Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
В ходе эволюции растения выработали собственную систему защиты от патогенов и вредителей. Сигнальным и регуляторным центром этой системы является фитогормон этилен. Био-
он
он
он'
соон
^^СН,СН, СООСНз
1 2 Рис. 6.9. Строение некоторых гормонов грибов, высших растений и насекомых:
А: / — ипдолил-3-уксусная кислота (фитогормон); 2— триптамии (гормон роста низших бе.чпо.чвоночных); 3—серотонин (пейромедиатор млекопитающих);
Б: / — апибрассинолид (фитогормон); 2—икдизон (гормон линьки насекомых);
В: / — абсцизовая кислота (фитогормон), 2 — ювенильный гормон насекомых
синтез этилена резко усиливается под действием повреждений, вызываемых вредителем или патогеном. Свойство автокатализа синтеза этилена приводит к тому, что концентрация этого фитогормона повышается не только в зоне поражения, но и во всем растении. При этом может наблюдаться и аллелопатический эффект этилена, обусловленный его способностью диффундировать из растения и разноситься ветром, увеличивая, вследствие автокатализа, уровень данного гормона в растениях, находящихся в зоне его распространения.
Повышение уровня этилена в растении стимулирует образование фитоалексинов (веществ, выполняющих роль антибиотиков у растений), повышает активность хитиназы (фермента, разрушающего хитин пищеварительного тракта насекомых или хитиноподобное вещество, из которого состоят стенки гифов патогенных грибов, после чего их протопласты лизируются ферментами растительной клетки), стимулирует синтез другого фитогормона — абсцизовой кислоты, затормаживающей процессы роста и деления клеток и стимулирующей синтез стрессовых 366
белков. У некоторых растений этилен увеличивает содержани фенольных веществ, вредных для многих животных и ингиби рующих рост растений.
Защитное действие этилена успешно применяется для с с кращения потерь от болезней при хранении некоторых видо продукции растениеводства: картофеля, луковичных культур корнеплодов. Обработку с этой целью проводят методом зама чивания или опрыскивания продукции растворами этиленпрг дуцентов перед закладкой на хранение. Проведенные в ТСХ, исследования показали, что такой же эффект при хранени картофеля оказывает обработка вегетирующих растений в фаз бутонизации и клубней брассиностероидами, что связано с пс вышением интенсивности образования фитоалексинов.
При испытании регуляторов роста и развития растений и( следователи часто отмечали, наряду с собственно регулятор ным ростовым или формативным эффектом препаратов, такж и повышение устойчивости растений к вредоносным органи; мам. Это может быть обусловлено следующими причинами: препарат, помимо регуляторного действия, является tokcv ном для какого-либо паразита. Таким свойством в отношени мучнистой росы и парши яблони и груши обладает ретардаи паклобутразол (культар);
улучшение каких-либо морфологических показателей и о( щего состояния растения под действием фиторегулятора делае его менее уязвимым для атаки вредителями и болезнями. Н; пример, предотвращение полегания растений пшеницы, некот< рое утолщение листа и более глубокое заложение узла кущени значительно снижает повреждение грибными заболеваниям при применении хлорхолинхлорида;
неблагоприятное для паразита изменение под влиянием ф1 торегулятора метаболизма растения-хозяина;
изменение фазы развития растения-хозяина относительь фазы паразита, что обеспечивает сокращение периода питани а следовательно, и снижение вредоносного действия (как пр; вило, подобный эффект отмечается при ускорении развитк культурного растения за счет стимулирования всхожести семя и ранних этапов роста проростка).
В целом, применение регуляторов роста и развития сельсю хозяйственных растений в системе защиты их от болезней вредителей находится в самом начале своего развития, но нес мненно, что в самом близком будущем позволит значителы сократить потери растениеводческой продукции.
Применение регуляторов роста и развития растений в те нологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Пр
менение регуляторов роста и развития растений в настоящее время вошло в технологии интенсивного возделывания многих важнейших сельскохозяйственных культур как приемы, позволяющие повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, устранения отдельных недостатков, присущих определенным сортам, повышения продуктивности растений и др. (см. приложение).
Зерновые культуры. Применение фиторегуляторов на зерновых культурах связано главным образом с предотвращением полегания.. Для этой цели широко используются ретарданты — вещества, тормозящие вегетативный рост стебля в длину. Одновременно с повышением устойчивости растений злаков к полеганию предпосевная обработка ретардантами способствует лучшему развитию корневой системы и более глубокому заложению узла кущения, что определяет большую устойчивость растений при кратковременных засухах.
С середины 80-х годов разрабатываются приемы повышения устойчивости зерновых культур к абиотическим стрессам, главным образом к засухе и сверхоптимальной температуре за счет применения синтетических аналогов цитокинина. В нашей стране разработаны наиболее перспективные в этой области препараты, получившие название картолины. Механизм их действия связан с активацией синтеза стрессовых белков. Близким действием обладают и фиторегуляторы стероидной природы— структурные аналоги брассиностероидов, однако их эффективность может быть связана также с влиянием на процессы оплодотворения и аттракции питательных веществ к развивающейся семяпочке. Можно с уверенностью утверждать, что при разработке технологичных препаративных форм и способов применения антистрессовых препаратов они займут важное место в растениеводстве.
