Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ LUPINUS LUTEUS ОТ АНТРАКНОЗА (COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIODES)

Кононов А.С.
Основной причиной эпифитотий и потерь урожая является не столько вирулентность самого патогена, сколько однородность посевов возделываемых культур, создающая благоприятный фон для размножения ряда биотипов патогена.

 В последние десятилетия в люпиносеющих странах большой экономический ущерб люпину наносит грибное заболевание Colletotrichum gloeosporiodes - антракноз.

Изучение физиологических механизмов и путей повышения устойчивости посевов люпина к антракнозу показало, что в полевых условиях на организменном и биоценотическом уровне устойчивость возникает в двух направлениях.

Во-первых, как результат химического взаимодействия (аллелопатии) между растениями, вызывающее физиологические изменения у растений, препятствующее росту и развитию патогена, его проникновению в растение.

Во-вторых, в результате структурных и морфологических изменений у злаковой культуры, которые препятствуют лету спор и распространению инфекции.

Сравнительный биохимического анализ нижней - 0-20 см, средней - 20-40 см и верхней - 40-60 см части стебля; цветоноса, створок бобов, нижних и верхних листьев больных и здоровых растений люпина, отобранных из одновидовых и люпино-злаковых ценозов показал, что у растений люпина из смешанного посева наблюдалось усиленное накопление полифенолов (лигнина) в наиболее уязвимых для антракноза метамерах растения.

Известно, что полимерные фенольные соединения в растении весьма лабильны и под воздействием кислорода воздуха, а также при окислении их полифенолоксидазой образуют ряд фенольных кислот и хиноны, являющиеся ингибиторами метаболизма, способные инактивировать экзоферменты патогена. Эти соединения в растении выполняют роль защитных барьеров на пути болезнетворных воздействий грибных инфекций.

Установлено, что в средней части стебля у здоровых растений люпина в смешанном посеве содержание полифенолов в частности лигнина было на 28,6%, в цветоносе на 52,1%, а в створках бобов на 88,8% больше, чем в одновидовом посеве. Такая тенденция наблюдалась и у пораженных растений люпина (табл. 1).

В жирах растений содержатся растворенные в них флавоноиды - производные флована или флавона. Считается, что флавоноиды и изофлавоноиды играют роль фильтров, защищая растения от воздействия УФ-лучей, и повышают фитоиммунитет, участвуя в процессах окисления и восстановления совместно с аскорбиновой кислотой.

Таблица 1. Содержание полифенола лигнина в метамерах у растений люпина, в % на обсал. сух. вещество

Способ посева 

Средняя часть стебля 

 Цветонос

 Створки бобов

 больные

здоровые 

 больные

 здоровые

 больные

здоровые 

 Одновидовой посев люпина

 13,21

12,99

10,66

12,67

5,32

6,56

 Люпин в смешанном посеве с ячменем

12,78

16,71

16,48

19,27

7,96

12,39

Установлено, что содержание жиров в пораженных частях люпина в одновидовом ценозе значительно выше, чем у здоровых растений в смешанном посеве. В одновидовом посеве желтого люпина наблюдалась обратная тенденция. Здоровые растения содержали больше жира, чем больные (табл. 2).

Таблица 2. Содержание жира в метамерах растений люпина в одновидовых и люпино-ячменных посевах, в % на обсал. сух. вещество

Способ посева 

Средняя часть стебля 

 Цветонос

 Створки бобов

 больные

здоровые 

 больные

 здоровые

 больные

здоровые 

   Люпин в одновидовом посеве

 0,66

0,74

1,55

2,04

0,46

0,59

   Люпин в смешанном посеве с ячменем

1,16

0,79

1,63

1,30

0,56

0,29

Таким образом, в смешанном посеве у пораженных антракнозом растений наблюдалось индуцирование повышенного содержания жиров в наиболее уязвимых частях люпина. Следовательно, биокомпенсаторные ответные реакции защиты от патогена связаны с повышенным накоплением жира у люпина в люпино-ячменном посеве, а также растворенных в жире флавоноидов.

Важной биокомпенсаторной реакцией, повышающей устойчивость ценоза к патогену, является изменение морфотипа растения люпина и у культуры - компонента ячменя или яровой пшеницы.

Установлено, что в смешанном посеве у злаковой культуры возрастает в 2 - 2,5 раза число стеблей, и на 36 - 42% увеличивается ширина листовых пластинок. Это повышает парусность ценоза, создает механическую преграду лету спор инфекции.

Таким образом, за счет физиологических и структурных изменений в смешанном посеве, связанных с химическим взаимодействием (аллелопатией) люпина и злаковой культуры - компонента у люпина возникает повышенный полевой фитоиммунитет к болезням по сравнению с одновидовым агроценозом. Распространение болезней люпина сокращается в 2-8 раз (табл.3).

Таблица 3. Распространение болезней в одновидовом и гетерогенном посеве люпина, в %

 Способ посева

Антракноз, в % 

Серая гниль и др. болезни, в % 

 Люпин в одноразовом посеве

 40-46

 13-14

 Люпин в смешанном посеве с ячменем

 5-18

 2-3

Исследования показали, что за счет повышения полевого фитоиммунитета урожайность зерносмеси в смешанном агроценозе на 30% больше, чем средняя сумма урожайности одновидовых посевов культур-компонентов. В смешанном посеве коэффициент вариабельности урожайности в средне за три года составил 4,6%, в то время как в одновидовом посеве люпина он достигал 26%, а у ячменя - 8%.


Библиографическая ссылка

Кононов А.С. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ LUPINUS LUTEUS ОТ АНТРАКНОЗА (COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIODES) // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 1. – С. 89-90;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22357 (дата обращения: 21.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074