URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Дьяков Ю.Т. Фундаментальная фитопатология
Id: 154426
 
799 руб.

Фундаментальная фитопатология

URSS. 2012. 512 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-396-00406-1.

 Аннотация

Настоящее пособие посвящено изложению наиболее важных проблем современной фитопатологии, прежде всего --- молекулярных аспектов взаимоотношений растений и их паразитов. Молекулярные исследования механизмов фитоиммунитета позволили найти общие каналы эволюции иммунитета у растений, беспозвоночных и позвоночных животных и аргументировать наличие общей теории иммунитета. Молекулярные исследования показали также, что в основе рецепторных механизмов и сигнальной трансдукции растений, приводящих к паразитизму или симбиозу, нет принципиальных различий. Наконец, молекулярные исследования взаимодействий паразитов и растений привели к созданию нового поколения химических средств защиты растений --- экологически безопасных, неспецифических и персистентных. Все эти вопросы находятся в центре внимания книги. Кроме того, отдельные главы посвящены современным методам диагностики болезней растений, которые также широко используются при диагностике болезней животных и человека; общности реакции сверхчувствительности растений и апоптоза животных; экологическим аспектам болезней растений (новейшие данные свидетельствуют, что без паразитов не может стабильно существовать ни один биоценоз) и другим вопросам.

Книга предназначена для преподавателей, аспирантов и студентов классических университетов и сельскохозяйственных вузов, а также для научных сотрудников, работающих в области фитопатологии, защиты растений и сельскохозяйственной биотехнологии.


