Научная статья на тему 'Влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях при фитопатогенной нагрузке'

Влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях при фитопатогенной нагрузке Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
226
68
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНДУЦИРОВАННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ / INDUCED RESISTANCE / РИЗОБАКТЕРИАЛЬНАЯ СИСТЕМНАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ / RHIZOBACTERIAL SYSTEMIC RESISTANCE / ФУЗАРИОЗ / ПЕРОКСИДАЗЫ / PEROXIDASE / ПОЛИФЕНОЛОКСИДАЗА / POLYPHENOL OXIDASE / БАКТЕРИЗАЦИЯ СЕМЯН / ФИТОПАТОГЕНЫ / PHYTOPATHOGENS / FUSARIOUS / SEED INOCULATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Минаева О.М., Апенышева М.В., Акимова Е.Е., Блинова П.А., Куровский А.В.

Исследовано влияние ризосферных бактерий на активность полифенолоксидазы и пероксидаз пшеницы в условиях фитопатогенной нагрузки как механизма формирования устойчивости растений кпатогену в лабораторныхусловиях. Бактеризацию семян осуществляли псевдомонадами трех видов: Pseudomonas sp. В-6798, P. aureofaciens BS1393и P. fluoresœns АР-33. Бактерии инокулировали из расчета 1x10 6 клеток/семя. В качестве инфекционной нагрузки в экспериментах использовали культуру гриба Fusarium oxysporum. Активность оксидаз оценивали методом титрования в ацетатном буфере. При отсутствии фитопатогенной нагрузки после бактеризации в надземной части растений возрастала активность полифенолоксидазы. Уровень, в 6 раз превышающий контрольные показатели, отмечен в варианте с инокуляцией Pseudomonas sp. B-6798 (р<0,05). В присутствии F. oxysporum в корнях растений без интродукции бактерий активность этого фермента увеличивалась, по сравнению с вариантами без фитопатогена, в 2,5 раза. У инокулированных растений активность полифенолоксидазы в корнях практически не изменялась, по сравнению с аналогами в экосистемах без фитопатогена. Активность пероксидаз в отсутствии фитопатогенной нагрузки после бактеризации семян возрастала. При этом для Pseudomonas sp. B-6798 отмечено ее увеличение в корневой части растений (в 2,5 раза), а для остальных изученных штаммов в листьях (в 2-2,4 раза). В присутствии F. oxysporum у контрольных растений активности пероксидаз в надземной части повышалась, в корнях уменьшалась. В случае бактеризации семян величина этого показателя в корнях превышала контроль в 1,6 2 раза. На основании полученныхданных об изменении активности изученных ферментов в бактеризованных растениях в лабораторных экспериментах можно провести скрининг биологических средств защиты растений от возбудителей корневых гнилей пшеницы, отдавая предпочтение штаммам, увеличивающим активность пероксидаз в корневой системе растений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Минаева О.М., Апенышева М.В., Акимова Е.Е., Блинова П.А., Куровский А.В.

