CC BY
16рокий спектр хозяев, причем изученные штаммы BY-06 и MaScr характеризуются высокой патогенностью в отношении различных видов жуков. Важно в дальнейшем оценить их патогенность в отношении злаковой и персиковой тлей и цветочного трипса. L. тшсагшт проявляет в отношении различных представителей отряда Hemiptera определенную специализацию, которая связана в первую
Таблица. Характер поведенческой реакции фитофагов на ЛОС энтомопатогенных грибов
очередь со средой обитания насекомых и требованиям к определенным влажностным и температурным диапазонам. В отношении злаковой тли L. тшсагшт проявляет слабую патогенность и, возможно, этот вид тли может участвовать в процессе пассивного переноса инфекции, с чем может быть связан аттрактивный эффект гриба.
Количество привлеченных особей, %
Вид гриба Трипса персиковой тли злаковой тли
Опыт1 Контроль2 Опыт1 Контроль2 Опыт1 Контроль2
3.2±0.33 4.7±0.7б 7.1±1.13* 3.1±0.85 6.9±0.50* 9.9±0.50
Metarhizium anisopleae p =0.06797, F = 3.77095 p = 0.0111, F = 8.0089 p = 0.00053, F = 17.68559
MA-18.99 (P) MA 39.2 (A) MA -17.9 (P)
3.3±0.3 3.8±0.44 6.0±0.58 6.3±0.45 9.4±1.54 7.5±1.15
Lecanicillium muscarium p = 0.36183, F = 0.87549 р = 0.68638, F= 0.1684 p = 0.33487, F = 0.98187
MA 7.0 (H) MA -2.4 (H) MA 11.0 (A)
3.8±0.47* 5.7±0.63б 2.0±0.36* 5.6±1.43 10.8±0.92 8.7±0.77 б
Beauveria bassiana p = 0.0265, F = 5.83303 p = 0.02542, F = 5.9389 p = 0.09727, F = 3.06014
MA -20.0 (P) MA -47.6 (P) MA 10.8 (A)
Ormond EL, Thomas APM, Pell JK, Freeman SN, Roy HE. Avoidance of a generalist entomopathogenic fungus by the ladybird, Coccinella septempunctata. FEMS Microbiol Ecol. 2011. 77:229-237.
Yanagawa A, Fujiwara-Tsujii N, Akino T, Yoshimura T, Yanagawa T, et al. Odor Aversion and Pathogen-Removal Efficiency in Grooming Behavior of the Termite Coptotermes formosanus. PLoS ONE 2012. 7(10): e47412.
Примечание: * - достоверное различие с контролем, при р < 0.05 'энтомопатогенные грибы на среде Чапека; 2питательная среда Чапека.
Библиографический список (References) Boucias D. G., Lietze V., Teal P. Chemical Signals that Mediate Insect- Fungal Interactions. In Biocommunication of Fungi. Witzany G. (ed.). Springer. 2012. 305-336.
Jacobsen S., Eilenberg J., Klingen I., Sigsgaard L. Different behavioral responses in specialist and generalist natural enemy interactions (predators and fungi) in a strawberry-mite pest system. 2014. P.60. Pascual-Villalobos, M.J., and A. Robledo. Screening for anti-insect activity in Mediterranean plants. Industrial Crops and Products 1998. 183-194.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 110-111
THE IMPACT OF VOLATILE METABOLITES FROM THE ENTOMOPATHOGENIC FUNGI ON THE BEHAVIORAL RESPONSES OF THE SUCKING INSECTS G.V Mitina, E.A. Stepanycheva, M.O. Petrova, A.A. Choglokova, G.R. Lednev
All-Russian Institute of Plant Protection, galmit@rambler.ru
The volatile compounds of B. bassiana clearly repelled peach aphid and thrips and moderately attracted cereal aphids. M. anisopliae showed repellent activity for cereal aphids and thrips and strong attractive effect for peach aphid. L. muscarium showed no ability to modulate on the behavioral response of sucking pests, with exception of feeble attraction of cereal aphid.
