Сайленсинг гена TRI5 Fusarium culmorum для снижения вирулентности на мягкой яровой пшенице тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Третьякова Полина Яковлевна
Третьякова Полина Яковлевна
кандидат наук
2021
- Специальность ВАК РФ03.02.07
- Количество страниц 149
Оглавление диссертации кандидат наук Третьякова Полина Яковлевна
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Влияние различных факторов на возбудителей фузариоза и их токсичность
1.2 Микотоксины как фактор вирулентности грибов рода Fusarium
1.3 Взаимодействие грибов рода Fusarium с растениями-хозяевами
1.4 Типы малых РНК и их участие в РНК-интерференции
1.5 Возможные пути обмена малыми РНК между организмами
1.6 Малые РНК как инструмент атаки патогенов
1.7 Иммунный ответ растений на заражение с помощью малых РНК
1.8 Сайленсинг индуцируемый растением-хозяином (HIGS)
1.9 Вирус-индуцированный сайленсинг генов (VIGS)
1.10 Спрей-индуцированный сайленсинг генов (SIGS) в защите растений: значение и перспективы
1.11 Ограничения SIGS-стратегии
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Растительный и грибной материалы
2.2 Питательные среды
2.3 Экстракция нуклеиновых кислот
2.3.1 Экстракция плазмидной ДНК
2.3.2 Экстракция ДНК гриба
2.3.3 Экстракция РНК из зерен пшеницы
2.3.4 Экстракция РНК из листьев пшеницы и гриба
2.4 Эксперименты in silico
2.5 ПЦР и электрофорез
2.6 Модификация вектора
2.7 Транскрипция РНК in vitro
2.8 Микроскопирование
2.9 Внесение дцРНК в жидкую культуру F. culmorum
2.10 Измерение концентрации трихотеценов
2.11 Вирус-индуцированный сайленсинг генов (VIGS)
2.12 Спрей-индуцированный сайленсинг генов (БЮБ)
2.13 Искусственное заражение пшеницы
2.14 Синтез кДНК
2.15 ПЦР в режиме реального времени
2.16 Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Изучение влияния внесения дцРНК на биосинтез трихотеценовых микотоксинов в жидкой культуре К си1тогит
3.1.1 Определение концентрации ДОН и 3-А-ДОН
3.1.2 Оценка экспрессии гена ТШ5 в присутствии разных концентраций дцРНК
3.1.3 Анализ корреляционной связи между экспрессией гена ТШ5 и синтезом ДОН и 3-А-ДОН
3.2 Использование системы ББМУ для сайленсинга гена ТШ5 в патосистеме пшеница-Ришпит си1тогит
3.2.1 Клонирование целевой последовательности в у-вектор
3.2.2 Подготовка вирусных РНК
3.2.3 Оценка работы системы BSMV в организме пшеницы
3.2.4 Оценка развития фузариоза колоса на пшенице
3.2.5 Анализ экспрессии гена ТШ5 в образцах пшеницы
3.3 Распыление дцРНК по поверхности отделенных листьев пшеницы
3.3.1 Использование отделенных листьев пшеницы для обработки дцРНК
3.3.2 Использование различных концентраций дцРНК на отделенных листьях пшеницы сорта Злата
3.4 Распыление дцРНК по поверхности колоса пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Генетический полиморфизм яровой тритикале по устойчивости к патогенному комплексу возбудителей фузариоза колоса в условиях Московской области2012 год, кандидат биологических наук Дудников, Максим Васильевич
Динамика накопления фузариотоксинов в восприимчивых и устойчивых к Fusarium graminearum Schwabe сортах пшеницы2000 год, кандидат биологических наук Есауленко, Елена Александровна
Факторы изменчивости токсинообразования Fusarium graminearum Schwabe и Fusarium verticillioides (sacc) nirenberg на хранящемся зерне озимой пшеницы2006 год, кандидат биологических наук Свирелис, Леонид Валерьевич
Биоэкологическое обоснование применения новых штаммов бактерий Bacillus subtilis перспективных для создания микробиопрепаратов для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариозной корневой гнили и желтой пятнистости листьев2022 год, кандидат наук Жевнова Наталья Андреевна
Использование сомаклональной изменчивости в создании форм пшеницы, устойчивых к фузариозу2003 год, кандидат биологических наук Мепаришвили, Галина Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сайленсинг гена TRI5 Fusarium culmorum для снижения вирулентности на мягкой яровой пшенице»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Современное сельское хозяйство должно быть способным обеспечить растущее население земли питательными веществами, которое по подсчётам возрастёт от 7,5 миллиардов (по состоянию на 2015 г.) до 9,5 миллиардов к 2050 году. Данную задачу усложняют потери урожая по причине возникновения различных заболеваний культур.
Во время своего жизненного цикла растения постоянно подвергаются атакам различных микроорганизмов, среди которых важное место занимают микроскопические грибы. Фузариоз колоса остаётся одной из наиболее серьёзных проблем аграриев по всему миру. Заболевание поражает широкий ряд культур, быстро распространяется на посевах и помимо серьёзных потерь урожая и качества зерна приводит к загрязнению сырья ядовитыми микотоксинами.
В настоящее время методы контроля фузариоза колоса включают использование фунгицидов, биологических антагонистов, устойчивых генотипов и соблюдение агротехники. Однако каждый из этих методов имеет свои ограничения, и разработка новых альтернативных стратегий защиты растений имеет огромное значение.
Недавние исследования продемонстрировали, что манипуляции с экспрессией генов многих патогенных грибов с помощью РНК-интерференции может снизить их вирулентность на растениях.
Новая система искусственного индуцирования РНК-интерференции путём распыления дцРНК имеет множество преимуществ перед химическими препаратами. Она может действовать специфически против определённого патогена, имеющего последовательности генов, комплементарные дцРНК. Вероятность эволюции патогена и возникновение у него устойчивости к препарату крайне мала, а именно это и является основной проблемой современных химикатов (Niehl et al., 2018). В случае же
возникновения мутаций в геноме, возможным решением может быть использование смеси молекул дцРНК, нацеленных на различные области гена или даже на разные гены (Koch et al., 2016). В отличие от химикатов, дцРНК является природным объектом и присутствует внутри и вне организмов. Она проходит через цепочку реакций, приводящих к её расщеплению на более короткие молекулы, которые в последствии также подвергаются естественной деградации (Cerutti and Ibrahim, 2011). А это говорит о том, что распыление дцРНК не приведёт к возникновению каких-либо новых остаточных соединений в пище (Song et al., 2018). Поэтому углубленное исследование новой стратегии защиты растений с помощью дцРНК является актуальной задачей.
Взаимодействие между грибами и растениями представляет собой чрезвычайно сложный и многообразный каскад химических, биохимических и молекулярных реакций, меняющихся от одной патосистемы к другой. Изучение и понимание их позволяет совершенствовать методы контроля патогенов, эффективнее использовать биологический потенциал культур и обезопасить сырьё, используемое для производства кормов и продуктов питания. Трихотеценовые микотоксины, синтезируемые грибами рода Fusarium в высокой концентрации, по-видимому, играют важнейшую роль в развитии и распространении болезни. Поскольку данные соединения являются ингибиторами белкового синтеза, вероятно, они используются грибами как «оружие», снижающее или замедляющее ответные защитные реакции растений, облегчая тем самым патогену процесс заражения.
Цель исследования — оценить вирулентность F. culmorum на мягкой яровой пшенице при подавлении синтеза трихотеценовых микотоксинов с помощью РНК-интерференции.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи: 1. Синтезировать дцРНК заданного размера in vitro, направленную на подавление экспрессии гена TRI5 и подготовить растворы различной концентрации.
2. Определить уровень экспрессии гена TRI5, а также влияние его сайленсинга на синтез трихотеценовых микотоксинов с помощью ПЦР в режиме реального времени при внесении дцРНК в жидкую культуру F. culmorum.
3. Провести модификацию вектора вируса штриховатой мозаики, способного экспрессировать целевую дцРНК в организме пшеницы, и синтезировать вирусные мРНК, необходимые для искусственного заражения культуры.
4. Провести инфицирование сортов пшеницы модифицированным вирусом штриховатой мозаики ячменя с последующим заражением грибом F. culmorum и оценить вирулентность гриба при транзиентном синтезе целевой дцРНК в организме культуры с помощью вирусных векторов.
5. Проанализировать рост и распространение гриба F. culmorum на отделённых листьях яровой пшеницы сорта Злата при нанесении дцРНК на поверхность листа и оценить уровень экспрессии гена TRI5.
6. Провести опрыскивание колоса пшеницы сорта Злата раствором дцРНК различной концентрации в период цветение с последующим заражением конидиями гриба F. culmorum и определить воздействие дцРНК на развитие фузариоза колоса и экспрессию гена TRI5.
Научная новизна. Впервые было исследовано влияние различных концентраций дцРНК, внесённой в жидкую культуру F. culmorum, на уровень экспрессии гена TRI5. Было установлено, что сайленсинг гена TRI5 приводит к снижению биосинтеза трихотеценов, но не имеет значительного влияния на морфологические особенности и скорость роста гриба in vitro.
Было установлено, что обработка гриба F. culmorum раствором дцРНК в высокой концентрации не приводит к наиболее эффективному подавлению экспрессии гена, поскольку, по-видимому, часть молекул включается в другие процессы жизнедеятельности гриба.
Впервые была проведена модификация вектора вируса штриховатой мозаики ячменя таким образом, что при попадании в организм пшеницы
происходил стабильный транзиентный синтез дцРНК комплементарной гену TRI5. Был усовершенствован механизм заражения пшеницы соответствующими мРНК вируса, синтезированными in vitro и in planta.
Впервые была использована система сайленсинга, индуцированного вирусом (VIGS) в системе яровая пшеница-F. culmorum, при которой заражение грибом проводили в период цветения культуры. Рост гриба на вариантах, заражённых вирусом с целевой конструкцией, был ограничен точкой заражения, что указывает на сниженную вирулентность гриба при неспособности производить трихотецены в высокой концентрации. Было показано, что не только дцРНК, но и сам вирус оказывают значительное влияние на рост и распространение гриба в колосе, поскольку заражённое растение, находясь в стрессе, активизирует все ресурсы иммунитета и эффективнее борется с патогеном.
Подсчёт патогена был проведён на основе соотношения значений порогового цикла стабильно экспрессирующихся генов пшеницы и гриба с помощью ПЦР в режиме реального времени. В основе выведенной формулы лежало утверждение о том, что количество нуклеиновой кислоты пропорционально количеству организма.
Впервые была использована методика спрей-индуцированного сайленсинга гена (SIGS) в системе яровая пшеница-F. culmorum. Было проведено опрыскивание отделенных листьев пшеницы сорта Злата раствором дцРНК в различной концентрации, а также колоса растения в период цветения с последующим заражением грибом F. culmorum. Несмотря на то, что в одном и в другом случае не было обнаружено снижения экспрессии гена TRI5 отмечалось значительное снижение роста гриба при использовании некоторых концентраций дцРНК.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты данного исследования поддерживают гипотезу о том, что трихотецены являются важным фактором вирулентности F. culmorum на пшенице. Было показано, что ингибирование биосинтеза трихотеценов у гриба положительно
сказывается на устойчивости пшеницы и может служить основой для дальнейшей разработки препаратов, позволяющих контролировать распространение фузариоза, в том числе на основе дцРНК, эффективность распыления которой представлено в данной работе. Полученные результаты и усовершенствованные методики могут быть использованы для дальнейшего изучения взаимодействия между пшеницей и F. culmorum, а также для разработки нового вида фунгицидов с использованием малых РНК.
Методология и методы научного исследования. Исследование было выполнено с использованием последних разработок, современных и традиционных методов молекулярной биологии, фитопатологии, генной инженерии и статистического анализа. Подробно с использованными методиками можно ознакомиться в главе «Материалы и методы».
Положения, выносимые на защиту.
1. Использование дцРНК размером 200 п. н., комплементарной гену TRI5 гриба F. culmorum, приводит к значительному снижению уровня его экспрессии и, как следствие, к слабой способности патогена секретировать трихотеценовые микотоксины в жидкой культуре.
