российский ботаник автор учения о фитоиммунитет
Ответы на игру CodyCross Группа 266
Находите правильные ответы и решения для кроссвордов в группе 266 раздела «Казино» в игре «CodyCross». На этой странице вы сможете посмотреть ответ для любого задания в группе 266.
Ответы на все пазлы в группе 266 «CodyCross»
Пазл 1
Продавец, работающий в киоске
Ответ: КИОСКЕР
Переплетение волос; плетёный сыр
Ответ: КОСИЧКА
Тюремное самодельное холодное оружие
Ответ: ЗАТОЧКА
Маг и волшебник
Ответ: ЧАРОДЕЙ
Некие скрытые действия или интриги (разг.)
Ответ: ПРОИСКИ
Российский ботаник, автор учения о фитоиммунитете
Ответ: ВАВИЛОВ
Фамилия главного героя фильма Эван всемогущий
Ответ: БАКСТЕР
«Профессия» Нафани и Кузи
Ответ: ДОМОВОЙ
Эту ткань использовали как обшивку для самолётов
Ответ: ПЕРКАЛЬ
Тот, кто заучивает что-либо наизусть (разг.)
Ответ: ЗУБРИЛА
Старинный танец крестьян с юга Франции
Ответ: РИГОДОН
Кнопка ноутбука для ввода символа
Ответ: КЛАВИША
Человек в футляре из рассказа Чехова
Ответ: БЕЛИКОВ
Красная в Москве и Трафальгарская в Лондоне
Ответ: ПЛОЩАДЬ
Пазл 2
Польский народный танец
Ответ: ОБЕРЕК
Турецкий город, на месте которого стоял Галикарнас
Ответ: БОДРУМ
Древнегреческий рай для избранных
Ответ: ЭЛИЗИЙ
Самка царя зверей
Ответ: ЛЬВИЦА
Минерал диоптаз, названный по имени купца
Ответ: АШИРИТ
Композитор, автор оперетты Журавль в небе
Ответ: КОЛКЕР
Один из самых длинных акведуков Римской Империи
Ответ: АЙФЕЛЬ
Миллионная часть метра
Ответ: МИКРОН
«Наша __ и опасна, и трудна»
Ответ: СЛУЖБА
Французский философ, «психоаналитик огня»
Ответ: БАШЛЯР
Пазл 3
Яркий блеск звезды или бриллианта
Ответ: СВЕРКАНИЕ
Крупнейший европейский футбольный турнир Лига __
Ответ: ЧЕМПИОНОВ
Свидетельница происшествия
Ответ: ОЧЕВИДИЦА
Макаронные изделия для супа
Ответ: ВЕРМИШЕЛЬ
Словесный обряд на причинение зла человеку
Ответ: ПРОКЛЯТИЕ
«Работа» для лакмусовой бумажки
Ответ: ИНДИКАЦИЯ
__ холдем, популярная разновидность покера
Ответ: ТЕХАССКИЙ
Столица Финляндии
Ответ: ХЕЛЬСИНКИ
Желчный камень по-научному
Ответ: ГЕПАТОЛИТ
Кино с экраном вокруг зрительного зала
Ответ: ЦИРКОРАМА
Наделённый властью фаворит монарха
Ответ: ВРЕМЕНЩИК
Неуставные отношения в армии
Ответ: ДЕДОВЩИНА
Главная героиня сказки Морозко
Ответ: НАСТЕНЬКА
Боязнь света
Ответ: ФОТОФОБИЯ
Берримор из советской экранизации Шерлока Холмса
Ответ: АДАБАШЬЯН
Солистка группы Фабрика Александра __
Ответ: САВЕЛЬЕВА
Городской транспорт с водителем, крутящим педали
Ответ: ВЕЛОРИКША
Это насекомое светится в темноте
Ответ: СВЕТЛЯЧОК
Работник, продающий билеты в транспорте
Ответ: КОНДУКТОР
Падучая болезнь с судорогами
Ответ: ЭПИЛЕПСИЯ
Чувство отвращения к аморальному человеку
Ответ: ПРЕЗРЕНИЕ
Пазл 4
Комфорт и эргономичность
Ответ: УДОБСТВО
Русский деятель и фаворит Екатерины II Григорий __
Ответ: ПОТЕМКИН
Семейная комедия с существами голубого цвета
Ответ: СМУРФИКИ
Взаимное проникновение веществ в физике
Ответ: ДИФФУЗИЯ
Специалист в области литературных изданий
Ответ: КНИГОВЕД
Нижняя часть горы или холма; пьедестал
Ответ: ПОДНОЖИЕ
Свойство кошачьих лапок
Ответ: ЦЕПКОСТЬ
Политика расовой сегрегации в ЮАР
Ответ: АПАРТЕИД
Ещё одно название кремнистого туфа
Ответ: ГЕЙЗЕРИТ
Грузинский народный танец Асса
Ответ: ЛЕЗГИНКА
Человек, обучившийся делу без чьей-то помощи
Ответ: САМОУЧКА
Сосуд для уксуса
Ответ: УКСУСНИК
Пазл 5
Опережающие темпы в советское время
Ответ: УДАРНЫЕ
Имя актёра, сыгравшего главную роль в Перевозчике
Ответ: ДЖЕЙСОН
Поэма Гоголя __ души
Ответ: МЕРТВЫЕ
Лед в океане; зеленый салат
Ответ: АЙСБЕРГ
Головоногий вымерший моллюск в скрученной раковине
Ответ: АММОНИТ
Сценическое искусство для широких масс
Ответ: ЭСТРАДА
Дорожная яма от частой езды
Ответ: ВЫБОИНА
Оно предшествовало настоящему
Ответ: ПРОШЛОЕ
Любишь кататься, люби и __ возить
Ответ: САНОЧКИ
Труженица хрустального шара и кофейной гущи
Ответ: ГАДАЛКА
Вавилов Николай Иванович
Российский ученый-генетик. Ботаник, селекционер, географ. Доктор биологических наук. Президент Всесоюзного географического общества. Основатель и директор Всесоюзного института растениеводства. Директор Института генетики АН СССР. Создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений. Обосновал учение об иммунитете растений, открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов. Внес существенный вклад в разработку учения о биологическом виде. Создал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений. Заложил основы системы государственных испытаний сортов полевых культур.
