Біологія Х-вірусу картопл - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Біологія Х-вірусу картопл

ля діагностування вірусів у меристематичних тканинах використовували експрес-метод, який полягав в тому, що на сіточки-бленди з формваровою плівкою-основою наносили краплю стерильної дистильованої води, в яку занурювали зрізаною основою меристему різних розмірів (від 66 до 375 мкм). Через 30-40 сек меристеми знімали, а препарат контрастували 2 %-ним ФВК, рН 7,0-7,2. Препарати досліджували в електронному мікроскопі при інструментальному збільшенні 20-25 тисяч разів.

В дослідах по оздоровленню методом культури меристеми в поєднанні з хіміотерапією як модельну систему використовували Х-вірус картоплі, слабо- і сильнопатогенні штами на рослинах картоплі різних сортів (Луговська, Альвара). Провели випробування антифітовірусної дії двох нових синтетичних речовин: АВР1 і АВР2. Ці речовини є похіднимиімідазотриазолу.

Досліджували 2 концентрації нових речовин - 0,1 і 0,05 г/л, використовуючи двофазну дію: у першу фазу витримували частинки зелених пагонів картоплі в рідкому розчині антивірусних речовин протягом 2 діб; у другу фазу виділяли експланти розміром 300 - 500 мкм і висаджували їх на поживне середовище з додаванням АВР.

Як контроль під час порівняння ефективності антивірусної дії використовували антивірусний комплекс, який складався із 2,4-діоксогекса-гідро-1.3,5-триазину (ДГТ), ціаногуанідину і розгалуженого манану (РМ) - полісахариду, виділеного із дріжжів роду Candida sp. (клітинні дріжжові манани).

Проводили комплексне тестування отриманих ліній рослин-регенерантів, використовуючи методи імуноферментного аналізу, електронної мікроскопії і рослин-індикаторів.

Електронномікроскопічні дослідження ультратонких зрізів меристемних тканин картоплі дають певне уявлення про розвиток вірусної інфекції в них, а також можливість виявити деякі деталі механізму розвитку інфекції.

При вивченні меристем досліджували такі питання: характер будови та ультраструктурну організацію клітин меристематичної тканини картоплі по зонах; наявність плазмодесм в клітинах на різних рівнях; розподіл і спосіб локалізації вірусних включень у меристематичних клітинах.

Деталі ультраструктурної організації меристемних клітин були встановлені на прикладі сорту Приєкульська рання. В результаті проведених досліджень серій ультратонких зрізів встановлено, що меристемні тканини в зоні 10-15 мкм від верхівки складаються з клітин без вакуолей, цитоплазма має рівномірний гомогенний матрикс із слабо диференційованими клітинними органелами. Починаючи з зони 20-30 мкм вже спостерігається диференціація клітинних органоїдів. З'являються вакуолі, матрикс ядра більш просвітлений. Характерним для цих ділянок тканин є наявність у вакуолях більшості периферійних клітин порівняно великих глобулярних тіл, можливо, саме там накопичуються в клітині рістактивуючі речовини (рис. 2). Ядерця в клітинах, як правило, мали центральні просвітлені зони, які не спостерігалися в ядерцях звичайної листової тканини.

Рис. 2. Глобулярні включення у вакуолях меристематичних клітин. Зона розміром близько 30 мкм від верхівки. Ва - вакуоль, Г - глобули. Збільшення -19000.

Особливий інтерес для розуміння механізм)' проникнення вірусів у клітини меристемних тканин викликає процес формування плазмодесм, які є своєрідними каналами розповсюдження вірусів у звичайних рослинних тканинах. Відсутністю плазмодесм окремі дослідники пояснюють відсутність вірусу в меристемній тканині [9].

Дослідження показали, що перші плазмодесми, ще не зовсім сформовані, виявляються вже в зоні близько 30 мкм, добре сформовані плазмодесми виявляли в зоні близько 60 мкм.

Із всіх досліджених вірусів досить легко виявляли МВК в меристематичних тканинах, починаючи із зони 80-90 мкм. Локалізація вірусних включень є доволі різною: загальною тенденцією є те, що віруси зустрічаються здебільшого біля ядра. Форма і розмір вірусних включень теж різні, від невеликих включень, до масових. Потрібно відмітити здатність М-вірусу утворювати кристалічні структури по типу паракристалів (рис.3). Як правило, такий спосіб локалізації в клітині характерний для жорсткопа-личкоподібних вірусів і, зокрема, для вірусу тютюнової мозаїки.

