УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ............................................................................ 6
Актуальность темы исследования. .......................................................................... 7
Степень разработанности темы ............................................................................... 7
Цель и задачи работы................................................................................................ 8
Методология и методы исследования..................................................................... 9
Научная новизна........................................................................................................ 9
Теоретическая и практическая значимость .......................................................... 10
Личный вклад автора .............................................................................................. 10
Положения, выносимые на защиту: ...................................................................... 10
Соответствие диссертации паспорту научной специальности........................... 11
Степень достоверности и апробация результатов ............................................... 11
Публикации.............................................................................................................. 12
Благодарности.......................................................................................................... 12
Объем и структура диссертации……………………………………………….12
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................... 13
1.1 Корневые экссудаты ......................................................................................... 13
1.1.1 Механизм корневой экссудации................................................................... 13
1.1.2 Ризосферные взаимодействия....................................................................... 14
1.1.2.1 Корневые экссудаты, участвующие в растительно-микробном
взаимодействии ....................................................................................................... 14
1.1.2.1.1 Взаимодействие микроорганизмов на фоне метаболизма экссудатов
корневой системы растений................................................................................... 14
1.1.2.2 Углеводы и аминокислоты......................................................................... 15
1.1.2.3 Вторичные метаболиты и гормоны........................................................... 17
1.1.2.4 Вещества белковой природы ..................................................................... 18
1.2 Влияние условий окружающей среды на растение ....................................... 18
1.2.1 Растительно-микробные взаимодействия при стрессах............................. 20
1.2.1.1 Абиотический стресс .................................................................................. 20
1.2.1.1.1 Засухи и их влияние на урожайность..................................................... 20
1.2.1.1.2 Солевой стресс.......................................................................................... 22
1.2.1.1.3 Стресс, вызванный тяжелыми металлами ............................................. 24
3
1.2.1.1.4 Температурный стресс............................................................................. 24
1.2.1.2 Биотический стресс и здоровье растений................................................. 26
1.2.1.2.1 Механизм биотической стрессоустойчивости ...................................... 27
1.2.1.2.2 Индуцированная системная устойчивость растений при биотическом
стрессе ...................................................................................................................... 28
1.2.1.2.3 Системная приобретённая устойчивость............................................... 28
1.3 Роль сахаров при абиотических стрессах растений ...................................... 29
1.3.1 Метаболизм сахаров, важных при абиотическом стрессе ......................... 30
1.3.2 Удаление активных форм кислорода ........................................................... 32
1.3.3 Сахара как осмо-протекторы ........................................................................ 33
1.3.4 Сахара как сигнальные молекулы ................................................................ 33
1.4 Современное состояние вопроса теории фитопатогенеза ............................ 34
Понимание лежащих в основе способов действия на фитопатогенез имеют
решающее значение для преодоления сложившихся проблем. ......................... 35
1.4.1 Фитопатогенез грибов и оомицетов ............................................................. 37
1.4.1.1 Характеристика грибов и оомицетов – фитопатогенов растений.......... 38
1.4.1.2 Стратегии атаки грибковых и оомицетных инфекций, механизмы защиты
растения.................................................................................................................... 39
1.4.1.3 Факторы специфичности растения-хозяина у фитопатогенных грибов 41
1.5 Биологическая защита растений...................................................................... 43
1.5.1 Механизмы, используемые агентами биологического контроля для борьбы
с болезнями растений.............................................................................................. 45
1.5.2 Скрининг потенциальных агентов биологического контроля .................. 47
Заключение по обзору литературы........................................................................ 50
ГЛАВА 2. МЕТOДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ............................................................. 52
2.1 Объекты исследования ..................................................................................... 52
2.2 Питательные среды для культивирования и поддержки микроорганизмов55
2.3 Методы стерилизации....................................................................................... 56
2.4 Определение концентрации грибов при глубинном культивировании ...... 57
2.5 Микроскопирование методом раздавленной капли ...................................... 57
2.6 Периодическое глубинное культивирование T. viride F2001 и F. oxysporum
F2106 в условиях качалочного эксперимента ...................................................... 57
2.7 Метод определения фитотоксичности растворов.......................................... 57
2.8 Метод стерильного выращивания огурца....................................................... 58
2.9 Метод определение концентрации редуцирующих веществ ....................... 58
4
2.10 Метод определения целлюлолитической активности................................. 59
2.11 Метод определения протеолитической активности по казеину................. 60
2.12 Метод определения концентрации экссудатов ............................................ 61
2.13 Анализ состава экссудатов огурца ................................................................ 62
2.14 Метод встречных колоний ............................................................................. 63
2.16 Определение абсолютно сухого веса растений (АСВ растений)............... 64
2.17 Обработка результатов экспериментов......................................................... 64
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ................................................ 65
3.1 Исследование экссудации растений огурца ................................................... 66
3.1.1 Изучение секреции экссудатов и влияния экссудатов на растение .......... 66
3.1.2 Анализ состава и количества экссудатов огурца гибрида F1 Атлет при
выращивании растений........................................................................................... 71
3.1.3 Оценка модельного раствора экссудатов в качестве основной среды для
изучения развития и взаимодействия грибов....................................................... 74
Время после высадки растений в минераловатный субстрат, сутки ................. 76
3.1.4 Сравнение модельного раствора экссудатов с экссудатами корневой
системы растений огурца гибрида F1 Атлет......................................................... 78
3.2 Изучение развитие микроорганизмов на экссудатах корневой системы
огурца. ...................................................................................................................... 80
3.2.1 Изучение развитие микроорганизмов на экссудатах огурца при
поверхностном культивировании.......................................................................... 81
3.2.2 Изучение особенностей развития и взаимодействии колоний грибов в
условиях поверхностного культивирования при метаболизме модельного
раствора экссудатов огурца.................................................................................... 84
3.2.3 Изучение развития споровых форм F. oxysporum и T. viride при
метаболизме модельного раствора экссудатов растений огурца гибрида F1 Атлет
................................................................................................................................... 87
3.3 Экспериментальное моделирование взаимодействий грибов и растений в
ризосфере ................................................................................................................. 97
3.3.1 Культивирование с непрерывной подачей компонентов питания............ 97
3.3.1.1 Описание установки для поверхностного культивирования с непрерывной
подачей компонентов питания............................................................................... 97
3.3.1.2. Исследование роста F. oxysporum при поверхностном культивировании с
непрерывной подачей компонентов питания....................................................... 99
3.3.1.3. Исследование роста T. viride при поверхностном культивировании с
непрерывной подачей компонентов питания..................................................... 103
5
3.4 Исследование снижения биотических стрессовых воздействий с помощью
внесения модели экссудатов при выращивании огурца (Cucumis sativus) ..... 112
3.4.1 Моделирование снижения биотических стрессовых воздействий с помощью
дополнительного внесения модельного раствора экссудатов.......................... 115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................... 117
ВЫВОДЫ.............................................................................................................. 118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................... 120