2. Эффективность сайленсинга гена зависит от оптимальной концентрации дцРНК. Увеличение концентрации дцРНК не всегда приводит к наиболее сильному эффекту.
3. Использование дцРНК в определенной концентрации приводит к снижению роста гриба на пшенице.
Степень достоверности и апробация результатов работы.
Достоверность выводов подтверждается результатами статистической обработки и основывается на использовании дисперсионного анализа (ANOVA) и определения статистической значимости по наименьшей существенной разнице.
Результаты диссертационной работы были представлены на научно-практической конференции проводимой в честь дня науки СВАО «Время тритикале» (Москва, 2017), международных конференциях "Tagung der DPG-
Arbeitskreise "Mykologie" und "Wirt-Parasit-Beziehungen" в Кёльне (15-16 марта 2018 г.) и Кайзерслаутерне (21-22 марта 2019 г.), Германия.
Личный вклад автора. Задачи и план исследований были разработаны автором самостоятельно. Автор лично выполнил все экспериментальные и теоретические исследования, а также провёл статистический анализ данных, на основе которого сделал выводы и заключение. Работа три раза удостаивалась гранта, благодаря которым было возможно проведение исследований в Университете Хоенхайм (Германия) и участие в международных конференциях.
По материалам диссертации всего опубликовано 6 работ (всего 2,75 п.л.; авторский вклад 2,16 п.л., или 78,55%), в том числе в изданиях, включаемых в перечень ВАК, опубликовано 3 работы (всего 2,00 п.л., из них автору принадлежит 1,59 п.л., или 79,50%).
Структура и объём диссертации. Работа включает в себя следующие главы: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и их обсуждение», «Заключение», «Список сокращений, «Список литературы», «Приложение А». Список литературы содержит 232 источника, из них 202 — на иностранном языке. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 34 рисунка.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Влияние различных факторов на возбудителей фузариоза и их
токсичность
Одними из наиболее распространенных и вирулентных возбудителей фузариоза являются грибы Fusarium culmorum и F. graminearum, поражающие огромное количество сельскохозяйственных культур и загрязняющие растительное сырье ядовитыми соединениями — микотоксинами (Павлюшин, 2017; Мустафина и Таракановский, 2018). Оба вида продуцируют значительное количество трихотеценовых микотоксинов, которые могут нанести серьезный вред здоровью человека и животных, вызывая отравления различной степени тяжести (Богуславская, 2008). Методы борьбы с грибами рода Fusarium включают использование фунгицидов, эффективность которых может достигать 70% в полевых условиях при естественном поражении сельскохозяйственных культур фузариозом (Wagacha and Muthomi, 2007). При искусственном заражении пшеницы грибами F. culmorum и F. graminearum в полевых условиях максимальная эффективность фунгицидов составляла соответственно 77% и 89% (Haidukowski et al, 2004).
Однако на эффективность химикатов влияют различные обстоятельства, которые не всегда могут контролироваться человеком. При этом время внесения фунгицидов играет в контроле фузариоза большую роль. Стоит отметить, что грибы, как и другие организмы, постоянно эволюционируют и со временем вырабатывают устойчивость к химическим препаратам, а, учитывая, насколько быстро микроорганизмы размножаются, возникновение устойчивости может происходить достаточно быстро (Соколова и Глинушкин, 2020). Поэтому идет непрерывный поиск новых методов контроля фузариозных болезней и разработка новых препаратов. Вдобавок некоторые фунгициды приводят к возникновению строго обратной ситуации, особенно при неблагоприятных для грибов условиях и недостаточных концентрациях действующего вещества в препаратах,
стимулируя в результате накопление дезоксиниваленола (ДОН) и ниваленола (НИВ) (Magan and Lacey, 1984; Ramirez et al, 2004). Ramirez с коллегами (2004) отмечали, что эффективность фунгицидов в борьбе с грибом F. graminearum зависела от взаимодействия таких факторов, как влажность, температура воздуха, концентрация фунгицидов и время инокуляции. Кроме того, для обеспечения безопасности продуктов питания объем используемых химических веществ строго регламентируется, поскольку они могут накапливаться в зерне и другом сырье (Jones, 2000). Одними из наиболее эффективных фунгицидов против грибов рода Fusarium считаются протиоконазол и тебуконазол, которые имеют значительное отрицательное воздействие на рост грибов и синтез трихотеценов (Трейкале и др., 2011; Гришечкина и др., 2012а; 2012б; Tarazona et al., 2019). Другие фунгициды, используемые для борьбы с фузариозами — прохлораз, пропиконазол, эпоксиконазол, ципроконазол и азоксистробин (Haidukowski et al, 2004; Matthies and Buchenauer, 2000).
Ранее уже говорилось, что на эффективность химикатов влияют и условия окружающей среды, которые могут привести к различным непредсказуемым ответным реакциям патогенов. Уровень влажности в период цветения пшеницы является ключевым фактором, определяющим степень тяжести заболевания, вызываемого грибом F. culmorum, и интенсивность секреции микотоксинов (Lacey et al, 1999; Гончаров и др., 2020). Чем ниже содержание влаги, тем тяжелее для гриба инфицировать растительные ткани. Поэтому при проведении искусственного заражения растений грибами рода Fusarium стараются обеспечить оптимальный для роста гриба уровень влажности и используют для этого различные методики. К примеру, в данной работе проводилось опрыскивание пластикового пакета водой изнутри перед помещением в него колоса пшеницы, инокулированного конидиями F. culmorum, а также полив пола теплицы в особо жаркие дни.
Другой важный фактор, влияющий на жизнедеятельность патогенов — это температура воздуха. Оптимальной для роста и биосинтеза ДОН как у
вида F. culmorum, так и у F. graminearum является 25°C. При этом несмотря на то, что F. culmorum способен синтезировать большие количества ДОН, особенно при 25°C, F. graminearum растет быстрее и, по некоторым исследованиям, более конкурентоспособен (Hope and Magan, 2003). При низкой влагообеспеченности происходит ингибирование синтеза ДОН у обоих видов. Versonder с коллегами (1982) отмечали, что оптимальной для синтеза ДОН у гриба F. graminearum на кукурузе была температура 29-30°C, а у F. culmorum — 25-26°C. Самой низкой температурой при которой оба вида могли секретировать ДОН была 11 °C. Вдобавок колебания температуры также могут значительно влиять на производство ДОН и НИВ. Ryu D. и Bullerman L. B. (1999) указывали, что вариация температуры от 15 до 30°C в течение 6 недель приводила к активному накоплению биомассы грибов. Однако поддерживание постоянной температуры 25°C в течение 2 недель обеспечило наивысший выход ДОН и зеараленона (ЗЕН). Это говорит о том, что абиотический стресс существенно влияет на накопление токсинов, что зачастую не связано с накоплением общей биомассы гриба. Другими словами, высокая концентрация патогенов в тканях растения не всегда сопровождается значительным накоплением трихотеценов и наоборот, даже небольшое количество грибов может обеспечить значительное накопление микотоксинов в растительном сырье (Гагкаева и Гаврилова, 2009).
Оптимальные условия для секреции ДОН и НИВ у F. culmorum различаются, что указывает на то, что гриб может по-разному реагировать на колебания водного и температурного режимов (Hope and Magan, 2003). Гриб может производить НИВ при неблагоприятных для роста условиях для того, чтобы увеличить свои шансы на выживание. При этом токсичность НИВ выше, чем ДОН. Теплые влажные периоды благоприятно воздействуют на вирулентность F. culmorum и накопление трихотеценов (Lacey et al, 1999). Следует отметить, что синтез ДОН более зависим от факторов внешней среды, чем рост грибов как F. culmorum, так и F. graminearum (Hope et al., 2005).
Исследования указывают на то, что оптимальная температура для накопления трихотеценов и ДОН меняется в зависимости от субстрата и вида гриба (Doohan et al., 2003; Brennan et al., 2005). Климатические условия могут повлиять на физиологию и морфологию как растения, так и патогена. Фузариоз колоса был более выраженным при температурах выше 20°C, чем при 16°C. Mentewab с коллегами (2000) также отмечали, что симптомы болезни были сильнее, а потери урожая выше при 25°C чем при 15°C. Возможно при низких температурах рост гриба и развитие симптомов фузариоза происходит медленнее (Lovell et al., 2004). Скорость роста F. culmorum и F. graminearum на питательной среде увеличивалась при температуре 10-25°C и снижалась при 25-30°C. Оптимальной для роста F. graminearum была температура 25°C, для F. culmorum — 20-25°C. Doohan с коллегами (2003) подтвердили, что синтез трихотеценов идет интенсивно при теплых и влажных условиях. Martins с коллегами (2002) отмечали, что F. graminearum накапливал больше ДОН в зерне кукурузы при температуре 28°C, поддерживаемой в течение 35 дней, чем при 22°C (Brennan et al., 2005).
Недавно появились сведения о том, что F. graminearum, скорее всего эволюционировал независимо от своих наиболее распространенных хозяев — пшеницы и ячменя, а в экосистемах Северной Америки сосуществует с дикими видами трав как непатогенный эндофит. Данные заключения являются еще одним подтверждением того, что вирулентность грибов рода Fusarium напрямую зависит от растений-хозяев, а возникающие между ними уникальные механизмы взаимодействия требует тщательного изучения. (Lofgren et al, 2018).
Некоторые почвы способны защищать растения от патогенов, поражающих хозяев через корни. В таких почвах не происходит поражение восприимчивых растений, хотя вирулентный штамм там присутствует и условия для его роста благоприятны. Несмотря на то, что физические и химические свойства почвы могут способствовать подавлению роста патогенных микроорганизмов, большая роль отводится действию полезной
микрофлоры (Andrade et al. 2011; Cha et al., 2016; Ossowicki et al., 2020). Бактерии микробиоты способны синтезировать специфические соединения, имеющие отрицательное влияния на грибы рода Fusarium. К таким микроорганизмам относятся бактерии рода Acidobacteria и Pseudomonas (Kurek et al., 2003), а также невирулентные штаммы гриба Fusarium oxysporum. Последние конкурируют с вирулентными штаммами F. oxysporum за получение углерода и железа (Siegel-Hertz et al, 2018; Ossowicki et al., 2020).
Свойства и состав некоторых микробиологических сообществ могут способствовать сдерживанию развития болезней растений. В зернах пшеницы содержится огромное количество видов бактерий и микроскопических грибов, соотношение которых значительно меняется из года в год. Разнообразие таких сообществ имеет существенное влияние на тяжесть заболеваний и, возможно, объясняет колебания в биомассе патогена, представленной в семенах сельскохозяйственных культур. Так, присутствие в зернах бактерий рода Sphingomonas оказывает отрицательное воздействие на жизнедеятельность грибов рода Fusarium (Bakker and McCormick, 2019).
Использование микроорганизмов-антагонистов грибов рода Fusarium имеет большой потенциал и может применяться вместе с другими методами борьбы (Асатурова и др., 2012). К настоящему времени были идентифицированы некоторые виды бактерий, грибов и миковирусов которые эффективно подавляют жизнедеятельность грибов рода Fusarium (Гагкаева и др., 2016). Выявлено, что эндофитный штамм Bacillus subtilis по эффективности превосходит некоторые известные системные фунгициды (Кутлубердина и Хайруллин, 2010). Штамм 16-К11 бактерии Bacillus amyloliquefaciens обладает выраженной фунгицидной активностью против грибов Fusarium avenaceum, F. graminearum, F. culmorum и F. sporotrichioides (Кузин и др., 2013). Гриб Clostachys rosea отрицательно воздействует на споруляцию F. culmorum и F. graminearum на пшенице, а на кукурузе значительный эффект был отмечен в отношении F. culmorum, F.
graminearum, F. proliferatum и F. verticillioides (Luongo et al., 2005). Гриб Fusarium equiseti подавляет способность F. culmorum синтезировать ДОН на пшенице, при этом полученные результаты очень близки к эффекту, получаемому от использования фунгицида тебуконазола. (Dawson et al., 2004). Однако одной из причин, препятствующей разработке препаратов с F. equiseti, является недоверие аграриев к роду Fusarium в целом. Поэтому потребителей такого товара будет очень сложно убедить в пользе данного антагониста. Diamond и Cooke (2003) отмечали, что использование гриба Phoma betae на колосе пшеницы привела к снижению уровня фузариоза колоса на 60%.