Николай Вавилов родился 25 ноября 1887 года в городе Москва. Вырос в купеческой семье. В детстве любил наблюдать за растениями и животными, проявлял интерес к ботанике. Расширял свои знания в отцовской библиотеке. Сначала мальчик учился в Московском коммерческом училище. В 1906 году он продолжил образование на агрономическом факультете в Московском сельскохозяйственном институте.
Студентом уезжал на практику на Кавказ и Полтаву, изучал генеалогию растений. В 1911 году Вавилов окончил институт и на Селекционной станции занялся исследованием иммунитета культурных растений к паразитам, позже стажируется в Петербурге. В 1913 году Вавилова отправляют в заграничную командировку для изучения новинок в селекции и генетике. По возвращению из Европы ученый начал проводить опыты по иммунитету растений.
Во время Первой мировой войны помог выявить причину отравления солдат местной мукой, затем продолжил свою научную работу в Иране и Памире. В канун Революции Вавилова пригласили в Саратов руководить кафедрой генетики, селекции и частного земледелия. Здесь же он не оставлял изучения иммунитета злаков. В результате в 1919 году ученый выпустил монографию «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям».
В 1920-е годы Вавилов в рамках своей научной деятельности посещает США и Европу, Афганистан и Африку, где пополняет коллекцию образцов злаковых культур и лекарственных трав. По итогам афганской экспедиции ученый выпускает совместно с Дмитрием Букиничем книгу «Земледельческий Афганистан», за которую получает золотую медаль имени Пржевальского.
В этот же период Вавилов организовал и возглавил сначала Всесоюзный институт прикладной ботаники и новых культур, позже Институт генетики Академии Наук Советского Союза. Параллельно, продолжал свои азиатские экспедиции.
Вавилов выступал организатором и участником ботанико-агрономических экспедиций, охвативших большинство континентов (кроме Австралии и Антарктиды), в ходе которых выявил древние очаги формообразования культурных растений. Николай Иванович создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений. Обосновал учение об иммунитете растений, открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов.
Ученый внес существенный вклад в разработку учения о биологическом виде. Под его руководством создана крупнейшая в мире коллекция семян культурных растений. Заложил основы системы государственных испытаний сортов полевых культур. Сформулировал принципы деятельности главного научного центра страны по аграрным наукам, создал сеть научных учреждений в этой области.
В 1940 году во время экспедиции по областям Украины и Белоруссии ученого арестовали и спустя год приговорили к расстрелу. Однако позже, высшую меру заменили 20-летним сроком.
Николай Иванович Вавилов скончался 26 января 1943 года в саратовской тюрьме и спустя много лет был реабилитирован посмертно.
Семья Николая Вавилова
Память о Николае Вавилове
Награды
Российской академией наук была учреждена премия имени Н. И. Вавилова;
ВАСХНИЛ учредил Золотую медаль имени Н. И. Вавилова;
Академия наук СССР учредила премию (1965) и золотую медаль (1968) имени Н. И. Вавилова;
РАЕН учредила Медаль Н. И. Вавилова «За вклад в развитие биологии и сельского хозяйства».
Научные и образовательные организации
В 1965 году, в период возрождения генетических исследований, было создано Всесоюзное общество генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова. Под таким названием общество действовало до 1992 года, когда его преемником стало Вавиловское общество генетиков и селекционеров.
В 1967 году имя Николая Ивановича Вавилова было присвоено Всесоюзному научно-исследовательскому институту растениеводства (ныне Всероссийский институт растениеводства им. Н. И. Вавилова), которым он руководил с 1921 по 1940 год.
В 1981 году имя Н. И. Вавилова было присвоено сельскохозяйственному институту в Саратове (ныне Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова).
В 1983 года имя Николая Вавилова было присвоено Институту общей генетики АН СССР (ныне Институт общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН).
В 2001 году имя Н. И. Вавилова было присвоено средней школе № 66, расположенной в поселке Юбилейный Волжского района Саратова.
Топонимы
Поселок Вавилово (бывшая Опытная сельскохозяйственная станция, основанная Вавиловым) находится в Дербентском районе Дагестана.
Имя Вавилова носит поселок под Севастополем, на месте бывшего крымского филиала ВИР.
В честь Николая Вавилова названы улицы в Новосибирске, Омске, Красноярске, Иркутске, Саратове и Краснодаре (Улица имени Н.И. Вавилова), Одессе; в честь братьев Вавиловых (Николая и Сергея) названы улицы в Санкт-Петербурге и Киеве; проспект Николая Вавилова имеется в Полтаве (Украина).
Памятники
Бюст Николая Вавилова установлен в Всероссийском институте растениеводства.
Бюст Николая Вавилова установлен в вестибюле ИОГена.
