Физиологические особенности формирования защитных реакций пшеницы при действии хитоолигосахаридов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.12, кандидат биологических наук Ахметова, Индира Эмельевна

• Ахметова, Индира Эмельевна
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ахметова, Индира Эмельевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. Физиологические особенности формирования защитных реакций растений против фитопатогенов (обзор литературы).

1.1. Общая характеристика взаимоотношений растений и фитопатогенных грибов.

1.2. Детерминантная фаза взаимоотношений растения и патогена. Роль элиситоров.

1.3. Роль активных форм кислорода в защитных реакциях растений при патогенезе.

1.4. Ответные реакции растений на воздействие хитоолигосахаридных элиситоров.

1.5. Растительные лектины и их предполагаемые функции.

1.6. Актуальность изучения биологической активности хитоолигосахаридов для выявления функций лектинов злаковых растений.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объект исследований.

2.2. Растительный материал.

2.2.1. Выращивание проростков пшеницы.

2.2.2. Получение отрезков колеоптилей.

2.2.3. Получение и культивирование каллусной ткани.

2.3. Фиксация растительного материала.

2.4. Получение хитоолигосахаридов.

2.5. Методы определения физико-химических и биологическихойств хитоолигосахаридов.

2.5.1. Определениеепени ацетилирования хитоолигосахаридов.

2.5.2. Определение молекулярной массы хитоолигосахаридов.

2.5.3. Подавление гемагглютинации эритроцитов лектином пшеницы.

2.6. Скрининг хитоолигосахаридов на фунгицидную активность.

2.7. Измерение продукции перекиси водорода.

2.8. Определение активности окисления фенольныхединений проростками пшеницыучастием оксалатоксидазы.

2.9. Количественный анализ щавелевой килоты.

2.10. Цитологические исследования.

2.11. Непрямой твердофазный конкурентный иммуноферментный43 анализ.

2.11.1. Определение количественногодержания фитогормонов.

2.11.2. Определения количественногодержания лектина.

2.12. Статистическая обработка результатов. 4 5 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.46 3.1 Оценкаособа получения хитоолигосахаридов и их основные физико-химическиеойства.46 3.2. Исследование физиологической активности хитоолигосахаридов на растениях пшеницы.

3.2.1. Влияние хитоолигосахаридов на рост интактных растений пшеницы.

3.2.2. Влияние ХОС на рост каллусов пшеницы.

3.2.3. Влияние ХОС на баланс эндогенных фитогормонов в растениях пшеницы.

3.2.4. Быстрая продукция перекиси водорода растениями пшеницы в ответ на действие ХОС.

3.2.5. Влияние ХОС на активность окисления фенольных соединений растениями пшеницы. Окисление щавелевой

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физиологические особенности формирования защитных реакций пшеницы при действии хитоолигосахаридов»

Актуальность проблемы. Проблема повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к грибным болезням является одной из актуальных для растениеводства. Её решению в значительной степени способствует познание механизмов естественной и индуцированной устойчивости растений к болезням. Считается, что развитие защитных реакций растений против фитопатогенных грибов во многом может определяться взаимодействием растительной клетки с сигнальными молекулами (элиситорами), в том числе и углеводной природы, образующимися в результате деградации растительными гидролазами клеточных стенок фитопатогенных грибов [Albersheim et al., 1983]. К одним из таких элиситоров относятся хитоолигосахариды (ХОС), представляющие олигомерные фрагменты клеточных стенок хитинсодержащих грибов. В последнее время ХОС широко изучаются в связи с их способностью индуцировать защитные реакции растений (активацию синтеза PR-белков, накопление фитоалексинов, синтез лигнина и т.д. [Максимов и др. 1997; Vander et al. 1998]). В то же время, ХОС относятся к нетрадиционным регуляторам роста растений, выделенным в класс олигосахаринов [Озерецковская, Роменская, 1996; Creelman, Mullet, 1997]. Известно, что в пшенице и других видах злаковых растений содержатся белки-лектины, способные к специфическому взаимодействию с хитином и его производными [Peumans, Stinissen, 1983]. Можно полагать, что благодаря свойству аффинного взаимодействия с хитином эти белки способны принимать участие в регуляции ответа растений на действие хитоолигосахаридов. К сожалению, в этом аспекте биологическая активность хитоолигосахаридов по отношению к злаковым растениям остается недостаточно изученной, также, как, и механизмы рост-регулирующей активности этих соединений.

Цель работы заключалась в изучении особенностей развития защитных реакций пшеницы в ответ на действие хитоолигосахаридов, как наиболее вероятных элиситорных молекул хитинсодержащих фитопатогенных грибов.

Для этого решались следующие задачи:

- получить препарат водорастворимых хитоолигосахаридов, близких по структуре к хитину;

- изучить влияние препарата на рост и развитие интактных растений и каллусных культур пшеницы;

- исследовать ранние ответные реакции пшеницы при обработке растений хитоолигосахаридами;

- определить влияние ХОС на баланс эндогенных фитогормонов в пшенице; установить характер количественных изменений уровня хитинспецифичного агглютинина зародыша пшеницы (АЗП) в растениях при обработке хитоолигосахаридами;

- изучить влияние ХОС на рост и развитие некоторых фитопатогенных грибов.

Научная новизна. Впервые исследовано влияние хитоолигосахаридов на содержание в растениях пшеницы свободных эндогенных фитогормонов - абсцизовой (АБК), индолилуксусной (ИУК) кислот и цитокининов. Выявлено, что в ответ на экзогенную обработку хитоолигосахаридами наиболее быстрым и характерным изменением баланса фитогормонов в растениях является повышение уровня цитокининов. Методом хемилюминесцентного анализа впервые показана быстрая (5-10 мин) продукция перекиси водорода (Н202) интактными проростками пшеницы под действием низких концентраций (10 нг/мл) хитоолигосахаридов. Показано, что одним из источников быстрого 7 образования Н202 может быть окисление щавелевой кислоты эндогенной оксалатоксидазой.