В завершении этой главы хотелось бы подробнее остановиться на сельскохозяйственных приемах, позволяющих значительно повлиять на возникновение вспышек фузариоза. К таким приемам относятся использование севооборотов, рациональное внесение удобрений, орошение, борьба с сорняками, обработка пашни и своевременная уборка (Грушко и др., 2004). Культивирование злаковых должно чередоваться с возделыванием других культур. Известно, что грибы рода Fusarium способны выживать на пожнивных остатках (Jones, 2000), поэтому запашка растительных остатков в почву может предотвратить распространение грибов на колосья или початки (Соколов и Коломбет, 2007).
Минимальная обработка почвы имеет тенденцию увеличивать возникновение вспышек фузариоза (Pereyra and Dill-Macky, 2004). Важно избегать посадку пшеницы в местности, где на поверхности почвы остается большое количество зерен и остатков кукурузы. Посев пшеницы в поле с пожнивными остатками кукурузы при нулевой обработке почвы способствует значительному увеличению заражения. Чередование бобовых и злаковых культур позволяет разложиться пожнивным остаткам, в результате чего популяции патогенов значительно снижаются (Champeil et al, 2004; Берзин и др., 2019).
1.2 Микотоксины как фактор вирулентности грибов рода Fusarium
Грибы рода Fusarium продуцируют широкий ряд токсинов, тип и концентрация которых зависит от вида и штамма. Накопление микотоксинов в растительном сырье, в кормах и продуктах питания является серьезной проблемой во всем мире, усугубляемой еще и тем, что распространение грибов рода Fusarium очень тяжело контролировать (Moretti et al., 2017; Диаките и др., 2020). Через растительные и животные продуты токсины могут попасть на стол человека, при этом эти соединения крайне стабильны, а отравление наступает даже при очень низких концентрациях. Среди большого разнообразия фузариозных токсинов, трихотецены занимают особое место, а их роль в развитии болезни уже долгое время является предметом изучения во многих странах (Guo et al., 2018). К настоящему моменту известно, что трихотецены представляют собой небольшие молекулы, которые могут пассивно перемещаться через клеточные мембраны, легко всасываться в желудочно-кишечном тракте, в результате чего симптомы отравления проявляются достаточно быстро (Pinton and Oswald, 2014; Escriva et a!., 2015). Трихотеценовые микотоксины способны ингибировать биосинтез белка, ДНК и РНК (Deyu et al., 2018; Escriva et al., 2015), вызывать остановку клеточного цикла и апоптоз (Fatima et al., 2018), а также провоцировать митохондриальную дисфункцию (Bin-Umer et al., 2011; Huang et al., 2018).
Процесс биосинтеза трихотеценовых микотоксинов у грибов рода Fusarium начинается с циклизации сесквитерпена под воздействием фермента триходиенсинтазы, за которой следует до восьми реакций окисления и четыре реакции этерификации. В этот процесс также включен синтез транспортных белков и экспрессия различных регуляторных генов. Гены, вовлеченные в биосинтез трихотеценов, были картированы в четырех отдельных локусах в геноме F. graminearum. Нокаутирование таких генов как TRI5, TRI6 и TRI10 приводит к полной остановке синтеза трихотеценов. Ген TRI5 кодирует синтез триходиенсинтазы, TRI6 — белка «цинковые пальцы»,
который в свою очередь регулирует реакции транскрипции большинства известных генов, вовлеченных в биосинтез трихотеценов, TRI10 — регулирует экспрессию TRI6. Ген TRI12 кодирует синтез суперсемейства мембранных транспортных белков, которые способствуют перемещению небольших молекул через клеточные мембраны; три гена кодируют синтез ферментов семейства P450 (цитохром P450) — TRI4, TRI11, TRI13; гены TRI3, TRI7 и TRI8 кодируют синтез ферментов, добавляющих или удаляющих сложноэфирные группы. Несмотря на то, что большая часть данных генов находится в кластере с геном TRI5, еще четыре гена локализованы в трех других локусах. В одном локусе находятся гены TRI1 и TRI16, кодирующие синтез ферментов, участвующих в реакциях окисления и переноса ацетильной группы. В двух других локусах — ген TRI101, кодирующий синтез фермента C-3 O-ацетилтрансферазы и ген TRI15, регулирующий образование фактора транскрипции «цинковые пальцы», который в свою очередь, скорее всего, отвечает за остановку синтеза трихотеценов (Desjardins and Proctor, 2007; Huang et al., 2019).
Распространение различных хемотипов грибов рода Fusarium, по-видимому, происходит независимо от своего географического происхождения и областей возделывания сортов пшеницы (Bakan et al., 2001). Кроме того, было продемонстрировано, что в пределах одного и того же вида и в одних и тех же условиях уровень продукции токсинов у разных штаммов может сильно различаться; одни штаммы продуцируют большое количество трихотеценов, тогда как другие производят небольшие концентрации (Llorens et al., 2006; Walker et al., 2001; Muthomi et al., 2000. Llorens с коллегами (2006) указывали на положительную корреляцию между количеством производимых токсинов и вирулентностью штаммов F. culmorum (Wagacha and Muthomi, 2007).
Похожие диссертационные работы по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Эколого-популяцианные исследования гриба Fusarium graminearum Schwabe и фузариозоустойчивость пшениц и эгилопсов1994 год, кандидат биологических наук Гагкаева, Татьяна Юрьевна
Сравнительная характеристика лектинов сапрофитных и фитопатогенных штаммов грибов Fusarium solani2018 год, кандидат наук Мухаммадиев Ришат Салаватович
OTA-, ZEA-, T-2 - сочетанные микотоксикозы животных и детоксикация кормов, контаминированных микотоксинами, с применением озон/NO-технологий2013 год, кандидат наук Симонова, Ирина Александровна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Третьякова Полина Яковлевна, 2021 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Отбор перспективных агентов биологического контроля для защиты озимой пшеницы от возбудителей фузариоза / А. М. Асатурова, В. М. Дубяга, Н. С. Томашевич, М. Д. Жарникова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2012. — № 75. — С.824-835.
2. Влияние способов обработки почвы и пестицидов на фитосанитарное состояние яровой пшеницы / А. М. Берзин, В. А. Полосина, И. В. Пантюхов, В. И. Семенов // Защита и карантин растений. — 2019. — № 9. — С.9-12.
3. Богуславская, Н. В. К вопросу о токсикологической опасности фузариозов зерновых культур [опасность для здоровья человека и животных] / Н. В. Богуславская // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. — 2008. — № 2. — С.423.
4. Вершинина, З. Р. ГМО запретить невозможно разрешить! / З. Р. Вершинина, Б. Р. Кулуев, И. В.Максимов, Е. В. Михайлова, Г. Р. Гумерова, Г. В. Малеев, А. В. Князев, Ан. Х. Баймиев, Ал. Х. Баймиев, А. В. Чемерис // Биомика. — 2020. — Том 12. — № 1. — С.80-120.
5. Гаврилова, О. П. Выделение исходного материала для селекции сортов овса, устойчивых к фузариозу и накоплению микотоксинов в зерне / О. П. Гаврилова, Т. Ю. Гагкаева, И. Г. Лоскутов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2012. — № 1. — С.21-23.
6. Возможности биодеградации микотоксинов, образуемых грибами рода Fusarium / Т. Ю. Гагкаева, О. П. Гаврилова, И. Н. Никонов, Г. Ю. Лаптев. — М.: Национальная академия микологии, 2016. — 372 с.
7. Гагкаева, Т. Ю. Фузариоз зерновых культур / Т. Ю. Гагкаева, О. П. Гаврилова // Защита и карантин растений. — 2009. — № 12. — С.13-15.
8. Фузариозная инфекция на семенах зерновых культур в ценрально-черноземном регионе РФ / С. В. Гончаров, А. В. Горобец, Е. С.
Мазурин, М. Г. Ерофеева, Ю. А. Барыкина // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2020. — № 84. — С.116-120.
9. Гришечкина, Л. Д. Исследование эффективности фунгицидов для защиты зерновых культур от фузариоза колоса. / Л. Д. Гришечкина, Г. В. Волкова, В. И. Долженко // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2012а. — № 4. — С.13-16.
10. Гришечкина, Л. Д. Фунгициды на основе тебуконазола в борьбе с фузариозом колоса хлебных злаков / Л. Д. Гришечкина // Зерновое хозяйство России. — 20126. — № 4. — С.59-64.
11. Грушко, Г. В. Агротехнические приемы сдерживания развития фузариоза колоса озимой пшеницы / Г. В. Грушко, Л. Д. Жалиева, С. Н. Линченко // Успехи современного естествознания. — 2004. — № 11. — С.74-76.
12. Дейнеко, Е. В. Генетическая инженерия растений / Е. В. Дейнеко // Вавиловский журнал генетики и селекции. — 2014. — Т. 18. — № 1. — С.125-136.
13. Микотоксины грибов рода Fusarium и их опасность для здоровья человека. В сборнике: Экология и здоровье человека. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвящённой профессору Ю. Д. Жилову / С. Диаките, А. В. Поляков, Т. В. Алексеева, М. А. Азопкова, И. В. Муравьева. — Москва. — 2020. — С.93-97.
14. Заикина, Е. А. Гены транскрипционных факторов, задействованных в ответе растений на абиотические стрессовые факторы / Е. А. Заикина, С. Д. Румянцев, Е. Р. Сарварова, Б. Р. Кулуев // Экологическая генетика. — 2019. — Т. 17. — № 3. - С.47-58.
15. Штамм Bacillus amyloliquefaciens 16-K11, обладающий фунгицидной активностью против возбудителей фузариоза зерновых культур / А. И. Кузин, Н. И. Кузнецова, М. А. Николаенко, Р. Р. Азизбекян // Биотехнология. — 2013. — Т. 29. — № 5. — С.31-39.
16. Кутлубердина, Д. Р. Испытание эндофитного штамма Bacillus subtilis 11 РН против фузариоза колоса яровой пшеницы / Д. Р. Кутлубердина, Р. М. Хайруллин // Теоретическая и прикладная экология. — 2010. — № 2. — С.58-64.
17. Разнообразие культурного овса по хозяйственно ценным признакам и их связь с устойчивостью к фузариозу / И. Г. Лоскутов, Е. В. Блинова, О. П. Гаврилова, Т. Ю. Гагкаева // Вавиловский журнал генетики и селекции. — 2016. — Т. 20. — № 3. — С.286-294.
18. Маренкова, Т. В. Инактивирование генов у растений на уровне транскрипции / Т. В. Маренкова, Е. В. Дейнеко // Генетика. — 2010. — Т. 46. — № 5. — С.581-592.
19. Монастырский, О. А. Вредоносность возбудителей фузариоза зерна пшеницы / О. А. Монастырский, Т. В. Першакова, Е. В. Кузнецова // Защита и карантин растений. — 2009. — № 7. — С.16-17.
20. Мустафина, М. А. Защита от фузариоза колоса -определяющий фактор качества зерна. / М. А. Мустафина, А. Н. Таракановский // Защита и карантин растений. — 2018. — № 5. — С.14-16.
21. Павлюшин, В. А. Фузариоз зерновых культур и опасность микотоксинов в России / В. А. Павлюшин // АгроСнабФорум. — 2017. — № 3 (151). — С.41-43.
22. Розов, С. М. бактериальные внутриклеточные патогены: стратегии нападения и защиты / С. М. Розов, Е. В. Дейнеко // Успехи современной биологии. — 2015. — Т. 135. — № 5. — С.464-479.
23. Соколов, М. С. Агротехногенные факторы минимизации вредоносности фузариоза колоса пшеницы / М. С. Соколов, Л. В. Коломбет // Агрохимия. — 2007. — № 12. — С.63-80.
24. Соколова, Г. Д. Механизмы устойчивости к фунгицидам фитопатогенного гриба Fusarium graminearum / Г. Д. Соколова, А. П.
Глинушкин // Микология и фитопатология. — 2020. — Т. 54. — № 6. — С.391-403.
25. Соловьев, А. А. Полиморфизм яровой тритикале по устойчивости к фузариозу колоса / А. А. Соловьев, М. В. Дудников, М. С. Шанин // Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова.
