Научная статья на тему 'Реакція рослин Pinus sylvestris L. при взаємодії з бактеріями родів Bacillus, Paenibacillus та Pseudomonas'

Реакція рослин Pinus sylvestris L. при взаємодії з бактеріями родів Bacillus, Paenibacillus та Pseudomonas Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
72
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сосна звичайна / фітопатогенні бактерії / експресія / дефензин / тауматин / pine / phytopathogenic bacteria / expression / defensins / thaumatin

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Шаловило Ю. И., Ковалева В. А., Гут Р. Т., Горовик Ю. Н., Лагоненко А. Л.

Визначено патогенність для сосни штамів бактерій Bacillus pumilus і Paenibacillus sp., які були ізольовані із тканин сосни, уражених бактеріозами. Контакт проростків сосни із патогенними штамами пригнічував експресію генів дефензину PsDef1 і тауматину.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Plant response Pinus sylvestris L. in the interaction with bacteria genera Bacillus, Paenibacillus and Pseudomonas

Pathogenicity to strains Bacillus pumilus and Paenibacillus sp. of pine, which were isolated from tissues of pine affected by bacteriosis was defined. Contact pine seedlings with pathogenic strains inhibited gene expression of defensins PsDef1 and thaumatin.

Текст научной работы на тему «Реакція рослин Pinus sylvestris L. при взаємодії з бактеріями родів Bacillus, Paenibacillus та Pseudomonas»

9. Матерiали щодо пiдсумкiв роботи пiдприeмств Державного комггету лiсового госпо-дарства Украши за 2010 piK / До засщання колегп Держкомлiсгоспу Украши, 2011. - 198 с.

10. Матеpiали щодо пщсумгав роботи пiдпpиeмств Державного комггету люового госпо-дарства Украши за 2011 рж / До засщання колегп Держкомлюгоспу Украши, 2012. - 196 с.

11. Фурдичко О.1. Люова галузь Укра1ни у контекст збалансованого розвитку: теорети-ко-методолопчш, нормативно-правовГ та оргашзацшш аспекти : монографГя / О.1. Фурдичко, В.В. Лавров. - К. : Вид-во "Основа", 2009. - 424 с.

12. State of Europe's Forests 2011 Status and Trends in Sustainable Forest Management in Europe Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe. - FOREST EUROPE Liaison Unit Oslo. - 2010. - 337 р.

Шершун Н.Х. Характеристика критериев и индикаторов устойчивого ведения лесного хозяйства Украины в структуре стран Центрально-Европейского региона

Проведен анализ лесных ресурсов Украины в контексте выполнения принципов устойчивого ведения лесного хозяйства. На основе годового отчета ФАО ООН и отчетных данных управлений лесного и охотничьего хозяйства Государственного агентства лесных ресурсов Украины приведены результаты выполнения критерия 1: сохранение и соответствующее увеличение лесных ресурсов и их вклад в глобальный круговорот углерода.

Ключевые слова: устойчивое ведение лесного хозяйства, критерии и индикаторы, лесные ресурсы.

Shershun M. Kh. The characteristic of sustainable forest management criteria and indicators of Ukraine in the countries of Central European Region

Analysis of forest resources of Ukraine in implementing the principles of Sustainable forest management. At the core of the annual report and the UN FAO report data of Forestry Departments of the State Agency of Forest Resources of Ukraine are the results of the Criterion 1: Conservation and the maintenance increase of forest resources and their contribution to the global carbon cycle.

Keywords: sustainable forest management, criteria and indicators, forest resources.