Практическая значимость. Предложена модификация способа получения водорастворимых хитоолигосахаридов и одновременного фракционирования их по массе многократным осаждением в ацетоне из водного раствора, исключающая использование длительной колоночной хроматографии. Полученный препарат состоит из смеси хитин-хитозановых олигомеров со средней степенью ацетилирования (СА) 65% и молекулярной массой 5-10 кД. Предложен метод хемилюминесцентного анализа продукции Н2О2 интактными растениями пшеницы с использованием нового прибора XJI-003. Показано, что ХОС в концентрации более ОД мг/мл подавляют рост фитопатогенных грибов пшеницы Bipolaris sorokiniana (Sacc. Shoem) и Tilletia caries (DC.) Tul., что может быть использовано в создании новых препаратов для защиты растений.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Ахметова, Индира Эмельевна

ВЫВОДЫ

1. Получен очищенный препарат водорастворимых хитоолигосахаридов со средней степенью ацетилирования 65% и молекулярной массой от 5 до 10 кД обработкой хитина концентрированной серной кислотой и многократным переосаждением продуктов гидролиза в ацетоне и этаноле.

2. Показано, что ХОС в низких концентрациях (0,1 мкг/мл) многократно стимулируют рост каллусов пшеницы на среде Мурасиге и Скуга, не содержащей экзогенных регуляторов роста и обладают активностью, подобной фитогормонам. Стимуляция роста каллусов происходит как вследствие увеличения размеров клеток, так и усиления их митотической активности.

3. Выявлено, что интенсивный рост каллусов пшеницы на среде с хитоолигосахаридами связан с увеличением в растительных тканях свободных эндогенных цитокининов и ИУК.

4. ХОС вызывают существенное изменение баланса эндогенных фитогормонов в проростках пшеницы. К характерному ответу растений на действие хитоолигосахаридов относится увеличение содержания цитокининов. Характер изменения ИУК и АБК в проростках пшеницы определяется концентрацией и временем действия препарата.

5. К быстрым защитным реакциям растений пшеницы в ответ на обработку хитоолигосахаридами относится интенсификация образования перекиси водорода, а также активация окисления фенольных соединений с участием оксалатоксидазы, щавелевой кислоты и пероксидазы.

6. Показано, что образование перекиси водорода в проростках пшеницы под влиянием хитоолигосахаридов может происходить в результате превращения супероксидного аниона, а также окислительного распада щавелевой кислоты с участием фермента оксалатоксидазы.

103

7. Выявлено, что ХОС в концентрации более 0,1 мг/мл обладают фунгистатической активностью по отношению к фитопатогенным грибам В. sorokiniana и Т. caries. Это позволяет утверждать, что известное свойство хитина и его производных повышать устойчивость растений к болезням, связано как с активацией защитных реакций растений при их обработке хитоолигосахаридами, так и ингибированием роста фитопатогенных грибов, чувствительных к действию этих соединений.

8. Полученные результаты позволяют сделать заключение о том, что хитоолигосахариды в низких концентрациях (10-0,01 мг/л) обладают высокой биологической активностью по отношению к растениям пшеницы, к одним из значимых проявлении которой можно отнести быструю продукцию активных форм кислорода, а также существенное изменение баланса эндогенных фитогормонов в растениях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Согласно работам Roby и др. [1987], Inui и др. [1991], Yamada с соавт. [1993], Vander и др. [1998] существует определенная зависимость между структурой ХОС и их биологической активностью, что позволило некоторым авторам предположить наличие специфических сайтов связывания этих сигнальных молекул в плазмалемме или клеточной стенке некоторых злаковых растений [Yamada et al. 1997].

Ранее основная роль в рецепции углеводных сигналов фитопатогенов отводилась лектинам [Albersheim et al., 1975]. Особенно привлекательной молекулой в пшенице в связи со способностью специфического взаимодействия с хитоолигосахаридами выглядел агглютинин зародыша пшеницы, поскольку было показано, что АЗП подавляет рост мицелия различных хитинсодержащих грибов in vitro [Mirelman et al. 1975; Лахтин, Яковлева, 1987], а также накапливается в растениях при инфицировании проростков грибными патогенами [Ямалеев и др., 1988; Шакирова и др., 1990; Хайруллин и др., 1993].

Результаты наших исследований показали, что ХОС вызывают повышение уровня АЗП в проростках пшеницы при обработке семян. При введении высоких концентраций ХОС (100 мг/л) в среду культивирования проростков пшеницы наблюдается выход лектина в окружающую среду, с чем, вероятно, связано падение его уровня в растениях при действии высоких концентраций ХОС. Обработка растений более низкими концентрациями ХОС (10 и 1 мг/л) повышает количественный уровень этого белка в проростках. При этом не наблюдается существенного повышения уровня лектина в окружающей среде. Следует отметить при этом, что в целом увеличение уровня лектина при обработке растений ХОС составляет около 50% от уровня контроля, что гораздо меньше, чем, например, при действии таких абиотических стрессовых факторов как гипертермия [Саштие е1 а1., 1990] или засоление [Шакирова и др., 1993].

Хорошо известно, что синтез АЗП контролируется фитогормоном АБК [Саштие е1 а1. 1989], известным как гормон стресса [Кефели, 1994]. При действии многих стрессовых факторов на растения пшеницы накопление лектина действительно наблюдается на фоне повышения концентрации АБК в растениях, или следует за ним, что еще раз демонстрирует участие АБК в регуляции уровня АЗП в растениях пшеницы [Шакирова, 1999].