УДК 577.218
СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ МЕТОДОМ ПОГРУЖЕНИЯ ЦВЕТКОВ И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ТРАНСГЕНОВ ОТ РАПСА К РОДСТВЕННЫМ РАСТЕНИЯМ Е.В. Михайлова1, А.М. Денисов2
'Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия 2Башкирский государственный университет, Уфа, Россия, mikhele@list.ru
Эффективность метода погружения цветков составила 10 % для рапса, 2 % для эруки и 1.4 % для амаранта. Частота гибридизации с близкородственными видами была выше при использовании рапса, растущего как рудеральное растение.
Ключевые слова: погружение цветков, floral dip, Brassica napus, Brassica rapa, Brassica juncea, Eruca sativa, Amaranthus rethroflexus, трансгенные растения.
Генная инженерия является наиболее перспективным ных культур. При этом появляются все новые, более эф-способом повышения продуктивности сельскохозяйствен- фективные и простые способы создания генетически мо-
112
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
дифицированных растений, одним из которых является метод погружения цветков (floral dip) [Li et al., 2010]. Однако при создании генетически модифицированных растений необходимо учитывать экологические риски [Warwick et al., 2009], из которых наиболее заслуживающим внимания является риск вертикального переноса генов к нетрансгенным растениям в дикой природе и агроэкоси-стемах. Наиболее перспективными в плане экологической безопасности представляются ГМ-сорта с новыми признаками, не дающими эволюционных преимуществ, например, сорта растений, продуктивность которых повышается благодаря улучшению параметров роста за счет изменения уровня экспрессии генов, участвующих в регуляции клеточного деления и растяжения. Для этого можно использовать гены белков с OSR-доменом. Например, ген ARGOS-LIKE (ARL) растения Arabidopsis thaliana кодирует трансмембранный белок, участвующий в передаче сигналов от фитогормонов к генам - преимущественно от брассиностероидов на ген TCH4 (AtXTH22), кодирующей одну из ксилоглюканэндотрансгликозилаз A. thaliana. В свою очередь, ксилоглюканэндотрансгликозилазы принимают участие в обеспечении растяжения клеточной стенки при росте клеток. Сверхэкспрессия этого гена способствует увеличению размеров надземных органов растений за счет положительного влияния на рост клеток растяжением [Кулуев и др., 2013].
Была создана генно-инженерная конструкция на основе бинарного вектора pCambia 1301 с геном устойчивости к гигромицину, содержащая промотор вируса мозаики георгина, сайт полиаденилирования 35S РНК вируса мозаики цветной капусты и целевой ген ARGOS-LIKE A. thaliana. Для трансформации использовали хозяйственно-ценные растения: Brassica napus (рапс), Eruca sativa (эрука посевная) и Amaranthus rethroflexus (амарант). Трансформацию осуществляли начиная с момента перехода к стадии бутонизации и до наступления периода интенсивного цветения. Соцветия растений погружали в суспензию агро-бактерий с добавлением 0.075 мкМ ацетосирингона, 0.1-0.2 % сильвета, 100 нг/л 6-БАП и 30г/л сахарозы. Затем соцветия оборачивались полиэтиленовой пленкой на сутки. После созревания семян осуществлялся их ручной сбор. Семена проращивали в климатокамере при температуре 23 °C с освещенностью 5 клк и фотопериодом 16/8 часов (свет/темнота), предварительно подвергнув их обработке селективным антибиотиком гигромицином в концентрации 100-500 мг/л в течение суток. У нетрансгенных проростков наблюдалось побеление первых настоящих
ция и отбор проростков рапса сортов «Ратник» и «Hanna»: трансгенными оказывались в среднем 10 % семян, точность отбора составила 89 %. Традиционными методами для этих сортов удалось трансформировать только 1-2 % эксплантов. Эффективность трансформации E. sativa методом погружения цветков составила 2 %. Эффективность трансформации A. rethroflexus составила 1.4 %, при этом у данного вида воздействие селективного антибиотика проявлялось слабо, и точность визуального отбора составила лишь 20 %.