— 2012. — № 10. — С.88-90.
26. Трейкале, О. Защита озимой пшеницы от фузариоза колоса с помощью нового фунгицида прозаро / О. Трейкале, И. Афанасьева, Е. Пугачева // Защита и карантин растений. — 2011. — № 6. — С.49-50.
27. Третьякова, П.Я. Хозяин-индуцированный сайленсинг генов (HIGS) в патосистеме пшеница-Fusarium culmorum: модификация вектора штриховатой мозаики ячменя (BSMV) / П.Я. Третьякова, А.А. Соловьев // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки». — 2020а. — № 6. — С.32-42.
28. Третьякова, П.Я. Малые РНК в защите растений от болезней / П.Я. Третьякова, А.А. Соловьев // Экологическая генетика. — 20206. — № 18 (4) — С.467-482.
29. Шешукова, Е. В. Экспрессия генной матрешки, кодирующей гомолог ингибитора пептидазы Кунитца, контролируется как на уровне трансляции, так и транскрипции / Е. В. Шешукова, Т. В. Комарова, Н. М. Ершова, А. М. Бронштейн, Ю. Л. Дорохов // Биохимия.
— 2018. — Т. 83. — Вып. 10. — С.1562-1571.
30. Яблонская, Е. К. Изучение влияния абиогенных элиситоров на устойчивость растений озимой пшеницы к поражению фузариозом / Е. К. Яблонская // Естественные и математические науки в современном мире. — 2014. — № 18. — С.180-186.
31. Alptekin, B. Wheat miRNA ancestors: evident by transcriptome analysis of A, B, and D genome donors / B. Alptekin, H. Budak //Funct Integr Genomics. — 2017. — Vol. 17. — № 2-3. — P.171-187.
32. Evaluation of different fungicides for control of Fusarium head blight in wheat inoculated with 3-A-DON and 15-A-DON chemotypes of Fusarium graminearum in Canada / C. C. Amarasinghe, L. Tamburic-Ilincic, J. Gilbert, A. L. Brule-Babel, W. G. D. Fernando // Can J Plant Pathol. — 2013.
— № 35. — P.200-208.
33. Soils suppressive against Gaeumannomyces graminis var. tritici identified under wheat crop monoculture in southern Chile / O. Andrade, R. Campillo, A. Peyrelongue, L. Barrientos // Cienc. Inv. Agr. — 2011. — № 38.
— P.345-356.
34. Argyris, J. Fusarium graminearum infection during wheat seed development and its effect on seed quality / J. Argyris, D. Van Sanford, D. TeKrony // Crop Sci. — 2003. — № 43. — P.1782-1788.
35. Shigella deploy multiple countermeasures against host innate immune responses / H. Ashida, M. Ogawa, M. Kim et al. // Curr Opin Microbiol. — 2011. — Vol. 14. — № 1. — P.16-23.
36. Hydrogen peroxide induced by the fungicide prothioconazole triggers deoxynivalenol (DON) production by Fusarium graminearum / K. Audenaert, E. Callewaert, M. Hofte, S. De Saeger, G. Haesaert // BMC Microbiology. — 2010. — № 10. — P.3-21.
37. Bai, G. Deoxynivalenol-nonproducing Fusarium graminearum causes initial infection, but does not cause disease spread in wheat spikes / G. Bai, A. Desjardins, R. Plattner // Mycopathologia. — 2002. — № 153. — P.91-98.
38. Bai, G. H. Inheritance of resistance to Fusarium graminearum in wheat / G. H. Bai, G. Shaner, H. Ohm // Theor. Appl. Genet. — 2000. — № 100. — P.1-8.
39. Bai, G. Wheat resistance to Fusarium head blight / G. Bai, Z. Su, J. Cai // Canadian Journal of Plant Pathology. — 2018. — Vol. 40. — № 3.
— P.336-346.
40. Toxigenic potential of Fusarium culmorum strains isolated from French wheat / B. Bakan, L. Pinson, B. Cahagnier, D. Melcion, E. Semon, D. Richard-Molard // Food Additives Contaminants. — 2001. — № 18. — P.998-1003.
41. Bakker, M. G. Microbial Correlates of Fusarium Load and Deoxynivalenol Content in Individual Wheat Kernels / M. G. Bakker, S. P. McCormick // Phytopathology®. — 2019. — Vol. 109. — № 6. — P.993-1002.
42. Plant extracellular vesicles contain diverse small RNA species and are enriched in 10- to 17-nucleotide "tiny" RNAs / P. Baldrich, B. D. Rutter, H. Z. Karimi et al. // Plant Cell. — 2019. — Vol. 31. — № 2. — P.315-324.
43. Ban, T. Comparative genetic analysis of FHB-resistant germplasm for wheat improvement / T. Ban // In Proceedings of the 2003 National FHB Forum. US Wheat and Barley Scab initiative. — 2003. — P.215-217.
44. Baulcombe, D. RNA silencing in plants / D. Baulcombe // Nature. —2004. — Vol. 431.— № 7006. — P.356-363.
45. Control of coleopteran insect pests through RNA interference / J. A. Baum, T. Bogaert, W. Clinton et al. // Nat Biotechnol. — 2007. — Vol. 25. — № 11. — P.1322-1326.
46. Bertani, G. Studies on lysogenesis. I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli / G. Bertani // J Bacteriol. — 1951. — Vol. 62. — № 3. — P.293-300.
47. Trichothecene Mycotoxins Inhibit Mitochondrial Translation-Implication for the Mechanism of Toxicity / M. A. Bin-Umer, J. E. McLaughlin, D. Basu, S. McCormick, N. E. Tumer // Toxins. — 2011. — № 3 (12). — P.1484-1501.
48. Oomycetes, effectors, and all that jazz / T. O. Bozkurt, S. Schornack, M. J. Banfield et al. // Curr Opin Plant Biol. — 2012. — Vol. 15. — № 4. — P.483-492.
49. Effect of temperature on head blight of wheat caused by Fusarium culmorum and F. graminearum / J. M. Brennan, D. Egan, B. M. Cooke and F. M. Doohan // Plant Pathology — 2005. — № 54. — P.156-160.
50. Brodersen, P. The diversity of RNA silencing pathways in plants / P. Brodersen, O. Voinnet // Trends Genet. — 2006. — Vol. 22. — № 5.
— P.268-280.
51. Exosomes secreted by nematode parasites transfer small RNAs to mammalian cells and modulate innate immunity / A. H. Buck, G. Coakley, F. Simbari et al. // Nat Commun. — 2014. — Vol. 5. — № 1.
52. Breeding for resistance to head blight caused by Fusarium spp. in wheat / H. Buerstmayr, M. Buerstmayr, W. Schweiger, B. Steiner // CAB Rev. Perspect. Agric. Vet. Sci. Nutr. Nat. Resour. — 2014. — № 9. — P.236-276.
53. Molecular mapping of QTLs for Fusarium head blight resistance in spring wheat. I. Resistance to fungal spread (type II resistance) / H. Buerstmayr, M. Lemmens, L. Hartl, L. Doldi, B. Steiner, M. Stierschneider, P. Ruckenbauer // Theor. Appl. Genet. — 2002. — № 104. — P.84-91.
54. Buerstmayr, H. QTL mapping and marker-assisted selection for Fusarium head blight resistance in wheat: a review / H. Buerstmayr, T. Ban, J. A. Anderson // Plant Breed. — 2009. — № 128. — P. 1-26.
55. Identification and characterization of small RNAs from the phloem of Brassica napus / A. Buhtz, F. Springer, L. Chappell et al. // Plant J.
— 2008. — Vol. 53. — № 5. — P.739-749.
56. Plants send small RNAs in extracellular vesicles to fungal pathogen to silence virulence genes / Q. Cai, L. Qiao, M. Wang et al. // Science.
— 2018. — Vol. 360. — № 6393. — P.1126-1129.
57. Cakir, C. Evaluating the ability of the Barley stripe mosaic virus-induced gene silencing system to simultaneously silence two wheat genes / C. Cakir, S. Scofield // Cereal research communications. — 2008. — Vol. 36.
— P.217-222.
58. Campbell, J. Silencing of multiple genes in wheat using Barley stripe mosaic virus / J. Campbell, L. Huang // J Biotech Res. — 2010. — № 2.
— P.12-20.
59. Enhanced resistance to bacterial and oomycete pathogens by short tandem target mimic RNAs in tomato / A. Canto-Pastor, B. A. M. C. Santos, A. A. Valli et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2019. — Vol. 116. — № 7. — P.2755-2760.
60. Double-stranded RNA interferes in a sequence-specific manner with the infection of representative members of the two viroid families / A. Carbonell, A.-E. Martinez de Alba, R. Flores et al. // Virology. — 2008. — Vol. 371. — № 1. — P.44-53.
61. Castiblanco, V. Candidate genes for aggressiveness in a natural Fusarium culmorum population greatly differ between wheat and rye Head Blight / V. Castiblanco, H. E. Castillo, T. Miedaner // J Fungi (Basel). — 2018.
— Vol. 4. — № 1. — 14 p.
62. Cerutti, H. On the origin and functions of RNA-mediated silencing: from protists to man / H. Cerutti, J.A. Casas-Mollano // Curr Genet.
— 2006. — № 50. — P.81-99.
63. Cerutti, H. Turnover of Mature miRNAs and siRNAs in Plants and Algae / H. Cerutti, F. Ibrahim // Adv Exp Med Biol. — 2011. — № 700. — P.124-139.
64. Microbial and biochemical basis of a Fusarium wilt-suppressive soil / J. Y. Cha et al. // Isme J. — 2016. — № 10. — P.119-129.
65. Influence of cropping system on Fusarium head blight and mycotoxin levels in winter wheat / A. Champeil, J. F. Fourbet, T. Dore, L. Rossignol // Crop Prot. — 2004. — № 23. — P.531-537.
66. Nivalenol has a greater impact than deoxynivalenol on pig jejunum mucosa in vitro on explants and in vivo on intestinal loops / S. Cheat, J. R. Gerez, J. Cognie, I. Alassane-Kpembi, A. P. Bracarense, I. Raymond-Letron, I. P. Oswald, M. Kolf-Clauw // Toxins. — 2015. — № 7. — P.1945-1961.
67. Host-induced silencing of Fusarium culmorum genes protects wheat from infection / W. Chen, C. Kastner, D. Nowara et al. // Journal of Experimental Botany. — 2016. — Vol. 67. — № 17. — P. 4979-4991.
68. Novel Insights into miRNA regulation of storage protein biosynthesis during wheat caryopsis development under drought stress / X. Y. Chen, Y. Yang, L. P. Ran et al. // Front Plant Sci. — 2017. — Vol. 8. — P.1707.
69. Host-induced gene silencing of an essential chitin synthase gene confers durable resistance to Fusarium head blight and seedling blight in wheat / W. Cheng, X.-S. Song, H.-P. Li et al. // Plant Biotechnol J. — 2015. — Vol. 13. — № 9. — P.1335-1345.
70. Interactive effects of salt stress and Pseudomonas syringae pv. lachrymans infection in cucumber: involvement of antioxidant enzymes, abscisic acid and salicylic acid / J. Chojak-Kozniewska, A. Linkiewicz, S. Sowa et al. // Environ Exp Bot. — 2017. — Vol. 136. — P.9-20.
71. Colombo, M. Biogenesis, secretion, and intercellular interactions of exosomes and other extracellular vesicles / M. Colombo, G. Raposo, C. Thery // Annu Rev Cell Dev Biol. — 2014. — Vol. 30. — № 1. — P.255-289.
72. Enzymic adaptation of cereal pathogens to the monocotyledonous primary wall / R. M. Cooper, D. Longman, A. Campbell, M. Henry, P. E. Lees // Physiological and Molecular Plant Pathology. — 1988. — № 32. — P.33-47.
73. Physiological roles of glutathione-S-transferases in soybean root nodules / D. A. Dalton, C. Boniface, Z. Turner et al. // Plant Physiol. — 2009. — Vol. 150. — № 1. — P.521-530.
74. Field evaluation of fungal competitors of Fusarium culmorum and F. graminearum, causal agents of ear blight of winter wheat, for control of mycotoxin production in grain / W. A. J. M. Dawson, M. Jestoi, A. Rizzo, P.
