Маркеры сортовой устойчивости к пирикуляриозу в каллусной культуре риса

Актуальность темы

Рис — один из основных продуктов питания во многих странах мира, его зерном питается более 2.5 миллиардов людей (FAOSTAT, 1999), и большая часть риса выращивается и употребляется в развивающихся странах, включая, Нигерию. Начиная с 1980;ых годов, потребление риса в Нигерии увеличилось на 11%, из которых только 3% можно объяснять приростом населения. Остаток представляет увеличение доли риса в диете. Средний Нигериец теперь потребляет 21 кг риса в год, что составляет 9% полного калорийного потребления и 23% потребления хлебных злаков (FAOSTAT, 1999). Однако растущий спрос населения Нигерии на рисовые продукты удовлетворяется только импортом. Неблагоприятные факторы во всех нигерийских регионах рисоводства значительно снижают местное производство риса. Одним из главных среди таких факторов является пирикуляриоз риса (возбудитель — гриб Magnaporthe grisea (Hebert) Barr = Piricularia oryzae) (IRRI, 1989). Во всех рисосеющих регионах Нигерии, пирикуляриоз уносит до 3550%, а в отдельные годы даже 100% урожая (WARDА, 1989). В борьбе с пирикуляриозом применяют фунгициды и внедрение устойчивых сортов риса. Однако разрозненность и небольшие размеры участков риса в Нигерии не позволяют проводить химическую обработку быстро и одновременно на всех участках. Кроме того, дороговизна ядохимикатов, которые Нигерия вынуждена импортировать, ограничивает их применение.

Селекционный метод безвреден для окружающей среды. Он дешевле и, поэтому, лучше подходит для развивающихся стран. Для Нигерии проблема создания сортов риса с высокой потенциальной продуктивностью и устойчивостью к болезням важна и потому, что импортные сорта недостаточно районированы для нее и, говоря шире, не обеспечивают продовольственной безопасности страны. Организация Объединенных наций по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (РАО) прогнозировала, что импорт риса в страны Африки к 2000 году повысится до 4 миллионов тонн в год, требуя приблизительно миллиард долларов из драгоценного валютного дохода этих стран (ТАОБТАТ, 1999). Традиционная селекция, бесспорно, надежна, но ее медлительность заставляет искать пути ее ускорения. Устойчивые сорта обычно создают сотнями сложных скрещиваний. Кроме того, некоторые сорта теряют устойчивость за несколько лет, и сорта, устойчивые в одном регионе, становятся восприимчивыми в другом. Такие трудности возникают в основном из-за вариабельности свойств возбудителя болезни.

Предлагаются новые подходы к ускоренной селекции сельскохозяйственных культур, включающие досимптомную оценку болезнеустойчивости. Маркерами последней служат ранние эффекты, индуцированные в растениях патогеном или его элиситором. Например, это может быть активация кислорода или другие процессы. Аналогичные маркеры предлагается использовать не только на ин-тактных растениях, но и на клеточных культурах. Такая оценка, безусловно, не может заменить традиционные фитопатологические методы, но она, по-видимому, приемлема для предварительного отбора образцов.

С помощью биотехнологии создаются разнообразные генетические формы на основе спонтанного или индуцированного мутагенеза, гибридизации соматических клеток, переноса в клетку чужеродной генетической информации. Однако в клеточной культуре, в отличие от целых растений, отсутствуют характерные визуальные симптомы (рис:4 3 на листьях риса на каллусах риса.

Рис. 1. Внешние проявления пирикуляриоза.

Поэтому формы, полученные, например, сомаклональной изменчивостью или слиянием протопластов, имеющие гены устойчивости к патогенам, практически невозможно отличить от тех, которые не имеют. Регенерация каждого из бесчисленных клонов в целые растения с дальнейшим испытанием на болезнеустойчивостьзадача совершенно немыслимая. Поэтому для скрининга in vitro, необходимы особые методы, позволяющие выявлять ценный генетический материал среди разнообразных клеточных культур (Daub, 1986). Клеточные культуры обычно оценивают на болезнеустойчивость по реакции к токсинам паразита (Бутенко, 1986; Moura-Costa et al., 1994). Необходимо напомнить, однако, что устойчивость растений к большинству болезней обусловлена не толерантностью к токсинам, а комплексом индуцируемых защитных механизмов, убивающих паразита и предотвращающих интоксикацию хозяина (Aver'yanov, Lapikova, 1988; Помазков, 1990; Якубов и Чкаников, 1993).