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

INFLUENCE OF WHEAT SEED INOCULATION ON OXIDASE ACTIVITY IN PLANTS UNDER PHYTOPATHOGENIC LOAD

We investigated the effect of rhizosphere bacteria on the activity of polyphenol oxidase and peroxidases of wheat under phytopathogenic load as a mechanism of formation of plant resistance to pathogens under laboratory conditions. Three types of bacteria were used for inoculation of wheat seeds: Pseudomonas sp. В-6798, P. aureofaciens BS 1393 and P. fluorescens АР-33. Bacteria were inoculated in quantity 1x10E6 cell/seed. The culture of the fungus Fusarium oxysporum was used as the infection load in the experiments. The oxidase activity was assessed by the titration in the acetate buffer. In the absence of phytopathogenic load after the inoculation, the activity of polyphenol oxidase increased in aboveground parts of plants. The level 6 times higher than control values was registered in the variant with inoculation by Pseudomonas sp. B-6798 (р < 0.05). With the presence of F. oxysporum and without bacteria inoculation the activity of this enzyme increased in plant roots 2.5 times, in comparison with the variant without the phytopathogen. In roots of inoculated plants the activity of polyphenol oxidase was almost invariable compared with the similar ones in the ecosystems without the pathogen. The peroxidase activity without phytopathogenic load increased after seed inoculation. For Pseudomonas sp. B-6798 the increase in peroxidase activity in the root part of plants was observed (2.5 times), and for other examined strains this value increase in the leaves (2.0...2.4 times). In the presence of F. oxysporum the peroxidase activity increased in aboveground parts and reduced in roots of control plants. In the case of seed inoculation the value of this index in roots exceeded the control 1.6...2 times. On the basis of obtained data on the changes of the activity of the studied enzymes in inoculated plants in laboratory experiments it is possible to test plant protection agents against wheat root rot to choose the strains, which increase the activity of peroxidases in plant roots.

Текст научной работы на тему «Влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях при фитопатогенной нагрузке»

УДК 579.64

влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях при фитопатогенной нагрузке

О.М. МИНАЕВА1'2, кандидат биологических наук, доцент

М.В. АПЕНЫШЕВА1, магистрант Е.Е.АКИМОВА12, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник

П.А. БЛИНОВА2, младший научный сотрудник А.В. КУРОВСКИЙ1, кандидат биологических наук, доцент Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, 634050, Россия

Сибирский НИИСХиТ, ул. Гагарина, 3, Томск, 634050, Россия

E-mail: mom05@mail.ru

Резюме. Исследовано влияние ризосферных бактерий на активность полифенолоксидазы и пероксидаз пшеницы в условиях фитопатогенной нагрузки как механизма формирования устойчивости растений кпатогену в лабораторныхусловиях. Бактеризацию семян осуществляли псевдомонадами трех видов: Pseudomonas sp. В-6798, P. aureofaciens BS 1393и P. f¡uorescensАР-33. Бактерии ино-кулировали из расчета 1^106 клеток/семя. В качестве инфекционной нагрузки в экспериментах использовали культуру гриба Fusarium oxysporum. Активность оксидаз оценивали методом титрования в ацетатном буфере. При отсутствии фитопатогенной нагрузки после бактеризации в надземной части растений возрастала активность полифенолоксидазы. Уровень, в 6 раз превышающий контрольные показатели, отмечен в варианте с инокуляцией Pseudomonas sp. B-6798 (р<0,05). В присутствии F. oxysporum в корнях растений без интродукции бактерий активность этого фермента увеличивалась, по сравнению с вариантами без фитопатогена, в 2,5 раза. У инокулированных растений активность полифенолоксидазы в корнях практически не изменялась, по сравнению с аналогами в экосистемах без фитопатогена. Активность пероксидаз в отсутствии фитопатогенной нагрузки после бактеризации семян возрастала. При этом для Pseudomonas sp. B-6798 отмечено ее увеличение в корневой части растений (в 2,5 раза), а для остальных изученных штаммов - в листьях (в 2-2,4 раза). В присутствии F. oxysporum у контрольных растений активности пероксидаз в надземной части повышалась, в корнях - уменьшалась. В случае бактеризации семян величина этого показателя в корнях превышала контроль в 1,62 раза. На основании полученныхданных об изменении активности изученныхферментов в бактеризованныхрастенияхвлабораторных экспериментах можно провести скринингбиологическихсредствзащиты растений от возбудителей корневых гнилей пшеницы, отдавая предпочтение штаммам, увеличивающим активность пероксидаз в корневой системе растений.

Ключевые слова: индуцированная устойчивость, ризобактери-альная системная резистентность, фузариоз, пероксидазы, по-лифенолоксидаза, бактеризация семян, фитопатогены. Для цитирования: Влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях при фитопатогенной нагрузке / О.М. Минаева, М.В. Апенышева, Е.Е. Акимова, П.А. Блинова, А.В. Куровский//Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. № 6. C. 53-56.