Анализ влияния ХОС на баланс эндогенных фитогормонов в проростках пшеницы показал, что наиболее быстрым и характерным откликом растений на обработку ХОС является увеличение уровня цитокининов. Известно, что цитокинины рассматриваются как антагонисты АБК в регуляции роста и развития растений, а также в регуляции активности некоторых белков и ферментов [ВагшвгелУБк! е1 а1., 1999]. Таким образом, это согласуется с тем, что хотя АЗП и накапливается в растениях пшеницы под действием хитоолигосахаридов, это накопление не столь значительно, как при действии указанных выше стрессов.

Эти данные позволяют предположить, что при действии хитоолигосахаридных сигналов на растения пшеницы наиболее быстрый или значительный по уровню активации ответ, возможно, связан не столько активацией лектинов, сколько с функционированием других белков и ферментов. Как свидетельствуют полученные результаты, эти ответные реакции могут включать, в первую очередь, гиперпродукцию активных форм кислорода и развитие, так называемого, окислительного стресса - состояния резко нарушенного окислительно-восстановительного статуса клетки, когда активные формы кислорода не могут адекватно блокироваться антиоксидантной защитной системой [Саприн, Калинина,

1999]. Так, мы выявили, что ХОС в очень низких концентрациях (0,1 мг/л) способны уже в течение 5-10 минут многократно повышать продукцию перекиси водорода интактными проростками пшеницы.

С одной стороны, продукция в растениях пшеницы активных форм кислорода под действием ХОС не противоречит известной активности этих углеводных молекул как элиситоров, повышающих в конечном итоге устойчивость растений к патогенам. При этом АФК обладают прямым микробицидным действием на фитопатоген и могут служить так же сигналами для изменения метаболизма самого растения, включая экспрессиию генов, кодирующих синтез защитных белков [Mehdy, 1994; Low, Merida, 1996 ].

С другой стороны, высокая реакционная способность АФК вызывать повреждения макромолекул белков, нуклеиновых кислот и липидов делает их чрезвычайно токсичными для биологических систем на всех уровнях -от молекулярно-клеточного до организменного [Меныцикова и др., 1994]. Таким образом, при гиперпродукции АФК могут повреждаться и собственные клеточные структуры растения, что согласуется, например, с известной гипотезой Мелехова [1985; 1986] о необходимости защиты организма от возможного саморазрушения клетки при действии стрессовых факторов. Согласно гипотезе этого автора, в защите растений от самоповреждений при стрессах ведущую роль играет АБК, как ингибитор роста и активного метаболизма растительной клетки.

В живых организмах существует многоуровневая антиоксидантная защитная система, призванная предохранять клетку от повреждений, вызванных накоплением АФК [Пескин, 1998]. К системе защиты клетки от гиперпродукции АФК относятся антиокислительные ферменты и многочисленные низкомолекулярные антиоксиданты, к которым, согласно исследованиям Лешема и др. [Leshem et al., 1981; Leshem, 1984] можно отнести и фитогормоны, препятствующие старению - цитокинины. Интересно, что эти авторы показали способность цитокининов взаимодействовать с супероксидным анионом с образованием нетоксичных соединений. Кроме того, считается, что цитокинины предотвращают накопление АФК посредством подавления активности ферментов, приводящих к их продукции, а также активацией синтеза низкомолекулярных утилизаторов АФК [ЬезЬеш 1984; Ваппзге'^узк! е1 а1., 1999].

В связи с этим выявленное нами повышение уровня цитокининов в растениях пшеницы в ответ на экзогенную обработку хитоолигосахаридами можно рассматривать как один из возможных механизмов защиты клетки от вторичного повреждающего агента в виде АФК. Таким образом, анализируя гипотезу Мелехова о регуляции абсцизовой кислотой метаболизма растений в условиях стресса, становится удивительным, что разные по характеру действия фитогормоны - АБК и цитокинины в целом могут выполнять одинаковые по физиологической значимости функции в растениях, связанные с защитой клетки от самоповреждения.

Накопление цитокининов в растениях пшеницы под влиянием ХОС, вероятно, играет также важную роль в регуляции процессов, связанных с активацией роста и развития клеток в чувствительных к цитокининам или ХОС тканях растений, как, например, в каллусах пшеницы. Выявленная нами стимуляция хитоолигосахаридами роста каллусов пшеницы на среде МС, не содержащей 2,4-Д и кинетина, согласуется с данными многих авторов о стимуляции роста и развития растений хитином, хитозаном и их производными. Вероятно, таким образом, могут быть связаны между собой

101 реакции, развивающиеся в растениях пшеницы в ответ на действие хитоолигосахаридов, связанные, с одной стороны, с элиситорной, а с другой - рострегулирующей активностью этих молекул.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ахметова, Индира Эмельевна, 2000 год

1. Аверьянов A.A. Активные формы кислорода и иммунитет растений // Успехи современной биологии. 1991. Т. 111, вып. 5. С. 722-738.

2. Андреев JT.H., Талиева М.Н. Физиологические аспекты иммунитета растений // Облигатный паразитизм. Цитофизиологические аспекты. М.: Наука, 1991. С. 5-12.

3. Андреева В.А. Фермент пероксидаза. М.: Наука, 1988. 129 с.

4. Азаришвилли Т.С., Евтодиенко В.Ю., Кудзина Л.Ю. Выделение, очистка и кинетические свойства оксалатоксидазы (ЕС 1.2.3.4.) из листьев свеклы // Физиология раст. 1996. Т.43, N.2. С. 196-200.

5. Бабко А.К., Пятницкий И.В. Количественный анализ. М.: Высшая школа, 1968.495 с.

6. Безрукова М.В. Гормональная регуляция содержания лектина пшеницы в стрессовых условиях. Дисс. канд. биол. наук. Уфа, 1997. 167 с.

