Біологічно активні речовини в боротьбі з вірусами рослин

Віруси рослин часто викликають серйозні захворювання сільськогосподарських культур, обумовлюючи великі втрати врожаю. Значної шкоди вірусні хвороби завдають рослинництву Далекого Сходу, де широкому поширенню фітовірусів сприяє наявність великої кількості комах (попелиць, цикад і ін.), Які є переносниками цих патогенів. Ясно тому, що розробка дієвих заходів боротьби з вирозов рослин - важлива народногосподарська задача. Однак завдання це надзвичайно складна. В процесі репродукції віруси, які є облігатними внутрішньоклітинними паразитами, використовують синтетичний клітинний апарат і настільки тісно пов'язані з клітиною хазяїна, що дуже важко знайти шляхи їх придушення, які б не відбивалися згубно на самій клітині. Саме з цією обставиною пов'язані порівняно малі успіхи в хіміотерапії вірусних інфекцій, що вражають як людини і тварин, так і рослини.
В останні роки зусилля багатьох вчених світу спрямовані на розробку екологічно безпечних методів захисту рослин, заснованих на стимуляції їх природної стійкості, підвищення рівня імунітету. Ми вважаємо, що такий підхід в поєднанні з глибоким вивченням механізмів противірусного імунітету є вельми перспективним в боротьбі з вірусними захворюваннями рослин.
групою фітоіммунітета ТІБОХ проводяться дослідження з вивчення противірусних захисних механізмів рослин, що розвиваються у відповідь на 1) вірусне зараження і 2) обробку біологічно активними речовинами (БАР).
В результаті виконаних досліджень нами запропонована литическая концепція захисту рослин від вірусів. Встановлено, що у відповідь на зараження вірусами значно підвищується активність лізосомальних компартмента клітин і, як наслідок, вірусні частинки руйнуються гідролазами. При цьому діаметр паличковидних віріонів, претерпевающих деструктивні зміни, зменшується. За допомогою імунної електронної мікроскопії показано, що "тонкі" віріони, на відміну від нормальних вірусних частинок, втрачають здатність зв'язуватися зі специфічною антисироватки ( рис.1 ). Поява тонких віріонів, ймовірно, обумовлено частковим протеолізом капсидних білка, в результаті чого видаляються детермінантні групи, відповідальні за зв'язування з антитілами. Отримано дані, що свідчать про специфічність дії вірусіндуцірованная гидролаз щодо індукує їх утворення вірусу.
В процесі пошуку екологічно чистих препаратів БАР, що стимулюють імунітет рослин до вірусів, ми випробували ряд продуктів ферментативного перетворення природних 1,3; 1,6 b -D-глюканов, отриманих в лабораторії хімії ферментів ТІБОХ . Одним з перспективних препаратів, що підвищують стійкість рослин до вірусів, є глюкан, отриманий шляхом трансформації ламінарана з водорості Laminaria cichorioides ендо- 1,3- b -глюканазой з морських молюсків.
Антивірусна активність цього глюкана виявлялася в придушенні репродукції вірусів в заражених тканинах і значному зниженні ступеня ураження рослин ( рис.2 ). У дослідах з використанням актиноміцину Д (антибіотика, ингибирующего синтез мРНК на матриці ДНК) встановлено, що формування глюкан-опосередкованої антивірусної стійкості рослинних тканин здійснюється під контролем клітинного генома. У ультраструктурних дослідженнях показано, що обробка рослин глюканом супроводжується збільшенням в клітинах розмірів ядерець, кількості мітохондрій, мембран шорсткогоЕПР. Це свідчить про активацію в клітинах білоксинтезуючого апарату. Разом з тим, під дією глюкана відбувається стимуляція лизосомального компартмента, що призводить до деструкції вірусних частинок. У ранні терміни (1, 2 доби) після обробки глюканом в листі помітно підвищується активність РНКази і 1,3- b -глюканази, що, можливо, грає захисну роль. Підвищення активності РНКази, ймовірно, направлено на деполимеризацию вірусної РНК, а 1,3 b -глюканази - на продукування олігосахарінов, які, відповідно до існуючих уявлень, можуть служити сигнальними молекулами, що запускають різні захисні механізми клітин.
Крім того, нами виявлено і вивчається антивірусна активність інших БАВ - глюкоманнанов, отриманих з дріжджових гідролізатів, хітозану, цитокінінів.
Ми вважаємо, що подальше вивчення механізмів імунітету рослин до вірусів, а також пошук і випробування нових БАР - індукторів стійкості повинні привести до створення ефективних засобів захисту рослин.

публікації:

• Елякова Л.А., Лапшина Л.А., Реунов А.В., Можаєва К.А. Захисна дія? -1,3; 1,6-глюкана - "антивирь", отриманого ферментативної трансформацією Ламінарин, на рослинах тютюну проти вірусу тютюнової мозаїки // Докл. РАН. 1994. Т.336. №5. С. 710-711.
• Reunov AV, Lapshina LA, Nagorskaya VP, Elyakova LA Effect of 1,3; 1,6 - * - glucan on infection of detached tobacco leaves with tobacco mosaic virus // J. Phytopathol. 1996. V.144. N1. P. 247-249.
• Reunov AV, Reunova GD, Nagorskaya VP, Lapshina LA, Lega SN Destruction of tobacco mosaic virus in developing local lesions in leaves of Datura stramonium L. // Acta Phytopathol. Entomol. Hung. 1996. V.31. N1-2. P. 11-17.

Fax: (7-4232) 314050