Известно, что после распознавания болезнетворного патогена, устойчивые растения могут останавливать инфекцию с помощью различных защитных механизмов, включая укрепление клеточной стенки (Bradley et al., 1992), закрытие устьиц (Hammond-Kosack et al, 1996), биосинтез фитоалексинов (Sridhar, 1974; Sridhar, Ma-hadevan, 1979; Метлицкий, 1987), экспрессию связанных с патогенезом бежов и различных токсичных продуктов (Boiler, 1995), индукцию локальной гибели клеток в ходе сверхчувствительной некротической реакции (Doke, Ohashil988) и генерацию активных форм кислорода, прежде всего 02″ и Н202 (Аверьянов и др., 1987; Doke et al., 1995; Low and Merida, 1996).

Последний процесс, который часто называют «окислительным взрывом» — одна из наиболее быстрых ответных реакций. Он возникает в пределах минут после добавления элиситора и продолжается разное время, в зависимости от совместимости хозяина и патогена (Baker et al., 1997). Окислительный взрыв приведет ко многим последующим защитным реакциям (Doke et al., 1995; Low and Merida, 1996) и наблюдается почти у всех испытанных видов растений (Baker et al., 1997). Поскольку окислительный взрыв обычно проявляется сильнее у устойчивых растений, он, вероятно, может быть признаком болезнеустойчивости (Лапикова и др., 1994; Doke et al., 1995). Другим таким ранним признаком может служить повышение цитоплазматической концентрации ионов кальция в ответ на заражение (Allexandre et al., 1990; Dmitriev et al., 1996; Gelli et al., 1997). Однако аналогические признаки и их возможные механизмы практически не изучены в клеточной культуре риса.

Эти сведения позволили бы разрабатывать эффективную схему отбора клеточных клонов, несущих потенциал устойчивости к пирикуляриозу для последующей регенерации.

Цель и задачи исследования

Целью данной работы было выявление признаков сортовой устойчивости к пирикуляриозу в клеточных культурах риса. Решались следующие задачи:

1. Выяснить выделяют ли клетки каллусной культуры риса фунги-токсические защитные вещества при заражении возбудителем пи-рикуляриоза, и как это связано с сортовой устойчивостью донорских растений.

2. Изучить реакции каллусов на обработку элиситором гриба в той же связи.

3. Исследовать возможные признаки устойчивости или восприимчивости при двойном культивировании клеток риса и гриба.

4. Выяснить некоторые детали механизма указанных защитных реакций.

Научная новизна работы. Показано, что при двойном культивировании, Af. gr ¡-зеа колонизирует каллусы восприимчивых, но не устойчивых сортов риса, и что образование воздушных гиф гриба стимулируется в совместимых комбинациях хозяин-патогена. Выявлено участие НАДФ-оксидазы и пероксидазы в элиситор-зависимой некротической реакции каллусов риса, а также участие Са2+, ОН и Н202.

Практическая значимость работы. На основе представленных экспериментальных данных, можно рекомендовать использование некоторых выяленных нами защитных эффектов в качестве маркеров болезнеустойчивости при клеточной селекции риса на устойчивость к пирикуляриозу.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах кафедры ботаники и физиологии растений РУДН и группе биофизики ВНИИ фитопатологии и на.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Пирикуляриоз риса.

Для эффективной борьбы с любой болезнью, важно знать ее особенности. Пирикуляриоз риса вызывается грибом Magnaniporthe grisea (Hebert) Barr., класса Deiteromycetes (Notteghem et al., 1994).

Риса).

1. Аверьянов A.A., Лапикова В. П., Умнов A.M., Джавахия В. Г. Генерация листьями риса радикала 02″ в связи с устойчивостью к пирикуляриозу//Физиология растений. 1987. Т. 34. Вып. 2. С. 373.

2. Аверьянов А. А., Лапикова В. П. Концентратор с плавающим фильтродержателем для биологических суспензий // Физиология растений. 1992. Т. 39. Вып.З. С. 613.