Таким образом, метод погружения цветков наилучшим образом подходит для трансформации рапса. Однако при создании его трансгенных сортов следует учитывать, что как сорные, так и культурные родственники рапса, размножающиеся перекрестным опылением, встречаются повсеместно. Более того, потери семян при транспортировке могут приводить к образованию свободноживущих популяций трансгенных растений по краям дорог [Warwick et al., 2009]. В многочисленных зарубежных исследованиях была показана возможность образования плодовитых жизнеспособных гибридов рапса и родственных видов Brassica rapa и Brassica juncea, а также сохранения устойчивости к гербицидам у нескольких поколений потомков трансгенных гибридов даже при отсутствии селективного давления. Тем не менее, в России такие исследования никогда не проводились.
Поскольку рапс может произрастать не только в агроэко-системах, но и в качестве рудерального растения, возможность вертикального переноса трансгенов к родственным растениям была изучена нами на двух экспериментальных участках, которые различались по количественному соотношению трансгенного рапса и нетрансгенных растений, а также расстоянием между группами растений.
Следует отметить, что частота гибридизации созданных нами трансгенных растений рапса и нетрансгенных родственных растений была не выше, чем в аналогичных зарубежных исследованиях. Трансгенные гибриды имели сниженный вес, размер и всхожесть семян. Эти параметры различались у каждого гибрида, однако ни один из них не превосходил родительские растения. Поскольку межвидовая гибридизация чаще наблюдалась в условиях руде-ральных экосистем (табл.), при возделывании трансгенного рапса особое внимание необходимо уделять мерам по предотвращению возникновения его свободнорастущих популяций.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ мол_а (16-34-00404).
листьев. Наиболее эффективной оказалась трансформа-
Таблица. Сравнение общей частоты гибридизации с рапсом нетрансгенных растений в различных условиях произрастания
Доля трансгенных семян в рудеральных экосистемах Вид растения Доля трансгенных семян в агроэкосистемах
0.6 % B. juncea 0.18 %
1 % B. rapa 0.019 %
0.04 % В. napus 0.25 %
Библиографический список (References)
Кулуев Б.Р., Князев А.В., Сафиуллина М.Г., Чемерис А.В. Влияние кон- Warwick S. I., Beckie H.J., Hall L. M. Gene flow, invasiveness, and ecological ститутивной экспрессии гена ARGOS-LIKE на размеры клеток и ор- impact of genetically modified crops // Annals ofthe New York Academy of
ганов трансгенных растений табака // Генетика, 2013. Т. 49. N. 5. С. Sciences, 2009. V.1168. N1. P. 72-99.
587-594.
Li J., Tan X., Zhu F., Guo J. A rapid and simple method for Brassica napus floral-dip transformation and selection of transgenic plantlets // International Journal of Biology, 2010. V. 2. N.1. P. 127.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 111-113
DEVELOPMENT OF TRANSGENIC PLANTS USING FLORAL DIP METHOD
AND ESTIMATION OF PROBABILITY OF GENE FLOW FROM TRANSGENIC CANOLA
E.V. Mikhaylova1, A.M. Denisov2
'Institute of Biochemistry and Genetics Ufa Scientific Centre RAS 2Bashkir State University, mikhele@list.ru
Floral dip method success rate was 10 % when used on canola, 2 % when used on eruca and 1.4 % when used on amaranthus. Hybridization frequency with related species was higher when canola grew as a ruderal plant.
УДК 632.938.1
PЕАКЦИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ ТОМАТА НА КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРАТЫ ГРИБОВ ALTERNARIA ALTERNATA И FUSARIUM SPP.