Индуцированная резистентность растений - это природная генотипически обусловленная устойчивость, активизирующаяся под влиянием различных факторов биотической и абиотической природы. В процессе ее индуцирования начинается синтез белков, связанных с патогенезом, — PR-белков [1, 2]. Они реализуют механизм защиты клеток, обусловливающий образование активных форм кислорода, высвобождение которого называют «окислительным взрывом». К 9-му классу PR-белков относится пероксидаза, обнаруженная в различных ком-партментах клетки в виде растворимой фракции, а также в формах, связанных с клеточной стенкой и мембранами

[3, 4]. Динамика ее активности коррелирует с развитием устойчивости растений. Известно, что у резистентных сортов количество пероксидаз в растительных клетках выше, чем у восприимчивых [2, 5, 6]. Большую роль в устойчивости растений к вредителям и болезням играют также полифенолоксидаза и фенольные соединения [6-8].

Рядом авторов показано, что колонизирующие ризосферу бактерии Pseudomonas spp. обладают способностью повышать резистентность растения-хозяина к патогенам [9-12]. Однако механизмы этого процесса до конца не изучены.

Цель нашей работы - оценка влияния бактеризации семян пшеницы на активность полифенолоксидазы и пероксидаз в условиях фитопатогенной нагрузки, а также изучение механизма формирования устойчивости растений к патогену.

Условия, материалы и методы. Эксперименты проводили на базе лаборатории экологической и сельскохозяйственной биотехнологии Томского государственного университета (ТГУ) с марта по июнь 2014 г. Продолжительность опыта от инокуляции бактерий до определения активности ферментов 21 сут.

Для бактеризации семян пшеницы использовали три вида псевдомонад: Pseudomonas sp. В-6798, P. aureofaciens BS 1393 (активное начало биопрепарата «Псевдобактерин-2») и P. fluorescensАР-33 (активное начало биопрепарата «Планриз»), полученные из музея культур кафедры экологической и сельскохозяйственной биотехнологии ТГУ. Указанные микроорганизмы обладают способностью к подавлению роста и развития широкого круга фитопатогенных микроорганизмов [13-15]. В качестве инфекционной нагрузки в экспериментах использовали выделенный с зерен пшеницы гриб Fusarium oxysporum, возбудитель трахеомикозного увядания и корневых гнилей широкого круга растений [16]. В ранее проведенных исследованиях по отработке методики выращивания пшеницы (сорт Иргина) в условиях фитопатогенной нагрузки F. oxysporum показал устойчивое ингибирующее влияние на рост и развитие растений, некоторое угнетение всхожести семян и наличие у проростков пшеницы признаков корневой гнили. Однако на протяжении эксперимента в его присутствии не наблюдали полную гибель растений, что позволило оценить влияние фитопатогена на изменение активности ферментов у проростков пшеницы в вариантах с инфекционной нагрузкой.

Активность оксидаз оценивали методом титрования в ацетатном буфере.

Для определения активности полифенолоксидазы навеску растительного материала (400 мг) гомогенизировали в ацетатном буфере (10 мл), спустя 30 мин вытяжку отфильтровывали, разделяли на две половины и одну из них кипятили для получения контрольного раствора. В две колбы наливали по 3 мл воды, 2 мл аскорбиновой кислоты и 1 мл пирокатехина. В одну колбу добавляли 1 мл некипяченого фильтрата, в другую - 1 мл кипяченого, перемешивали в течение 2 мин и останавливали реакцию фосфорной кислотой. Добавляли в колбы по 3 капли раствора крахмала и титровали раствором йода до появления синей окраски. Расчет активности полифенолоксидазы осуществляли по формуле:

А = 10хА№<5/тх2,

где 10 - коэффициент для учета всего объема вытяжки; AV - средняя разность между результатами титрования контрольной (кипяченой) и опытной вытяжек, мл; 5 - коэффициент для расчета количества молекул субстрата, превращаемых ферментом, мкмоль/мл; m - навеска, г; 2 - время реакции, мин.