 Оглавление

Введение
 Дополнительная литература
Глава 1. Паразиты растений: их свойства и особенности взаимоотношений с растениями-хозяевами
 1.1.Типы взаимоотношений растения-хозяина и паразита
 1.2.Свойства паразитов
  1.2.1.Трофность
  1.2.2.Специализация
  1.2.3.Патогенность
  Дополнительная литература
Глава 2. Микроорганизмы -- паразиты растений
 2.1.Грибы -- возбудители болезней растений
  2.1.1.Общая характеристика
  2.1.2.Система грибов и болезни растений, вызываемые ими
 2.2.Бактерии -- возбудители болезней растений
  2.2.1.Общие сведения о фитопатогенных бактериях
  2.2.2.Система фитопатогенных бактерий и вызываемые ими болезни
 2.3.Вирусы растений и вызываемые ими болезни
  2.3.1.Строение вирусов растений
  2.3.2.Транспорт вирусов
  2.3.3.Симптомы вирусных болезней
  2.3.4.Сохранение и распространение фитопатогенных вирусов
  2.3.5.Взаимодействие вирусов и смешанные инфекции
  2.3.6.Номенклатура вирусов
  Дополнительная литература
Глава 3. Современные методы диагностики фитопатогенов
 3.1.Методы диагностики, основанные на взаимодействии антител с антигенами фитопатогенов
  3.1.1.Иммуноферментный сорбционный анализ -- ELISА
  3.1.2.Другие методы иммунодиагностики фитопатогенов
 3.2.Методы диагностики, основанные на анализе нуклеиновых кислот фитопатогенов
  3.2.1.Методы гибридизации нуклеиновых кислот
  3.2.2.Методы с использованием ПЦР
  Выводы к разделам 3.1 и 3.2
 3.3.Использование метаболитов, продуцируемых фитопатогенами, для диагностики и при исследовании их взаимодействия с растениями-хозяевами
  3.3.1.Определение маркерных метаболитов грибов в тканях инфицированных растений
  3.3.2.Анализ состава жирных кислот при идентификации фитопатогенных бактерий
  Дополнительная литература
Глава 4. Феноменология взаимоотношений растений и паразитов
 4.1.Типы устойчивости
 4.2.Генетика устойчивости
  4.2.1.Доминантность
  4.2.2.Эпистаз
  4.2.3.Аддитивность
  4.2.4.Модификация внешними условиями (экологическая варианса)
 4.3.Фенотипическое проявление устойчивости
 4.4.Взаимоотношения с паразитом
  4.4.1.Феноменология взаимоотношений
  4.4.2.Генетика взаимоотношений
  Дополнительная литература
Глава 5. Факторы устойчивости растений
 5.1.Анатомо-морфологические факторы устойчивости
  5.1.1.Габитус растений
  5.1.2.Опушенность листьев
  5.1.3.Строение и расположение устьиц
  5.1.4.Анатомические особенности внутренних тканей растения
 5.2.Регуляция онтогенеза и репарации повреждений
 5.3.Пищевая ценность зараженных органов и тканей
 5.4.Биохимические факторы устойчивости
  5.4.1.Низкомолекулярные соединения (вторичные метаболиты)
  5.4.2.Белки, аминокислоты
  Дополнительная литература
Глава 6. Факторы атаки паразитов: супрессоры
 6.1.Неспецифические иммуносупрессоры
  6.1.1.Ферменты, деградирующие покровы клеток и тканей растений
  6.1.2.Низкомолекулярные неспецифические иммуносупрессоры
 6.2.Специфические иммуносупрессоры
  6.2.1.Нетоксичные супрессоры (импедины)
  6.2.2.Патотоксины
  6.2.3.Ферменты, деградирующие антимикробные соединения растений
  6.2.4.Белки -- ингибиторы ферментов растений-хозяев, участвующих в патогенезе
 6.3.Роль иммуносупрессии в патогенезе
  Дополнительная литература
Глава 7. Абиотические и биотические иммуномодуляторы: элиситоры
 7.1.Молекулярная интерпретация генетических данных
 7.2.Неспецифические элиситоры
  7.2.1.Абиогенные элиситоры
  7.2.2.Неспецифические биогенные элиситоры
  7.2.3.Эндогенные, растительные или вторичные элиситоры
 7.3.Гены авирулентности и специфические элиситоры
  7.3.1.Элиситоры вирусов
  7.3.2.Элиситоры бактерий
  7.3.3.Элиситоры грибов
  7.3.4.Оомицеты
  7.3.5.Роль элиситоров в приспособленности и патогенности паразитов
  Дополнительная литература
Глава 8. Гены устойчивости и их продукты. Трансдукция сигнала
 8.1.Гены устойчивости и гены восприимчивости
  8.1.1.Гены восприимчивости
  8.1.2.Гены устойчивости
 8.2.Трансдукция сигнала
  8.2.1.Сигнальные системы
  8.2.2.Генетика сигналлинга
  8.2.3.Взаимодействия сигнальных систем, индуцируемых неспецифическими и специфическими элиситорами
   Выводы к разделу 8.2
  Дополнительная литература
Глава 9. Локальная и системная приобретенная устойчивость
 9.1.Локальная приобретенная устойчивость. Реакция сверхчувствительности
  9.1.1.Морфологические изменения клеток при апоптозе и некрозе
  9.1.2.Гены, участвующие в гибели клеток растений. Параноидные мутанты
  9.1.3.Биохимия апоптоза
  9.1.4.Сигнальная система СВЧ
  9.1.5.Митохондрии, или "некрохондрии". Латентный механизм гибели клетки
   Выводы к разделу 9.1
 9.2.Системная приобретенная устойчивость