УДК 630*[14+44] Acnip. Ю.1. Шаловило1; ст. наук. ствроб. ВА. Ковальова , канд. бюл. наук; проф. Р.Т. Гут1, д-р бюл. наук; acnip. Ю.М. ГоровиК2; доц. О.Л. Лагоненко2, канд. бюл. наук; проф. А.М. Евтушенков2, д-р бюл. наук

РЕАКЦ1Я РОСЛИН PINUS SYLVESTRIS L. ПРИ ВЗАЕМОДН З БАКТЕР1ЯМИ РОД1В BACILLUS, PAENIBACILLUS ТА PSEUDOMONAS3

Визначено патогеншсть для сосни штамiв бактерш Bacillus pumilus i Paenibacil-lus sp., яга були iзольованi i3 тканин сосни, уражених бактерюзами. Контакт пророс-тгав сосни i3 патогенними штамами пригшчував експрешю гешв дефензину PsDefl i тауматину.

Ключовi слова: сосна звичайна, ф^опатогенш бактери, експреая, дефензин, тауматин.

Вступ. Сосна звичайна належить до основних люотв1рних порщ в Ук-ра!ш. Р1зномаштш шфекцшш захворювання ще! рослини, як у деревостанах нерщко набувають характеру етф1тотш, завдають ютотних збитюв люовому

1 НЛТУ Украши, м. Львiв;

2 Бшоруський державний ушверситет, м. Мшськ

3 Робота тдтримана грантами ДФФД Украши (проект № Ф41.4/049) та ДФФД Республжи Бшорусь (проект № Б11К - 112)

господарству. На сьогодш щентифжовано близько 600 збудниюв хвороб сосни, переважно грибно! етюлогл. Тривалий час бактерiозам хвойних дерев не придшяли належно! уваги через недоощнку небезпеки цих захворювань для деревостанiв. Лише за останш два десятилiття було виявлено, що однieю з ос-новних бютичних причин масового всихання хвойних порщ е ураження дерев фггопатогенними бактерiями родiв Erwinia та Pseudomonas. Бактерюз, як первинний агент, виявляеться у формi спряжено! шфекцп в ушх основних грибних захворюваннях люових порiд - голландська хвороба шьмових, су-диннi мiкози дуба, фузарюзи сiянцiв, кореневi гнилi хвойних, спричинеш ко-реневою губкою (Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.), опеньком осiннiм (Ar-millariella mellea) i багато шших. Бактерп можуть спричиняти так! захворю-вання сосни, як пухлино под!бний бактерюз, бактер!альна водянка, бактерь альний ошк, бактерюз однор!чних шянщв та rnmi. Збудниками цих бактерь оз!в е представники род!в бактерш Erwinia (E. multivora, E. cancerogena), Pseudomonas (Ps. taxifolia, Ps. pini), Agrobacterium (A. pseudotsugae, A. tumefa-ciens) та Xanthomonas [2].

Для ефективно! боротьби з шфекцшними хворобами деревних рослин потр!бно ретельно вивчити етюлопю збудника i мехашзми взаемодп його рослиною-господарем. Зокрема, з'ясування послщовносп реакцш, як! розви-ваються у рослинах у вщповщь на атаку фггопатогешв. Центральною ланкою у реал!зацп !мунно! вщповда е активащя PR-гешв (pathogenic related), про-дукти яких PR-протеши тдвищують стшюсть рослин до патогену або приг-шчують розвиток останшх [3]. На цей час у хвойних рослин описано 7 родин РЯ-протешв: ß-1,3-глюканази (PR-2), хгганази (PR-3), тауматини (PR-5), пе-роксидази (PR-9), дефензини (PR-12) i лшщ-трансферш проте!ни (PR-14) [4, 5]. Нещодавно ми клонували два гени дефензишв сосни PsDefl (Pinus sylvestris defensin 1, GenBankAcc. No. EF455616.1) та PsDef2 (Acc. No. EF455617.1) i дослщили особливосп !хньо1 експресп за дп чинниюв бютич-но! i абютично! природи [6, 7].