Ферментативная активность (А) показывает, какое количество субстрата фермент способен в течение одной минуты превратить в продукт, содержащийся в 1 г растительного материала (мкмоль субстрата/гхмин).

При определении активности пероксидаз, использовали прокипяченные и некипяченые вытяжки, полученные в ходе определения активности полифе-нолоксидазы. В две колбы наливали по 3 мл воды, 2 мл аскорбиновой кислоты, 1 мл пирокатехина, 1 мл Н2О2. Все остальное осуществляли по ранее изложенной методике. Для получения показателя активности пероксидаз от величины, вычисленной с использованием ранее приведенной формулы, отнимали величину активности полифенолоксидазы [17].

Влияние бактеризации семян на активность изучаемых ферментов в присутствии фитопатогена изучали на модели простейшей наземной экосистемы, состоящей из четырех звеньев: стерильный песок в вегетационных сосудах - растение-хозяин -бактериальные штаммы -фитопатогенный гриб [14]. Предварительно обработан-

телям и болезням [6-8]. Так, заражение тканей растения спорами гриба вызывает усиленное дыхание, одновременно резко возрастает активность полифенолоксидазы. Устойчивым сортам свойственна также высокая перок-сидазная активность [18]. У инфицированных растений резистентных сортов она больше, чем у пораженных растений восприимчивых сортов и здоровых растений любых сортов. Динамика активности пероксидазы коррелирует с развитием устойчивости растений к абиотическим и биотическим стрессам. Лигнификация, которую катализирует пероксидаза, играет чрезвычайно важную роль в защите растительных тканей от фитопатогенов. Образующийся при этом механический барьер ограничивает водный обмен и поступление питательных веществ в зону проникновения патогенных микроорганизмов [8, 18-20].

В нашем опыте при бактеризации семян без фитопа-тогенной нагрузки активность полифенолоксидазы возрастала в надземной части растений (см. таблицу). Наибольший ее уровень отмечен в варианте с Pseudomonas sp. B-6798, когда активность фермента была выше, чем в контроле, в 6 раз (р<0,05). В корнях растений бактеризованных P. aureofaciens BS 1393 также наблюдали ее достоверное увеличение. В то же время активность полифенолоксидазы в корнях в варианте с инокуляцией бактериями P. fluorescens АР-33 существенно снижалась. Таблица. влияние бактеризации семян пшеницы на активность оксидаз в растениях с фитопатогенной нагрузкой и без патогена (Эксперимент в условиях модельных экосистем)

Вариант

ные 70%-ным этанолом в течение 3 мин семена промывали стерилизованной водой и проращивали во влажной камере при температуре 24±0,5 °С. После появления зародышевого корешка, длиной 1 мм, семена повторно обрабатывали этанолом, промывали стерилизованной водой и помещали в сосуды, заполненные крупным также стерилизованным речным песком и равномерно увлажненные стерильным раствором Кнопа для гидропонных культур. Бактеризацию семян проводили суспензиями опытных штаммов бактерий из расчета 1х106 клеток/семя. Контролем в экспериментах служили растения, выращенные без инокуляции семян бактериальными суспензиями. Для фитопатогенной нагрузки использовали агаровые пластины с 14-и суточной культурой мицелия гриба F. охysporum, которые нарезали ленточками и помещали в рядки с семенами с последующей заделкой в песок. В лабораторных опытах пшеницу выращивали в фитокамерах при освещении в течение 12 ч и температуре 24±0,5 °С.

Выборка—60 растений на вариант. Повторность опыта 3-хкратная. Измерения проводили 3-4 раза в усредненном образце, полученном со всех растений каждого варианта и каждой повторности. В результате на вариант приходилось 9-12 определений активности изучаемых ферментов.

Полученные данные обрабатывали с помощью пакета StatSoft STATISTICA 6.0 и представляли в виде средней арифметической с доверительным интервалом. Варианты сравнивали по критерию Стьюдента для 95% уровня значимости (р<0,05).