25 ноября 1997 года в центре города Саратова в начале улицы Вавилова был открыт памятник ученому[200]. Недалеко от входа на Воскресенское кладбище Саратова, где Вавилов и похоронен, 25 сентября 1970 года был открыт первый в мире памятник ученому.
В 2002 году открыт памятник на территории Полтавской Государственной Аграрной Академии.
4 декабря 2015 года в Москве, на Лиственничной аллее, на территории Тимирязевской академии был открыт памятник Николаю Вавилову.
Астрономические объекты
Имя Вавилова носит кратер на обратной стороне Луны.
Мемориальные доски памяти Вавилова
На административном корпусе РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева в память о Н. И. Вавилове установлена мемориальная доска.
В Новосибирске на улице, названной именем ученого, на жилом доме установлена мемориального доска.
На административном здании Полтавской сельскохозяйственной опытной станции, где в 1910 году работал Н. И. Вавилов, установлена мемориальная доска в его честь.
Мемориальная доска установлена на доме, где был прописан Н. И. Вавилов на момент ареста: город Ленинград, улица Гоголя (ныне Малая Морская улица), дом 2, квартира 13. 19 марта 2017 года на фасаде этого же дома был установлен памятный знак проекта «Последний адрес».
В Саратове мемориальные доски в честь академика установлены:
На исторической части первого учебного комплекса СГАУ имени Н. И. Вавилова.
Перед входом в одну из аудиторий третьего корпуса СГУ имени Н. Г. Чернышевского, где Вавилов 4 июня 1920 года выступил со своим докладом «Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости».
Прочее
В СССР в 1977 и 1987 годах вышли почтовые марки с изображением Н. И. Вавилова к 90-летию и 100-летию ученого соответственно.
В 1990 году в СССР был выпущен биографический сериал «Николай Вавилов». В главной роли Костас Сморигинас.
Лайнер Airbus A321 (VQ-BHM) авиакомпании «Аэрофлот — Российские авиалинии»: «Н. Вавилов».
Страница памяти Н. Вавилова на сайте жертв репрессий материалы и фотографии из дела. Страница создана в рамках проекта Бессмертный барак.
ВВЕДЕНИЕ. Основатель учения об иммунитете растений Н. И. Вавилов, положивший начало изучению его генетической природы, считал, что устойчивость растений к возбудителям
Основатель учения об иммунитете растений Н. И. Вавилов, положивший начало изучению его генетической природы, считал, что устойчивость растений к возбудителям болезней выработалась в процессе тысячелетней эволюции в центрах происхождения. В случае приобретения растениями генов устойчивости возбудители могли поражать растения благодаря появлению новых физиологических рас, возникающих в результате гибридизации, мутации, гетерокариозиса и других процессов. Внутри популяции микроорганизма возможны сдвиги численности рас в связи с изменением сортового состава растений того или иного района. Появление новых рас возбудителя может быть связано с потерей устойчивости сорта, некогда устойчивого к данному патогену.
Иммунитет растений контролируется сравнительно небольшим числом генов, поддающихся учету при гибридологическом анализе. Известно, что устойчивость или восприимчивость растений представляют собой результат взаимодействия двух геномов (растения и паразита), что объясняет многообразие как генов устойчивости растений к одному и тому же виду возбудителя, так и физиологических рас патогена, способных преодолевать действие этих генов. Подобное многообразие является следствием параллельной эволюции паразита и растения-хозяина.
В соответствии с теорией Вандерпланка все гены устойчивого растения (R-гены) неизбежно должны быть преодолены генами вирулентности паразита, поскольку темп его размножения намного выше, чем у растения. В то же время в природе постоянно можно встретить растения, устойчивые ко всем извеетным расам патогенов, в силу наличия у этих растений так называемой полевой устойчивости, контролируемой полигенами, каждый из которых не дает видимого эффекта устойчивости, однако их различные сочетания определяют ту или иную ее степень. В связи с большим разнообразием патогенов и защитных реакций растений единой теории иммунитета растений нет.
Еще Н. И. Вавилов подразделял иммунитет растений на структурный и химический. Так, в одних случаях иммунитет растений может определяться недостатком в них каких-либо необходимых для фитопатогена веществ, в других — биосинтезом фитоалекси-нов — веществ, вредных для паразита, причем их образование может вызвать большое число элиситоров. Так, известно более 200 соединений, которые могут вызывать накопление пизатина в горохе, фазеоллина в фасоли, глицеоллина в сое. Кроме того, накопление таких веществ может происходить под действием микроорганизмов и физиологических стрессов. Возможно, что эти соединения вызывают временное нарушение метаболизма растений, что химически выражается как возникновение сигналов тревоги. Такие сигналы могут инициировать каскад событий, приводящих к синтезу и накоплению в растениях фитоалексинов.
По данным Д. Т. Страхова, в тканях, устойчивых к болезням растений, происходят регрессивные изменения патогенных микроорганизмов, связанные с действием ферментов растений, его обменными реакциями.
Б. А. Рубин с сотрудниками связывал реакцию растений, направленную на инактивацию возбудителя болезни и его токсинов, с деятельностью окислительных систем и энергетическим обменом клетки. Разнообразные ферменты растений характеризуются разной устойчивостью к продуктам жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. У иммунных форм растений доля участия ферментов, устойчивых к метаболитам патогенов, выше, чем у неиммунных. Наиболее устойчивы к воздействию метаболитов окислительные системы (цероксидазы и полифенолоксидазы), а также ряд флавоновых ферментов.