7. Бутенко Р.Г. Индукция морфогенеза в культуре тканей растений. В сб. Гормональная регуляция онтогенеза растений. М.: Наука, 1984. С. 16-32.

8. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. М.: Наука, 1986. 520 с.

9. Васюкова Н. И., Озерецковская О.Л. Биохимические механизмы специализации фитопатогенов к растению-хозяину. В кн. Защита растений (Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР). М., 1991. Т.7. С. 1-196.

10. Ильинская Л.И., Озерецковская О.Л. Биохимические механизмы индуцированной устойчивости растений. Там же, с. 1-196.

11. Горбачева JI.A., Дударева H.A., Салганик Р.И. Молекулярные механизмы устойчивости растений к патогену // Успехи совр. биологии. 1991. Т.111, вып.1. С. 122-136.

12. Дьяков Ю.Т. Молекулярно-генетические основы взаимоотношения растений с грибными и бактериальными инфекциями растений // Успехи совр. генетики. 1994. Т. 19. С. 25-48.

13. Запромётов H.H. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. М.: Наука, 1993. 272 с.

14. Кефели В.И. Физиологические основы конструирования габитуса растений. М.: Наука, 1994. 269 с.

15. Королев Н.П. Функции лектинов в клетках // Итоги науки и техники. Сер. Общие проблемы физико-химической биологии. М.: ВИНИТИ, 1984. Т.1. 351 с.

16. Коту сов В.В., Семак H.H., Щеглов С.Ю. Взаимодействие лектина пшеницы со свободноживущими азотфиксирующими микроорганизмами // Докл. АН. СССР. 1984. Т.274, N.3. С. 751-754.

17. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Еркеев М.И. и др. Иммуноферментное определение содержания индолилуксусной кислоты в семенах кукурузы с использованием меченых антител // Физиология растений. 1986. Т.ЗЗ, Вып.6. С. 1221-1227.

18. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Каравайко H.H. и др. Иммуноферментная тест-система для определения цитокининов // Физиология раст. 1990. Т.37, вып. 1. С. 193-199.

19. Кулаева О. Н. Цитоконины, их структура и функция. М.: Наука, 1973. С. 25-28.

20. Кулаева О.Н. Гормональная регуляция физиологических процессов у растений на уровне синтеза РЖ и белка // XXXXI Тимирязевское чтение М.: Наука, 1982. 82 с.

21. Лахтин В.М. Лектины в исследовании белков и углеводов // Итоги науки и техники. Серия Биотехнология. -М.: ВИНИТИ, 1987. 288 с.

22. Лахтин В.М., Яковлева З.М. Связывание лектина из зародышей пшеницы с поверхностью мицелия и спор Helminthosporium sativum // Изв. АН СССР. Сер. Биол. 1987. №5. С. 792-795.

23. Луцик М.Д., Панасюк E.H., Луцик А.Д. Лектины. Львов: Вища школа, Изд-во при Львов, ун-те, 1981. 256 с.

24. Любимова Н.В., Лахтин В.М., Бинюкова В.И., Шувалова Е.П. Структурно-функциональные изменения цитоплазматической мембраны растительной клетки, индуцированные раневым стрессом // Прикл. биохимия и микробиол. 1988. Т.24, Вып. 1. С. 110-117.

25. Макарова Р.В. Регуляторы роста в модельных системах. // Итоги науки и техники. Физиология растений. М.: ВИНИТИ, 1990. Т.7. С. 125-153.

26. Максимов В.И., Мосин В.А. Простой метод обнаружения и выделения олигосахаридов, фрагментов хитозана после ионообменной хроматографии // Изв. АН СССР. Сер. Химическая. 1969. №11. С.2579-2581.

27. Максимов В.И., Смирнова Ю.В. Сернокислотно-ферментативная переработка хитина//Биотехнология. 1993. № 10. С. 26-30.

28. Максимов В.И., Родомаи В.Е., Лупцевич В.Г. Фитоактивные хитиновые соединения // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. Т.ЗЗ, №4. С. 355-362.

29. Меныцикова Е.Б., Зенков Н.К., Шергин С.М. Биохимия окислительного стресса. Оксиданты и антиоксид анты. Новосибирск, 1994. 203 с.

30. Метлицкий Л.В., Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л. Индукторно-супрессорная гипотеза фитоиммунитета // Ж. Общей биологии. 1986. Т. XLVII, №6. С. 748-758.

31. Муллагалиев И.Р., Галиаскарова Г.Г., Монаков Ю.Б. О деструкции хитозана под действием перекиси водорода // Докл. АН СССР. 1995. Т. 345, №2. С. 199-204.

32. Озерецковская О.Л., Роменская И.Г. Олигосохараины как регуляторные молекулы растений. // Физиология растений. 1996. Т. 43, №5. С. 743752.

33. Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. М.: Наука, 1985. 536 с.

34. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Колос, 1974. 288 с.

35. Переход Е.А., Чаленко Г.И., Герасимов Н.Г., и др. Хитозан регулятор фитофтороустойчивости картофеля // Докл. АН СССР. 1997. Т. 355, №1. С. 120-122.

36. Переход Е.А., Чаленко Г.И., Васюкова Н.И. Иммуномодулирующая активность олигосахаринов хитина и ксилоглюкана // 4-ый Съезд Общества физиологов растений России. Международная конференция. Москва 4-9 октября, 1999. С. 236.

37. Пескин A.B. О регуляторной роли активных форм кислорода // Биохимия. 1998. Т.63, вып. 9. С. 1307-1308.

38. Плиска Е.А., Нудьга Л.А., Данилов С.Н. Хитин и его химические превращения // Успехи химии. 1977. Т. XLVI, № 8. С. 1470-1487.

39. Полевой В.В. Фитогормоны. Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. 248 с.