Упродовж останшх декшька роюв за допомогою транскриптомного анал!зу виявлено вщмшносп в експресп гешв сосни звичайно! за умов шоку-ляцп грибами з р!зними троф!чними стратепями. Виявлено гени, як! щдуку-ються у вщповщь на шф!кування одним !з найбшьш небезпечним для сосно-вих деревосташв фггопатогенним грибом H. annosum [8]. Що ж стосуеться молекулярних аспекпв захисно! реакцп сосни на контакт !з фиопатогенними бактер!ями, то вони е маловивченими. З огляду на це, метою нашо! роботи було дослщити патогеншсть деяких штам!в бактерш щодо шянщв сосни звичайно!, а також проанал!зувати вплив цих бактерш на р!вень експресп гешв родин PR-5 (тауматину) i PR-12 (PsDefl, PsDefl).

Матер1али та методи. У робот! використано штами бактерш род!в Bacillus (!золяти Р1, Р2, Р10), Paenibacillus (!золят Р26) i Pseudomonas (!золят Р57), як! було видшено !з насшня, хво! i кори сосни звичайно! з ознаками бак-терюз!в. Штами бактерш нарощували у картопляному бульйош за 28 °C про-тягом 16-18 год, осаджували центрифугуванням (10 000 об/хв, 2 хв), осади дв!ч! промивали 0.85 %-м розчином хлориду натрж> i ресуспендовували. От-римаш суспензп використовували для штучного зараження шянщв сосни.

Визначення патогенних властивостей iзолятiв щодо сiянцiв сосни звичайно!. Покращене насiння сосни, отримане з державного тдприемства "Ра-дехiвське ЛГ" Львiвськоl областi, стерилiзували шляхом оброблення 96 %-м спиртом i вишвали у пластиковий контейнер (15x40 см) Í3 зв'язано-пiщаним Грунтом, попередньо прожареним у сушильнш шафi 2 год за 180°С. С1янщ сосни вирощували в умовах 16-годинного свiтлового дня за 23 °C без пересадки. Зрошування рослин у контейнерi проводили зазвичай 2-3 рази на тиж-день розчином, який мютив 2,0 мМ KNO3; 0,4 мМ KH2PO4; 0,8 мМ MgSO4 7H2O; 3,1 мМ CaNO3; 24 мкМ H3BO3; 4,6 мкМ MnCl2 4H2O; 0,36 мкМ ZnSO4 7H2O; 0,16 мкМ CuSO4 5H2O; 0,26 мкМ H2MoO4 H2O; 10 мкМ Fe-SO4 7H2O; 12 мкМ №ЕДТА.

Сiм'ядолi чотирьохтижневих оянщв сосни iнокулювали за допомогою стерильно! голки шприца суспензiями клiтин штамiв Р1, Р2, Р10, Р26, Р57 iз густиною 108 КУО/мл, а також 0,85 %-м розчином NaCl в якост контролю. Результати спостершали вiзуально на 5 добу тсля шокуляцп.

Оцiнку патогенних властивостей iзолягiв Р10, Р26, Р57 проводили також шляхом зараження пагошв 3^чних саджанцiв сосни звичайно! кожним

13 iзолятiв. Хвою iнокулювали методом легкого проколювання стерильною голкою у краплю бактершно! суспензп iз титром 108 КУО/мл. Негативним контролем слугував фiзiологiчний розчин. На однiй гiлцi одним штамом шфь кували 20-25 хво!нок; повторнiсть дослiду двохкратна. Стебло шфжували уколом та внесенням iнокуляту шд Т-подiбний надрiз у корi, який щшьно закривали стерильною полiетиленовою плiвкою. Кожна iз гiлок була помще-на у стакан iз водою та накрита ззовш скляним ковпакам, для тдтримки ви-соко! вологостг Для прискорення розвитку захворювання шфжоваш гiлки помiщали у термостат за температури +28 °С. За симптомами спостершали на

14 добу шсля iнфiкування.