У растений, как и у беспозвоночных животных, не доказана способность вырабатывать антитела в ответ на появление в организме антигенов. Только у позвоночных имеются специальные органы, клетки которых вырабатывают антитела. В инфицированных тканях иммунных растений образуются полноценные в функциональном отношении органоиды, обусловливающие присущую иммунным формам растений способность повышать при инфекции энергетическую эффективность дыхания. Нарушение дыхания, вызываемое болезнетворными агентами, сопровождается образованием различных соединений, выполняющих роль своеобразных химических барьеров, препятствующих распространению инфекции.
Характер ответных реакций растений на повреждения вредителями (образование химических, механических и ростовых барьеров, способность к регенерации поврежденных тканей, замена утраченных органов) играет важную роль в иммунитете растений к насекомым-вредителям. Так, ряд метаболитов (алкалоиды, гликозиды, терпены, сапонины и др.) оказывают токсическое действие на пищеварительный аппарат, эндокринную и другие системы насекомых и прочих вредителей растений.
В селекции растений на устойчивость к заболеваниям и вредителям большое значение имеет гибридизация (внутривидовая, межвидовая и даже межродовая). На основе автополиплоидов получают гибриды между разнохромосомными видами. Подобные полиплоиды созданы, например, М. Ф. Терновским при выведении сортов табака, устойчивых к мучнистой росе. Для создания устойчивых сортов можно использовать искусственный мутагенез, а у перекрестноопыляемых растений — отбор среди гетерозиготных популяций. Так Л. А. Ждановым и В. С. Пустовойтом были получены сорта подсолнечника, устойчивые к заразихе.
Для длительного сохранения устойчивости сортов предложены следующие способы:
• создание многолинейных сортов путем скрещивания хозяйственно ценных форм с сортами, несущими разные гены устойчивости, благодаря чему у полученных гибридов не могут накопиться в достаточном количестве новые расы патогенов;
• сочетание в одном сорте R-генов с генами полевой устойчивости;
• периодическая смена сортового состава в хозяйстве, что приводит к повышению устойчивости.
В последние годы развитие растениеводства в нашей стране было сопряжено с рядом негативных процессов, связанных с загрязнением окружающей среды и растениеводческой продукции ксенобиотиками, высокими экономическими и энергетическими затратами. Максимальное использование биологического потенциала сельскохозяйственных культур может стать одним из альтернативных путей развития агрономического сектора сельскохозяйственного производства. Определенные надежды в этом отношении связывают с генной инженерией — комплексом методологических подходов, позволяющих изменять конструкцию генома растения путем переноса в него чужеродных генов, что дает возможность получать новые формы растений, значительно расширить процесс манипуляции с геномом растения и сократить временные затраты на получение новых сортов сельскохозяйственных культур. В последнее время методы создания трансгенных растений начинают использовать для получения растений, устойчивых к вирусным, грибным и бактериальным болезням, а также к некоторым вредителям (колорадскому жуку, кукурузному стеблевому мотыльку, хлопковым моли и совке, табачной листовертке и др.). По своим методам и объектам данное направление резко отличается от традиционной селекции на иммунитет растений, но преследует ту же цель — создание форм, обладающих высокой устойчивостью к вредным организмам.
Блестящее обоснование роли устойчивых сортов в защите растений дано Н. И. Вавиловым, который писал, что среди мер защиты растений от разнообразных заболеваний, вызываемых паразитическими грибами, бактериями, вирусами, а также различными насекомыми, наиболее радикальным средством борьбы является введение в культуру иммунных сортов или создание таковых путем скрещивания. В отношении хлебных злаков, занимающих три четверти всей посевной территории, замена восприимчивых сортов устойчивыми формами, по существу, является наиболее доступным способом в борьбе с такими инфекциями, как ржавчина, мучнистая роса, пыльная головня пшеницы, различные фузариозы, пятнистости.
Отечественный и мировой опыт ведения сельского хозяйства показывает, что защита растений должна базироваться на комплексных (интегрированных) системах мероприятий, основа которых — наличие устойчивых к болезням и вредителям сортов сельскохозяйственных культур.
В последующих главах будут рассмотрены основные закономерности, определяющие наличие у растений признаков устойчивости, пути их эффективного использования в процессе селекции, способы придания растениям индуцированного иммунитета.
1. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ ОБ ИММУНИТЕТЕ РАСТЕНИЙ.
Представления об иммунитете стали складываться уже в глубокой древности. По свидетельству исторических хроник древней Индии, Китая и Египта, еще за много веков до нашей эры население Земли страдало от эпидемий. Наблюдая за их возникновением и развитием, люди приходили к выводу, что далеко не каждый человек подвержен воздействию болезни и что однажды переболевший какой-либо из этих страшных болезней не заболевает ею вторично.
К середине II в. до н. э. представление о неповторяемости заболевания человека такими болезнями, как чума и другие, становится общепринятым. Тогда же для ухода за больными чумой начали широко использовать переболевших ею. Логично предположить, что именно на данном этапе развития человеческого общества на основании данных, полученных при наблюдении за распространением эпидемиологических заболеваний, возникла иммунология. С самого начала своего развития она стремилась использовать собранные наблюдения для практической защиты населения от заразных болезней. На протяжении многих веков для предохранения людей от оспы тем или иным путем осуществляли преднамеренное заражение этим заболеванием, после чего организм становился невосприимчивым к нему. Так были разработаны способы получения иммунитета к этому заболеванию. Однако при широком применении таких способов были выявлены его основные недостатки, заключающиеся в том, что у многих из привитых оспа протекала в тяжелой форме, нередко со смертельным исходом. Кроме того, привитые часто становились источником инфекции и способствовали поддержанию эпидемии оспы. Однако несмотря на очевидные недостатки, способ преднамеренного заражения наглядно доказал возможность искусственного приобретения иммунитета посредством перенесения заболевания в легкой форме.