результаты и обсуждение. Общеизвестно, что пероксидазы, полифенолоксидаза и фенольные соединения

Активность ферментов, мкмоль субстрата/гхмин

полифенолоксидаза

надземные органы

корни

пероксидазы

надземные органы

корни

Без фитопатогенной нагрузки

Контроль 25,0±15,1 51,2±22,0 15,7± 2,4 46,2±12,5

Pseudomonas sp. B-6798 159,4±46,8* 28,1±15,6 6,2±0,4* 115,6±49,3*

P. aureofaciens BS 1393 64,6±21,7* 75,0±33,0* 37,5±13,0* 50,0±13,0

P. fluorescens AP-33 58,3±22,0 6,2±0,5* 31,2±6,5* 56,2±15,5

Фитопатогенная нагрузка (Fusarium oxysporum)

Контроль 62,5±20,0 125,0±12,5 62,5±20,0 25,6±7,0

Pseudomonas sp. B-6798 65,6±28,1 25,0±5,0* 56,2±15,0 55,0±15,0*

P. aureofaciens BS 1393 60,4±35,6 21,9±3,1* 64,5±7,5 46,9±24,3

P. fluorescens AP-33 50,0±37,5 9,4±3,1* 31,2±6,5* 40,6±20,8

играют большую роль в устойчивости растений к вреди-

54 -

* - статистически значимые различия с контролем (р<0,05).

В присутствии F. oxysporum в корнях растений, не подвергавшихся бактериальной интродукции, активность полифенолоксидазы возрастала в 2,5 раза, по сравнению с контрольными. В вариантах с бактеризацией, в тех же условиях, она практически не изменялась, и была близка к таковой у бактеризованных растений в экосистемах без фитопатогена. Исключение составил вариант с P. aureofaciens BS 1393, в котором наблюдали снижение активности фермента. В надземной части растений, в присутствии F. oxysporum, уровень полифенолоксидазы в контроле также возрастал, а при бактеризации P. aureofaciens BS 1393 и P. fluorescens АР-33 не изменялся, по сравнению с активностью фермента в экосистемах без фитопатогена. Для варианта с бактеризацией Pseudomonas sp. B-6798 отмечено снижение активности полифенолоксидазы до контрольных значений, по сравнению с ростом у бактеризованных растений без фитопатогенной нагрузки.

Данные об активности пероксидаз пшеницы показывают, что, как и для полифенолоксидазы, в отсутствии фитопатогенной нагрузки при бактеризации семян наблюдается активизация этой группы ферментов. При этом для Pseudomonas sp. B-6798 количество перок-сидаз увеличилось в корневой части растений, а для остальных рассмотренных штаммов - в надземной.

При наличии в экосистеме гриба F. oxysporum у контрольных растений пшеницы отмечено повышение активности пероксидаз в надземной части и некоторое ее уменьшение в корнях.

В случае бактеризации семян в условиях фитопатогенной нагрузки, активность пероксидаз в корнях пшеницы практически не изменялась, по сравнению бактеризованными растениями без F. oxysporum, и оставалась науровне, превышающем показатели в контроле. В варианте с Pseudomonas sp. B-6798 наблюдали снижение активности этой группы ферментов в корнях в присутствии фитопатогена, однако она оставалась на уровне, значимо превышающем показатели в контроле (р<0,05). Кроме того, именно в этом варианте бактеризации ранее было отмечено минимальное количество растений с симптомами заболевания [17]. В целом активность пероксидазы повышалась преимущественно в корнях и наблюдалась ярко выраженная реакция на присутствие фитопатогена. Таким образом, можно заключить, что именно ее увеличение в корневой системе дает растениям большее преимущество в формировании резистентности, чем рост активности полифенолоксидазы.

Анализ активности пероксидаз в надземной части растений показал, что после бактеризации, так же как в контроле, она возрастала в присутствии фитопатогена, что соответствует литературным сведениям о роли пероксидаз в формировании резистентности к возбудителям заболеваний. Исключение составлял вариант с обработкой штаммом P. fluorescens АР-33, в котором активность ферментов практически не изменялась.