3. Аверьянов A.A., Лапикова В. П. Пероксидазная активность выделений здоровых и зараженных пирикуляриозом листьев риса // Доклады академии Наук. 1995. Т.340. № 5. С.702−704.

4. Аверьянов A.A., Пасечник Т. Д., Лапикова В. П., Магальона Л.Б.Э., Гайворонская Л. М. Фунгитоксическое свойство каллусов риса и сортовая устойчивость к пирикуляриозу// Доклады РАН. 1999. Т.366, № 2. С. 1−3.

5. Белянская СЛ., Шамина З. Б. Получение и характеристика клонов риса, резистентных к стрессовым факторам // Физиология растений. 1993. Т.40. N10. С.681−685.

6. Болдырев А. А., Котелевцев C.B., Ланио М., Алварес К., Перес П.

Введение

в биомембранология (под ред. А.А.Болдырева). -Изд-во Московского Университета, 1990. 231 с.

7. Бутенко Р. Г. Клеточные технологии в селекционном процессе // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственной биотехнологии. Материалы Всесоюзной конференции. Ленинград. 1986. С.29−38.

8. Ван-дер-Планк Я. Генетические и молекулярные основы патогенеза у растений. М.: Мир, 1981. — 236 с.

9. Гешеле Э. Э. Основы фитопатологической оценки в селекции растений. М.: Колос, 1978. — 208 с.

10. Дячок Ю. В., Дмитриев А. П., Гродзинский Д. М. Роль Са2+ как вторичного мессенджера в индукции синтеза фитоаллексинов и каллозы в культуре клеток Allium сера 1. // Физиология растений, 1997. Том 44. Вып. 3 С. 385−391.

11. З. Зеленский Г. Л., Коваленко Е. Д., Наскидашвили Ж. Г. Селекция риса на расоспецифичесую и полевую устойчивость к пирукуляиозу // Сельскохозяйственная биология, 1994. Вып. 5 С. 9−13.

12. Кучеренко JI. А., Харченко П. Н., Ковалева E.H. Использование методов биотехнологии в селекции риса // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственной биотехнологии. Материалы Всесоюзной конференции, Москва. 1986. С 92−95.

13. Кучеренко JI.A. Подходы к разработке технологии массовой регенерации растений In vitro //Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. Под ред. Р. Г. Бутенко. М. «Наука» 1991. С.232−242.

14. Лапикова В. П., Аверьянов A.A. Участие активных форм кислорода в механизме устойчивости риса к пирикуляриозу, индуцированной высокой температурой // ДАН. 1993. Т. 329. Вып. 2 С. 253.

15. Лапикова В. П., Аверьянов A.A., Петелина Г. Г., Коломиец Т. М., Коваленко Е. Д. Фунгитоксичность выделений листьев риса, связанная с сортовой устойчивостью к пирикуляриозу. // Физиология растений, 1994. Т. 41, Вып. 1, С.123−129.

16. Максимова Н. И., Мацкявичене Е. В., Гужова Н. В., Мерзляк М. Н., Гусев, М. В. Взаимоотношения гриба Phytophthora infes-tans и клеток картофеля в суспензионной культуре при совместном выращивании // Физиология растений, 1996. Том 43, No.2. С.285−290.

17. Метлицкий JI.B., Озерецковская O. JL Фитоиммунитет (Биохимические аспекты устойчивости растений к паразитным грибам). Изд-во «НАУКА» Москва, 1968. 91с.

18. Метлицкий JI.B. Иммунологический контроль в жизни растений: 45-е чтение тимирязевское. Изд-во «НАУКА» Москва, 1987. 72с.

19. Морозов Ю. М., Плотникова Ю. М. Гистологическое исследование растений риса, пораженных пирикуляриозом // Микология и фитопатология 1989. Т.23. N6. С.576−580.

20. Муромцев Г. С., Бутенко Р. Г., Тихоненко Т. И., Прокофьев М. И. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. М.: Аг-ропрмиздат, 1990. 384с.

21. Помазков Ю. И. Иммунитет растений к болезням и вредителям: Учебное пособие. М.: Изд-во УДН, 1990. — 80 с.

22. Удовенко Г. В. Общие требования к методам и принципам дигностики устойчивости растений к стрессам //Диагностикаустойчивости растений к стрессовым воздействиям (Методическое руководство), Ленинград, 1988. С. 5−10.

