на корнях были единичные галлы, тогда как в контроле отмечалось много сингаллов, что угнетало развитие растений.

522

Таблица 1.

Влияние обработки томатов хитозаном и Ri,R2-x^03aH0M на развитие здоровых и зараженных галловой нематодой растений томатов с __________различной степенью устойчивости к нематодам________

Вариант обрабо- тки здоровые заражённые

Вес корней, г Вес надземн. орг, г Высота стебля, см Вес корней, г Вес надземн. орг, г ткорн./тнад. орг. Высота стебля, см

Устойчивый гибрид Контроль (вода) 2,7 14,3 56,3 2,5 17,1 - 50,5

Хитозан 3,3 16,5 56 5,3 18,4 - 60,3

Ri,R2- хитозан 2,9 16,1 59,3 4,2 18,9 - 54,4

U 3 со к ЕГ S к к cl « я 51 о Он О ^ Ю К Контроль (вода) 2,3 15,4 62 4,2 10 0,42 20

Хитозан 4,0 16,6 53 2,0 10 0,2 34,5

Ri,R2- хитозан 3,7 18,6 67,3 4,2 17 0,25 49,5

Балл заражения томатов, обработанных К^Дг-хитозаном, был значительно ниже контрольных растений. Средние размеры, образовавшихся на корнях галлов при обработке хитозаном и К^Дг-хитозаном в 1,9 и 2,1 раза мельче контрольных. Обработка растений препаратами хитозана отразилась на развитии нематод. Отмечено наличие большого числа неполовозрелых самок, соответственно, их размеры и среднее число яиц в оотеке были существенно ниже контрольных.

Таблица 2.

Влияние обработки томатов хитозаном и R1,R2-хитозаном на балл заражения растений и морфо-физиологические и популяционные _________ характеристики галловой нематоды ______________

Вариант Балл заражения* Ср. размер галла, мм2 Ср. размер самки, мм2 Ср. число яиц/оотека

Контроль 3,0 9,913 0,368 237

Хитозан 2,25 5,114 0,295 162

52% 80% 68%

К1,К2-хитозан 1,25 4,720 0,315 134,5

47% 91% 47%

по 5-балльной шкале (Удалова, 1993)

Таким образом, обработка растений исследованными препаратами хитозана тормозит развитие нематод. Сравнивая действие хитозана с его производным, можно отметить высокую элиситорную активность RbR2-

хитозана и по некоторым показателям она была значительно выше хитозана. Так один из основных показателей зараженности - степень галлообразования при обработке К1Д2-хитозаном составила в среднем около 13%, при

523

обработке хитозаном - 37%, в контроле около 70 %. Это позволяет говорить о том, что модифицирование хитозана СК может усилить защитное действие в отношении галловой нематоды.

Работа поддержана РФФИ и СНЭЦ.

Литература: 1. Львова А.Н. Получение низкомолекулярного хитозана и его производных, обладающих защитными и репарационными свойствами Автореф. Дисс.. Щелково.2010., 26с. 2. Васюкова и др. //Прикладная биохимия и микробиология, 2010.- Т. 46.- № 3.- С. 379-384

Induction of resistance of tomato’s to root-knot nematode Meloidogyne incognita by chitosan modified by salicylic acid fragments. Udalova Zh.V., Vasukova N.I., Gerasimova N.G., Zinovjeva S.V., Ozereckovskaya O.L. Centre of Parasitology of A.N.Severtsov Institute of Ecology and Evolution, A.H. Bach Scientific Research Institute of Biochemistry (RAS).

Summary. One investigated the biological activity of chitosan and the derivative of the chitin-chitosan oligomer modified by fragments of salicylic acid in system tomato - Meloidogyne incognita. It had been shown that N-(2-hydroxy-3-methoxybenzyl)-N-pyridoxchitosan which contained the pyridoxal and 2-hydroxy-3-methoxy fragments was the most efficient both in stimulation of growth and development of plants as well as in protection against root-knot nematode.

ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОВНЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ

ЭНТЕРОБИОЗОМ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ С КЛИМАТОМ ЮГА РОССИИ

Упырев А.В., Васерин Ю.И.

ФГУН Ростов НИИМП Роспотребнадзора

Введение. Энтеробиоз остаётся по-прежнему наиболее часто встречающимся гельминтозом. Высокие показатели заболеваемости обусловлены неблагоприятной эпидемиологической обстановкой, особенно среди детского декретированного контингента в дошкольных образовательных учреждениях (ДОУ). Уровень пораженности данной инвазией среди старших дошкольников (4-6 лет) посещающих ДОУ Ростовской области составляет -7351 случай или 343,4 на 100 тыс. населения (Соловьев М.Ю. и др., 2009).

Показатель заболеваемости энтеробиозом детей (ДОУ) связан с соответствующим уровнем проводимых в них санитарно-эпидемиологических мероприятий, проведением диагностической работы не аккредитованными лабораториями.

В современных условиях (постсоветского периода), широкомасштабное проведение санитарно-просветительной работы (СМИ, интернет), превентивной дегельминтизации современными и высокоэффективными антигельминтиками, улучшение социально-бытовых условий содержания детей в ДОУ, влияет на течение эпидемического процесса при данном

524