Эпохальное значение в развитии иммунитета имела работа английского врача Эдуарда Дженнера (1798), в которой он подытожил результаты 25-летних наблюдений и показал возможность прививок коровьей оспы людям и приобретения ими иммунитета к аналогичному заболеванию человека. Прививки эти получили название вакцинации (от лат. vaccinus — коровий). Работа Дженнера была выдающимся достижением практики, но без объяснения причины (этиологии) инфекционных заболеваний она не могла способствовать дальнейшему развитию иммунологии. И лишь классические работы Луи Пастера (1879), вскрывшие причины инфекционных болезней, позволили по-новому взглянуть на результаты Дженнера и по достоинству оценить их, что оказало влияние как на последующее развитие иммунологии, так и на работы самого Пастера, предложившего использовать ослабленных возбудителей болезней для вакцинации. Открытия Пастера заложили фундамент экспериментальной иммунологии.
Выдающийся вклад в науку об иммунитете внес русский ученый И. И. Мечников (1845—1916). Его труды легли в основу теории иммунитета. Как автору фагоцитарной теории защиты организма животного и человека от патогенов И. И. Мечникову в 1908 г. была присуждена Нобелевская премия. Сущность этой теории заключается в том, что все животные организмы (от амебы до человека включительно) обладают способностью с помощью особых клеток — фагоцитов — активно захватывать и внутриклеточно переваривать микроорганизмы. Используя кровеносную систему, фагоциты активно передвигаются внутри живых тканей и концентрируются в местах проникновения микробов. В настоящее время установлено, что животные организмы осуществляют защиту от микробов с помощью не только фагоцитов, но и специфических антител, интерферона и т. д.
Значительный вклад в развитие иммунологии внесли работы Н. Ф. Гамалея (1859-1949) и Д. К. Заболотного (1866-1929).
Несмотря на успешное развитие учения об иммунитете животных, представления об иммунитете растений развивались чрезвычайно медленно. Одним из основоположников иммунитета растений был австралийский исследователь Кобб — автор теории о механической защите растений от возбудителей болезней. К механическим защитным приспособлениям автор относил такие особенности растения, как утолщенная кутикула, своеобразное строение цветков, способность к быстрому образованию на месте повреждения наружных тканей раневой перидермы и др. Впоследствии такой способ защиты получил название пассивного иммунитета. Однако механическая теория не могла исчерпывающе объяснить такое сложное многообразное явление, как иммунитет.
Очередная теория иммунитета, предложенная итальянским ученым Комесом (1900), основана на том, что иммунитет растений зависит от кислотности клеточного сока и содержания в нем Сахаров. Чем выше содержание органических кислот, дубильных веществ и антоцианов в клеточном соке растений того или иного сорта, тем более он устойчив к поражающим его болезням. Сорта с высоким содержанием Сахаров и относительно малым кислот и дубильных веществ более восприимчивы к болезням. Так, у устойчивых к милдью и мучнистой росе сортов винограда кислотность (% сухого вещества) составляет 6,2. 10,3, а у восприимчивых — от 0,5. 1,9. Однако теория Комеса не универсальна и не может объяснить все случаи проявления иммунитета. Так, изучение многих разновидностей пшеницы и ржи, обладающих неодинаковой восприимчивостью к ржавчине и головне, не выявило четкой корреляции между иммунитетом и содержанием кислот в тканях листьев. Аналогичные результаты были получены и для многих других культурных растений и их патогенов.
В начале XX в. появились новые гипотезы, авторы которых пытались объяснить причины иммунитета растений. Так, английский исследователь Масси предложил хемотропическую теорию, согласно которой иммунитетом обладают такие растения, в которых отсутствуют вещества, необходимые для привлечения паразитов. Исследуя возбудителей болезней огурца и томата, он показал, что сок восприимчивых сортов способствовал прорастанию спор патогенов, в то время как сок устойчивых сортов тормозил этот процесс. Хемотропическая теория подверглась серьезной критике со стороны ряда исследователей. Наиболее обстоятельную критику этой теории дал Н. И. Вавилов, который считал маловероятным, что клеточный сок, содержащийся в вакуолях, мог дистанционно действовать на гифы грибов и что некоторые вещества, выделяемые из тканей наружу, нельзя отождествлять с клеточным соком, полученным при отжимании субстратов, на которых выращивали гриб.
Существовала гипотеза зависимости устойчивости растений к заболеванию от осмотического давления сока и тургора клеток, согласно которой устойчивые растения имеют более высокое осмотическое давление клеточного сока, чем паразит. Однако в опытах Н. И. Вавилова было показано, что это далеко не всегда справедливо. Например, у персидской пшеницы, обладающей высокой устойчивостью к мучнистой росе, осмотическое давление клеточного сока ниже, чем у восприимчивых сортов. Следовательно, и эта гипотеза, как и ранее рассмотренные, не могла объяснить всего многообразия взаимоотношений паразитов и растений-хозяев. Несмотря на то что до сих пор не создано единой теории иммунитета, фитопатология и энтомология накопили много данных, позволяющих объяснить причины устойчивости растений к отдельным болезням и вредителям.