Nicholson, G. L. Bateman // Biocontrol Sci. Technol. — 2004. — № 14. — P.783-799.
75. De Souza, N. Off-targets in RNAi screens / N. De Souza // Nat Methods. — 2014. — Vol. 11. — № 5. — P.480.
76. Small RNAs from the plant pathogenic fungus Sclerotinia sclerotiorum highlight host candidate genes associated with quantitative disease resistance / M. Derbyshire, M. Mbengue, M. Barascud et al. // Mol Plant Pathol.
— 2019. — Vol. 20. — № 9. — P.1279-1297.
77. Desjardins, A. E. Molecular biology of Fusarium mycotoxins / A. E. Desjardins, R. H. Proctor // Int J Food Microbiol. — 2007. — № 119. — P.47-50.
78. Protective mechanisms involving enhanced mitochondrial functions and mitophagy against T-2 toxin-induced toxicities in GH3 cells / H. Deyu, C. Luqing, L. Xianglian, G. Pu, L. Qirong, W. Xu, Y. Zonghui // Toxicol Lett. — 2018. — № 295. — P.41-53.
79. Diamond, H. Preliminary studies on biological control of Fusarium ear blight complex of wheat / H. Diamond, B. M. Cooke // Crop Prot.
— 2003. — № 22 — P.99-107.
80. Ding, B. The Biology of Viroid-Host Interactions / B. Ding // Annu Rev Phytopathol. 2009. — № 47. — P.105-131.
81. Resistance to hemi-biotrophic F. graminearum infection is associated with coordinated and ordered expression of diverse defense signaling pathways / L. Ding, H. Xu, H. Yi, L. Yang, Z. Kong, L. Zhang, S. Xue, H. Jia, Z. Ma // PloS ONE. — 2011. — № 6. — e19008.
82. Doohan, F. M. Influence of climatic factors on Fusarium species pathogenic to cereals / F. M. Doohan, J. M. Brennan, B. M. Cooke // European Journal of Plant Pathology. — 2003. — № 109. — P.755-68.
83. Environmental fate of double-stranded RNA in agricultural soils / S. Dubelman, J. Fischer, F. Zapata et al. // PLoS One. 2014. — Vol. 9. — № 3. — e93155.
84. Identification and molecular characterization of a trans-acting small interfering RNA producing locus regulating leaf rust responsive gene expression in wheat (Triticum aestivum L.) / S. Dutta, D. Kumar, S. Jha et al. // Planta. — 2017. — Vol. 246. — № 5. — P.939-957.
85. Escriva, L. In vivo toxicity studies of Fusarium mycotoxins in the last decade: a review / L. Escriva, G. Font, L. Manyes // Food and Chemical Toxicology. — 2015. — № 78.— P.185-206.
86. Impact of trichothecenes on Fusarium head blight [Fusarium graminearum] development in spring wheat (Triticum aestivum) / F. Eudes, A. Comeau, S. Rioux, J. Collin // Canadian Journal of Plant Pathology. — 2001. — Vol. 23. — № 3. — P.318-322.
87. The critical role of p16/Rb pathway in the inhibition of GH3 cell cycle induced by T-2 toxin / Z. Fatima, P. Guo, D. Huang, Q. Lu, Q. Wu, M. Dai, G. Chen, D. Peng, Y. Tao, M. Ayub, M. T. ul Qamar, M. W. Ali, X. Wang, Z. Yuan // Toxicology. — 2018. — № 400. — P.28-39.
88. Exploration of microRNAs and their targets engaging in the resistance interaction between wheat and stripe rust / H. Feng, B. Wang, Q. Zhang et al. // Front Plant Sci. — 2015. — № 6.
89. Chemical activation of the ethylene signaling pathway promotes Fusarium graminearum resistance in detached wheat heads / N. A. Foroud, R. Pordel, R. K. Goyal, D. Ryabova, A. Eranthodi, S. Chatterton, I. Kovalchuk // Phytopathology®. — 2019. — Vol. 109. — № 5. — P.796-803.
90. Foroud, N. A. Trichothecenes in cereal grains / N. A. Foroud, F. Eudes // Int. J. Mol. Sci. — 2009. — № 10. — P.147-173.
91. Expression of Magnaporthe grisea avirulence gene ACE1 is connected to the initiation of appressorium-mediated penetration / I. Fudal, J. Collemare, H. U. Bohnert et al. // Eukaryot Cell. — 2007. — Vol. 6. — № 3. — P.546-554.
92. Bacterially expressed dsRNA protects maize against SCMV infection / D. Gan, J. Zhang, H. Jiang et al. // Plant Cell Rep. — 2010. — Vol. 29. — № 11. — P.1261-1268.
93. Gardiner, D. M. Nutrient profiling reveals potent inducers of trichothecene biosynthesis in Fusarium graminearum / D. M. Gardiner, K. Kazan, J. M. Manners // Fungal Genet. Biol. — 2009. — Vol. 46. — P.604-613.
94. TaCPK2-A, a calcium-dependent protein kinase gene that is required for wheat powdery mildew resistance enhances bacterial blight resistance in transgenic rice / S. Geng, A. Li, L. Tang, L. Yin, L. Wu et al. // J. Exp. Bot. —2013. — № 64. — P.3125-3136.
95. Sorting of Drosophila small silencing RNAs partitions microRNA strands into the RNA interference pathway / M. Ghildiyal, J. Xu, H. Seitz et al. // RNA. — 2010. — Vol. 16. — № 1. — P.43-56.
96. Higher Fusarium toxin accumulation in grain of winter triticale lines inoculated with Fusarium culmorum as compared with wheat / T. Goral, H. Wisniewska, P. Ochodzki, D. Walentyn-Goral // Toxins. — 2016. — № 8. — 301 p.
97. Relationship between Fusarium Head Blight, Kernel Damage, Concentration of Fusarium Biomass, and Fusarium Toxins in Grain of Winter Wheat Inoculated with Fusarium culmorum / H. Wisniewska, P. Ochodzki, L. K. Nielsen, D. Walentyn-Goral, L. St?pien //Toxins (Basel). — 2018. — № 11 (1). — P.2.
98. Brain damage and neurological symptoms induced by T-2 toxin in rat brain / P. Guo, A. Liu, D. Huang, Q. Wu, Z. Fatima, Y. Tao, G. Cheng, X. Wang, Z. Yuan // Toxicol Lett. — 2018. — № 286. — P.96-107.
99. Effect of fungicides on the development of Fusarium head blight, yield and deoxynivalenol accumulation in wheat inoculated under field conditions with Fusarium graminearum and Fusarium culmorum / M.
Haidukowski, M. Pascale, G. Perrone, D. Pancaldi, C. Campagna, A. Visconti // J. Sci. Food Agric. — 2004. — № 85. — P.191-198.
100. Fusarium graminearum arabinanase (Arb93B) enhances wheat Head Blight susceptibility by suppressing plant immunity / G. Hao, S. McCormick, M. M. Vaughan, T. A. Naumann, H.-S. Kim, R. Proctor, A. Kelly, T. J. Ward // Molecular Plant-Microbe Interactions®. — 2019. — Vol. 32. — № 7. — P.888-898.
101. Possible role of trichothecene mycotoxins in virulence of Fusarium graminearum on maize / L. J. Harris, A. E. Desjardins, R. D. Plattner, P. Nicholson, G. Butler, J. C. Young, G. Weston, R. H. Proctor and T. M. Hohn // Plant Disease. — 1999. — Vol. 83. — № 10. — P.954-960.
102. Virus-induced gene silencing-based functional characterization of genes associated with powdery mildew resistance in barley / I. Hein, M. Barciszewska-Pacak, K. Hrubikova, S. Williamson, M. Dinesen et al. // Plant Physiol. — 2005. — № 138. — P.2155-2164.
103. Hohmann, U. The structural basis of ligand perception and signal activation by receptor kinases / U. Hohmann, K. Lau, M. Hothorn // Annu Rev Plant Biol. — 2017. — Vol. 68. — № 1. — P.109-137.
104. Hohn, T. M. Isolation and gene disruption of the Tox5 gene encoding trichodiene synthase in Gibberella pulicaris / T. M. Hohn, A. E. Desjardins // Mol. Plant-Microbe Interact. — 1992. — Vol. 5. — P.249- 256.
105. Inheritance of resistance to Fusarium head blight in three European winter wheat populations / J. Holzapfel, H. Voss, T. Miedaner, V. Korzun, J. Häberle, G. Schweizer, V. Mohler, G. Zimmermann, L. Hartl // Theor Appl Genet. — 2008. — № 117. — P.1119-1128.
106. Barley stripe mosaic virus-induced gene silencing in a monocot plant / S. Holzberg, P. Brosio, C. Gross, G. P. Pogue // Plant J. — 2002. — № 30. — P.315-327.
107. Hope, R. Comparison of environmental profiles for growth and deoxynivalenol production by Fusarium culmorum and F. graminearum on
wheat grain / R. Hope, D. Aldred, N. Magan // Lett Appl Microbiol. — 2005. — № 40 (4). — P.295-300.
108. Hope, R. Two dimensional environmental profiles of growth, deoxynivalenol and nivalenol production by Fusarium culmorum on a wheat-based substrate / R. Hope, N. Magan // Lett. Appl. Microbiol. — 2003. — № 37. — P.70-74.
109. Horevaj, P. Resistance in winter wheat lines to initial infection and spread within spikes by deoxynivalenol and nivalenol chemotypes of Fusarium graminearum / P. Horevaj, L. Gale, E. Milus // Plant Dis. — 2011. — № 95. — P.31-37.
110. Hu, P. Functional contribution of chorismate synthase, anthranilate synthase, and chorismate mutase to penetration resistance in barley-powdery mildew interactions / P. Hu, Y. Meng, R. P. Wise // Molecular Plant-Microbe Interactions. — 2009. — № 22. — P.311-320.
111. Huang, C. Utilization of wheat spike culture to assess Fusarium head blight disease progression and mycotoxin accumulation / C. Huang, P. Manu, R. N. Chibbar // Canadian Journal of Plant Pathology. — 2019. — № 42.
112. The epigenetic mechanisms in Fusarium mycotoxins induced toxicities / D. Huang, L. Cui, A. Sajid, F. Zainab, Q. Wu, X. Wang, Z. Yuan // Food and Chemical Toxicology. — 2019. — № 123. — P.595-601.
113. Engineering broad root-knot resistance in transgenic plants by RNAi silencing of a conserved and essential root-knot nematode parasitism gene / G. Huang, R. Allen, E. L. Davis et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2006. — Vol. 103. — № 39. — P.14302-14306. https://doi.org/10.1073/pnas.0604698103.
114. Huang, L. BSMV-Induced Gene Silencing Assay for Functional Analysis of Wheat Rust Resistance / L. Huang // Wheat Rust Diseases Methods and Protocols. — 2017. — P.257-264.
115. Reaction of some wheat and triticale genotypes to toxins, culture filtrates and cultures of Fusarium. In vivo screening and the relation
between results obtained in vivo and in vitro / M. Ittu, I. Hagima, I. Moraru, F. Raducanu // Theor. Appl. Genetics. — 1995. — № 27. — P. 1-13.
116. Plant-mediated gene silencing restricts growth of the potato late blight pathogen Phytophthora infestans / S. N. Jahan, A. K. M. Asman, P. Corcoran et al. // J Exp Bot. — 2015. — Vol. 66. — № 9. — P.2785-2794.
117. Jones, R. K. Assessments of Fusarium head blight of wheat and barley in response to fungicide treatment / R. K. Jones // Plant Dis. — 2000. — № 84. — P.1021-1030.
118. Kang, Z. Cytology and ultrastructure of the infection of wheat spikes by Fusarium culmorum / Z. Kang, H. Buchenauer // Mycol. Res. — № 104 (2000). — P.1083-1093.
119. Double-stranded RNA uptake through topical application, mediates silencing of five CYP4 genes and suppresses insecticide resistance in Diaphorina citri / N. Killiny, S. Hajeri, S. Tiwari et al. // PLoS One. — 2014. — Vol. 9. — № 10. — e110536.