Експресiя PR-генiв у штактних i заражених проростках сосни звичайно!. Насшня сосни звичайно! простерилiзоване в 96-му % спирт i проми-те двiчi дистильованою водою, пророщували в стерильних умовах за температури 26 °С на фшьтрувальному паперi, змоченому дистильованою водою, в чашках Петр^ закритих парафшом. Для шокуляцп семидобових проросткiв використовували iзоляти P10, P26, P57. Зараження проростюв у кожнiй чашцi проводили шляхом шфшьтрацп сiм'ядолей суспензieю клгган (108 КУО/мл) окремого iзоляту. Для оцшки локально! вiдповiдi зразки шм'ядолей вiдбирали через 24 год тсля шфшьтрацп. Фрагменти тканин iз 15 проростюв масою 150-200 мг, заморожували у рщкому азотi та збершали за температури -80 °С. РНК iз рослинного матерiалу видiляли модифжованим методом лтево-хло-ридно! прециштацп [9]. кДНК отримували за допомогою зворотно! транскриптази RevertAidTMPremium (Fermentas, Литва) за протоколом вироб-ника ензиму.

Визначення рiвня експресп PR-гешв проводили методом натвюльюс-но! ПЛР зi специфiчними праймерами. Як референсний ген використовували RPL44 (GenBank Acc. No. EL342388). ПЛР реакщю проводили в 25 мкл реак-цшно! сумiшi, яка мiстила кДНК, синтезовану на 50 нг сумарно! РНК, 2 U

Taq полiмерази (Fermentas, Литва), ПЛР-буфер вiд виробника, 0,2 мМ дНТФ та 0,5 мкМ специфiчних праймерiв. У кожнш реакцп мiстилися праймери для амплiфiкацп дослiджуваного i референсного гешв. Для виявлення транскрип-TiB гeнiв PsDef1, PsDef2 та тауматину TLP (thaumatin-like protein; GenBank Acc. No. EF 532603) використовували такi пари праймeрiв: прямий - 5'-GGGATGATGCAGGTTCAAGT-3' i зворотний - 5'-ACATTTTCTGCCAGCCA CAT-3'; прямий - 5'-TCCACTCAGTGCCCTTTTTC-3' i зворотний - 5'-CAG-TAGCACTTTCGGCTGG-3'; прямий - 5'-TGGCTTCAATATCCCTCTCT-3' i зворотнiй - 5'-GTTGTTTAAATAGTCTCCGGT-3', вщповщно. Для амплiфiка-цп референсного гена використали таю ол^онуклеотидш затравки: пряма -5'-CAAAGCTTGCAAAAAGCACA-3' та зворотна - 5'-TTCCCTTCCCCTTCT TGTC-3'. Умови ПЛР: денатуращя за 95°С протягом 5 хв iз подальшими 35 циклами амплiфiкацil (95°С - 1 хв; 53°С - 1 хв; 72°С - 1 хв) i eлонгацiя за 72°С протягом 5 хв. Оч^вана довжина продуктiв амплiфiкацil для PsDef1-159 п.н., для PsDef2-210 п.н., для TLP- 178 п.н. та для RPL44-263 п.н. Роздь лення продуклв ПЛР проводили у 2 %-ому агарозному гeлi в трис-боратнш буфeрнiй систeмi (50 мМ трис-Н3ВО3, рН 8,3; 2 мМ ЕДТА), зафарбовували бромистим eтидieм (0,5 мкг/мл), вiзуалiзували в УФ-свiтлi та фотографували.

Денситометричний аналiз електрофореграм виконували за допомогою програми GelProAnalyzer 4.0 ("MediaCybernetics", США). Значення рiвня експресп дослщжуваних гeнiв нормалiзували щодо рiвня експресп гена RPL44.