Н. Михня, Г. Лупашку, С. Григорча
Институт генетики, физиологии и защиты растений АН Молдовы, Кишинев, Молдова, igfpp@yahoo.com, mihneanadea@yahoo.com
Цель исследований - выявление сортов томата с комплексной устойчивостью к патогенам Alternaría alternata и Fusarium spp. Оценивались сорта, созданные методом межсортовой гибридизации. Для заражения семян были использованы культуральные фильтраты грибов Alternaría alternata и Fusarium spp., выделенные соответственно из листьев и корней растений томата с признаками поражения. Выявлена существенная дифференциация сортов томата по степени реакции на использованные изоляты грибов. Сделан вывод о том, что генотипы Tomis и Mihaela с наименьшей чувствительностью к КФ патогенов могут быть использованы в качестве потенциальных доноров резистентности к фузариозу и альтернариозу.
Ключевые слова: генотипы томата, устойчивость, патогены, Alternaria alternata, Fusarium spp.
В благоприятные годы для развития грибных болезней альтернариоз и фузариоз приносят большой ущерб культуре томата в условиях Республики Молдова [Лупашку и др., 2008]. Для успешного создания высокопродуктивных и устойчивых к грибным заболеваниям сортов необходимо на начальных этапах селекционного процесса выявлять и в дальнейшем использовать генотипы, сочетающие признаки резистентности и продуктивности [Mihnea et al., 2016]. Цель исследований состоит в выявлении сортов томата с комплексной устойчивостью к патогенам Alternaria alternata и Fusarium spp. по их реакции на культуральные фильтраты (КФ).
Было исследовано 6 сортов томата, созданных в Институте генетики, физиологии и защиты растений (ИГФЗР) АНМ методом межсортовой гибридизации. Для заражения семян были использованы культуральные фильтраты (КФ) грибов Alternaria alternata и Fusarium spp., выделенные соответственно из листьев и корней растений томата с признаками поражения. Показатели роста и развития растений определяли на 6-дневных проростках. Данные были обработаны методом дисперсионного анализа в пакете программ STATISTICA 7.
В контрольном варианте всхожесть семян была достаточно высокой и варьировала в пределах 85.0-100.0 %, что свидетельствует об их хорошем качестве (табл.). По длине зародышевого корешка изученные сорта практически не отличались за исключением сорта Mary Gratefully и Desteptarea, у которых данный показатель составил соответственно 43.5 и 40.9 мм. В вариантах с КФ гриба F.
oxysporum отмечено сильное ингибирование зародышевого корешка у сортов Tomis, Exclusiv, Desteptarea, Milenium; F. solani - Tomis, Exclusiv, Mihaela, Desteptarea, Milenium; F. redolens - Tomis, Exclusiv, Mary Gratefully, Milenium; A. alternata - Tomis, Exclusiv, Mihaela, Mary Gratefully, Milenium. В некоторых случаях выявлено стимулирующее действие КФ: сорта Mihaela (F. redolens), Mary Gratefully (F. oxysporum), Desteptarea (F. redolens, A. alternata). Реакция сортов на один и тот же КФ была довольно различной. Например КФ F. oxysporum и F. solani вызвали сильное ингибирование у сортов Exclusiv, Desteptarea, Milenium и несущественное ингибирование у сорта Mihaela, что свидетельствует о генетической детерминированности реакции. Длина стебелька у изученных сортов в контрольном варианте варьировала в пределах 19.5.. .27.1 мм. Значения дисперсии свидетельствуют о том. что под действием КФ сорта проявили довольно дифференцированную реакцию и высокую вариабельность признака: в 20 случаях произошло ингибирование. а в 4-х - стимуляция роста стебелька. Сильное ингибирование под действием КФ F. oxysporum отмечено у Exclusiv. Desteptarea. Milenium; F. solani -Exclusiv и Milenim; стимуляция роста у - Tomis и Mihaela. Выявлено. что КФ А. alternata ингибировал рост стебелька у всех сортов (табл.).
Сделан вывод о том. что сорта Tomis и Mihaela наименее чувствительны к КФ изученных патогенов и могут быть использованы в качестве потенциальных доноров резистентности к фузариозу и альтернариозу.