23. Узунов И. С. Пирикуляриоз риса // Тропическая фитопатология, М.: изд-во УДЫ, 1988. С.6−17.

24. Харинарайн Р. П., Долгих Ю. И., Гужов Ю. Л. Выбор оптимальных сред для массовой регенерации растений сахарного тросника из каллусной культуры //Физ. раст. 1996. Том 43. № 1. С.11−115.

25. Харченко П. Н., Кучеренко Л. А., Ковалева E.H. Использование методов биотехнологии в селекции риса // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственной биотехнологии. Материалы Всесоюзной конференции. Москва. Ленинград 1986. С.92−95.

26. Чкаников Д. И. Использование различий химического состава фитопатогенных грибов и растений при изучении их взаимоотношений//Физиолгия растений. 1996. Т.43. № 5. С.671−678.

27. Якубов Б. А., Чкаников Д. И. Накопление полиолов в листьях сортов риса с различной устойчивостью к пирикуляриозу как показатель степени совместимости растения-хозяина и патогена // Сельскохозяйственная биология. 1993. N1. С.162−163.

28. Alexandre J., Lassalles J.P., and Kado R.T. Opening of Ca2+ channels in isolated red beet root vacuole membrane by inositol 1,4,5-trisphosphate//Nature. 1990. V.343. P.567−570.

29. Allan AC, Fluhr R. Two distinct sources of elicited reactive oxygen species in tobacco epidermal cells // Plant Cell. 1997. V.9. P. 1559−1572.

30. Amemiya A., Akemine H., Toriyama K Culture conditions and growth of immature embryo in rice plant (studies on the embryo culture in rice plant 1) // Bull. Natl. Inst. Agric. Sci. 1989. V.6. P. l-40.

31. Apostol I, Heinstein P.F., Low P. S. (1989) Rapid stimulation of an oxidative burst during elicitation of cultured plant cells // Plant Physiol 1989. V.90. P. 109−116.

32. Arnott T, Murphy T.M. A comparison of the effects of a fungal elicitor and ultraviolet radiation on ion transport and hydrogen peroxide synthesis by rose cells // Environ. Exp. Bot. 1991. V.31. P.209−216.

33. Auh C-K, Murphy T.M. Plasma membrane redox enzyme is involved in the synthesis of 02″ and H202 by Phytophthora elicitor-stimulated rose cells // Plant Physiol 1995. V.107. P. 1241−1247.

34. Aver’yanov A. A., Lapikova V.P. Fungitoxicity determined by active forms of oxygen in excretions of rice leaves // Soviet Plant Physiology 1988. V.35. P.873−881.

35. Aver’yanov A.A., Lapikova V.P., Dzhavakhiya V.G. Active oxygen mediates heat-induced resistance of rice plant to blast disease // Plant Science. 1993. V.92. P.27−34.

36. Aver’yanov A.A., Lapikova V.P., Umnov A.M., Dzhavakhiya, V.G. Generation of superoxide radical by rice leaves in relation to blast resistance // Soviet Plant Physiology. 1987. V.34. P.301−306.

37. Baeuerle PA, Rupee RA, Pahl HL. Reactive oxygen intermediates as second messengers of a general pathogen response // Pathol Biol. 1996. V.44 P.29−35.

38. Baker B., Zambryski P., Staskawicz B., Dinesh-Kumar S.P. Signaling in plant-microbe interactions // Science. 1997. V.276. P.726−733.

39. Baker C.J., O’Neil N.R., Keppler L.D., Orlandi E. W. Early responses during plant-bacteria interactions in tobacco cell suspen-sions//Phytopathology. 1991. V.81. P. 1504−1507.

40. Bernard N. Sur la fonction fungicide des bulbes d’Orchidees //Ann. Sci. Natur. (Bot). 1911. V.14. P.221−234.

41. Bestwick CS, Brown IR, Bennett MHR, Mansfield J.W. Localization of hydrogen peroxide accumulation during the hypersensitive reaction of lettuce cells to Pseudomonas syringae pv phaseolicola // Plant Cell. 1997. V.9. P.209−221.

42. Boiler T. Chemoperception of microbial signals in plant cells // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995. V.46.189−214.

