CC BY
11Между интенсивностью каллусогенеза и площадью каллуса обнаружена средняя корреляционная зависимость, положительная - в варианте с КФ Н. ауепае (0.33), а отрицательная - в контрольном (-0.40). Между площадью каллуса в контрольном варианте и с КФ была установлена существенная положительная корреляция (0.84).
В контрольном варианте длина корешка и стебелька варьировали в следующих пределах: 90.9-121.0 и 54.2-82.3 мм соответственно. Большие значения ростовых параметров у гибрида Одесский 267 х ВТ 16-04 по сравнении с реципрокным обусловлены положительным отцовским
В варианте с КФ Н. ауепае наблюдалось дифференцированное ингибирование роста корешка и стебелька, а более восприимчивым к метаболитам патогенна оказался признак длина зародышевого корешка. Была выявлена позитивная роль цитоплазматического родителя Одесский 267 при формировании признаков роста корешка и стебелька у гибридов Одесский 267 х ВТ 16-04 и Одесский 267 х Л 101 по сравнению с реципрокными. Генотип Одесский 267 отличался более высокими значениями параметров роста, что свидетельствует о его большей устойчивости к КФ Н. ауепае (табл. 2).
эффектом генотипа ВТ 16-04 для обоих параметров.
Таблица 2. Влияние КФ Helminthosporium avenae на длину корешка и стебелька растений пшеницы, мм
Родительские формы / реципрокные Длина корешка Длина стебелька
гибриды Контроль (Н2О) КФ H. avenae Контроль (Н2 О) КФ H. avenae
BT 16-04 118.2±2.5 84.8±3.7* 70.9±1.9 64.7±2.7*
Л 101 102.7±3.2 95.9±3.3* 72.3±2.1 85.5±2.0*
Одесский 267 102.5±3.0 111.0±2.4* 60.2±1.7 68.8±1.2*
ВТ 16-04 x Л 101 121.0±3.1 98.6±3.1* 82.3±2.1 80.3±1.8
Л 101 x ВТ 16-04 115.7±2.6 104.0±3.0* 78.5±2.2 76.4±2.0
BT 16-04 x Одесский 267 90.9±2.8 83.9±2.0* 54.2±1.6 59.2±1.3*
Одесский 267 x BT 16-04 101.5±2.2 104.2±2.6 61.7±1.2 67.5±1.4*
Л 101 x Одесский 267 106.6±2.9 100.2±3.4 67.5±1.8 72.3±2.2*
Одесский 267 x Л 101 101.4±2.8 124.1±2.3* 65.7±1.7 85.8±1.8*
* - Различия существенны при P < 0.05
Библиографичесий список
Лупашку Г.А., Сашко Е.Ф., Гавзер С.И. Взаимодействие растений пшеницы с возбудителями корневой гнили // Культурные растения для устойчивого сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция): сб. науч. тр. М., 2011. Т. IV. Ч. I. C. 101-106.
Овчинникова В.Н., Варламова Н.В., Мелик-Саркисов О.С. и др. Индукция каллусообразования и регенерации растений ячменя Hordeum vulgare L. в культуре зародышей // С.-х. биология, 2006. N 1. C. 74-79.
Россеев В.М., Белан И.А., Россеева Л.П. Тестирование in vitro яровой мягкой пшеницы на засухоустойчивость // Вестник алтайского государственного аграрного университета, 2011. N 2 (76). C. 32-34.
Lupascu G., Fandeev E. Genetica rezistentei culturii triticale la fuzarioza. Cer-cetаri in vitro. Chisinau: Tipografia A.S.M, 2004. 136 p.
Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue culture // Physiologia Plantarum, 1962. V. 15. P. 473-497.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 149-150
THE INHERITANCE OF THE RESISTANCE OF RECIPROCAL HYBRIDS TRITICUM AESTIVUM L. TO THE FILTERED CULTURES OF THE PATOGEN HELMINTHOSPORIUM AVENAE EIDAM
E.F. Sasco
Institute of Genetics, Physiology and Plant Protection of ASM, elena_sasco@mail.md
Given are the results of studying the frequency of callose and callus area of mature embryos of common winter wheat and growth of root and stem at an early stage of ontogeny at six Fj hybrids derived from the reciprocal cross over of genotypes: BT 16-04, L 101, Odeschi 267. The reaction of the Helminthosporium avenae culture filtrate, supplemented in environment MS was established the paternal role of genitor BT 16-04 in increasing callus area. As the action of pathogen metabolites it has been identified the positive effect of the maternal parent Odeschi 267 in reciprocal hybrids generation to form signs spine length and peduncle.