Результати та обговорення. Бактерюз - це складний патолопчний процес, який характеризуеться проявами порушення обмiну речовин та фiзi-олопчних функцiй уражено1 бактeрiями рослини. Бактeрiальнi хвороби сосни характеризуються такими основними симптомами, як появою пухлин на гш-ках дерев, змiною забарвлення хво1 (пожовтiння), виразками i витжанням ек-судату. Для видiлeння збудниюв бактeрiозiв сосни iз хворих дерев було вдаб-рано зразки хво1, кори, деревини, ексудату та насшня. 3i зразкiв iзольовано близько 100 штамiв бактeрiй, iз яких 5 iзолятiв (Р1, Р2, Р10, Р26, Р57) визна-чено як потенцшш фiтопатогeни за 1хньою здатнiстю гiдролiзувати целюлозу i пектин, а також спричинити реакщю гiпeрчутливостi на листках тютюну. Секвенуванням гeнiв 16S рибосомально! РНК, послiдовнiсть яких е видоспе-цeфiчною, визначено, що штами Р1, Р2, якi були iзольованi iз насiння сосни звичайно!, належать до роду Bacillus, штам Р26, який видшено iз кори сосни - до роду Paenibacillus. 1з хво! iзольовано штами Р57 роду Pseudomonas i Р10, який вщнесено до виду Bacillus pumilus.

Для виявлення патогенних властивостей iзолятiв сiм'ядолi сiянцiв сосни звичайно! було шокульовано бактeрiйними суспeнзiями. На п'яту добу тсля шокуляцп iзолятом Bacillus pumilus (Р10) спостeрiгалось пригнiчeння росту иянщв, розвиток великих некротичних зон на шм'ядолях та !хне вси-хання. На 10 добу 75 % иянщв, iнокульованих цим штамом бактeрiй, загину-ли. Натомiсть на шм'ядолях сiянцiв, уражених iншими штамами бактeрiй: Bacillus sp. (P1), Bacillussp. (P2), Paenibacillus sp. (P26), Pseudomonas sp. (P57) i у контрольних рослин спостер^ались нeвeликi некротичш зони (1-2 мм) у мюцях уколу. На одинадцяту добу тсля токуляцп штамом P26 на стeблi сь

янцiв виявили виразки i витiкання ексудату, таю симптоми виявлено у 13 % рослин, шокульованих цим штамом. Даш цього експерименту свщчать про патогеннють для сосни двох iзолятiв Р10 i Р26.

Для з'ясування здатност iзолятiв Р10 i Р26 уражати сосну на бшьш пiзнiх етапах онтогенетичного розвитку, хвоя та стебло пагошв трирiчних са-джанцiв були шокульоваш цими штамами. Також для зараження використа-ли бактерп роду Pseudomonas ^золят Р57), до якого належать вiдомi збудни-ки деяких бактерiозiв хвойних. Через 2 тижш пiсля шокуляцп на хво1, шфжо-ванiй iзолятами Р10 i Р26, розвинулися некрози до 5 мм iз хлорозною зоною (рис. 1 Б, В). На хво1 контрольних рослин та шфжованих Pseudomonas sp. спостершались лише незначнi ушкодження, спричинеш уколом (рис. 1 А, Г).

Рис. 1. Результаты токуляцй хвоЧ пагошв сосни 0,85 % -м хлоридом натрЮ (А) та гзолятами P10 (Б), Р26(В), P57 (Г)

1нокулящя стебла пагону сосни культурою Bacillus pumilus спричини-ла розростання тканин i утворення виразки (рис. 2). На поперечному nepepÍ3Í стебла спостер^али поширення захворювання до серцевини, почорншня та набряк зовшшшх шарiв деревного цилщдру, западання кори у мющ уражен-ня (рис. 3 Б).