43. Bolwell GP, Butt VS, Davies DR, Zimmerlin A. The origin of the oxidative burst in plants // Free Radical Res. 1995. Y.23. P.517−532.

44. Bolwell GP, Wojtaszek P. Mechanisms for the generation of reactive oxygen species in plant defence: a broad prespective //Physiol Mol Plant Pathol. 1998.

45. Bowler C, Van Camp W, Montagu MV, InzH D. Superoxide dis-mutase in plants //Crit Rev Plant Sci. 1994. V.13. P.199−218.

46. Boyadjiev P. In vitro screening for resistance to Pseudomonas syringe in rice // Abstracts of the seminar on rice diseases in the Mediterranean region and breeding for resistance. Montpellier. 1995. P.15.

47. Bradley D.J., Kjellbom P., Lamb C.J. Elicitorand wound-induced oxidative cross-linking of a proline-rich plant cell wall protein: A novel, rapid defense response // Cell. 1992. V.70. P.21−30.

48. Bush D.S. Calcium regulation in plant cells and its role in signaling //Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995. V.46. P.95−122.

49. Cartwright D., Langcake P., Pryce R.J., Leworthy D.P., Ride J.P. Chemical activation of host defence mechanisms as a basis for crop protection//Nature 1977. V.267. N.5611. P.511−513.

50. Catteral, W.A., and Striessnig, J. Receptor sites for Ca2+ channel antagonists //Trends Pharmacol. Sci. 1992. V.13. P.256−262.

51. Chen C.Y., Heath M.C. Cultivar-specific induction of necrosis by exudates from basidiospore germlings of the cowpea rust fungus. Physiol. Mol. Plant Pathol. 1990. V.37. P. 169−177.

52. Chen C.Y., and Heath M.C. Cytological studies of the hypersensitive death of cowpea epidermal cells induced by basidiospore-derived infection by the cowpea rust fungus //Can. J. Bot. 1991. V.69. P. 1199−1206.

53. Chen Z., Silva H., Klessig D.F. Active oxygen species in the induction of plant systemic acquired resistance by salicylic acid // Science, 1993. Vol.262. P.1883−1886.

54. Cross AR, Jones O.T.G. The effect of the inhibitor diphenylene io-donium on the superoxide-generating system of neutrophils: specific labelling of a component polypeptide of the oxidase //BiochemJ. 1986. V.237. P. lll-116.

55. Daub M. E. Tissue culture and the selection of resistance to pathogens //Annual Review in Phytopathology. 1986. V.24. P. 159−186.

56. Deme D, Doussiere J, De Sandro V, Dupuy C, Pommier J, Virion A. The Ca2+/NADPH-dependent H202 generation in thyroid plasma membrane: inhibition by diphenyleneiodonium //Biochem J. 1994. N.301. P.75−81.

57. Dixon R.A., Harrison M.J., Lamb C.J. Early events in the activation of plant defense responses //Annu. Rev. Phytopathol. 1994. V.32. P.479−501.

58. Dmitriev A., Djatsok J., Grodzinsky D. The role of Ca2+ in elicita-tion of phytoalexin synthesis in cell-culture of onion {Allium cepa L.) //Plant Cell Rep. 1996. N.15. P.945−948.

59. Doke N., Chai H. B. Activation of superoxide generation and enhancement of resistance against compatible races of Phytopthora infestans in potato plants tested with digitonin. Physiol. Plant Pathol. 1985. V.27. P.323−334.

60. Doke N., Ohashi Y. Involvement of 02″ generating system in the induction of necrotic lesions on tobacco leaves infected with tobacco mosaic virus //Physiol.Mol. Plant Pathol. 1988. V.32. P. 163 175.

61. Dwyer SC, Legendre L, Low PS, Leto TL. Plant and human neutrophil oxidative burst complexes contain immunologically related proteins //BiochimBiophys Acta. 1996.N.1289. P.231−237.

62. Ebel J., Cosio E.G. Elicitors of plant defense responses //Int. Rev. Cytol. 1994. V.148. P. 1−36.

63. El-Hissewy A.A., Elkady A.A., Salem E.A. Breeding for partial resistance in rice to rice blast caused by Piricularia oryzae Cav. in Egypt //Abstract of the Seminar on rice diseases in the med.reg.and breeding for resistance. Montpellier. 1995. P. 18.