Защита растений от болезней путем создания и возделывания устойчивых сортов известна с глубокой древности. Стихийно проводившийся в местах, благоприятных для развития возбудителей определенных болезней, искусственный отбор на устойчивость к ним привел к созданию сортов сельскохозяйственных растений, обладающих повышенной устойчивостью к этим заболеваниям. Стихийные бедствия, вызванные распространением особо опасных заболеваний (ржавчина зерновых, фитофтороз картофеля, оидиум и милдью винограда), стимулировали зарождение научно обоснованной селекции растений на иммунитет к заболеваниям. В 1911 г. состоялся I съезд по селекции, где с обобщающим докладом «О значении селекции в деле борьбы с грибными заболевани-ями культурных растений» выступил А. А. Ячевский (1863—1932). Приведенные в докладе данные свидетельствовали о том, что успешная работа по созданию устойчивых к болезням сортов невозможна без разработки теории иммунитета растений к инфекционным заболеваниям.
В нашей стране основоположником учения об иммунитете растений является Н. И. Вавилов. Первые его работы по иммунитету растений были опубликованы в 1913 и 1918 гг., а монография «Иммунитет растений к инфекционным болезням», вышедшая в 1919 г., была первой попыткой широкого обобщения и теоретического обоснования всего материала, накопившегося к тому времени в области изучения иммунитета. В эти же годы появились работы Н. И. Литвинова (1912) по оценке устойчивости хлебных злаков к ржавчине и Е. Н. Ирецкой (1912) о методах селекции злаков на ржавчиноустойчивость. Однако эти работы остались лишь эпизодами в научной деятельности авторов.
Работы Н. И. Вавилова «Учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям» (1935), доклады на I Всесоюзной конференции по борьбе с ржавчиной хлебных злаков в 1937 г. и на Биологическом отделении АН СССР в 1940 г., ряд его статей и выступлений в разное время сыграли огромную роль в развитии теоретических представлений о генетических особенностях растений как решающих факторах, определяющих сортовую и видовую устойчивость. Н. И. Вавилов обосновал положение о том, что иммунитет растений неразрывно связан с их генетическими особенностями. Поэтому основной задачей селекции на устойчивость Н. И. Вавилов считал поиски видовых различий растений по признаку иммунитета. Собранная им и сотрудниками ВИР мировая коллекция сортов культурных растений до сих пор служит источником получения иммунных форм. Большое значение в поиске иммунных форм растений имеет его концепция о параллельной биологической эволюции растений и их патогенов, получившая впоследствии развитие в теории сопряженной эволюции паразитов и их хозяев, разработанной П.М.Жуковским (1888—1975). Закономерности проявления иммунитета, определяющиеся результатом взаимодействия растения и возбудителя, Н. И. Вавилов относил к области физиологического иммунитета.
Начатая Н. И. Вавиловым разработка теоретических вопросов учения об иммунитете растений была продолжена в нашей стране и в последующие годы. Исследования велись в различных направлениях, что нашло свое отражение в разных объяснениях природы иммунитета растений. Так, гипотеза Б. А. Рубина, основанная на учении А. Н. Баха, связывает устойчивость растений к инфекционным заболеваниям с деятельностью окислительных систем растений, главным образом пероксидаз, а также ряда флавоновых ферментов. Активизация окислительных систем растений приводит, с одной стороны, к повышению энергетической эффективности дыхания, а с другой — к нарушению нормального его хода, что сопровождается образованием различных соединений, играющих роль химических барьеров. В разработке этой гипотезы участвовали также Е. А. Арциховская, В. А. Аксенова и др.
Фитонцидная теория, разработанная в 1928 г. Б. П. Токиным на основе открытия у растений бактерицидных веществ — фитонцидов, развивалась Д. Д. Вердеревским (1904—1974), а также сотрудниками Молдавской станции защиты растений и Кишиневского сельскохозяйственного института (1944- 1976).
В 80-х годах прошлого столетия Л. В. Метлицким, О. Л. Озе-рецковской и др. разрабатывалась теория иммунитета, связанная с образованием у растений особых веществ — фитоалексинов, возникающих в ответ на заражение их несовместимыми видами или расами патогенов. Ими был открыт новый фитоалексин картофеля — любимин.
Ряд интересных положений теории иммунитета развивали К. Т. Сухорукое, работавший в Главном ботаническом саду АН СССР, а также группа сотрудников под руководством Л. Н. Андреева, занимающаяся разработкой различных сторон учения об иммунитете растений к ржавчинным болезням, пероноспорозу и вертициллезному увяданию.
В 1946 г. М. С. Дунин выдвинул теорию иммуногенеза, основанную на особенностях взаимодействия паразита и растения в разные фазы его развития. Все болезни растений, по М. С. Лунину, делятся на три группы. К первой группе относятся болезни, поражающие растения на ранних фазах развития (твердая головня пшеницы, ржи, виды головни овса, твердая и ложнопыльная головни ячменя, виды головни кукурузы, стеблевая головня зерновых культур, корнеед свеклы, гоммоз хлопчатника и др.). Вторая группа включает болезни, которые свойственны старым растениям или их тканям (септориоз томатов, церкоспороз свеклы и др.). Третья группа объединяет болезни, в развитии которых отсутствует четко выраженная приуроченность к определенным фазам развития растений. Воздействуя на растение приемами, способными влиять на прохождение определенных фаз развития, можно добиться снижения вредоносности болезни.
