BioScience Blog – Научный Биологический блог

Для сельскохозяйственных растений экзогенные стимуляторы роста в сверхмалых дозах являются мощным биологическим раздражителем, стрессовым фактором, мобилизующим иммунную систему и процессы роста. Возможность иммунизации растений авирулентными патогенами и их метаболитами достаточно изучена, однако такие исследования имеют в основном теоретическое значение. В этой связи нами была исследована возможность использования дельта-эндотоксина Bacillusthuringiensisдля сенсибилизации растений. В. thuringiensis- спорообразующая бактерия, различные подвиды которой обладают избирательным действием в отношении не только насекомых, но и некоторых микроорганизмов. Токсический агент В. thuringiensis— специфические дельта-эндотоксины, входящие в состав параспоральных включений. Установлен механизм действия токсина на клетки кишечника насекомых, заключающийся в разобщении процессов окислительного фосфорилирования и дыхания, деэнергизации и последующем разрушении клеток. Была проведена серия экспериментов, направленная на выявление ростостимулирующего действия дельта-эндотоксина В. thuringiensisна фасоль. Исследования проводились как в полевых условиях, в течение всего вегетационного периода фасоли, так и in vitro. В лабораторных условиях, на ювенильных растениях, показана способность токсина стимулировать развитие проростков. Для этого трехдневные проростки фасоли обыкновенной сорта «Журавушка» с равными морфометрическими показателями, стерилизовали поверхностно 0,5%-ным раствором КМ11О4 и осуществляли дальнейшее проращивание в пробирках на стерильном увлажненном песке при 28-ЗО°С в условиях 16-часового светового дня. Растения обрабатывались токсином в ультра малой концентрации однократно, в момент закладки опыта. Использовали несколько контрольных вариантов. В первые три дня наблюдений происходило незначительное угнетение проростков под влиянием раствора кристаллов, которое проявлялось, прежде всего, в замедление роста. По окончании эксперимента показатели выровнялись, и, отмечалось опережение по морфометрическим и биохимическим показателям у образцов, обработанных раствором дельта-эндотоксина. В полевых опытах при исследовании урожайности, оказалось, что наибольшая продуктивность у образцов, обработанных раствором дельта-эндотоксина. Известно, что в случае кратковременного воздействия микробных метаболитов на растение может развиваться системная устойчивость, фенотипически схожая с индуцированной. Таким образом, характер влияния дельта-эндотоксина на растения сходен с действием иммунизаторов. Следует отметить, что обнаружение сенсибилизирующих свойств дельта-эндотоксина открывает новые возможности для практического применения этого агента в защите растений и в целом указывает на перспективность разработки на основе дельта-эндотоксинов В. thuringiensisсредств индукции устойчивости растений к патогенам.