ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 14
1.1. Злаковые тли и механизмы устойчивости растений к
вредителям с колюще-сосущим ротовым аппаратом
14
1.1.1. Тли и их значение в сельском хозяйстве 14
1.1.2. Типы устойчивости растений к тлям 16
1.1.2.1. Антиксеноз, антибиоз и толерантность 16
1.1.2.2. Конститутивная и индуцированная типы устойчивости 20
1.2. Бактерии – продуценты биологически активных веществ 37
1.2.1. Метаболиты бактерий и их значение в жизнедеятельности
бактерий
37
1.2.2. Липопетиды бактерий рода Bacillus 43
1.2.3. Инсектицидные белки B. thuringiensis 55
1.3. Стимулирующие рост растений бактерии и их роль в
защите растений от насекомых
69
1.3.1. Прямые механизмы защиты 71
1.3.2. Косвенные механизмы защиты 73
1.3.3. Рост-стимулирующий эффект бактерий Bacillus spp. 79
1.3.4. Новые подходы для эффективного использования
бактерий Bacillus spp.
82
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 87
2.1. Объекты исследования 87
2.2. Условия проведения экспериментов 88
2.3. Микробиологические методы 89
2.3.1. Культивирование бактериальных штаммов 89
2.3.2. Определение эндофитности бактерий в пшенице 90
2.3.3. Метод перпендикулярных штрихов 91
2.4. Изучение типов устойчивости к тлям 923
2.4.1. Подбор рост-стимулирующих концентраций бактерий,
липопептид-ботатых фракций и их композиций
92
2.4.2. Тест на афицидность штаммов, изолятов, рекомбинантных
линий или липопептид-богатых фракций
93
2.4.3. Тест на антибиоз 93
2.4.4. Тест на выносливость растений 94
2.5. Биохимические методы 95
2.5.1. Получение белковых экстрактов 95
2.5.2. Определение активности оксидоредуктаз 95
2.5.3. Измерение содержания перекиси водорода 96
2.5.4. Получение липопептид-богатой фракции из среды
культивирования бактериальных штаммов
97
2.5.5. Определение липопептидов методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)
98
2.5.6. Измерение активности рибонуклеаз в культуральной
жидкости бактерий
99
2.5.7. Измерение содержания фитогормонов в культуральной
жидкости бактерий
99
2.6. Молекулярно-биологические методы 101
2.6.1. Выделение ДНК из бактерий 101
2.6.2. Идентификация генов липопептид-синтаз методом ПЦР 101
2.6.3. Идентификация генов Cry-белков методом ПЦР 103
2.6.4. Выделение и очистка РНК из растений 103
2.6.5. Количественная ПЦР в реальном времени 104
2.7. Статистическая обработка результатов 106
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 107
3.1. Эндофитность бактерий, их метаболиты и составление
бактериальных смесей для повышения устойчивости
пшеницы к злаковой тле
107
3.1.1. Оценка способности некоторых перспективных бактерий 1074
Bacillus spp. из коллекции ИБГ УФИЦ РАН
колонизировать внутренние ткани растений пшеницы
(эндофитность) и синтезировать различные метаболиты
3.1.2. Подбор концентраций эндофитных штаммов бактерий
рода Bacillus и их липопептид-богатых фракций
стимулирующих рост пшеницы
118
3.1.3. Составление комбинаций бактерий, определение их
эндофитности и рост-стимулирующих концентраций
122
3.2. Прямой афицидный эффект бактерий Bacillus spp.,
липопептид-богатых фракций и их композиций против
обыкновенной злаковой тли S. graminum
129
3.2.1. Оценка афицидной активности эндофитных штаммов,
изолятов Bacillus spp. и их липопептид-богатых фракций
129
3.2.2. Оценка афицидной активности рекомбинантных линий B.
subtilis 26Дsfp-
, B. subtilis 26ДCryChS и их липопептидбогатых фракций против S. graminum
134
3.2.3. Оценка афицидной активности композиций эндофитных
штаммов, изолятов Bacillus spp. и их липопептид-богатых
фракций
140
3.3. Роль эндофитных бактерий Bacillus spp., ЛБФ и их смесей
на два типа устойчивости растений к S. graminum –
антибиоз и выносливость
145
3.3.1. Влияние бактерий Bacillus spp., липопептид-богатых
фракций и их смесей на выносливость растений пшеницы
к S. graminum
145
3.3.2. Опосредованное растениями пшеницы влияние бактерий
Bacillus spp., липопептид-богатых фракций и их смесей на
показатели жизнеспособности обыкновенной злаковой тли
S. graminum
151
3.4. Индукция защитных реакций растений пшеницы к 1575
обыкновенной злаковой тле S. graminum бактериями
Bacillus spp. их композициями и липопептид-богатыми
фракциями
3.4.1. Опосредованное влияние бактерий Bacillus spp.,
липопептид-богатых фракций и их смесей на
окислительно-восстановительный статус растений
пшеницы заселенных S. graminum
157
3.4.2. Опосредованное влияние бактерий Bacillus spp.,
липопептид-богатых фракций и их смесей на
гормональные сигнальные пути растений пшеницы,
заселенных S. graminum
170
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 186
ВЫВОДЫ 191
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 193
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 195