40. Родченко О.П., Маричева Э.А., Акимова Г.П. Адаптация растущих клеток корня к пониженным температурам. Новосибирск. Изд-во "Наука". Сибирское отделение. 1988. 149с.

41. Салтыкова Е.С. Адаптивное действие хитоолигосахаридов на Apis Mellifera L. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. С-Петербург Пушкин, 2000 г. 25 с.

42. Тихонович И.А. и Проворов H.A. Генетика симбиотической азотфиксации с основами селекции. СПб.: Наука, 1998. 194 с.

43. Тютерев С.Л., Якубчик М.С., Тарлаковский С.А., Выцкий В.А. Хитозан -биологически активное экологически безопасное средство, повышающее устойчивость растений к болезням. Всерос. НИИ защиты растений. С.-Петербург, 1994. 44 с.

44. Усуи Т. Способ получения высококачественных N-ацетилолигосахаридов // Патент Японии. 1989. №228491.

45. Феофилова Е.П. Клеточная стенка грибов. М.: Наука, 1983. 248 с.

46. Хайруллин P.M., Шакирова Ф.М., Безрукова М.В., Ямалеев A.M. Изменение содержания лектина, абсцизовой и индолилуксусной кислот в растениях пшеницы, инфицированных Septoria nodorum

47. Berk. // Физиол. и биохимия культурных растений. 1993. Т. 25, №2. С. 138-144.

48. Чиков С.Н., Сургучева H.A., Гамзадзе А.И, и др. Сравнительная эффективность производных хитозана при подавлении вирусной инфекции растений // Докл. АН СССР. 1998. Т. 360. С. 271-273.

49. Чулкина В.А. Корневые гнили хлебных злаков. Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние, 1985. 189 с.

50. Шакирова Ф.М., Безрукова М.В., Хайруллин P.M., Ямалеев A.M. Увеличение уровня лектина в проростках пшеницы под влиянием солевого стресса // Изв. РАН Сер. Биологическая. 1993. №1. С. 142145.

51. Шакирова Ф.М. 1999. Участие фитогормонов и лектина пшеницы в ответе растений на стрессовые воздействия. Дисс. доктора биол. наук. Уфа. 1999. 275 с.

52. Шамб У., Сеттерфильд Ч., Вентворе Р. Перекись водорода. М.: изд-во Иностранной литературы, 1958. 578 с.

53. Шевелуха B.C., Калашникова Е.А., Дегтярев C.B. и др.: Сельскохозяйственная биотехнология. М.: Высш. шк., 1998. 416 с.

54. Ямалеев A.M., Мелентьев А.И., Ямалеева A.A. О значении лектинов в защитной реакции растений пшеницы к пыльной головне // С.-х. биология. 1988. №5. С. 43-44.

55. Adam A., Farkas T., Somlyai G. et al. Consequence of 02" generation during a bacterial induced hypersensitive reaction in tobacco: deterioration of membrane lipids // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1989. V. 34. P. 13-26.

56. Albersheim P., Darvil A.G. McNeil M. et al. Oligosaccharines, naturally occuring carbohydrates with biological regulatory functions. In Structure and Function of Plant Genomes ed. Ciferri Dure III. N.-Y.: Plenum, 1983. P. 293-312.

57. Albersheim P., Darvil A. G., Augur C., et al. Oligosaccharines -Oligosaccharide regulatory molecules // Accounts Chemical Research. 1992. V. 25.N.2.P. 77-83.

58. Allen A.K., Neuberger A., Sharon N. The purification, composition, and specificity of wheat germ agglutinin // Biochem. J. 1973. V.131. P. 155162.

59. Allen N.S., Bennet M.N., Cox D.N. Effects of Nod-factors on alfalfa root hair Ca2+ and H4" currents and on cytoskeletal behavior // Advances in molecular genetics of plant-microbe interactions. Dordreht. 1994. P. 107114.

60. Anai T., Nakai., Mityata M. Isolation and characterization of an auxin-binding protein gene from radish, and its expression in insect cells // Physiologia Plantarum. V.101, N.3. P.606-611.

61. Anderson A.J., Rogers K., Tepper C.S., et al. Timing of molecular events following elecitor treatment of plant cells // Physiol. Mol Plant Pathol. 1991. V.38. P. 1-13.

62. Apostol I., Heinstein P.F., Low P.S. Rapid stimulation of an oxidative burst during elicitation of cultured plant cells. Role in defense and signal transduction // Plant Physiol. 1989. V.90. P. 109-116.

63. Auh Ch.-K., Murphy T.M. Plasma membrane redox enzyme is involved in the synthesis of O2" and H2C>2 by Phytopthora elicitor-stimulated Rose cells. // Plant Physiol. 1995. V.107. P. 1241-1247.

64. Barciszewski J., Rattan S.I.S, Siboska G., Clark B.F.C. Kinetin — 45 years on // Plant Science. 1999. V.148. P. 37-45.

65. Bakkers J., Semino C.E., Stroband H., et al. An important developmental role for oligosaccharides during early embryogenesis of cyprinid fish // Proc. Natl. Acad, of Sci. USA 1997. V.94, N.15. P. 7982-7988.

66. Baron C., Zambryski P.C. The plant response in pathogenesis, symbiosis, and wounding: variations on a common theme // Annu. Rev. Genet. 1995. V. 29. P. 107-129.

67. Becker J.W., Cunnigham B.A., Hemperly J.J. Structural subclasses of lectins from Leguminous plants // Chemical Taxonomy, Molecular Biology, and Function of Plant Lectins. Eds. Goldstein I.J. & Etzler M. N.-Y.: Alan R. Liss, INC., 1983. P.31-46.

68. Benhamou N., Asselin A. Attempted localization of a substrate for chitinases in plant cells reveals abundant N-acetyl-D-glucosamine residues in secondary walls // Biology of the cell. 1989. V. 67. P. 341-350.