Рис. 3. Локалізація Х-вірусу картоплі в клітинах меристемної тканини картоплі сорту Пекуроеська. ВМ - вірусні маси. Збільшення 63000.

У серійних зрізах рослин, вражених Х-вірусом картоплі, вірусні включення були виявлені в зоні 90-95 мкм. Особливістю локалізації цього вірусу в уражених клітинах є тісний його зв'язок цього вірусу з хлоропластами. Вірусні маси зустрічаються також у цитоплазмі, головним чином у вигляді невеликих компактних агрегатів. Х-вірус картоплі в ультратонких зрізах меристеми, як правило, виявляли в зоні 200-250 мкм, в окремих випадках -- у зоні 130-150 мкм.

При виявленні вірусів у меристемах розміром від 66 до 375 мкм було апробовано експрес-метод. Він дозволяє зберегти життєздатність меристем і після аналізу використовувати їх для культивування на стерильному поживному середовищі. Було проведено дослідження велику кількість меристем, виділених із різних сортів картоплі, враженої Х-вірусами (табл.1).

Таблиця 1 Результати виявлення X-вірусів у меристемах різних сортів картоплі експрес-методом

Сорт картоплі	Вірус	Загальна кількість меристем, шт.	Розміри уражених вірусами меристем, мкм
			min*	max*	безвірусні	вірусні
Приєкульська рання	Х	75	66	197	66	75
Пекуровська	Х	15	66	179	78-80	83
Розана	Х	22	88	158	88	94
Синьоглазка	Х	30	200	375	375	200

*min, max - мінімальний та максимальний розмір виділених меристем.

Встановлено, що в меристемах розміром 66 мкм, виділених із картоплі сорту Пекуровська, ХВК виявляється в меристемах картоплі сорту Розара розміром 94 мкм, в меристемах картоплі сорту Синьоглазка розміром 200 мкм.

Аналіз отриманих даних свідчить, що Х-віруси картоплі можуть локалізуватися на різних рівнях меристематичної тканини картоплі. З усіх досліджених меристем розміром до 100 мкм близько 50 % були безвірусними.

В результаті цих досліджень розроблено електронномікроскопічний експрес-метод визначення вірусів у меристемах, який дає можливість визначати безвірусну зону меристем. Метод може бути використаним для одержання безвірусного матеріалу. Він дозволяє зберігати життєздатність меристем і після аналізу використовувати їх для культивування на стерильному поживному середовищі.

Враховуючи те, що меристеми розміром менше 100 мкм погано приживаються на поживному середовищі, в практиці оздоровлення картоплі виділяють меристеми розміром близько 300 мкм, при цьому рослини піддають термообробці і хіміотерапії. Для оздоровлення сортів картоплі Альвара і Луговська від ХВК ми використовували антивірусні речовини (АВР1, АВР2), похідні імідазотриазолу.

Дослідження з пошуку ефективної концентрації АВР 1 проводили на сильнопатогенному і слабопатогенному штамах ХВК, якими була інфікована картопля сорту Луговська. Визначили, що речовина АВР1 має антивірусну дію тільки при застосуванні її в концентрації 0,05 г/л.

Ефективність АВР1 і АВР2 (в концентрації 0.05 г/л) досліджувалина картоплі сорту Альвара, враженій МВК. Встановили, що АВР1 проявляє незначний фітотоксичний ефект, в той час як АВР2 не знижує приживлюваність меристем у порівнянні з контролем. Із застосуванням обох АВР регенерація рослин відбувається швидше, ніж в контролі, а ефективність оздоровлення збільшується до 80,0-83,3 % проти 33,3 % в контролі.

В ультратонких зрізах стеблових верхівок картоплі частки Х-вірусів картоплі виявлено в зоні 90-100 мкм. ХВК відстає від цих вірусів і знаходиться в зоні 200-250 мкм. В окремих випадках маси цього вірусу зустрічаються в зоні 130-150 мкм.

Загальна тенденція локалізації вірусу в клітинах меристеми нагадує локалізацію його в звичайних клітинах. Це свідчить про те, що в клітинах меристемної тканини іде активний синтез вірусу.

Використані нові антивірусні речовини АВР1 і АВР2, що є похідними імідазотриазолу, підвищують ефективність оздоровлення методом культури меристеми при застосуванні їх в концентрації 0,05 г/л, а також можуть збільшувати вихід безвірусних рослин до 83,8%, в порівнянні із контролем.