Рис. 2. Розвиток злояшсноЧ виразки на стебт сосни звичайноЧ, шокульованоТ штамом Р10

Рис. 3. Поперечний перерЬ пагошв сосни, тфжованих штамами бактерш, на 14 добу п1сля токуляци А - контроль, Б -Bacillus pumilus (P10); В - Paenibacillus sp. (Р26); Г - Pseudomonas sp. (P57) (x32 збтьшення). Стрелками вказано локатзацт патололчних змш

Почорншня деревини вщ мюця ураження до центру деревини, а також утворення "темного водяного шару" спостершали тсля шокуляцп стебла сосни штамом Р26 (рис. 3 В). Означен симптоми характерш для бактeрiальноl водянки хвойних. Варто зазначити, що цей штам було iзольовано iз кори сосни з ознаками бактeрiальноl водянки. 1нокулящя стебла пагошв сосни штамом Р57 не спричинила патолопчних змш тканин, мюце проколу заростало калюсом, подiбно як i у контрольних рослин (рис. 3 А, Г).

Отримаш результати свщчать, що iзоляти Р10 i Р26 здатнi спричинити захворювання сосни. Варто зазначити, що рашше Bacillus pumilus не вважали фггопатогенним видом, а бактерп роду Paenibacillus sp. в загальному е сапро-фiтами, якi живуть у ризосфeрi рослин, вiдомi також eндофiтнi види, яю здат-нi колонiзувати рослинш клiтини [10], лише дeякi види е патогенними для комах. Рашше i Черпаков спостершав, що в процеш !золяцп бактeрiй iз зара-жених тканин, поряд iз типовими фгтопатогенними бактeрiями родiв Erwinia, Pseudomonas, часто видшяються типовi сапрофiти - Bacillus (деюлька видiв), Herbicola, яю у дослiдах по шокуляцп проявляли патогеннють [11].

Як вiдомо, атака фггопатогенного органiзму запускае у рослиннш кль тинi сигнальну мережу, яка модулюе eкспрeсiю гeнiв стiйкостi, протelновi продукти яких обмежують розвиток шфекцп [12]. У наших експериментах показано, що Р10 i Р26 здатш спричинити захворювання у сосни, що свщчить про !хню здатнiсть блокувати сигнальнi шляхи, як! iндукують захисну реак-цiю. Для ощнки локально! захисно! реакцп проростюв сосни у вщповщь на iнфiльтрацiю штамами Р10, Р26, Р57 було проведено пор!вняння р!вшв експресп гeнiв дeфeнзинiв сосни PsDef1, PsDef2 i тауматину у заражених та штактних шм'ядолях. Для кожного варiанта досл!ду використано по 5 рослин у трьохкратнш повторносп, з яких вiдiбрано зразки для видшення РНК.

У шм'ядолях сосни спостерiгаeться високий базальний рiвень експресй дефензину 1 сосни, як ключового компоненту захисту проростюв сосни проти Грунтових фiтопатогенiв. Через 24 год тсля шфшьтрацп бактершними суспензiями рiвень експресп цього гена у им'ядолях знижувався у два рази порiвняно з контрольним варiантом (рис. 4).

Рис. 4. Експрепя PR-гетв сосни звичайноТпри контакт1 Í3 рнними штамами бактерш. CiM^doni сосни були тфтьтроваю 0,85 %-мрозчином NaCl (1), суспензiями бактерш Bacillus pumilus Р10 (2), Paenibacillus sp. Р26 (3), Pseudomonas sp. Р 57 (4). (А) Електрофореграма npodyKmie амплiфiкацii кДНК 3i специфiчними праймерами. М- маркери GeneRuler 100 bp Plus DNA Ladder (Fermentas, Литва).

Стрыками справа вказано продукти ПЛР. (Б) Значення рiвня експресй PR-гетв сосни перераховаш вiднoснo рiвня експресйреференсного гена RPL44

Такий вплив на експресто PsDefl чинили як патогенн штами Р10 i Р26, так i iзолят Р57, патогентсть якого для сосни ми не виявили. Подiбний ефект на експреию гена дефензину PgD1 (Picea glauca Defensin 1), гомолопч-ного PsDefl, у листках трансгенних рослин Arabidopsis викликала шфшьтра-щя 1х вiрулентним гемiбiотрофом Pseudomonas syringae [13]. Принципово вщмшний характер експресй PsDefl ми спостер^али при шф^вант проростюв некротрофним грибом H. annosum [14]. Через добу тсля шокуляцп рь вень експресй дефензину 1 зростав, як i тсля обприскування проростюв ек-зогенною ясминовою кислотою. Можна припустити, що при контакт i3 бак-терiями у заражених им'ядолях шдукуеться салiцилат-залежний сигнальний шлях, що призводить до репресп ясминат-залежних генiв.