120. Kim, H.-K. Evaluation of potential reference genes for quantitative RT-PCR analysis in Fusarium graminearum under different culture conditions / H.-K. Kim, S.-H. Yun // The Plant Pathology Journal. — 2011. — Vol. 27. — № 4.
121. Kim, V. N. Biogenesis of small RNAs in animals / V. N. Kim, J. Han, M. C. Siomi // Nat Rev Mol Cell Biol. — 2009. — Vol. 10. — № 2. — P.126-139.
122. Biotransformation of the mycotoxin deoxynivalenol in Fusarium resistant and susceptible near isogenic wheat lines / B. Kluger, C. Bueschl, M. Lemmens, H. Michlmayr, A. Malachova, A. Koutnik, I. Maloku, F. Berthiller, G. Adam, R. Krska, R. Schuhmacher // PLoS One. — 2015. — № 10. — e0119656.
123. An RNAi-Based Control of Fusarium graminearum infections through spraying of long dsRNAs involves a plant passage and is controlled by
the fungal silencing machinery / A. Koch, D. Biedenkopf, A. Furch et al. // PLoS Pathog. 2016. — № 12 (10). — P.e1005901.
124. Host-induced gene silencing of cytochrome P450 lanosterol C14a-demethylase-encoding genes confers strong resistance to Fusarium species / A. Koch, N. Kumar, L. Weber et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2013. —№ 110. — P.19324-19329.
125. Exogenous application of double-stranded RNA molecules from TMV p126 and CP genes confers resistance against TMV in tobacco / N. C. Konakalla, A. Kaldis, M. Berbati et al. // Planta. — 2016. — Vol. 244. — № 4. — P.961-969.
126. Kurek, E. Rye (Secale cereale) growth promotion by Pseudomonas fluorescens strains and their interactions with Fusarium culmorum under various soil conditions / E. Kurek, C. S. Jaroszuk, J. Z. Shtssls // Biol. Control. — 2003. — № 26. — P.48-56.
127. Kusch, S. Small RNAs from cereal powdery mildew pathogens may target host plant genes / S. Kusch, L. Frantzeskakis, H. Thieron et al// Fungal Biol. — 2018. — Vol. 122. — № 11. — P.1050-1063.
128. Lacey, J. Effects of infection time and moisture on development of ear blight and deoxynivalenol production by Fusarium spp. in wheat / J. Lacey, G. L. Bateman, C. J. Mirocha // Ann Appl Biol. — 1999. — № 134. — P.277- 283.
129. Lam, E. Programmed cell death, mitochondria and the plant hypersensitive response / E. Lam, N. Kato, M. Lawton // Nature. — 2001. — № 411. — P.848-853.
130. Lamb, C. The oxidative burst in plant disease resistance / C. Lamb, R. Dixon // Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology. — 1997. — № 48. — P.251-275.
131. Translocation of sickle cell erythrocyte microRNAs into Plasmodium falciparum inhibits parasite translation and contributes to malaria
resistance / G. LaMonte, N. Philip, J. Reardon et al. // Cell Host Microbe. — 2012. — Vol. 12. — № 2. — P.187-199.
132. Langevin, F. The effect of trichothecenes produced by Fusarium graminearum during Fusarium head blight development in six cereal species / F. Langevin, F. Eudes, A. Comeau // Eur. J. Plant Pathol. — 2004. — № 110. — P.735-746.
133. Laurie, J. D. Hallmarks of RNA silencing are found in the smut fungus Ustilago hordei but not in its close relative Ustilago maydis / J. D. Laurie, R. Linning, G. Bakkeren // Curr Genet. — 2008. — № 53. — P.49-58.
134. Diverse pathways generate microRNA-like RNAs and Dicer-independent small interfering RNAs in fungi / H.-C. Lee, L. Li, W. Gu et al. // Mol Cell. — 2010. — № 38. — P.803-814.
135. Lee, W.-S. Barley stripe mosaic virus-mediated tools for investigating gene function in cereal plants and their pathogens: virus-induced gene silencing, host-mediated gene silencing, and virus-mediated overexpression of heterologous protein / W.-S. Lee, K. E. Hammond-Kosack, K. Kanyuka // Plant Physiol. — 2012. — Vol. 160. — № 2. — P.582-590.
136. Lee, W.-S. Virus induced gene silencing (VIGS) for functional analysis of wheat genes involved in Zymoseptoria tritici susceptibility and resistance / W.-S. Lee, J. J. Rudd, K. Kanyuka // Fungal Genetics and Biology. — 2015. — № 79. — P.84-88.
137. The effect of inoculation treatment and long-term application of moisture on Fusarium head blight symptoms and deoxynivalenol contamination in wheat grains / M. Lemmens, H. Buerstmayr, R. Krska, R. Schuhmacher, H. Grausgruber, P. Ruckenbauer // Eur. J. Plant Pathol. — 2004. — № 110. — P.299-308.
138. Mobile small RNAs regulate genome-wide DNA methylation / M. G. Lewsey, T. J. Hardcastle, C. W. Melnyk et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2016. — Vol. 113. — № 6. — P.E801-E810. https://doi.org/10.1073/pnas.1515072113.
139. Small dsRNAs induce transcriptional activation in human cells / L.-C. Li, S. T. Okino, H. Zhao et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. — 2006. — Vol. 103. — № 46. — P.17337-17342.
140. Rapid mini-preparation of fungal DNA for PCR / D. Liu, S. Coloe, R. Baird, J. Pederson // J Clin Microbiol. — 2000. — Vol. 38. — № 1. — P.471.
141. Fitness of three chemotypes of Fusarium graminearum species complex in major winter wheat-producing areas of China / Y. Y. Liu, H. Y. Sun, W. Li, Y. L. Xia, Y. Y. Deng, A. X. Zhang, H. G. Chen // PLoS ONE. — 2017. — № 12.
142. Characterization of Fusarium spp. isolates by PCR-RFLP analysis of the intergenic spacer region of the rRNA gene (rDNA) / A. Llorens, M. J. Hinojo, R. Mateo, M. T. Gonzalez-Jaen, F. M. Valle-Algarra, A. Logrieco, M. Jimenez // Int. J. Food Microbiol. — 2006. — № 106. — P.287-306.
143. Fusarium graminearum: pathogen or endophyte of North American grasses? / L. A. Lofgren, N. R. LeBlanc, A. K. Certano et al. // New Phytol. — 2018. — № 217 (3). — P.1203-1212. https://doi.org/10.1111/nph.14894.
144. A perspective on the measurement of time in plant disease epidemiology / D. J. Lovell, S. J. Powers, S. J. Welham, S. R. Parker // Plant Pathology. — 2004. — № 53. — P.706-713.
145. Potential of fungal antagonists for biocontrol of Fusarium spp. in wheat and maize through competition in crop debris / L. Luongo, M. Galli, L. Corazza, E. Meekes, L. De Haas, C. L. Van der Plas, J. Kohl // Biocontrol Sci. Technol. — 2005. — № 15. — P.229-242.
146. Magan, N. Effect of water activity, temperature and substrate on interactions between field and storage fungi / N. Magan, J. Lacey // Trans Br Mycol Soc — 1984. — № 82. — P.83-93.
147. Involvement of trichothecenes in fusarioses of wheat, barley and maize evaluated by gene disruption of the trichodiene synthase (TRI5) gene in three field isolates of different chemotype and virulence / F. J. Maier, T. Miedaner, B. Hadeler, A. Felk, S. Salomon, M. Lemmens, H. Kassner, W. Schafer // Mol Plant Pathol. — 2006. — Vol. 7. — № 6. — P.449-461.
148. Silencing a cotton bollworm P450 monooxygenase gene by plant-mediated RNAi impairs larval tolerance of gossypol / Y.-B. Mao, W.-J. Cai, J.-W. Wang et al. // Nat Biotechnol. — 2007. — Vol. 25. — № 11. — P.1307-1313.
149. Martins, M. L. Influence of water activity, temperature and incubation time on the simultaneous production of deoxynivalenol and zearalenone in corn (Zea mays) by Fusarium graminearum / M. L. Martins, H. M. Martins // Food Chemistry. — 2002. — № 79. — P.315-318.
150. Matthies, A. Effects of tebuconazole (Folicur) and prochloraz (Sportak) treatments on Fusarium head scab development, yield and deoxynivalenol (DON) content in grains of wheat following artificial inoculation with Fusarium culmorum / A. Matthies, H. Buchenauer // J. Plant Dis. Prot. — 2000. — № 107. — P.33-52.
151. A lipid transfer protein increases the glutathione content and enhances Arabidopsis resistance to a trichothecene mycotoxin / J. E. McLaughlin, M. A. Bin-Umer, T. Widiez, D. Finn, S. McCormick, N. E. Tumer // PLoS ONE. — 2015. — № 10. — e0130204.
152. H2O2 plays different roles in determining penetration failure in three diverse plant-fungal interactions / D. G. Mellersh, I. V. Foulds, V. J. Higgins, M. Heath // The Plant Journal. — 2002. — № 29. — P.257-268.
153. Genome wide analysis of fatty acid desaturation and its response to temperature / G. N. Menard, J. M. Moreno, F. M. Bryant et al. // Plant Physiol. — 2017. — Vol. 173. — № 3. — P.1594-1605.
154. Meng, Y. Blufensinl negatively impacts basal defense in response to barley powdery mildew / Y. Meng, M. J. Moscou, R. P. Wise // Plant Physiology. — 2009. — № 149. — P.271-285.
155. Chromosomal location of Fusarium head blight resistance genes and analysis of the relationship between resistance head blight and brown foot rot / A. Mentewab, H. N. Rezanoor, N. Gosman, A. J. Worland, P. Nicholson // Plant Breeding — 2000. — № 119. — P.15-20.
156. Breeding strategies against FHB in winter wheat and their relation to type I resistance / Á. Mesterházy, B. Tóth, T. Bartók, M. Varga // Cereal Res. Commun. — 2008. — № 36. — P.37-43.
157. Mesterházy, Á. Role of deoxynivalenol in aggressiveness of Fusarium graminearum and F. culmorum and in resistance to Fusarium head blight / Á. Mesterházy // Eur. J. Plant Pathol. — 2002. — № 108. — P.675-684.
158. Sorting of small RNAs into Arabidopsis Argonaute Complexes is directed by the 5'-terminal nucleotide / S. Mi, T. Cai, Y. Hu et al. // Cell. — 2008. — Vol. 133. — № 1. — P.116-127.
159. Estimation of deoxynivalenol (DON) content by symptom rating and exoantigen content for resistance selection in wheat and triticale / T. Miedaner, N. Heinrich, B. Schneider, G. Oettler, S. Rohde, F. Rabenstein // Euphytica. — 2004. — № 139. — P.123-132.
160. Mittelbrunn, M. Intercellular communication: diverse structures for exchange of genetic information / M. Mittelbrunn, F. Sánchez-Madrid // Nat Rev Mol Cell Biol. — 2012. — Vol. 13. — № 5. — P.328-335.
161. Unidirectional transfer of microRNA-loaded exosomes from T-cells to antigen-presenting cells / M. Mittelbrunn, C. Gutiérrez-Vázquez, C. Villarroya-Beltri et al. // Nat Commun. — 2011. — Vol. 2. — № 1.
162. Clay nanosheets for topical delivery of RNAi for sustained protection against plant viruses / N. Mitter, E. A. Worrall, K. E. Robinson et al. // Nat Plants. — 2017. — Vol. 3. — № 2.
163. Mittler, R. ROS are good / R. Mittler // Trends Plant Sci. — 2017. — Vol. 22. — № 1. — P.11-19.
164. Moller, I. Oxidative modifications to cellular components in plants / I. Moller // Annual Review of Plant Biology. — 2007. — № 58. — P.459-481.
165. Small silencing RNAs in plants are mobile and direct epigenetic modification in recipient cells / A. Molnar, C. W. Melnyk, A. Bassett et al. // Science. — 2010. — № 328. — P.872-875.
166. Moretti, A. Mycotoxins: An Underhand Food Problem / A. Moretti, A. F. Logrieco, A. Susca // Mycotoxigenic Fungi: Methods and Protocols. — 2017. — P.3-12.