64. Elstner E. F, Heupel A. Formation of H202 by isolated cell walls from horseradish (Armoracia lapathifolia) //Planta. 1976. V.130. P.175−180.

65. Elstner E.F., Osswald W. Mechanisms of oxygen activation during plant stress //Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect B. 1994. V.102. P.131−154.

66. Enyedi A. J., Yalpani N., Silverman P., Raskin I. Signal molecules in systemic plant resistance to pathogens and pests //Cell. 1992. V.70. P.879−886.75. FAOSTAT 1999.

67. Fujiwara A., Ojima K. Physiological studies of plant roots (part 1). Influence of some environmental conditions on growth of isolated roots of rice and wheat //J.Sci. Soil Manure. Japan. 1955. V.28. P.9−12.

68. Furuhashi K., Yatazawa M. Indefinite culture of rice stem node callus //Kazaki. 1964. V.34. P.623.

69. Gelli A., Higgins V.J., Blumwald E. Activation of plant plasma membrane Ca2±permeable channels by race-specific fungal elici-tors //Plant Physiol. 1997. V.113. P.269−279.

70. Ghosal A., Purkayastha R.P. Biochemical response of rice (Oryza sativa L.) leaves to some abiotic elicitors of phytoalexin //Indian Journal of experimental Biology 1987. V.25. N6. P.395−399.

71. Gilroy S., Fricker M.D., Read N.D., Trewavas A.J. Role of calcium in signal transduction of Commelina guard cells //Plant Cell. 1991. V.3. P.333−344.

72. Glazener JA, Orlandi EW, Baker CJ. The active oxygen response of cell suspensions to incompatible bacteria is not sufficient to cause hypersensitive cell death //Plant Physiol. 1996. V. l 10. P.759−763.

73. Goodman B.A. The involvement of oxygen-derived free radicals in plant-pathogen interactions // Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect B. 1994. V.102. P.479−493.

74. Greenberg J.T., Guo A., Klessig D.F., Ausubel F.M. Programmed cell death in plants: A pathogen-triggered response activated coor-dinately with multiple defense functions //Cell. 1994. V.77. P.551−563.

75. Griffiths D.A. Rice blast disease in Malaya: spore germination and host penetration //Plant Disease reporter. 1969. V.53. N6. P.71−72.

76. Hahn M.G. Microbial elicitors and their receptors in plants //Annu. Rev. Phytopathol. 1996. V.34. P.387−412.

77. Halliwell B, Gutteridge JMC Free Radicals in Biology and Medicine, Ed 2. Oxford University Press, Oxford, UK. 1989.

78. Hayashi N., Ando I., Imbe T. Identification of a new resistance gene to a Chinese blast fungus isolate in the Japanese rice cultivar Aichi Asahi//Phytopathology. 1998. V.88. P.822−827.

79. Heath M.C. A comparison of fungal growth mid plant responses in cowpea and bean cultivars inoculated with urediospores or basidi-ospores of the cowpea rust fungus //Physiol. Mol. Plant Pathol. 1989. V.34. P.415−426.

80. Heath M.C. Apoptosis, programmed cell death and the hypersensitive response//Eur. J. Plant Pathol. 1998. V.104. P. 117−124.

81. Heath M.C., Nimchuk Z.L., Xu H. Plant nuclear migrations as indicators of critical interactions between resistant or susceptible cowpea epidermal cells and invasion hyphae of the cowpea rust fungus. New Phytol. 1997. V.135. P.689−700.

82. Hendry G.A.F., Crawford R.M.M. Oxygen and environmental stress in plants an overview // Proceedings of royal society of Edinburgh. 1994. V.102. P. 1−10.

83. Howard R.J. Cell Biology of Pathogenesis //Rice blast disease, ed. Zeigler, R.S., Leong, S.A., Teng, P. S. CAB International. 1994. P.3−22.

84. Ingram D.S. The expression of R-gene resistance to Phytophthora infestans in tissue cultures of Solanum tuberosum //J.gen.microbiol. 1967. V.49. P.99−108.

85. International Rice Research Institute. Rice Almanac. Second Edition. 1997. FAO. Production Yearbook 1996.

86. Ishihara A., Miyagawa H., Kuwahara Y., Ueno T., Mayama S. Involvement of Ca2+ ion in phytoalexin induction in oats //Plant Sci. 1996. V.115. P.9−16.