В 1959 г. Т. Д. Страхов предложил теорию физиологического иммунитета, сущность которой заключается в том, что питание растений (внесение макро- и микроэлементов) существенным образом влияет на обмен веществ растения, определенным образом изменяя сложившиеся взаимоотношения между растением и паразитом. Изменившиеся условия могут быть или неблагоприятными для патогена и повышать устойчивость растений, или благоприятными для него. В этом случае пораженность растений будет возрастать.
В 1935г. Т.И.Федотова (ВИЗР) впервые обнаружила сродство белков хозяина и патогена. Все перечисленные ранее гипотезы о природе иммунитета растений связывали его лишь с одним или группой близких защитных свойств растений. Однако еще Н. И. Вавилов подчеркивал, что природа иммунитета сложна и не может быть связана с какой-либо одной группой факторов, ибо слишком разнообразен характер взаимоотношений растений с разными категориями патогенов.
В первой половине XX в. в нашей стране проводили лишь оценку устойчивости сортов и видов растений к болезням и паразитам (зерновых культур к ржавчине и головне, подсолнечника к заразихе и др.). Позднее начали вести селекцию на иммунитет. Так появились выведенные Е. М. Плучек сорта подсолнечника (Саратовский 169 и др.), устойчивые к заразихе (Orobanche ситапа) расы А и подсолнечниковой моли. Проблема борьбы с заразихой расы Б «Злой» была на долгие годы снята благодаря работам В. С. Пустовойта, создавшего серию сортов, устойчивых к заразихе и моли. В. С. Пустовойт разработал систему семеноводства, позволяющую длительное время поддерживать устойчивость подсолнечника на должном уровне. В этот же период были созданы сорта овса, устойчивые к корончатой ржавчине (Верхнячский 339, Льговский и др.), сохранившие устойчивость к данному заболеванию до настоящего времени. С середины 1930-х годов П. П. Лукьяненко и др. начали селекцию на устойчивость пшениц к бурой ржавчине, М. Ф. Терновский приступил к работе по созданию сортов табака, устойчивых к комплексу болезней. Используя межвидовую гибридизацию, он вывел сорта табака, устойчивые к табачной мозаике, мучнистой росе и пероноспорозу. Успешно велась селекция на иммунитет сахарной свеклы к ряду болезней.
Получены сорта, устойчивые к мучнистой росе (Гибрид 18, Киргизская односемянка и др.), церкоспорозу (Первомайский полигибрид, Кубанский полигибрид 9), пероноспорозу (МО 80, МО 70), корнееду и кагатной гнили (Верхнеячская 031, Белоцерковская ЦГ 19).
По селекции льна на иммунитет успешно работали А. Р. Рогаш и др. Были созданы сорта П 39, Оршанский 2, Тверца с повышенной устойчивостью к фузариозу, ржавчине.
В середине 30-х годов К. Н. Яцыниной были получены сорта томата, устойчивые к бактериальному раку.
Ряд интересных и важных работ по созданию сортов овощных культур, устойчивых к киле и сосудистому бактериозу, проводились под руководством Б. В. Квасникова и Н. И. Каргановой.
С переменными успехами велась селекция хлопчатника на иммунитет к вертициллезному увяданию. Выведенный в середине 30-х годов прошлого века сорт 108 ф сохранял устойчивость около 30 лет, но затем утратил ее. Заменившие его сорта серии Ташкент также стали терять устойчивость к вилту в связи с возникновением новых рас Verticillium dahliae (0, 1, 2 и др.).
Стимулом для расширения работ по иммунитету растений послужили всесоюзные совещания по этой проблеме (в 1952 г. — в Ленинграде, в 1958 г. — в Москве, в 1959, 1965 гг. — в Кишиневе, в 1969 г. — в Киеве, в 1975 г. — в Одессе). Они привлекли внимание к вопросам иммунитета, стали хорошей школой для молодежи, имели большое методологическое значение. Так, на совещаниях по иммунитету в Кишиневе и в Одессе были предложены методы селекции важнейших культур на иммунитет. Д. Д. Вердеревский, Т.Д.Страхов, Б. А. Рубин, Л. В. Метлицкий, Ю.Т.Дьяков и др. выступили на этих совещаниях с изложением теорий, объясняющих природу иммунитета растений (фитонцидная, физиологического иммунитета, биохимических основ иммунитета, образования фитоалексинов, двойной индукции и др.). Еще на первом совещании было обращено внимание на возможность изучения эволюции паразитизма у грибов, бактерий и вирусов, на проблему изменчивости этих организмов, структуры их Популяций. П. М. Жуковский сформулировал теорию сопряженной эволюции хозяина и паразита.
В 1973 г. было принято решение о создании в селекционных центрах и институтах защиты растений лабораторий и отделов по иммунитету растений к болезням и вредителям. Важную роль в поисках источников устойчивости сыграл Институт растениеводства им. Н. И. Вавилова. Мировые коллекции образцов культурных растений, собранные в этом институте, до сих пор служат фондом доноров устойчивости различных культур, необходимых для селекции на иммунитет.
Изучением рас Phytophthora infestans весьма продуктивно занимались Н. А. Дорожкин, 3. И. Ремнева, Ю. В. Воробьева, К. В. Попкова. В 1973 г. Ю.Т.Дьяков совместно с Т. А. Кузовниковой и др. обнаружили явление гетерокариозиса и парасексуального процесса у Ph. infestans, позволяющее в какой-то мере объяснить механизм изменчивости этого гриба.
В 1962 г. П.АХижняк и В.И. Яковлева обнаружили агрессивные расы возбудителя рака картофеля Synchythrium endobioticum. Было установлено, что на территории нашей страны распространены не менее трех рас S. endobioticum, поражающих сорта картофеля, устойчивые к обыкновенной расе.