167. Mueth, N. A. Small RNAs from the wheat stripe rust fungus (Puccinia striiformis f. sp. tritici) / N. A. Mueth, S. R. Ramachandran, S. H. Hulbert // BMC Genomics. — 2015. — Vol. 16. — № 1.
168. Characterization of Fusarium culmorum isolates by mycotoxin production and aggressiveness to winter wheat / J. W. Muthomi, A. Schuetze, H. W. Dehne, E. W. Mutitu, E. C. Oerke // J. Plant Dis. Prot. — 2000. — № 107. — P.113-123.
169. Pathogenesis-related proteins and their genes in cereals / S. Muthukrishnan, G. H. Liang, H. N. Trick et al. // Plant Cell Tissue Organ Cult. — 2001. — Vol. 64.
170. Nicolás, F. E. RNA interference in fungi: retention and loss / F. E. Nicolás, V. Garre // Microbiol Spectr. — 2016. — Vol. 4. — № 6.
171. Synthetic biology approach for plant protection using dsRNA / A. Niehl, M. Soininen, M. M. Poranen et al. // Plant Biotechnol J. — 2018. — № 16 (9). — P.1679-1687.
172. Nirenberg, H. I. A simplified method for identifying Fusarium spp. occurring on wheat / H. I. Nirenberg // Canadian Journal of Botany. — 1981. — Vol. 59. — № 9. — P.1599-1609.
173. HIGS: host-induced gene silencing in the obligate biotrophic fungal pathogen Blumeria graminis / D. Nowara, A. Gay, C. Lacomme et al. // Plant Cell. — 2010. — Vol. 22. — № 9. — P.3130-3141.
174. Nunes, C. C. Host-induced gene silencing: a tool for understanding fungal host interaction and for developing novel disease control strategies / C. C. Nunes, R. A. Dean //Mol Plant Pathol. — 2012. — Vol. 13. — № 5. — P.519-529.
175. Microbial and volatile profiling of soils suppressive to Fusarium culmorum of wheat / A. Ossowicki, V. Tracanna, M. L. C. Petrus, G. van Wezel, J. M. Raaijmakers, M. H. Medema, P. Garbeva // Proc. R. Soc. — 2020. —Vol. 287. — № 1921. http://doi.org/10.1098/rspb.2019.2527.
176. Pak, J. Distinct populations of primary and secondary effectors during RNAi in C. elegans / J. Pak, A. Fire // Science. — 2007. — Vol. 315. — P.241-244.
177. Pereyra, S. A. Survival and inoculum production of Gibberella zeae in wheat residue / S. A. Pereyra, R. Dill-Macky // Plant Dis. — 2004. — № 88. — P.724-730.
178. Pinton, P. Effect of deoxynivalenol and other type B trichothecenes on the intestine: a review / P. Pinton, I. Oswald // Toxins. — 2014. — № 6. — P.1615-1643.
179. Detoxification of the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol by a UDP-glucosyltransferase from Arabidopsis thaliana / B. Poppenberger, F. Berthiller, D. Lucyshyn, T. Sieberer, R. Schuhmacher, R. Krska, K. Kuchler, J. Glössl, C. Luschnig, G. Adam // J Biol Chem. — 2003. — № 278. — P.47905-47914.
180. Topically applied AaeIAP1 double-stranded RNA kills female adults of Aedes aegypti / J. W. Pridgeon, L. M. Zhao, J. J. Becnel et al. // J Med Entomol. — 2008. — Vol. 45. — № 3. — P.414-420.
181. Oomycete pathogens encode RNA silencing suppressors / Y. L. Qiao, L. Liu, Q. Xiong et al. // Nature Genetics. — 2013. — № 45. — P.330-333.
182. Qutob, D. Transgenerational gene silencing causes gain of virulence in a plant pathogen / D. Qutob, B. P. Chapman, M. Gijzen // Nat Commun. — 2013. — Vol. 4. — № 1.
183. Challenges and progress towards understanding the role of effectors in plant-fungal interactions / M. Rafiqi, J. G. Ellis, V. A. Ludowici et al. // Curr Opin Plant Biol. — 2012. — Vol. 15. — № 4. — P.477-482.
184. Physiological stressors and invasive plant infections alter the small RNA transcriptome of the rice blast fungus, Magnaporthe oryzae / V. Raman, S. A. Simon, A. Romag et al. // BMC Genomics. — 2013. — Vol. 14. — № 1. — P.326.
185. Ramirez, L. Impact of environmental factors on growth and deoxynivalenol production by Fusarium graminearum isolates from Argentinian wheat / L. Ramirez, S. Chulze, N. Magan // Crop Prot. — 2004. — № 23. — P.117-125.
186. Virus-induced gene silencing in the culinary ginger (Zingiber officinale): An effective mechanism for down-regulating gene expression in tropical monocots / T. Renner, J. Bragg, H. E. Driscoll, J. Cho, A. O. Jackson et al. // Mol Plant. — 2009. — № 2. — P.1084-1094.
187. Rotter, B. A. Toxicology of deoxynivalenol (vomitoxin) / B. A. Rotter, D. B. Prelusky, J. J. Pestka // J. Toxicol. Environ. Health. — 1996. — № 48. — P.1-34.
188. Ryu, D. Effect of cycling temperatures on the production of deoxynivalenol and zearalenone by Fusarium graminearum NRRL 5883 / D. Ryu, L. B. Bullerman // J Food Prot — 1999. — № 62. — P.1451-1455.
189. San Miguel, K. The next generation of insecticides: dsRNA is stable as a foliar-applied insecticide / K. San Miguel, J. G. Scott // Pest Manag
Sci. — 2016. — Vol. 72. — № 4. — P.801-809. https://doi.org/10.1002/ps.4056.
190. The effects of the loss of TIP1;1 and TIP1;2 aquaporins in Arabidopsis thaliana / M. D. Schussler, E. Alexandersson, G. P. Bienert et al. // Plant J. — 2008. — Vol. 56. — P.756-767. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03632.x.
191. Development of a virus-induced gene-silencing system for hexaploid wheat and its use in functional analysis of the Lr21-mediated leaf rust resistance pathway / S. R. Scofield, L. Huang, A. S. Brandt, B. S. Gill // Plant Physiology. — 2005. — № 138. — P.2165-2173.
192. MicroRNAs from the parasitic plant Cuscuta campestris target host messenger RNAs / S. Shahid, G. Kim, N. R. Johnson et al. // Nature. — 2018. — Vol. 553. — № 7686. — P.82-85.
193. Characterization of small RNAs and their targets from Fusarium oxysporum infected and noninfected cotton root tissues / U. M. Shapulatov, Z. T. Buriev, M. Ulloa et al. // Plant Mol Biol Report. — 2016. — Vol. 34. — № 3. — P.698-706.
194. Sharma, R. P. Trichothecences / R. P. Sharma, Y. W. Kim. — U. S. A.: CRC Press, Inc., 1991. — P.339-359.
195. Comparative microbiome analysis of a Fusarium wilt suppressive soil and a Fusarium wilt conducive soil from the Chateaurenard region / K. Siegel-Hertz, V. Edel-Hermann, E. Chapelle, S. Terrat, J. M. Raaijmakers, C. Steinberg // Front. Microbiol. — 2018. — Vol. 9. — 568 p.
196. Comparative analysis of double-stranded RNA degradation and processing in insects / I. K. Singh, S. Singh, K. Mogilicherla et al. // Sci Rep. — 2017. — Vol. 7. — № 1.
197. Secondary amplification of siRNA machinery limits the application of spray-induced gene silencing / X.-S. Song, K.-X. Gu, X.-X. Duan at al. // Mol Plant Pathol. — 2018. — № 19 (12). — P.2543-2560.
198. A biochemical framework for RNA silencing in plants / G. Tang, B. J. Reinhart, D. P. Bartel et al. // Genes Dev. — 2003. — Vol. 17. — № 1. — P.49-63.
199. Potential use of machine learning methods in assessment of Fusarium culmorum and F. proliferatum growth and mycotoxin production in treatments with antifungal agents / A. Tarazona, E. M. Mateo, J. V. Gómez, D. Romera, F. Mateo // Fungal Biology.
200. Tenllado, F. Double-stranded RNA-mediated interference with plant virus infection / F. Tenllado, J. R. Diaz-Ruiz // J Virol. — 2001. — Vol. 75. — № 24. — P.12288-12297.
201. Transient expression of homologous hairpin RNA causes interference with plant virus infection and is overcome by a virus encoded suppressor of gene silencing / F. Tenllado, D. Barajas, M. Vargas et al. // Mol Plant Microbe Interact. — 2003. — Vol. 16. — № 2. — P.149-158.
202. Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells / H. Valadi, K. Ekstrom, A. Bossios et al. // Nat Cell Biol. — 2007. — Vol. 9. — № 6. — P.654-659.
203. Detailed analysis of the expression of an alpha-gliadin promoter and the deposition of alpha-gliadin protein during wheat grain development / T. W. J. M Van Herpen, M. Riley, C. Sparks et al. //Ann Bot. — 2008. — Vol. 102. — № 3. — P.331-342.
204. The action of Argonaute1 in the miRNA pathway and its regulation by the miRNA pathway are crucial for plant development / H. Vaucheret, F. Vazquez, P. Crété et al. // Genes Dev. — 2004. — Vol. 18. — № 10. — P. 1187—1197.
205. Recognition of an Avr3a homologue plays a major role in mediating nonhost resistance to Phytophthora capsici in Nicotiana species / J. C. Vega-Arreguin, A. Jalloh, J. I. Bos et al. // Mol Plant Microbe Interact. — 2014. — Vol. 27. — № 8. — P.770-780.
206. Production of vomitoxin on corn by Fusarium graminearum NRRL 5883 and Fusarium roseum NRRL 6101 / R. F. Versonder, J. J. Ellis, W. F. Kwolek, D. J. DeMerini // Appl. Environ. Microbiol. — 1982. — № 43. — P.967-970.
207. Evidence for small RNAs homologous to effector-encoding genes and transposable elements in the oomycete Phytophthora infestans / R. R. Vetukuri, A. K. M. Asman, C. Tellgren-Roth et al. // PLoS One. — 2012. — Vol. 7. — № 12. — e51399.
208. Von der Ohe, C. Competitive aggressiveness in binary mixtures of Fusarium graminearum and F. culmorum isolates inoculated on spring wheat with highly effective resistance QTL / C. Von der Ohe, T. Miedaner // J. Phytopathol. — 2010. — P.410.
209. Wagacha, J. M. Fusarium culmorum: infection process, mechanisms of mycotoxin production and their role in pathogenesis in wheat / J. M. Wagacha, J. W. Muthomi. // Crop Protection. — 2007. — № 26. — P.877-885.
210. Variation among isolates of Fusarium graminearum associated with Fusarium head blight in North Carolina / S. Walker, S. Leath, W. Hagler, J. Murphy // Plant Dis. — 2001. — № 85. — P.404-410.
211. Puccinia striiformis f. sp. tritici microRNA-like RNA 1 (Pst-milR1), an important pathogenicity factor of Pst, impairs wheat resistance to Pst by suppressing the wheat pathogenesis-related 2 gene / B. Wang, Y. Sun, N. Song et al. // New Phytol. — 2017. — № 215. — P.338-350.
212. Molecular analysis of common wheat genes encoding three types of cytosolic heat shock protein 90 (Hsp90): functional involvement of cytosolic Hsp90s in the control of wheat seedling growth and disease resistance / G.-F. Wang, X. Wei, R. Fan, H. Zhou et al. // New Phytol. — 2011. — № 191. — P.418-431.
213. Wang, M. Bidirectional cross-kingdom RNAi and fungal uptake of external RNAs confer plant protection / M. Wang, A. Weiberg, F.-M. Lin // Nat Plants. 2016. — Vol. 2. — № 10.
214. Botrytis small RNA Bc-siR37 suppresses plant defense genes by cross-kingdom RNAi / M. Wang, A. Weiberg, E. Dellota et al. // RNA Biol.
— 2017. — Vol. 14. — № 4. — P.421-428.
215. Wang, M. Cross-kingdom RNA trafficking and environmental RNAi for powerful innovative pre- and post-harvest plant protection / M. Wang, N. Thomas, H. Jin // Curr Opin Plant Biol. — 2017. — № 38. — P.133-141.