69. Bohlool B.B., Schmidt E.L. Lectins: A possible basis for specificity in Rhizobium-legume root nodule symbiosis // Science. 1974. Y.185. P. 269-271.

70. Brisson L.F., Tenhaken R., Lamb C. Function of oxidative cross-linking of cell wall structural proteins in plant disease resistance // The Plant Cell. 1994. V.6. P. 1702-1703.

71. Broekaert W.F., Van Parijs J., Leyns F. et al. A chitin-binding lectin from stinging nettle rhizomes with antifungal properties // Science. 1989. V.245 P. 1100-1102.

72. Bushnell W.R., Rowell J.B. Suppressors of defense reactions: a model for the roles in specificity // Phytopathology. 1981. V. 71. P. 1012-1014.

73. Cammue B.P.A., Broekaert W.F., Kellens J.T.C. et al. Stress-induced accumulation of wheat germ agglutinin and abscisic acid in roots of wheat seedlings // Plant Physiol. 1989. V. 91, N.3. P. 1432-1435.

74. Chobot V., Jemenak J., Opletal L. Phytotherapeutic aspects of diseases of the circulatory system. 4. Chitin and chitosan // Ceska Slov Farm. 1995. V. 44, N. 4. P. 190-195.

75. Chrispeels M.J., Raikhel N.V. Lectins, Lectins genes, and their role in plant defense // The Plant Cell. 1991. Y.3. P. 1-9.

76. Cohn J., Day R.B., Stacey G. Legume nodule organogenesis // Trends in Plant Science. 1998. V. 3.P. 105-110.

77. Creelman R.A., Mullet J.E. Oligosaccharides, brassinolides, and jasmonates: nontraditional regulators of plant growth, development, and gene expression//Plant Cell. 1997. V.9. P. 1211-1223.

78. Dangl J.L., Dietrich R.A., Richberg M.H. Death do not have no mercy: cell death programs in plant-microbe interactions // Plant Cell. 1996. V. 8. P. 1793-1807.

79. Diaz A., Sanches F., Gozales Garsia J. Phenol Derivatives as enchancers and inhibitors of luminol-H202-horseradish peroxidase chemiluminiscence // J. Biolumin. Chemilumin. 1998. V. 13 P. 75-84

80. Dumas B., Freyssinet G., Pallet K. Tissue-specific expression of germin-like oxalate oxidase development and fungal infection of barley seedlings // Plant Physiol. 1995. V. 107. P. 1091-1096.

81. Ehrhardt D.W., Atkinson E.M., Long S.R. Depolarization of alfalfa root hair membrane potential by Rhizobium meliloti Nod-factors // Science. 1992. V. 256. P. 998-1000.

82. Etzler M.E. Distribution and function of plant lectins // The Lectins: Properties, Functions and Applications in Biology and Medicine. Ed.: Liener I. Orlando: Academic Press, 1986. P. 371-435.

83. Felix G., Grosskopf D.G., Regenass M., Boiler T. Rapid changes of protein phosphorilation are involved in transduction of the elicitor signal in plant cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. V. 88. P. 8831-8834.

84. Felle H.H., Kondorosi E., Kondorasi A. et al. Nod signal-induced plasma membrane potential changes in alfalfa root hairs are differently sensitive to structural modifications of the lipooligosaccharide // Plant J. 1995. V. 7. P. 939-947.

85. Forman H.J., Thomas M.J. Oxidant production and bactericidal activity of phagocytes // Ann. Revs. Physiol. 1986. V. 48. P. 669-680.

86. Gagne F., Blaise C. Evaluation of industrial wastewater quality with a chemiluminiscent peroxidase activity assay // Environ. Toxicol. Water Qual. 1997. V. 12. P. 315-320.

87. Goldstein I., Hammarstorm S., Sundblad G. Precipitation and carbohydrate-binding specificity studies on wheat germ agglutinin // Biochem. et Biophys. Acta. 1975. V. 405, N.l. P. 53-61.

88. Han L.K., Kimura Y., Okuda H. Reduction in fat storage during chitin-chitosan treatment in mice fed high-fat diet // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 1999. V. 23, N.2. P. 174-183.

89. Howard R.J., Ferrari M.A., Roach D.H. et al. Penetration of hard substances by a fungus employing enomorous turgor pressures // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. V. 88. P. 11281-11284.

90. Hoch H.C., Staples R.C., Whitehead B. et al. Signals for growth orientation and cell differentiation by surface topography in Uromyces // Science. 1987. V.235.P. 1659-1662.

91. Hammond-Kosack K.E., Jones J.D.G. Resistance gene-dependant plant defense responses // Plant Cell. 1996.V. 8. P. 1773-1791.

92. Heath M.C. The absence of active defence mechanisms in compatible host-pathogen interactions. In active defense mechanisms in plants. Ed Wood R.K.S. New-York: Plenum Press, 1982. P. 143-156.

93. Hirano Sh. Production and application of chitin and chitosan in Japan // Proceedings from the 4-th International Conference on chitin and chitosan held in Trondheim, Aug. 22-24, 1988.

94. Hirano Sh., Hayashi M., Murae K., et al. Chitosan and derivatives as activators of plant cells in tissues and seeds // Appl. Bioactive Polymeric Materials. N.Y.: Plenum Publ. Corp., 1989. P. 45-59.

95. Hurkman W.J., Tanaka C.K. Germin gene expression is induced in wheat leaves by powdery mildew infection // Plant Physiol. 1996. V.l 1. P. 735-739.

96. Hadwiger L.A., Chiang C., Victory S., Horovitz D. The molecular biology of chitosan in Plant-Pathogen interaction and its application in agriculture //

97. Jackson A.O., Taylor C.B. Plant-microbe interactions: life and death at the interface // The Plant Cell. 1996. V. 8. P. 1651-1668.1.play J.A., Linn S. DNA damage and oxygen radical toxicity // Science. 1988. V. 240. P. 1302-1309.