В конце 70-х — начале 80-х годов прошлого столетия изучением физиологических рас гриба Verticillium dahliae занимался А. Г. Касьяненко, Cladosporium fulvum — Л. М. Левкина, возбудителя мучнистой росы пшеницы — М. Н. Родигин и др., пероноспороза табака — А. А. Бабаян.
Таким образом, изучение иммунитета растений к инфекционным болезням велось в нашей стране по трем основным направлениям:
• теоретические исследования, связанные с познанием механизмов устойчивости, и выдвижение гипотез, объясняющих эти явления. Были предприняты попытки объяснить природу иммунитета растений к инфекционным болезням, однако поскольку взаимоотношения паразита и хозяина на разных этапах эволюции определяются разными механизмами устойчивости, то ни одна из выдвинутых гипотез не смогла объяснить все случаи явления иммунитета;
• изучение расообразования патогенов и анализ структуры популяций. Это привело к необходимости исследования популяци-онного состава внутри видов, подвижности популяции, закономерностей появления, исчезновения или перегруппировки отдельных членов популяции. Возникло учение о расах: учет рас, прогноз и закономерности появления одних рас и (или) исчезновения других;
оценка устойчивости к болезням имеющихся сортов, поиск доноров устойчивости и, наконец, создание устойчивых сортов.
2. КАТЕГОРИИ ИММУНИТЕТА РАСТЕНИЙ
В процессе эволюции между растениями и вредными организмами сложились определенные взаимоотношения, в результате которых растения или погибают, или приобретают способность противостоять паразиту (иммунитет). У растений различают дйа основных типа иммунитета: врожденный, или естественный, и приобретенный, или искусственный.
Врожденный, или естественный, иммунитет —это свойство растений не поражаться (не повреждаться) той или иной болезнью (вредителем). Врожденный иммунитет передается по наследству из поколения в поколение.
В пределах врожденного различают пассивный и активный иммунитет. Однако результаты многочисленных исследований приводят к выводу, что деление иммунитета растений на активный и пассивный очень условно. В свое время это подчеркивал Н.И. Вавилов (1935).
Пассивный иммунитет представляет собой свойство растений препятствовать внедрению патогена и развитию его в тканях растения-хозяина. Он существует независимо от наличия паразита.
Активным иммунитетом называют свойство растений активно реагировать на внедрение в него паразита.
Повышение устойчивости растений под влиянием внешних факторов, протекающее без изменения генома, получило название приобретенной или индуцированной устойчивости. Факторы, воздействие которых на семена или растения приводит к повышению устойчивости растений, называются индукторами.
Приобретенный иммунитет — это свойство растений не поражаться тем или иным возбудителем болезни, возникшее у растений после перенесения заболевания или под влиянием внешних воздействий, особенно условий возделывания растений.
Устойчивость растений можно повысить различными приемами: внесением микроудобрений, изменением сроков посадки (посева), глубины заделки семян и т. д. Методы обретения устойчивости зависят от вида индукторов, которые могут быть биотической или абиотической природы. Приемы, способствующие проявлению приобретенной устойчивости, широко используют в практике сельского хозяйства. Так, устойчивость зерновых культур к корневым гнилям можно повысить, высевая яровые зерновые в оптимальные ранние, а озимые зерновые культуры в оптимально поздние сроки; устойчивость пшеницы к твердой головне, поражающей растения при прорастании семян, можно повысить, соблюдая оптимальные сроки посева.
Иммунитет растений может быть обусловлен неспособностью возбудителя вызывать заражение растений данного вида. Так, зерновые культуры не поражаются фитофторозом и паршой картофеля, капуста — головневыми болезнями, картофель — ржавчинными болезнями зерновых культур и т. д. В данном случае иммунитет проявляется видом растений в целом. Иммунитет, основанный на неспособности возбудителей вызывать заражение растений определенного вида, называется неспецифическим.
Естественный неспецифический иммунитет защищает растение от большого числа окружающих его сапротрофных видов, которые в процессе эволюции не приобрели свойств, обеспечивающих способность паразитировать на растениях этого вида.
В некоторых случаях иммунитет может проявляться не видом растений в целом, а лишь отдельным сортом в пределах этого вида. В таком случае одни сорта иммунны и не поражаются болез-^/нью, другие — восприимчивы и поражаются ей в сильной степени. Так, возбудитель рака картофеля Synchytrium endobioticum поражает вид Solanum, однако внутри него есть сорта (Камераз, Стойловый 19 и др.), которые не поражаются этой болезнью. Такой г иммунитет называют сортовым специфическим. Он имеет 1 большое значение при выведении устойчивых сортов сельскохозяйственных растений.
В ряде случаев растения могут обладать иммунитетом к возбудителям разных болезней. Например, сорт озимой пшеницы может быть иммунным к возбудителю и мучнистой росы, и бурой стеблевой ржавчины. Устойчивость сорта или вида растений к нескольким возбудителям называется комплексным или групповым иммунитетом. Создание сортов с комплексным иммунитетом — наиболее перспективный путь снижения потерь сельскохозяйственных культур от болезней. Например, пшеница Triticum timopheevi обладает иммунитетом к головне, ржавчине, мучнистой росе. Известны сорта табака, устойчивые к вирусу табачной мозаики и возбудителю ложной мучнистой росы. Районированием таких сортов в производстве удается решить проблему защиты той или иной культуры от основных болезней.