выводы. На модели простейшей наземной экосистемы показано, что бактеризация семян пшеницы вызывает увеличение активности полифенолоксидазы и пероксидаз в корнях и надземной части растений даже в отсутствии фитопатогена, что способствует повышению их устойчивости к заболеваниям. В контрольном варианте (без бактеризации семян) в присутствии фитопатогена во всех органах растений увеличивалась активность полифенолоксидазы; в листьях возрастала также активность пероксидаз, однако в корневой системе она оставалась практически неизменной. В присутствии фитопатогена у бактеризованных растений наблюдали увеличение активности пероксидаз в корневой системе, что возможно свидетельствует об ином механизме индуцированной устойчивости.

Таким образом, изменения активности пероксидаз и полифенолоксидазы могут свидетельствовать о наличии инфекционного процесса в растениях пшеницы, а также о способности бактерий рода Pseudomonas индуцировать системную резистентность. Изменение активности изученных оксидаз в корневой и надземной частях растений под влиянием бактериальных штаммов в условиях фитопатогенной нагрузки может служить одним из показателей индукции бактериями системной резистентности растений, а также быть одним из критериев оценки эффективности биопрепаратов в лабораторных условиях или при проведении скрининга новых средств защиты растений. Наибольший защитный эффект наблюдали у растений, бактеризованных штаммами, способствующими увеличению активности пероксидаз в корневой системе.

Литература.

1. Алимова Ф.К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma. Казань: Казанский гос. ун-т, 2006. 209 с.

2. Перфильева А.И., Рымарева Е.В. PR-белки растений при бактериальном патогенезе//Актуальные вопросы аграрной науки. 2013. № 6. С. 1-6.

3. Савич И.М. Пероксидазы - стрессовые белки растений // Успехи совр. биол. 1989. Т. 107. С. 406-417.

4. Activity and isoforms of peroxidases, lignin and anatomy, during adventitious rooting in cuttings of Ebenus cretica L. / T. Syros, T. Yupsanis, H. Zafiriadis, A. Economou// Plant Physiol. 2004. Vol. 161. P. 69-77.

5. Jabs Т., Tschope M., Colling C. Elicitor-stimulated ion fluxes and O2 from the oxidative burst are essential components in triggering defense gene activation and phytoalexin synthesis in parsley//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. Vol. 94. P. 4800-4805.

6. Механизмы индукции резистентности растений к фитопатогенам гуминовыми веществами/С.Н. Удинцев, Т.И. Бурми-строва, А.В. Заболоцкая, Т.П. Жилякова//Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2011. № 4 (16). С. 100-107.

7. Passardi F., Zamocky M., Favet J. Phylogenetic distribution of catalase-peroxidases: are these patches of order in chaos?// Gene. 2007. Vol. 397. P. 101-113.

8. Томилин М.В., Олюнина Л.Н., Веселов А.П. Изменение активности пероксидаз апопласта проростков пшеницы в процессе деэтиоляции // Вестник Нижегородского ун-та, 2010. № 2. С. 596-601.

9. Van Peer R., Niemann G.J., Schippers B. Induced resistances and phytoalexin accumulation in biological control of fusarium wilt of carnation by Pseudomonas sp. strain WCS417r// Phytopathology. 1991. Vol. 91. P. 728-734.

10. Wei G., Kloepper J.W., Tuzun S. Induction of systemic resistance of cucumber to Colletotrichum orbiculare by select strains of plant-growth promoting rhizobacteria // Phytopathology. 1991. Vol. 81. P. 1508-1512.

11. Insight of the pseudomonads fluorescent ??? in plant growth regulation /D.K. Choudhary, A. Prakash, V. Wray, B.N. Johri// Current Science. 2009. Vol. 97. № 2. P. 170-179.

12. Rhizobacterial mediation of plant hormone status / I.C. Dodd, N.Y. Zinovkina, V.I. Safronova, A.A. Belimov // Ann. Appl. Biol. 2010. Vol. 157. P. 361-379.