УДК 632.936:595.763/.768; 582.288.4
ВЛИЯНИЕ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭНТОМОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ НА ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ВРЕДИТЕЛЕЙ ЗАПАСОВ
О.Г. Селицкая, Г.В. Митина, А.В. Щеникова, А.А. Чоглокова, М.В. Левченко
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, oselitskaya@mail.ru; galmit@rambler.ru
Выявлена способность летучих соединений энтомопатогенных грибов вызывать у двух видов жуков - вредителей запасов различные поведенческие реакции. Установлено, что мицелий В. bassiana и М. anisopleae выделяет летучие соединения с репеллентными свойствами, а L. muscarium - с аттрактивными свойствами для амбарного долгоносика. У жуков рисового долгоносика наблюдалась нейтральная реакция на все три вида грибов, но вектор привлечения совпадал с полученными результатами для амбарного долгоносика. Изучена вирулентность L. muscarium в отношении амбарного
«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
151
долгоносика: смертность имаго составила 60 % на 28 день после заражения при концентрации 108 спор/мл. Полученные результаты необходимо учитывать при разработке способов применения энтомопатогенных грибов против вредителей запасов.
Ключевые слова: ЬесатсШшт тшсапит, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, репеллентный и аттрактивный эффекты, амбарный и рисовый долгоносики.
Известно, что энтомопатогенные грибы (ЭГ) могут вызывать эпизоотии среди вредителей зерновых культур. С другой стороны ЭГ способны продуцировать различные метаболиты: токсины, антибиотики, репелленты, аттрак-танты [Boucias, et al., 2012]. Последние могут влиять на поведенческие реакции насекомых в природе (Ormond et al., 2011; Yanagawa et al., 2009: 2012; Jacobsen et al., 2014). Их изучение имеет важное значение при разработке стратегии применения ЭГ против вредителей.
Целью работы было изучение поведенческих реакций амбарного (Sitophilus granarius L.) и рисового долгоносиков (S. oryzae L.) на летучие вещества ЭГ. Были выбраны типовые культуры грибов, широко используемые для получения биопрепаратов для защиты растений: Lecanicillium muscarium штамм Vl 21, Beauveria bassiana штамм BY-06 и Metarhizium anisopleae штамм MaScr. Причем, штаммы BY-06 и MaScr характеризуются высокой патогенностью в отношении различных видов жуков.
Грибные культуры выращивались на агаризованной среде Чапека в течение 10 дней. Оценка аттрактивно-ре-пеллентной активности летучих веществ ЭГ на жуков проводилась в ольфактометрах двойного выбора по методике успешно апробированной авторами [Selitskaya et al., 2014]. Процедура тестирования сводилась к следующему: в каждом ольфактометре в одну из пробирок помещали тест-образец (диск грибной культуры диаметром 1 см), в другую - контроль (диск питательной среды без культуры). В собранный ольфактометр выпускали по 10 жуков. Каждый вариант повторяли 12 раз. Через 1.5 часа подсчитывали жуков в каждой из пробирок.
Для оценки вектора ольфакторной реакции жуков для каждого варианта рассчитывали "индекс агрегирования (ИА)" [Закладной, 1983,] по следующей формуле: ИА = (О-К / О+К) 100 %, где О - количество насекомых в опытном варианте; К - количество насекомых в контрольном варианте. Положительный знак индекса - указывает на аттрактивное действие тестируемого образца, отрицательный - на репеллентное.
Дополнительно была проведена оценка патогенных свойств гриба L. muscarium в отношении S. granarius. Тестируемый штамм показал высокую патогенность в отношении сосущих насекомых и растительноядных клещей.