Iнфiльтрацiя сiм'ядолей сосни бактершними суспензiями iстотно не впливала на рiвень експресп iншого гена дефензину PsDef2, варiацil були в межах стандартно! похибки. Цжаво, що подiбний ефект спостерiгався при ш-фiкуваннi проросткiв сосни грибом H. annosum. У першi 24 год тсля шокуляцп рiвень експресп PsDef2 не змiнювався i лише на третю добу вiдбувалося рiзке його зменшення (нашi неопублiкованi дат). Отриман результати свщ-чать, що незважаючи на високий ступiнь гомологи, який становить 88 %% пептидiв PsDef1 i PsDef2, регуляцiя експресй цих гешв здiйснюeться рiзними сигнальними шляхами.

У штактних сiм'ядоляx сосни ген тауматину експресуеться на низько-му рiвнi. Контакт iз патогенними iзолятами Р10 i Р26 призводив до репресп гена TLP, транскрипти якого не визначали i тсля 45 цикшв амплiфiкацil. У

лiтературi рашше було описано, що шф^вання некротрофним грибом H. an-nosum призводило до рiзкого збiльшення експресп цього гена, який запропо-новано використовувати як маркер стшкосп до коренево! губки [15]. 1н-фiльтрацiя штамом Р57 спричиняла двократну шдукщю експресп тауматину порiвняно i3 контрольними рослинами.

Висновок. Отримаш результати свiдчать, що контакт шм'ядолей i3 па-тогенними штамами Bacillu spumilus i Paenibacillus sp. зумовлюе репресiю ге-шв PsDefl i TLP, якi сильно щдукуються у вiдповiдь на шф^вання некротрофним патогеном H. annosum. З шшого боку, характер експресп гена PsDefl при контакт iз бактерiйними патогенами не вiдрiзнявся вщ такого при грибнiй швазп. Дослщження експресп бiльш широкого спектра PR-гешв, якi регулюються рiзними сигнальними шляхами, дасть змогу з'ясувати моле-кулярш механiзми стiйкостi i чутливостi сосни до фггопатогенних бактерiй.

Л1тература

1. Гойчук А.Ф. Бактер1альн1 хвороби сосни звичайно! / А.Ф. Гойчук, В.В. Розенфульд. -Льв1в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 1011. - Вип. 9. - С. 130-136.

I. Рыбалко Т.М. Бактериозы хвойных Сибири / Т.М. Рыбалко, А.Б. Гукасян. - Новосибирск : Изд-во "Наука". - 1986. - С. 6-40.

3. Van Loon L.C. Significance of inducible defense-related proteins in infected plants / L.C. Van Loon, M. Rep, C.M.J. Pieterse // Annu Rev. Phytopathol. - 1006. - Vol. 44. - P. 135-161.

4. Dong J. Endochitinase and P-1, 3-glucanase genes are developmentally regulated during somatic embryogenesis in Picea glauca / J. Dong, D. Dunstan // Planta. - 1997. - Vol. 101, No 1. - P. 189-194.

5. Fossdal C. Isolation of the first putative peroxidase cDNA from a conifer and the local and systemic accumulation of related proteins upon pathogen infection / C. Fossdal, P. Sharma, A. Lonneborg // Plant Molecular Biology. - 1001. - Vol. 47, No. 3. - P. 413-435.