  9.2.1.Салициловая кислота
  9.2.2.Жасмоновая кислота и ее метиловый эфир
  9.2.3.Системин
  9.2.4.Полиамины
  9.2.5.Олигогалактурониды
  9.2.6.Этилен
  9.2.7.Абсцизовая кислота
  9.2.8.Арахидоновая кислота и эйкозаноиды
  9.2.9.Молекулы РНК
  9.2.1 .Нехимические сигналы
  Дополнительная литература
Глава 1 . Общее и специфическое в иммунитете растений и животных
 1 .1.Иммуномодуляторы патогенных микроорганизмов
  1 .1.1.Иммуномодуляторы грибов
  1 .1.2.Иммуномодуляторы вирусов
  1 .1.3.Иммуномодуляторы бактерий
 1 .2.Механизмы иммунитета
  1 .2.1.Иммунитет на уровне целого организма
  1 .2.2.Иммунитет на уровне клеток
  Выводы к главе 1
  Дополнительная литература
Глава 11. Микробно-растительные симбиозы
 11.1.Азотфиксирующие симбиозы
  11.1.1.Бобово-ризобиальный симбиоз
  11.1.2.Симбиозы с N2-фиксирующими цианобактериями
  11.1.3.Ризосферная и эндофитная азотфиксация
 11.2.Микоризные симбиозы
  11.2.1.Арбускулярная микориза (АМ)
  11.2.2.Эктомикориза (ЭМ)
  11.2.3.Орхидная микориза
 11.3.Защитные симбиозы
  11.3.1.Эпифитная стратегия: рост-стимулирующие ризобактерии
  11.3.2.Эндофитная стратегия: токсин-образующие грибы и бактерии
 11.4.Экологическое и практическое значение микробно-растительных симбиозов
  Выводы к главе 11
  Дополнительная литература
Глава 12. Экологические аспекты взаимоотношений растений и паразитов
 12.1.Паразиты в природных фитоценозах
  12.1.1.Влияние паразитов на фитоценозы
  12.1.2.Влияние паразитов на генетическое разнообразие популяций
  12.1.3.Формы взаимоотношений растений с паразитами в природных фитоценозах
  12.1.4.Защита сложившегося фитоценоза от внедрения чуждых видов
 12.2.Причины массовых эпифитотий культурных растений
  12.2.1.Интродукция
  12.2.2.Нарушение генетического разнообразия
  12.2.3.Агротехнические приемы
  12.2.4.Селекция на качество
  12.2.5.Нарушение среды обитания растений в результате хозяйственной и рекреационной деятельности
  12.2.6.Ликвидация отдельных звеньев в природных цепях, регулирующих экологическое равновесие растений и их паразитов
  Дополнительная литература
Глава 13. Повышение болезнеустойчивости растений с помощью микроорганизмов и элиситоров
 13.1.Перекрестная защита
  13.1.1.Защита от грибных болезней
  13.1.2.Защита от вирусных болезней
  13.1.3.Защита растений с помощью грибных и бактериальных антагонистов
 13.2.Иммунизация
  13.2.1.Препараты, влияющие на патогенность паразитов
  13.2.2.Препараты, влияющие на устойчивость растений
  Дополнительная литература
Глава 14. Создание устойчивых к болезням растений методами генной инженерии
 14.1.Методы получения трансгенных растений
  14.1.1.Использование Ti-плазмид
  14.1.2.Использование промежуточных векторов
  14.1.3.Использование бинарных векторов
  14.1.4.рRi-плазмиды
  14.1.5.Метод биологической баллистики
  14.1.6.Электропорация
  14.1.7.Трансформация растительных протопластов
  14.1.8.Микроинъекции
  14.1.9.Гены-маркеры для отбора трансформантов
  14.1.1 .Получение трансгенных растений без маркерных генов
  14.1.11.Регенерация трансформантов
  14.1.12.Векторы на основе генома вируса мозаики цветной капусты (ВМЦК)
  14.1.13.Челночные векторы на основе ДНК хлоропластов и митохондрий
 14.2.Создание трансгенных растений, устойчивых к вирусным болезням
  14.2.1.Перекрестная защита растений от вирусных инфекций
  14.2.2.Устойчивость трансгенных растений, обусловленная экспрессией транспортных белков
  14.2.3.Вирусоустойчивость растений, обусловленная "молчанием генов"
  14.2.4.Устойчивость трансгенных растений к вирусам, обусловленная экспрессией антивирусных антител
  14.2.5.Другие направления в создании устойчивых к вирусам трансгенных растений
  14.2.6.Выводы и перспективы
 14.3.Создание трансгенных растений, устойчивых к грибным болезням
  14.3.1.Устойчивость растений к грибным патогенам как следствие экспрессии генов чужеродных фитоалескинов
  14.3.2.Пероксидазы растения-хозяина
  14.3.3.Элиситины
  14.3.4.Хитиназы и глюканазы
  14.3.5.Двухкомпонентная система и неспецифическая устойчивость
  14.3.6.Гены барназы и barstar-ген
   Выводы к разделу 14.3
 14.4.Повышение устойчивости растений к бактериальным болезням с помощью методов генной инженерии
  14.4.1.Использование антибактериальных белков нерастительного происхождения
  14.4.2.Ингибирование бактериальных факторов патогенности
  14.4.3.Повышение природных защитных свойств растений
 14.5.Ограничения, которые необходимо учитывать при коммерческом использовании биоинженерных методов для получения устойчивых к болезням растений
  Дополнительная литература
Об авторах