87. Iwakuma T., Ataka Y., Matsuyama N., Wakimoto S. Phytoalexin production elicited by Piricularia oryzae infection and its hyphal wall-component treatment in rice leaves //Annals of the Phytopa-thological Society of Japan. 1990. V.56. N5. P.665−670.

88. Jabs T, Dietrich RA, Dangl JL Initiation of runaway cell death in an Arabidopsis mutant by extracellular superoxide //Science. 1996. V.273. P.1853−1856.

89. Kato T., Yamaguchi Y., Uyehara T., Yokoyama, T., Nakai, T. Yamanaka S. Defense mechanism of the rice plant against rice blast disease //Naturwissenschaften. 1983. V.70. P.200−201.

90. Kawata S., Ishihara A. The regeneration of rice plant, Oryza sativa L., in the callus derived from the seminal root //Proc. Japan Acad. 1968. V.44. P.549−553.

91. Kiyosawa S. Methods for tests and gene analyses of blast resistance of rice varieties //Oryza. 1976. № 6. Vol.13 (1). P. 1−32.

92. Kiyosawa S. Establishment of differential varieties for pathogenicity test of rice blast fungus //Rice Genet. Newsl. 1984. V.l. P.95−97.

93. Kiyosawa S., Ando I. Blast resistance //Science of the rice plant T. Matsuo, ed. Nosan-gyosan Bunka Kyokai, Tokyo. 1990. V.3. P.361−385.

94. Knight H., Trewavas A.J., Knight M.R. Cold calcium signaling in Arabidopsis involves two cellular pools and a change in calcium signature after acclimation //Plant Cell. 1996. V.8. P.489−503.

95. Kodama O., Suzuki T., Miyakawa J., Akatsuka T. Ultraviolet-induced accumulation of phytoalexins in rice leaves //Agricultural Biological chemistry 1988.V.52. N10. P.2469−2473.

96. Kumar S., Sridhar R. Phytoalexin production in rice-pyricularia oryzae interaction: induction by wounding //Acta Phy-topathol. Acad. Sci. Hung. 1984. V.19. N3−4. P.237−243.

97. Lamb, C.J., Lawton, M.A., Dron, M., and Dixon, R.A. Signal and transduction mechanisms for activation of plant defenses against microbial attack//Cell. 1989. V.56. P.215−224.

98. La Rue C.D. Cultures on the endosperm of maize // Amer. J. Bot. 1949. V.34. P.585−586.

99. Lawton M.A., Lamb C.J. Transcriptional activation of plant defense genes by fungal elicitor, wounding, and infection // Mol. Cell. Biol. 1987. V.7. P.335−341.

100. Levine A, Tenhaken R, Dixon R, Lamb C. H202 from the oxidative burst orchestrates the plant hypersensitive disease resistance response //Cell. 1994. V.79. P.583−593.

101. Levine A., Pennell R.I., Alvarez M.E., Palmer R., Lamb C. Calcium-mediated apoptosis in a plant hypersensitive disease resistance response // Curr. Biol. 1996. V.6. P.427−437.

102. Ling Z.Z., Mew T.W., Wang J.L., Lei C.L., Huang N. Development of near-isogenic lines as international differentials of the blast pathogen //Int.Rice Res. Note 1995 V.20. P. 13−14.

103. Liochev S.I., Fridovich I. Lucigenin (bis-N-methylacridinium) as a mediator of superoxide anion production // ArchBiochemBiophys 1997. V.337. P. 115−120.

104. Lock J., Price A.H. Evidence that disruption of cytosolic calcium is critically important in oxidative plant stress //Proceedings of the royal society of Edinburgh, B. 1994. V.102. P.261−264.

105. Low P. S., Merida J.R. The oxidative burst in plant defense: function and signal transduction // Physiol Plant. 1996. V.96. P. 533−542.

106. Lypez-Huertas E., Sandalio L.M., del Rho L.A. Superoxide generation in plant peroxisomal membranes: characterization of redox proteins involved//Biochem. Soc. Trans. 1996. V.24. P. 195.

107. Lypez-Huertas E., Sandalio L.M., Gymez M., del Rho L.A. Superoxide radical generation in peroxisomal membranes evidence for the participation of the 18-kDa integral membrane polypeptide // Free Radical Res. 1997. V.26. P.497−506.