216. Second-generation sequencing supplies an effective way to screen RNAi targets in large scale for potential application in pest insect control / Y. B. Wang, H. Zhang, H. Li et al. // PLoS One. — 2011. — Vol. 6. — № 4.
— e18644.
217. Regulation of the phytotoxic response of Arabidopsis thaliana to the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol / Y. Wang, H. Yan, Q. Wang, R. Zheng, K. Xia, Y. Liu // Journal of Integrative Agriculture. — 2020. — Vol. 19.
— № 3. — P.759-767.
218. Weiberg, A. Conversations between kingdoms: small RNAs / A. Weiberg, M. Bellinger, H. Jin // Curr Opin Biotechnol. — 2015. — № 32.
— P.207-215.
219. Fungal small RNAs suppress plant immunity by hijacking host RNA interference pathways / A. Weiberg, M. Wang, F.-M. Lin et al. // Science.
— 2013. — Vol. 342. — № 6154. — P. 118-123.
220. Fungal small RNAs suppress plant immunity by hijacking host RNA interference pathways / A. Weiberg, M. Wang, F. M. Lin, H. W. Zhao, Z. H. Zhang, I. Kaloshian, H. D. Huang, H. L. Jin // Science. — 2013. — № 342.
— P.118-123.
221. Weiberg, A. Small RNAs — the secret agents in the plant-pathogen interactions / A. Weiberg, H. Jin // Curr Opin Plant Biol. — 2015. — № 26. — P.87-94.
222. Small RNAs: a new paradigm in plant-microbe interactions / A. Weiberg, M. Wang, M. Bellinger et al. // Annu Rev Phytopathol. — 2014. — № 52. — P.495-516.
223. Yang, F. Genome-wide analysis of small RNAs in the wheat pathogenic fungus Zymoseptoria tritici / F. Yang // Fungal Biol. — 2015. — Vol. 119. — № 7. — P.631-640.
224. Yin, C. T. Development of a host-induced RNAi system in the wheat stripe rust fungus Puccinia striiformis f. sp. tritici / C. T. Yin, J. E. Jurgenson, S. H Hulbert // Molecular Plant-Microbe Interactions. — 2011. — № 24. — P.554-561.
225. Production of double-stranded RNA for interference with TMV infection utilizing a bacterial prokaryotic expression system / G. Yin, Z. Sun, N. Liu et al. // Appl Microbiol Biotechnol. — 2009. — Vol. 84. — № 2. — P.323-333.
226. A high throughput Barley stripe mosaic virus vector for virus-induced gene silencing in monocots and dicots / C. Yuan, C. Li, L. Yan, A. O. Jackson, Z. Liu, C. Han, J. Yu, D. Li // PLoS ONE. — 2011. — Vol. 6. — № 10. — P.1-16.
227. Zhang, C. New insights into siRNA amplification and RNAi / C. Zhang, G. Ruvkun // RNA Biol. — 2012. — Vol. 9. — № 8. — P.1045-1049.
228. Cotton plants export microRNAs to inhibit virulence gene expression in a fungal pathogen / T. Zhang, Y.-L. Zhao, J.-H. Zhao et al. // Nat Plants. — 2016. — Vol. 2. — № 10. https://doi.org/10.1038/nplants.2016.153.
229. Differentially expressed proteins associated with Fusarium head blight resistance in wheat / X. Zhang, J. Fu, Y. Hiromasa, H. Pan, G. Bai // PLoS ONE. — 2013. — № 8. — e82079.
230. Genome-wide study of the tomato SlMLO gene family and its functional characterization in response to the powdery mildew fungus Oidium neolycopersici / Z. Zheng, M. Appiano, S. Pavan et al. // Front Plant Sci. — 2016. — Vol. 7. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00380.
231. Molecular analysis of three new receptor-like kinase genes from hexaploid wheat and evidence for their participation in the wheat hypersensitive response to stripe rust fungus infection / H. Zhou, S. Li, Z. Deng, X. Wang, T. Chen et al. // Plant J. — 2007. — № 52. — P.420-434.
232. Silencing PsKPP4, a MAP kinase kinase kinase gene, reduces pathogenicity of the stripe rust fungus / X. Zhu, J. Guo, F. He et al. // Mol Plant Pathol. — 2018. — Vol. 19. — № 12. — P.2590-2602.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А. 1 - Накопление микотоксинов и экспрессия гена ТШ5 при
Вариант обработки, дцТЫ5РНК, мкг/мл
0 48 4,8 0,48 0,048
ДОН среднее 0,00406812 1 0,00190863 3 0,00138278 1 0,00059539 3 0,00108335 55
ДОН стандартн ое отклонени е 0,00129597 42 0,00139406 05 0,00239504 69 0,00084201 29 0,00073065 56
НСР - - - - -
3-А-ДОН среднее 0,11361825 1 0,04416997 5 0,02349921 9 0,00891035 2 0,02215330 1
3-А-ДОН стандартн ое отклонени е 0,01621545 0,03194949 0,03406545 0,01158947 0,02599539
НСР* а б б б б
Экспресси я среднее 1,19816592 0,22604038 0,06152344 0,02806040 0,04917231
Экспресси я стандартн ое отклонени е 0,17415704 0,08518440 0,06564024 0,03302128 0,04529923
НСР** а б б б б
обработке различными концентрациями дцТЫ5РНК
Примечание: * - достоверно при уровне значимости 0,05; ** - достоверно при уровне значимости 0,01
Таблица А.2 - Визуальная оценка фузариоза колоса при заражении вирусной конструкцией, экспрессирующей дцТЫ5РНК
Генотип Вариант обработки Дни после заражения Поражение цветков, среднее, % Стандартное отклонение НСР*
Иволга 1 7 3,00 2,18
Иволга 1 12 6,00 4,60
Иволга 1 16 9,59 8,61
Иволга 1 20 12,25 13,23
Иволга 2 7 6,00 5,94
Иволга 2 12 20,47 14,73
Иволга 2 16 29,47 15,65
Иволга 2 20 39,06 17,47 Ь
Иволга 3 7 5,29 3,46
Иволга 3 12 38,72 26,27
Иволга 3 16 51,44 29,89
Иволга 3 20 68,62 29,49
Злата 1 7 5,00 5,49
Злата 1 12 8,87 6,24
Злата 1 16 13,07 7,50
Злата 1 20 22,33 13,58 с
Злата 2 7 6,31 6,61
Злата 2 12 14,61 9,08
Злата 2 16 21,85 7,64
Злата 2 20 27,15 6,85
Злата 3 7 7,59 7,61
Злата 3 12 40,65 17,93
Злата 3 16 59,65 23,40
Злата 3 20 82,35 19,32 а
Примечание: 1 - ТЫ5-конструкция, 2 - пустой вектор, 3 - контроль, * - достоверно при
уровне значимости 0,01
Таблица А.3 - Экспрессия гена TRI5 при заражении пшеницы вирусной
конструкцией
Генотип Вариант обработки Относительная экспрессия, среднее Стандартное отклонение
Иволга 1 0,499311352666667 0,434890557698071
Иволга 2 0,246833496666667 0,0610400859431818
Иволга 3 0,276129260666667 0,164192567490329
Злата 1 0,580692822692308 0,52065967632356
Злата 2 0,375103967125 0,235042113905743
Злата 3 0,304502782375 0,30386862523874
Примечание: 1 - ТЫ5-конструкция, 2 - пустой вектор, 3 - контроль
Таблица А.4 - Подсчет биомассы К си1тогит и определение экспрессии ТШ5 при нанесении дцТЫ5РНК на отделенные листья пшеницы
Генотип Вариант обработки, дцТШ5РНК, мкг/мл к, среднее к, стандартное отклонение Относительная экспрессия, среднее Экспрессия, стандартное отклонение
Иволга 40 0,19 0,09 0,35 0,29
Иволга 0 12,24 0,89 1,22 0,32
Злата 40 11,89 10,27 0,20 0,12
Злата 0 22,02 21,09 1,13 0,18
Таблица А.5 - Подсчет биомассы Р. си1тогит на отделенных листьях пшеницы сорта Злата при использовании различных концентраций дцРНК
Вариант обработки Я, среднее Я, стандартное отклонение
1 0,3063120547 0,321454610531981
2 0,159298256 0,167887583884053
3 3,7718570105 5,62636137917418
4 0,469087608416667 0,627649775819183
5 10,239266641 15,811386878315
6 3,911222294625 4,63731949688847
Примечание: 1 - 30 мкг/мл дцТЫ5РНК; 2 - 3 мкг/мл; 3 - 0,3 мкг/мл; 4 - 0,03 мкг/мл дцТЫ5РНК; 5 - 30 мкг/мл бактериальной дцРНК; 6 - вода
Таблица А.6 - Определение экспрессии ТШ5 при использовании различных концентраций дцРНК на отделенных листьях пшеницы сорта
Злата
Вариант обработки Относительная экспрессия, среднее Экспрессия, стандартное отклонение
1 0,4739223134 0,568760975101198
2 0,4660512505 0,58559741418641
3 0,142511277666667 0,0724898193454292
4 0,364681934166667 0,351252604480655
5 0,02184152625 0,0179251735515029
6 0,0453152976 0,0562794535419628
Примечание: 1 - 30 мкг/мл дцTRI5РНК; 2 - 3 мкг/мл; 3 - 0,3 мкг/мл; 4 - 0,03 мкг/мл дцТЫ5РНК; 5 - 30 мкг/мл бактериальной дцРНК; 6 - вода
Таблица А. 7 - Визуальная оценка пораженности сорта Злата фузариозом колоса при нанесении различных концентраций дцРНК на колос
пшеницы
Вариант обработки Дни после заражения Поражение цветков, среднее, % Стандартное отклонение НСР*
1 7 1,333333 1,505545
1 14 15,000000 10,488088
1 20 24,000000 17,832555 Ьс
2 7 4,500000 5,958188
2 14 10,833333 5,845226
2 20 20,833333 5,845226 с
3 7 3,000000 5,059644
3 14 7,800000 4,658326
3 20 15,600000 3,781534 с
4 7 4,500000 3,209361
4 14 32,500000 29,283101
4 20 42,500000 33,279123 аЬ
5 7 5,666667 4,633213
5 14 25,833333 21,775368
5 20 49,166667 34,701105 аЬ
6 7 4,500000 6,442049
6 14 35,833333 9,174239
6 20 66,666667 8,164966 а
Примечание: 1 - 30 мкг/мл дцTRI5РНК; 2 - 3 мкг/мл; 3 - 0,3 мкг/мл; 4 - 0,03 мкг/мл дцТЫ5РНК; 5 - 30 мкг/мл бактериальной дцРНК; 6 - вода, * - достоверно при уровне значимости 0,01
Таблица А. 8 - Подсчет биомассы гриба при использовании различных
концентраций дцРНК на колосе пшеницы сорта Злата
Вариант обработки R,среднее к, стандартное отклонение НСР*
1 0,01150840 0,01553285 Ь
2 0,02658904 0,02843937 аЬ
3 0,16059636 0,15659257 а
4 0,14960784 0,27454555 а
5 0,17479643 0,34078893 а
6 0,09755337 0,07309268 а
Примечание: 1 - 30 мкг/мл дцТЫ5РНК; 2 - 3 мкг/мл; 3 - 0,3 мкг/мл; 4 - 0,03 мкг/мл дцТЫ5РНК; 5 - 30 мкг/мл бактериальной дцРНК; 6 - вода, * - достоверно при уровне значимости 0,01
Таблица А.9 - Определение экспрессии ТШ5 при использовании
различных концентраций дцРНК на пшенице сорта Злата
Относительная Стандартное
Вариант обработки экспрессия, среднее отклонение
1 2,8969062 4,2576052
2 1,9878304 2,2047410
3 0,3492743 0,3201817
4 0,3739095 0,2580980
5 0,5278599 0,3641366
6 0,6648891 0,4739184
Примечание: 1 - 30 мкг/мл дцТЫ5РНК; 2 - 3 мкг/мл; 3 - 0,3 мкг/мл; 4 - 0,03 мкг/мл дцТЫ5РНК; 5 - 30 мкг/мл бактериальной дцРНК; 6 - вода
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.