 Введение

Фитопатология -- наука о болезнях растений. Как любая наука, она в свою очередь включает ряд разделов:

симптомология -- изучение симптомов болезней растений;

этиология -- наука о возбудителях болезней растений;

патологическая морфология, анатомия, физиология и биохимия;

эпифитотиология -- наука о массовых болезнях растений -- эпифитотиях;

иммунитет растений;

гигиена, профилактика и терапия.

Как видно, фитопатология, с одной стороны, -- раздел биологических наук ботаники, микологии, микробиологии, вирусологии, ибо направлена на исследование больного растения и возбудителей болезней, а с другой -- сельскохозяйственных наук -- растениеводства, селекции, агрохимии, так как направлена на создание условий, при которых потери полезных растений от болезней будут минимальными.

Вышеупомянутые разделы фитопатологии объединяются в 3 блока вопросов:

1.Круг вопросов, связанных с болезнью индивидуального растения, -- возбудители болезней, их развитие в растении, ответ восприимчивого и устойчивого растения на заражение.

2.Болезни растений в популяциях и факторы, влияющие на эпифитотии в природных фитоценозах и агроценозах.

3.Блок прикладных исследований, связанных с диагностикой, учетом, прогнозом и защитой растений от болезней, включая селекцию устойчивых сортов.

Сквозная линия, объединяющая все перечисленные проблемы, -- изучение взаимодействий высшего и низшего организмов -- растения-хозяина и паразита. Без знания, анализа и использования в практике этих взаимоотношений самые устойчивые сорта быстро потеряют устойчивость, самые активные фунгициды будут малоэффективны.

Фитопатология возникла в связи с потребностями сельского и лесного хозяйства, страдающих от инфекционных болезней растений. После массовых эпидемий растений, случившихся в XIX в., таких как фитофтороз картофеля и мильдью винограда в Европе, ржавчина кофе на Цейлоне и пшеницы в Северной Америке и др., сельскохозяйственная и биологическая науки получили заказ на изучение возбудителей болезней растений и способов борьбы с ними. Выдающиеся ученые Антон де Бари и Юлиус Кюн в Германии, М. С. Воронин в России, М. Ворд в Великобритании и другие внесли огромный вклад в идентификацию и исследование жизненных циклов фитопатогенных грибов; их работы дали мощный толчок для последующего бурного развития микологии. Знаковым событием явился тот факт, что первым открытым вирусом был возбудитель болезней не животных и человека, а растений -- вирус табачной мозаики. Параллельно начались интенсивные исследования химических средств защиты растений от болезней и вредителей, стимулирующие развитие прикладных направлений органической химии, а также попытки повысить устойчивость растений к болезням с помощью иммунизации и селекции. Последнее направление привело к развитию новых идей в частной генетике и селекции растений. Например, изящный метод преодоления нескрещиваемости разнохромосомных видов злаков был разработан американским цитогенетиком Сирсом [1] в ходе работ по переносу гена устойчивости к бурой ржавчине от диплоидного эгилопса в гексаплоидную мягкую пшеницу. Однако использование классических методов селекции и защиты растений постепенно достигло возможного потолка, так и не решив некоторых проблем, стоящих перед защитой растений от болезней. Главная из этих проблем -- высокая пластичность возбудителей болезней, приводящая к накоплению в популяциях форм, резистентных к новым фунгицидам и устойчивых к новым селекционным сортам. Например, применение системных фунгицидов, на которые фитопатологи возлагали огромные надежды, привело к накоплению в популяциях резистентных штаммов грибов, что, в свою очередь, потребовало разработки сложных технологий приготовления и применения химических средств защиты растений [2]. Необходимы были новые идеи и новые технологии. И они нашлись в методологии использования рекомбинантных нуклеиновых кислот.

Последние 30 лет -- время бурного внедрения в исследования фитопатологических проблем молекулярных методов, коренным образом изменивших как фундаментальные представления о взаимоотношении растений и их паразитов, так и технологии защиты растений от болезней.