98. Keen N.T. Gene-for-gene complementation in plant-pathogen interactions // Annu. Rev. Genet. 1990. V. 24. P. 447-463.

99. Keppler L.D., Baker C.J. O" initiated lipid peroxidation in a bacteria-induced hypersensitive reaction in tobacco cell suspensions. Phytopatholology. 1989. V. 79. P. 555-562

100. Kolattukudy P.E. Enzymatic penetration of the plant cuticle by fungal pathogens // Annu. Rev. Phytophol. 1985. V. 23. P. 223-250.

101. Kombrink E., Somssich I.E. Defense responses of plants to pathogens. In Advances in botanical research. Andrews J.H. and Tommerup I.C. eds. London: Academic Press, 1995. V. 21. P. 1-34.

102. Marchesi V.T. Wheat germ (Triticum aestivum) agglutinin // Methods in ensimology. Ed. Ginsberg V. N.-Y.: Academic Press, 1972. V.28, Pt. B. P. 354-356.

103. Mehdy M.C. Active oxygen species in plant defense against pathogens // Plant Physiol. 1994. V. 105. P. 467-472.

104. Mendgen K., Deising H. Infection structures of fungal plant pathogens a cytological and physiological evaluation // New Phytol. 1993. V. 124. P. 192-213.

105. Mirelman D., Galun E., Sharon N., Lotan R. Inhibition of fungal growth by wheat germ agglutinin//Nature. 1975. V.256, N.5516. P. 414-416.

106. Mishkind M., Kieegstra K., Palevitz A. Distribution of wheat germ agglutinin in young wheat plants // Plant Physiol. 1980. V. 66, N.5. P. 950-955.

107. Miskind M., Raikhel N.V., Palevitz B.A., Keegstra K. Immunocytochemical localization of wheat germ agglutinin in wheat // J. Cell Biol. 1982. V. 92, 3. P. 753-764.

108. Mishkind M.L., Palevitz B.A., Raikhel N.V., Keegstra K. Localisation of wheat germ agglutinin-like lectins in various species of the Gramineae // Science. 1983. V. 220, N. 4603. P. 1290-1292.

109. Miura T. Muraoka S., Ogiso T. Oxidative damage of bovine serum albumin induced by hydroxyl radical generating systems of xantine oxidase+EDTA-Fe3+ and ascorbate+EDTA-Fe3+ // Chem.-Biol. Interact. 1992. V.85 P. 243-254.

110. More F., Doussiere J., Vignais P.V. The superoxide-generating oxidase of phagocytic cells: physiologycal, molecular and pathological aspects // Eur. J. Biochem. 1991. V. 201. P. 523-546.

111. Murashige T., Scoog F.A. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco cultures // Physiol. Plant 1962. V. 15, N. 3. P. 473-497.

112. Muzzarelli R.A. Chitin. Pergamon press, 1977. 344 pp.

113. Nagata Y., Burger M.M. Wheat Germ Agglutinin. Molecular characteristics and specifity for sugar binding // J. Biol. Chem. 1974. V. 249. P. 3116-3122.

114. Natsu S., Saito N., Kosaki H., et al. Stimulation of phenilalanine ammonia-lyase activity and lignification in rice calluses treated with chitin and chitosan and their derivatives. // Biosci. Biotech. Biochem. 1994. V. 58, N.3. P. 552-553.

115. Nespouls C., Huet J.C., Pernollet J-C. Structure-function relationships of a and (3 elicitins signal proteins involved in the plant-Phytophthora interaction // Planta. 1992. V. 186. P. 551-557.

116. Odier A. Memoire sur la composition chimique des parties cornees des insectes // Mem. Soc. Hist. Nat. Paris, 1923. V. 1. P. 29-42.

117. Okamoto Y., Shibasaki K., Minami S. et al. Evaluation of chitin and citosan on open wound healing in dogs // J. Vet. Med. Sci. 1995. V. 57, N. 5, P. 851855.

118. Osbourn A.E. Preformed antimicrobial compounds and defense against fungal attack//The Plant Cell. V. 8. P. 1821-1831.

119. Parker J.E., Hahlbrock K., Scheel D. Different cell-wall components from Phytophthora megasperma f.sp. glucinea elicit phytoalexin production in soybean and parsley // Planta. 1988. V. 176. P. 75-82.

120. Pearce R.B., Ride J.P. Specifity of infection of the lignification response in wounding wheat leaves // Physiol. Plant Pathol. 1982. V. 16, N.2. P. 197204.

121. Peng M., Kuc J. Peroxidase-generated hydrogen peroxide as a source of antifungal activityin vitro and on tobacco leaf disks // Phytopathology. 1992. V. 82. P. 696-699.

122. Peumans W J. Biochemistry, cell biology, physiology, biosynthesis and function of Gramineae lectins // Proefschrift Leuven: Katholike Univ., Lab. Voor Pflatenbiochemie, 1984. 211 p.

123. Peumans W.J., Van Damme EJ.M. Lectins as plant defense proteins // Plant Physiol. 1995. V. 109. P. 347-352.

124. Prodczacy J.J., Wei R. Reduction of iodonitroterasolium violet by superoxide radicals // Biochem. and Biophys. Res. Comm. 1988. V. 150. P. 12941301.

125. Roby D., Gabelle A., Toppan A. Chitin oligomers as elicitors of chitinase activity in melon plants // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987. V. 143, N.3. P. 885-882.

126. Rohrig H., Schimdt J., Walden R. et al. Growth of tobacco protoplasts stimulated by synthetic lipo-chitooligosaccharides (LCO) // Science. 1995. V. 269. P. 841-843.