6. Kovaleva V. Purification and molecular cloning of antimicrobial peptides from Scots pine seedlings / V. Kovaleva, R. Kiyamova, R. Cramer, H. Krynytskyy, I. Gout, V. Filonenko, R. Gout. // Peptides. - 1009. - Vol. 30. - No. 11. - P. 1136-1143.

7. Koval'ova V.A. Molecular cloning and characterization of Scotch pine defensin 1 / V.A. Ko-val'ova, R.T. Hut // Tsitol Genet. - 1008. - Т. 41, № 6. - P. 55-60.

8. Adomas A. Transcript profiling of a conifer pathosystem: response of Pinus sylvestris root tissues to pathogen (Heterobasidion annosum) invasion / A. Adomas, G. Heller, G. Li, A. Olson, T.M. Chu etc. // Tree Physiol. - 1007. - Vol. 10. - P. 1441-1458.

9. Chang S. A simple and efficient method for isolating RNA from pine trees / S. Chang, J. Puryear, J. Cairney // Plant Mol. Biol. Rep. - 1993. - Vol. 11. - No 1. - P. 113-116.

10. Ulrich K. Paenibacillus - a predominant endophytic bacterium colonising tissue cultures of woody plants / K. Ulrich, T. Stauber, D. Ewald // Plant Cell Tissue and Organ Culture. - 1011. -Vol. 93. - No. 3. - P. 347-351.

II. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.science-bsea.narod.ru/1011/les_1011/ cherpakov_us.htm.

11. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений / И.А. Тарчевский. - М. : Изд-во "Наука". - 1001. - 194 с.

13. Germain Hugo. The expression pattern of the Picea glauca Defensin 1 promoter is maintained in Arabidopsis thaliana, indicating the conservation of signalling pathways between angios-perms and gymnosperms / Hugo Germain, Denis Lachance, Gervais Pelletier, Carl Gunnar Fossdal, Halvor Solheim etc // Journal of Experimental Botany. - 1011. - Vol. 63. - Issue 1. - P. 785-795.

14. Юсипович Ю.М. Вплив фггопатогенних грибiв Heterobasidion annosum та Fusarium oxysporum на рiвень експресп дефензишв в проростках Pinus sylvestris та Picea abies / Ю.М. Юсипович, Р.Т. Гут, В.А. Ковальова // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - ЛьвГв : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 1008. - Вип. 18.7. - С. 113-117.

15. Skipars V. Genetic aspects of resistance of Scots pine (Pinus sylvestris L.) against root rot caused by Heterobasidion annosum (Fr.) // Bref: summary of the doctoral thesis for the scientific degree Dr. silv. in Forest Ecology and Silviculture. - Jelgava, 1011. - P. 80.

Шаловило Ю.И., Ковалева В.А., Гут Р.Т., Горовик Ю.Н., Лагонен-ко А.Л., Евтушенков А.Н. Реакция растений Pinus sylvestris L. при взаимодействии с бактериями родов Bacillus, Paenibacillus и Pseudomonas

Определена патогенность для сосны штаммов бактерий Bacillus pumilus и Paenibacillus sp., которые были изолированы из тканей сосны, пораженных бактериозами. Контакт проростков сосны с патогенными штаммами подавлял экспрессию генов дефензина PsDefl и тауматина.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, фитопатогенные бактерии, экспрессия, дефензин, тауматин.

Shalovylo Yu.I., Kovaleva V.A., GoutR.T., Gorovyk Yu.M, Lagonen-ko O.L, Yevtushenkov A.M. Plant response Pinus sylvestris L. in the interaction with bacteria genera Bacillus, Paenibacillus and Pseudomonas

Pathogenicity to strains Bacillus pumilus and Paenibacillus sp. of pine, which were isolated from tissues of pine affected by bacteriosis was defined. Contact pine seedlings with pathogenic strains inhibited gene expression of defensins PsDefl and thaumatin.

Keywords: pine, phytopathogenic bacteria, expression, defensins, thaumatin.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.