13. Акимова Е.Е., Минаева О.М. Влияние бактерий Pseudomonas sp. В-6798 на фитопатологическое состояние картофеля в полевых экспериментах// Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2009. № 2 (6). С. 42-47.

14. Minaeva O.M., Akimova E.E. Effectiveness of applying bacteria Pseudomonas sp., strain B-6798, for anti-phytopathogenic protection of crops in Western Siberia // Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2013. № 3 (23). С. 19-37.

15. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. М.: Минсельхоз России, 2013. 708 с.

16. Фузариоз зерновых культур / Т.Ю. Гагкаева, О.П. Гаврилова, М.М. Левитин, К.В. Новожилов // Приложение к журналу «Защита и карантин растений», 2011. № 5, 52 с.

17. Асамов Д.К., Рахимова С.Т. Кметодике определения активности аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы и пероксидазы //Актуальные вопросы физиологии, биохимии и биотехнологии: сб. науч. статей. Ташкент: Изд-во ТГУ, 1991. С. 122-126.

18. Семенова Е.А., Титова С.А., Дубовицкая Л.К. Активность ферментов у сортов сои с различной степенью устойчивости к септориозу // Достижения науки и техники АПК. 2012. Т. 26. № 4. С. 24-26.

19. Образование пероксида водорода в листьях пшеницы, инфицированных штаммами гриба Septoria nodorum с различной вирулентностью/И.В. Максимов, А.Ш. Валеев, Е.А. Черепанова, Л.Г. Яруллина //Прикладная биохимия и микробиология. 2009. Т. 45, № 4. С. 481-486.

20. Чесноков Ю.В. Устойчивость растений к патогенам// Сельскохозяйственная биология. 2007. № 1. С. 16-35.

influence of wheat seed inoculation on oxidase activity in plants under phytopathogenic load

O.M. Minaeva1, M.V. Apenysheva1, E.E. Akimova1, 2, P.A. Blinova2, A.V. Kurovskiy1

'TomskState University, 36, Lenina Avenue, Tomsk, 634050, Russia

2Siberian Research Institute of Agriculture and Peat, Gagarina Str., 3, Tomsk, 634050, Russia

Summary. We investigated the effect of rhizosphere bacteria on the activity of polyphenol oxidase and peroxidases of wheat under phytopathogenic load as a mechanism of formation of plant resistance to pathogens under laboratory conditions. Three types of bacteria

were used for inoculation of wheat seeds: Pseudomonas sp. B-6798, P. aureofaciens BS 1393 and P. fluorescens AP-33. Bacteria were inoculated in quantity 1x10E6 cell/seed. The culture of the fungus Fusarium oxysporum was used as the infection load in the experiments. The oxidase activity was assessed by the titration in the acetate buffer. In the absence of phytopathogenic load after the inoculation, the activity of polyphenol oxidase increased in aboveground parts of plants. The level 6 times higher than control values was registered in the variant with inoculation by Pseudomonas sp. B-6798 (p < 0.05). With the presence of F. oxysporum and without bacteria inoculation the activity of this enzyme increased in plant roots 2.5 times, in comparison with the variant without the phytopathogen. In roots of inoculated plants the activity of polyphenol oxidase was almost invariable compared with the similar ones in the ecosystems without the pathogen. The peroxidase activity without phytopathogenic load increased after seed inoculation. For Pseudomonas sp. B-6798 the increase in peroxidase activity in the root part of plants was observed (2.5 times), and for other examined strains this value increase in the leaves (2.0...2.4 times). In the presence of F. oxysporum the peroxidase activity increased in aboveground parts and reduced in roots of control plants. In the case of seed inoculation the value of this index in roots exceeded the control 1.6...2 times. On the basis of obtained data on the changes of the activity of the studied enzymes in inoculated plants in laboratory experiments it is possible to test plant protection agents against wheat root rot to choose the strains, which increase the activity of peroxidases in plant roots. Key words: induced resistance, rhizobacterial systemic resistance, fusarious, peroxidase, polyphenol oxidase, seed inoculation, phytopathogens.