Важнейшие этапы молекулярных исследований растений и их паразитов следующие:.Создание концепции "ген-на-ген" [3]..Клонирование первых генов авирулентности бактерий [4], вирусов [5], грибов [6] и установление структуры специфических элиситоров..Клонирование первых генов устойчивости томата [7], Arabidopsis [8], табака [9] и установление структуры R-белков..Установление гомологии между геном NPR1 Arabidopsis и геном I-kb, принимающим участие во врожденном иммунитете животных [10]..Полное секвенирование генома первого растения (Arabidopsis) [11]..Разработка "сторожевой модели" действия генов устойчивости [12]..Установление общей структуры белков, осуществляющих рецепцию сигнальных молекул и трансдукцию сигнала в клетках растений, беспозвоночных и позвоночных животных в ответ на инвазию симбиотических и паразитических микроорганизмов [13]..Сиквенс геномов фитопатогенных оомицетов из рода Phytophthora [14]..Установление различий между триггерными молекулами, участвующими в индукции врожденного и специфического иммунитета [15].

Эти и другие достижения молекулярной биологии сыграли огромную роль как для понимания интимных механизмов взаимоотношений растений с их паразитами, так и для создания принципиально новых подходов к защите растений.

Во-первых, удалось снять многочисленные противоречия, полученные в ходе экспериментальных исследований иммунитета животных и растений в XX в., такие как противоречия: а) между иммунитетом растений и животных; б) между видовым и сортовым иммунитетом растений (хозяйской и нехозяйской устойчивостью); в) между неспецифическими и специфическими элиситорами; г) между индукцией и супрессией защитных реакций, как основой специфичности. Это позволило подойти к созданию единой общей теории иммунитета [см. 16, 17].

Во-вторых, дополнительным результатом исследования молекулярных механизмов устойчивости растений и патогенности их паразитов явилось создание новых подходов к защите растений. Это привело, в частности, к тому, что фитопатологическая практика находится сейчас на пути замещения фунгицидов иммунизаторами, традиционных методов селекции устойчивых сортов генно-инженерными технологиями, позволяющими не просто вводить в растение новые гены устойчивости, но и конструировать измененный метаболизм, делающий растение недоступным для паразита.

Основное содержание книги направлено на изложение вышеупомянутых проблем.

Наконец, для понимания механизмов взаимоотношений растений с микроорганизмами и эволюции этих взаимоотношений огромную роль играет исследование не только паразитических, но и симбиотических взаимоотношений, к тому же использование симбиотических и ассоциативных микроорганизмов играет все более значительную роль в сельскохозяйственных биотехнологиях. Поэтому проблеме взаимоотношений растений с симбиотическими микроорганизмами также будет уделено внимание в книге.

Книга написана исследователями из институтов РАН, РАСХН и Московского университета, много лет работающими в областях фитопатологии, сельскохозяйственной микробиологии, вирусологии и иммунитета растений и внесшими серьезный вклад в развитие отечественной науки и образования. Главы 1, 2, 4, 10 и 12 написаны Ю. Т. Дьяковым, глава 3 -- Л. А. Щербаковой, главы 6 и 7 -- Ю. Т. Дьяковым и О. Л. Озерецковской, главу 5 написали В. Г. Джавахия, Ю. Т. Дьяков и О. Л. Озерецковская, главу 8 -- С. Ф. Багирова, Ю. Т. Дьяков и О. Л. Озерецковская, главу 9 -- С. Ф. Багирова и О. Л. Озерецковская, главу 11 -- И. А. Тихонович и Н. А. Проворов, главу 13 -- В. Г. Джавахия, Ю. Т. Дьяков и Л. А. Щербакова, главу 14 -- В. Г. Джавахия и Л. А. Щербакова. Общую редакцию книги осуществил ее главный редактор Ю. Т. Дьяков. В редактировании также принимали участие В. А. Джавахия и Л. А. Щербакова.

Данная книга издана при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (МНТЦ) в рамках международных исследовательских проектов 3745 и 3978.


 О редакторе

Дьяков Юрий Таричанович
Доктор биологических наук, профессор Биотехнологического центра МГУ имени М. В. Ломоносова. Заслуженный профессор Московского университета, Соросовский профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, вице-президент Национальной академии микологии и Регионального общества фитопатологов. Автор и соавтор 13 книг и более 300 статей, посвященных различным вопросам микологии, фитопатологии и иммунитета растений.
 
© URSS 2016.

Информация о Продавце