Висновок

1) Х-вірус картоплі (ХВК), типовий представник групи потексвірусів. Міжклітинний транспорт геномної РНК ХВК через плазмодесми клітин рослини-хазяїна забезпечується трьома вірусними транспортними білками. Міжклітинний транспорт вірусів рослин здійснюється за допомогою одного або декількох вірусспецифічних транспортних білків (ТБ).

2) Х-вірус картоплі може передаватися на здорові рослини як у результаті безпосереднього контакту між листками сусідніх рослин, так і в тому випадку, якщо листки таких рослин не контактують один з одним. Х-вірус картоплі (ХВК) є одним з розповсюджених патогенів картоплі в усіх зонах вирощування культури.

3) На сучасному етапі розвитку науки проводяться на прикладі Х-вірусу наукові дослідженння. Зокрема, були проведені дослідження щодо розробки методу отримання препаратів Х-вірусу картоплі для виробництва діагностичної сироватки та електронномікроскопічні дослідження апікальних меристем картоплі та вплив хіміотерапії на процес оздоровлення.

Список використаної літератури

1. Атабеков И.Г. Практикум по общей вирусологии. -- М.: Из-во Московского университета, 1981. -- 191 с.

2. Бойко А.Л. Экология вирусов растений. -- К.: Вища школа, 1990. -- 167 с.

3. Борьба с вирусными болезнями растений. / Под ред. Х.Кеглер. М.: Агропромиздат. -- 1986. -- 326 с.

4. Вірусні та мікоплазмові хвороби польових культур. / Під ред. Ж.П.Шевченко. -- К.: Урожай, 1995. -- 304 с

5. Вірусні хвороби сільськогосподарських культур/ Московець С.Н., Бобирь А.Д., Глушак Л.Е. / Під ред. Бобиря А.Д. -- К.: Урожай, 1975. -- С.72-80.

6. Власов Ю. И., Рядко Т.А., Лытаева Г.К. Вирусные болезни овощных культур. -- Л.: Колос,1973. -- 73с,

7. Власов Ю.И. Вирусные и микоплазменые болезни растений. -- М.: Колос, 1992. -- 207с.

8. Власов Ю.И., Ларина Э.И. Сельскохозяйственная вирусология. -- М.: Колос, 1982. -- С. 150-156.

9. Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений: Пер. с англ. -- М.: Мир, 1978. -- 430 с.

10. Гнутова Р.В. Серология и иммунохимия вирусов растений. -- М.: Наука, 1993. -- 300 с.

11. Дунин М.С., Попова Н.М. Капельный метод анализа в растениеводстве. - М: Сельхозгиз., 1973.-45с.

12. Коломієць Л.ГТ. Фітосанітарний стан агроекосистем як фактор продуктивності сільськогосподарського виробництва // Лідер України. -2005.-№ 12. - С 124-126.

13. Новиков В.К., Атабеков И.Г., Агур М.О. и др. Метод получения препарата Y-вируса картофеля и приготовление диагностических антисывороток // Сельскохозяйственная биология. - 1982. - 17, № 5. - С. 706-711.

14. Пат. 20194 Україна, МПК5 С 12 N 7/00, А 01 № 63/00. Штам М-вірусу картоплі для виробництва діагностичної сироватки / Коломієць Л.П., Козар Ф.Ю., Лебідь Л.М., Погорілько М.Я. // Заявл. 29.07.88; Опубл. 25.12.97, Бюл.-№ 6

15. Рудишин С.Д. Основи біотехнології рослин. - Вінниця, 1998. - 224 с.

16. Ситченко I.Р., Марков І.Л. Шкідливість і поширення вірусу М на картоплі в Поліській зоні УРСР // Картоплярство. - 1980. - Вип. 11. - С 78-80.

17. Трофимец Л.Н., Хижняк П.А., Кучумов А.П., Методы лечения картофеля, зараженного вирусными болезнями. -- М.: ВАСХНИЛ, 1978. - 64 с.

18. Трускинов Э.В. Опыт оздоровления от вирусов коллекционных образцов картофеля путем культуры меристемной ткани /У Современные методы получения безвирусного картофеля. - М: ВАСХНИЛ, 1975. - 96 с.

19. Шалабай В.И., Жук И.П. Величина терминальной безвирусной зоны у растений картофеля // Современные методы получения безвирусного картофеля. - М.: ВАСХНИЛ, 1975. - 96 с.

Страницы: 1, 2, 3