10.10.2016/№41

Ученые получили новые биорегуляторы, повышающие болезнеустойчивость и продуктивность сельхозкультур.

Ученые лаборатории физиологии патогенеза и болезнеустойчивости растений Института экспериментальной ботаники им. В.Ф.Купревича НАН Беларуси (ИЭБ) совместно с коллегами из Института генетики и физиологии растений АН Молдовы получили новые биорегуляторы, повышающие болезнеустойчивость и продуктивность различных сельскохозяйственных культур. Проект выполнялся при поддержке БРФФИ. Подробнее о разработке рассказали сами исследователи.

 

Рост растений происходит за счет комплекса эндогенных гормональных и негормональных регуляторов роста. Со временем этот круг постепенно расширяется за счет новых метаболитов растений и грибов. Так, за последние 35 лет установлена регуляторная способность у таких соединений, как салициловая и жасмоновая кислоты, производные протокатеховой и галловой кислот (так называемые гормоны «тургорины») и др. Аналогичный случай произошел и со стероидными гликозидами (органические соединения). До сих пор было известно, что стероидные соединения в организмах животных и человека выполняют гормональные функции, а в растениях были открыты брассиностероидные гормоны. Логично было предположить, что стероидные гликозиды растений могут обладать регуляторной активностью, так как по молекулярной структуре они близки к стероидным гормонам и брассиностероидам.

 

Исследования проводились авторами этих строк (на фото) совместно с молдавскими биохимиками (П.Кинтя и В.Бобейко), которые обеспечили выделение и очистку стероидных гликозидов из семян томатов, перца, баклажанов и др. Белорусские специалисты изучили биологическую активность и их физиолого-биохимическое действие на культуры. Объектами стали злаковые, бобовые, пасленовые и другие растения, их семена и различные органы, а также фитопатогенные грибы, их споры, мицелий и культуральная жидкость. Предметом исследований послужили ростовые процессы в широком плане (от прорастания семян до созревания), стебле-, корне- и плодообразование, развитие фитопатогенных грибов и болезнеустойчивость растений.

 

В результате обнаружено большое сходство в действии стероидных гликозидов и модельных фитогормонов на рост, развитие, формирование отдельных органов и продуктивность растений. При этом активность стероидных гликозидов была ниже активности фитогормонов в опытах in vitro и выше на интактных растениях, т.е. в опытах in vivo. В целом можно сказать, что стероидные гликозиды являются новыми регуляторами роста гормоноподобного типа. Как фитогормоны, они полифункциональны, обладают регуляторной способностью, избирательностью действия, активным взаимодействием с брассиностероидами и фенольными соединениями.

 

Стероидные гликозиды удовлетворяют всем основным свойствам фитогормонов. Они образуются в формирующихся семенах, луковицах и клубнях, передвигаются в другие растущие органы и действуют в низких, стимулирующих концентрациях (0,001–10 мг/л). У них есть преимущества перед обычными фитогормонами при применении их в открытых системах (поле, луг и лес). В отличие от фитогормонов стероидные гликозиды оказывают прямое и косвенное угнетающее действие на фитопатогенные грибы.

 

Использование стероидных гликозидов перспективно во многих направлениях и прежде всего для стимуляции роста, что важно для выгонки рассады и накопления биомассы кормовых трав. А также для активизации транспортировки питательных веществ к растущему органу с наибольшей концентрацией фитогормонов-стимуляторов, что необходимо для повышения продуктивности зерновых, овощных и плодовых растений.

 

К настоящему времени стероидные гликозиды испытаны в полевых условиях на значительных площадях в Молдавии при посадках овощных культур: томатов, перца, баклажанов и огурцов. А в Беларуси – на посевах клевера и пшеницы для увеличения биомассы, урожая зерна и повышения болезнеустойчивости. В планах – создать на основе стероидных гликозидов препараты, которые найдут применение на наших угодьях.