Значення полісахаридів в підвищенні стійкості рослин проти хвороб

Рослини в період росту знаходяться під впливом несприятливих абіотичних чинників, які спричинені природними умовами, а також зазнають дії біотичних, що впливають на організм протягом онтогенезу. Серед них різноманітні мікроорганізми - потенційні патогени. Більшість патогенів - паразити, які одержують необхідні поживні речовини від рослинного організму.

Стійкість проти хвороб - це здатність рослини чинити опір і пристосовуватися до різних патогенів. Збереження свого життєвого потенціалу є однією із головних умов росту рослин і залежить від можливості реалізувати захисні механізми, тобто зберегтися, побороти вплив негативного чинника в період вегетації та формуванні врожаю. Стійкість і схильність характеризують опірність рослин або ступінь ураження патогеном. У тому разі, коли два фізіологічні варіанти патогена зумовлюють різні реакції в того самого хазяїна, причому один спричинює захворювання, а інший ні, їх класифікують як різні раси патогенна. Та, що зумовлює хворобу – вірулентна, а інша – авірулентна. Звідси походження терміну расоспецифічна стійкість. Часто використовують поняття «вертикальна» і «горизонтальна» стійкість. Вертикальна стійкість високоефективна проти одних рас патогенів і неефективна проти інших, тоді як горизонтальна діє проти всіх рас, проте вона менш ефективна і легко переборюється патогеном в умовах, які сприятливі для розвитку інфекції. Расоспецифічна стійкість проявляється, головним чином, після того, як патоген проникнув у рослину. Вона зумовлена надчутливістю рослини, завдяки чому попереджається наступне поширення його тканинами, тобто рослина виявляється імунною, а таке підвищення стійкості до несприятливих впливів без зміни структури генома називають індукованою стійкістю [46, 47].

Інфікування багатьох рослин фітопатогенними мікроорганізмами супро-воджується нагромадженням, наприклад інгібітинів, зокрема скополетину, скополину, хлорогеневої кислот, за цього навколо зараженої ділянки тканини формується зона, в якій подальший розвиток інфекції гальмується [48].

Постінгібітини містяться в здорових тканинах рослин у вигляді неактивних глікозидів, за умов ензиматичного їх гідролізу або окиснення утворюються речовини, які токсичні для мікроорганізмів. До ноегінгібітів відносяться ціаногенні глікозиди, які синтезують за умов зараження рослин.

Наукові дослідження імунітету рослин показали, що існують можливості підвищення стійкості рослин проти захворювань за рахунок стимулювання і керування імунною системою при допомозі біологічно активних чинників. За останні десятиліття в багатьох розвинених країнах розпочалися активні розробки таких біологічних засобів захисту рослин від захворювань. Стратегія захисту при цьому докорінно змінилась. Біологічні засоби захисту індукують імунітет рослин, які набувають стійкості проти захворювань [49]. Такі біологічні препарати є безпечними для довкілля і людини.

Серед індукторів імунітету висока ефективність виявлена у біополімера хітозана, який отримують із панцирів крабів. На ринках США, Росії, Польщі і інших країн з‘явився ряд препаратів на основі хітозана, зокрема «Хитозар», «Биохикол», «Нарцисс» та «Фитохит». Цим препаратам притаманна найважливіша перевага перед отрутохімікатами – вони є безпечними для довкілля і людини. За своєю ефективністю вони наближаються до дії кращих хімічних пестицидів, які набувають широкого розповсюдження, причому їхня частка на ринку пестицидів постійно збільшується.

В Україні створено мікобіопрепарати, діючою речовиною якого є лужний екстракт афiлофоральних грибів. Біологічно активними елементами діючої речовини є хітин, глюкани і меланіни, що є складовими клітинної стінки афiлофоральних грибів [50]. Дані полісахариди при захисті рослин здатні стимулювати системну стійкість рослин проти широкого кола грибкових, бактеріальних і вірусних захворювань, а також підвищують стійкість проти несприятливих кліматичних умов шляхом активації захисних організмів рослини. Вони є нетоксичними і безпечними у всіх аспектах.

Результати випробовування і промислового застосування мікобіопрепарату показують, що він ефективно індукує стійкість рослин проти самих шкодочинних збудників хвороб.

Передпосівна обробка насіння забезпечує надійний захист від уражень рослин грибковими, бактеріальними і вірусними захворюваннями. Водночас він стимулює розвиток корисної мікрофлори, наприклад, бульбочкових бактерій у бобових культур. Обробка насіння озимої пшениці підвищує енергію проростання на 14,2 % порівняно з контролем (обробка хімічними препаратами покращує цей показник на 3 – 5,4 %). Польова схожість за обробки препаратом підвищується на 8,7 %, а після обробки хімічним препаратом – 4,8 %. Розвиток кореневих гнилей зменшується на 28,8 %, а обробки хімічним препаратом – 19,3 % відносно контролю. В результаті лужний екстракт афiлофоральних грибів забезпечує зростання врожаю пшениці озимої на 12,5 ц/га, а хімічний препарат – 10,6 ц/га. Така ж закономірність простежується на кукурудзі, ярому ячмені і пшениці, сої, і горосі, де підвищення врожайності становило на 5,8, 7,0 і 5,6 ц/га, а за обробки хімічним препаратом – 3,8, 5,6 та 3,5 ц/га. Особливо ефективним застосування мікобіопрепарату із лужного екстракту афілофоральних грибів виявилось при обробці насіння буряку цукрового, де урожайність була вищою на 19 ц/га [51].

РОЗДІЛ ІІ.