Author Details: O.M. Minaeva, Cand. Sc. (Biol.), Assoc. Prof., M.V Apenysheva, Post graduate student, E.E. Akimova, Cand. Sc. (Biol.), Assoc. Prof., Senior Researcher, P.A. Blinova, Junior Researcher, A.V. Kurowski, Cand. Sc. (Biology), Assoc. Prof. For citation: Minaeva O.M., Apenysheva M.V., Akimova E.E., Blinova P.A., Kurowski A.V. Influence of wheat seed inoculation on oxidase activity in plants under phytopathogenic load // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. T. 29. № 6. pp. 53-56 (In Russ)

ЧЛЕН-КОРРЕСПОНДЕНТУ РАН МАЗИТОВУ НАЗИБУ КАЮМОВИЧУ 75 ЛЕТ!

мазитов назиб Каюмович родился 8 июля 1940 г. в дер. Старые Уруссы Ютазинского района Республики Татарстан. Окончил механический факультет Казанского сельскохозяйственного института им. М. Горького в 1965 г. Прошел стажировку в Челябинском институте механизации и электрификации сельского хозяйства в 1978 г., Среднеевропейском международном институте экономики в г. Будапешт - в 1994 г.

Кандидат технических наук (1976) и доктор сельскохозяйственных наук (1990) по специальности 05.20.01 -технологии и средства механизации сельского хозяйства, профессор кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка (1996), член-корреспондент Россель-хозакадемии (2005), член-корреспондент РАН (2014)

научно-исследовательские работы, внедренные в аграрное производство:

технология и средства механизации ухода за многолетними травами - золотая медаль ВДНХ СССР (1981);

технология и средства механизации возделывания картофеля - бронзовая медаль ВДНХ СССР (1983);

влаго-, энерго-, ресурсосберегающая технология производства продукции растениеводства, снижающая затраты до 4-х раз при стоимости комплекса техники в 5-10 раз меньше, по сравнению с лучшими зарубежными аналогами - Золотая медаль Российской агропромышленной выставки «Золотая Осень -2008»;

комплекс унифицированных блочно-модульных культиваторов - защищен 36 патентами и авторскими свидетельствами;

высокопроизводительная техника нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства - диплом за лучшую научную разработку в АПК России (2008);

ресурсосберегающая противозасушливая технология производства продукции растениеводства - Золотая медаль Российской агропромышленной выставки «Золотая Осень-2009».

Работы Н.К. Мазитова и заводов-изготовителей, производящих его машины, отмечены 29 медалями различных выставок, в том числе 21 золотой, 5 серебряными и 3 бронзовыми. Культиватор КБМ-10,8 ПС удостоены Гран-при Международной выставки «День Российского поля - 2006» в номинации «Лучшая почвообрабатывающая машина 2006 года».

Почетные звания и награды:

Заслуженный работник сельского хозяйства Татарской АССР (1988 г.);

Заслуженный деятель науки Российской Федерации (1996 г.);

Лауреат Государственной премии РСФСР в области науки и техники за создание и внедрение комплекса сельскохозяйственных орудий круглогодичного использования для поверхностной обработки почвы (1990 г.);

Лауреат Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники за создание, технологическое обоснование и освоение производства модульно-блочных культиваторов для предпосевной обработки почвы (1999 г.);

Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за создание и внедрение в производство кормоуборочного комплекса «Полесье» (2001 г.)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Н.К. Мазитовым опубликовано более 400 научных трудов, в том числе 13 книг, получено 39 авторских свидетельства и Патентов.

Среди его учеников 5 докторов и 8 кандидатов наук. Его научная школа обосновала 100%-ное импортозамещение при 3-хкратном импортоопережении созданные и освоенные в производстве отечественный почвообрабатывающе-посевной техники. Н.К. Мазитовым сделан поистине огромный вклад в агроинженерную науку.

Поздравляем Вас с замечательным юбилеем, желаем доброго здоровья на долгие годы и еще больших творческих успехов на благо Отечества.

Редакция журнал «Достижения науки и техники АПК».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.