Модельный опыт проводили в стеклянных бюксах, в которые помещали зерно пшеницы массой 50 г. Имаго амбарного долгоносика заражали путем окунания в споровую суспензию препарата концентрацией 108 спор/мл и 107 спор/мл, в контроле - выдерживали в воде в течение
1 мин., после чего помещали на чистое зерно. Количество имаго жуков - 10 экз. на повторность. Каждый вариант выполнен в 4-х повторностях.
В настоящей работе выявлена способность летучих соединений ЭГ, вызывать у жуков различные поведенческие реакции. Тест-образец Ь. тшсагтт вызывал у амбарного долгоносика аттрактивность, а два других гриба - В. bassiana и М. ап1А'ор1еае - репеллентные эффекты. Реакции рисового долгоносика в ответ на летучие вещества ЭГ грибов были сходными по вектору привлечения, однако, достоверность результатов подтверждена только при тестировании амбарного долгоносика (рис.).
30
20
10
-10
-20
I IS. granaries S.oryzae
-30
B.bassiana I. muscarium М. anisopleae Варианты опыта
Рисунок. Поведенческая реакция амбарного и рисового долгоносиков на энтомопатогенные грибы
Известно, что репеллентный эффект ЭГ проявляется чаще, чем аттрактивный и может быть связан с высокопатогенными для конкретных насекомых видами грибов, к которым относятся В. bassiana и М. anisopleae. С другой стороны, Ь. тштагшт не является природным патогеном Coleoptera. В его мицелии выявлены вещества, обладающие аттрактивными свойствами для западного цветочного трипса [Митина и др., 2003], которые могут проявлять аттрактивность и для других вредителей, в частности для амбарного долгоносика.
В результате теста на патогенность установлено, что Ь. тшсагтт способен заражать имаго амбарного долгоносика в лабораторных условиях. Смертность насекомых на 28 сутки составила, соответственно, 60 % и 32.5 % при концентрации спор гриба 108 и 107 спор/мл. Было отмечено развитие гриба на кутикуле насекомых после помещения мертвых жуков во влажную камеру. Полученные результаты необходимо учитывать при разработке способов применения энтомопатогенных грибов против вредителей запасов.
Библиографический
Закладной Г А. Защита зерна и продуктов его переработки от вредителей. М.: Колос, 1983. 215 с.
Митина Г. В., Селицкая О.Г., Черменская Т.Д. Аттрактивные свойства фосфолипидов энтомопатогенного гриба Lecanicillium lecanii в отношении калифорнийского трипса Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera:Thripidae) // Агрохимия. 2003. N 4. С. 69-73.
Boucias, D. G., Lietze V., Teal P. Chemical Signals that Mediate Insect- Fungal Interactions. In Biocommunication of Fungi. Witzany G. (ed.). Springer.
список (References):
2012. P. 305-336.
Selitskaya O.G., Gavrilova O.P., Schenikova A.V., Shamshev I.V., Gagkaeva T.Yu. The effect of toxin-produced Fusarium fungi on behavior of the rice weevil (Coleoptera, Dryophthoridae) // Entomological review. 2014. Vol. 94. N . 6. P. 820-825. 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.
0
Yanagawa A, Fujiwara-Tsujii N, Akino T, Yoshimura T, Yanagawa T, et al. Ormond E.L., Thomas A.P.M., Pell J.K., Freeman S.N., Roy H.E. Avoidance Odor Aversion and Pathogen-Removal Efficiency in Grooming Behavior of a generalist entomopathogenic fungus by the ladybird, Coccinella
of the Termite Coptotermes formosanus. 2012. PLoS ONE 7(10): e47412. septempunctata // FEMS Microbiol. Ecol. 2011. N 77. P. 229-237.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 150-152
EFFECT OF VOLATILES FROM THE ENTOMOPATHOGENIC FUNGI
ON THE BEHAVIORAL RESPONSES OF THE STOCK PESTS O.G. Selitskaya, G.V. Mitina, A.V. Schenikova, A.A. Choglokova, M.V. Levchenko
All-Russian Institute of Plant Protection, oselitskaya@mail.ru
It was studied the behavioral responses of two species of weevils - stock pests to volatiles from entomopathogenic fungi. We found that B. bassiana and M. anisopleae repelled granary weevils, and L. muscarium attracted it. Rice weevil exhibited a neutral response to volatiles from fungi, but the vector of attraction was similar with that for grain weevil. L. muscarium had low virulence against granary weevils: mortality of adults was 60 % in 28 days after infection at the concentration 108 spores / ml.