127. Rudiger H. Structure and function of plant lectins. // Glicosciences. Status and perspectives. Eds.: H-J. Gabius, S. Gabius. Wienhein: Chapman & Hall,, 1997. 631 p.

128. Ryals J.A., Neuenschwander U.H., Willits M.G. et al. Systemic acquired resistance. Plant Cell. 1996. V. 8. P. 1809-1819.

129. Saokyszyn V.M., Thomas C.E., Reif D.W. et al. Release of iron from ferritin and its role on oxygen radicals toxicities // Drug Metab. Rev. 1988. V.19. P. 283-303.

130. Scandalios J.G. Oxygen stress and superoxide dismutases // Plant physiol. 1993.1. V. 101. P. 7-12.

131. Shibuya N., Kaku H., Kushitsu K., Maliarik M.J. Identification of novel high-binding site for N-acetylchitooligosaccharides elicitor in the membrane fraction of suspension-cultured rice cells // FEBS Lett. 1993. V. 329. P.75-78.

132. Schultze M., Kondorosi E., Ratet P. et al. Cell and molecular biology of Rhizobium-plant interactions //Int. Rev. Cytol. 1994. V. 156. P. 1-75.

133. Skoog F.A. Aspects of growth factor interaction in morphogenesis of tobacco tissue cultures. // Les cultures de tissue deplantes. Paris: CNRS. 1971. P. 115.

134. Sutherland M. W. The generation of oxygen radicals during host plant responses to infection // Phisiol Mol Plant Pathol. 1991. V. 9. P. 79-93.

135. Tabary F., Balandreau J., Bourrillon R. Purification of the rice embryo lectin and its binding to nitrogen-fixing bacteria from the rhizosphere of rice // Biochem. And Biophys. Res. Com. 1984. V. 119, N.2. P. 549-555.

136. Tracey M.V. Chitin // In: Moderne Methoden der Pflanzenanlyse. Oxford, New York, 1955. V. 2. S. 264-274.

137. Turner R.H., Lierner I.E. The use of glutaraldehyde-treated erythrocytes for assaying the agglutinating activity of lectins // Anal. Biochem. 1975. V. 68.N.2. P. 651-653.

138. Umekawa H., Kondoh K., Fujinara M., et al. Interaction of Tora-mame (Phaseolus vulgaris) lectin with indole derivatives // Agric. Biol. Chem. 1990. V. 54, N.12. P. 3295-3299.

139. Van den Ackerveken G.F., VanKan J.A., De Wit P.J. Molecular analysis of the avirulence gene avr9 of the fungal tomato pathogen Cladosporium filvum fully supports the gene-for-gene hypothesis // Plant J. 1992. V. 2. P. 359366.

140. Vander P., Varum K.M., Domard A. et al. Comparison of the ability of partially N-Acetilated chitosans and chitooligosaccharides to elicit resistance in wheat leaves // Plant Physiol. 1998. V. 118. P. 1353-1359.

141. Van Parijs J., Broekaert W.F., Goldstein I.J., Peumans W.J. Hevein: an antifungal protein from rubber tree latex // Planta. 1991. V. 182. P. 258264.

142. Vera-Estrella R., Blumwald E., Higgins V.J. Effect of specific elicitors of Cladosporium fulvum on tomato suspension cells // Plant Phisiol. 1992. V. 99. P. 1208-1215.

143. Vretblad P. Purification of lectins by biospecific affinity chromatography // Biochem. etBiophys. Acta. 1976. V. 434, N. 1. P. 169-176.

144. Viard M-P., Sankary F., Milat M-L. et al. Phosphorilated proteins are involved in tobacco cell early responses to cryptogein. See Ref. 40a., 1993. P. 165.

145. Walton J.D. Host-selective Toxins: Agents of Compatibility. // The Plant Cell. 1996. V. 8. P. 1723-1733.

146. Waldmuller T., Cosio E.G., Grisenbach H., Ebel J. Release of highly elicitor-active glucans by germin zoospores of Phytophthora megasperma f. sp. //Planta. 1992. V. 188. P. 498-505.

147. Webster J. Introduction to Fungi. Cambridge: Cambridge University Press, 1980. P.201-220.

148. Weiner M.L. Adv. Chitin and Chitosan. London, N.-Y.: Elsevier Appl. Sei., 1992. P. 663-670.

149. Weisfeldt M.L., Zweier J.L., Flaherty J.T. Oxigen-derived free radicals and myocardial ischemic injury // Heart Dis. 1988. N. 3. P. 60-72.

150. Wright C.S., Gavalanes F., Peterson D.L. Primary structure of wheat germ agglutinin isolectin. Peptide order deduced from X-ray structure // Biochemistry. 1984. V. 23, N. 2. P. 280-287.122

151. Wu G., Shortt B.J., Lawrence E.B., et al. Activation of host defense mechanisms by elevated production of H2O2 in transgenic plants // Plant Physiol. 1997. V. 115. P. 427-435.

152. Wu G., Shortt B.J., Lawrence E.B., et al. Disease resistance conferred by expression of a gene encoding H202-generating glucose oxidase in transgenic potato plants. // The Plant Cell. 1995. V. 7. P. 1357-1368.

153. Yamada A., Shibuya N., Kodama O., et al. Induction of phytoalexin formation in suspension-cultured rice cells by N-acetyl-chitooligosaccharides // Biosci. Biotch. Biochem. 1993. V. 53, N. 3. P. 405-409.

154. Yong-Woo Cho, Yong-Nam Cho, Sang-Hun Chung, et al. Water-soluble chitin as a wound healing accelerator // Biomaterials. 1999. V. 20. P. 21392145.

155. Zhou F., Zhang Z., Gregersen P.L., et al. Molecular characterization of the oxalateoxidase involved in the response of barley to the powdery mildew fungus // Plant Physiol. 1998. V. 117. P. 33-41.