УДК 573.6.086.83
ИОНЫ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ IN VITRO: НОВЫЕ ИДЕОЛОГИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ ИЗМЕНЁННЫХ ФОРМ РАСТЕНИЙ
Л.Е. Сергеева, Л.И. Бронникова
Киев, Украина, Zlenko_lora@ukr.net
Генетические изменения организма являются причиной проявления его особых свойств. При этом изменения могут затрагивать весь организм либо отдельно взятый участок метаболизма. Для получения генетически изменённых форм растений была предложена концепция использования ионов тяжёлых металлов в клеточной селекции. Целью настоящей работы было создание селективных систем, содержащих летальные дозы ионов Ва2+, Cd2+, WO42-, VO3, для отбора устойчивых клеточных линий. Катионы Ва2+и Cd2+ использовали для выделения форм с повышенным уровнем устойчивости к осмотическим стрессам; анионы WO42-, VO3- добавляли с целью получения вариантов со стрессоустойчивым полным циклом метаболизма азота. Методом клеточной селекции получены растущие культуры табака, сои, пшеницы. Частота отбора вариантов соответствовала 10-6. Устойчивые к выбранным катионам линии развивались в условиях прямого действия засоления или водного стресса. Устойчивые к вольфрамату или ванадату линии при культивировании в стрессовых условиях увеличивали биомассу за счёт метаболизма нитратов. Клеточная селекция с ионами тяжёлых металлов обеспечивает отбор вариантов с различными генетическими изменениями. Метод может быть использован для манипуляций с клеточными культурами других видов растений.
Ключевые слова: клеточная селекция; стрессоустойчивость; катионы Ва2+, Cd2+; анионы WO42-, VO3-
Растения могут адаптировать свою программу развития соответственно окружающим условиям. При этом организмы с повышенным уровнем устойчивости должны иметь особый уровень взаимосвязей, координирующих различные типы реакций на стресс. Очевидно, что в основе реализации этого феномена лежат генетические причины. Выделение и изучение генетически изменённых вариантов может предоставить фундаментальную информацию о жизнедеятельности организма, а также существенно обогатит видовое разнообразие природного фонда.
Для получения форм растений с повышенным уровнем стрессоустойчивости успешно используют новые биотехнологические подходы. Однако наряду с безусловными достижениями существуют (и всегда будут существовать) проблемные вопросы, требующие постоянного внимания, а нередко - новых идеологий для решения проблемы.
Система in vitro является комплексным фактором, влияющим на генетическую программу растений. Получение клеточных культур (дедифференциация) из различных частей растения, манипуляции с ними могут служить базисом для последующего отбора вариантов с качественно новыми показателями.
Адекватным методом получения форм с изменёнными характеристиками является клеточная селекция. Были получены ауксотрофные мутанты, суперпродуценты некоторых веществ, стрессоустойчивые клеточные линии [Maliga, 1984]. Как правило, при отборе используют одно селективное соединение (фактор). Однако недостаточное давление создаёт предпосылки для появления культур-а-даптантов, регенеранты из которых не имеют желаемой характеристики.
Абиотические стрессы провоцируют комплекс взаимосвязанных реакций, протекающих одновременно или поочерёдно. Поэтому для первичной селекции целесообразно задействовать агент, оказывающий как общее патологическое давление, так и специфическое воздействие. Если стрессовый фактор отличается высокой токсичностью в относительно малых количествах и вызывает существенные нарушения в клетке, клеточная селекция может стать приоритетным методом получения новых форм растений. Этому условию отвечают ионы тяжёлых металлов (ИТМ), токсичные в следовых количествах, которые считаются физиологически бесполезными. При этом ИТМ могут воздействовать как в форме катионов, так и анионов [Nies, 1999].