108. Mahady G.B., Beecher C.W.W. Elicitor-stimulated benzo-phenanthridine alkaloid biosynthesis in bloodroot suspension cultures is mediated by calcium // Phytochemistry 1994. V.37. P.415−419.

109. Marchetti M.A. Strategies and methodologies for improving blast resistance in rice in the USA //Abstract of the Seminar onrice diseases in the med.reg.and breeding for resistance, Montpellier. 1995. P. 16.

110. McAinsh M.R., Brownlee C., Hetherington A.M. Abscisic acid-induced elevation of guard cell cytosolic Ca2+ preceeds sto-matal closure//Nature. 1990. V.343. P. 186−188.

111. McCough S.R., Tanksley S.D. Development and use of restriction fragment length polymorphism in rice breeding and genetics // Rice biotechnology, eds by G.S.Khush and Toenniesen G.H. CAB International/IRRI. 1991. P.109−135.

112. Mehdy M.C. Active oxygen species in plant defense against pathogens //Plant Physiol 1994. V.105. P.467−472.

113. Mendgen K., Deising H. Infection structures of fungal plant pathogens—A cytological and physiological evaluation //New Phytol. 1993. VI24. P.193−213.

114. Messiaen J., Read N.D., Van Cutsem P., Trewavas A.J. Cell wall oligogalacturonides increase cytosolic free calcium in carrot protoplasts //J. Cell Sci. 1993. V.104. P.365−371.

115. Miller S.A. Tissue culture methods in Phytopathology. IIFUNGI // Plant Cell culture: a practical approach (edited by R.A.Dixon) IRL PRESS Oxford Washington DC, 1985. P.215−229.

116. Mittler R., Simon L., Lam E. Pathogen-induced programmed cell death in tobacco // J. Cell Sci. 1997. V. l 10. P. 1333−1344.

117. Miyamoto M., Ando I., Rybka K., Kodama O., Kawasaki S. High resolution mapping of the indica-derived rice blast resistance genes. I. Pi-b I I Molecular plant-microbe interactions, 1996. V.99(l). P.6−13.

118. Moura-Costa, P.H., Kandasamy, K.I., Montell, S.H. Evaluation of in-vitro screening methods for assessing anthrachnose disease reactions in tropical yams (Dioscorea spp.) // Trop. Agric. (Trinidad) 1994. V.70. N2. P.147−152.

119. Murphy TM., Auh C-K. The superoxide synthases of plasma membrane preparations from cultured rose cells //Plant Physiol 1996. V.110. P.621−629.

120. Niizeki H., Oono K. Induction of haploid rice plant from anther culture //Proc. Japan Acad. 1968. V.44. P.549−552.

121. Ou S.H. Rice Diseases. Commonwealth Mycol. Inst., Kew, UK 1972. 368 p.

122. Ou S.H. Rice Diseases, 2nd edn. Commonwealth Mycol. Inst., Kew, UK 1985. 380 p.

123. Palmer F.B.St.C., Byers D.M., Spence M.W., Cook H.W. Calcium-independent effects of TMB-8 //Biochem. J. 1992. V.286. P.505−512.

124. Parlevliet J.E. Strategies for the utilisation of partial resistanse for the control of cereal rusts // Breeding strategies for resistance to the rusts of wheat. Mexico: CIMMYT. 1988. P.48−62.

125. Pasechnik T.D., Lapikova V.P., Aver’yanov A.A. Inhibition of pre-penetration development of blast fungus during the infection of resistant rice cultivars //Eur. J. of Plant Pathol. 1997. V. 103.P.747−750.

126. Pastori G.M., del Rho L.A. An activated-oxygen-mediated role for peroxisomes in the mechanism of senescence of pea leaves //Planta 1994. V.193. P.385−391.

127. Pastori G.M., del Rho L.A. Activated oxygen species and superoxide dismutase activity in peroxisomes from senescent pea leaves //Proc R Soc Edinb Sect B Biol B, 1994. V. 102. P.505−509.

128. Qian Y.C., Nguyen T., Murphy T.M. Effects of washing on the plasma membrane mid on stress reactions of cultured rose cells //Plant Cell Tissue Org Cult. 1993. V.35. P.245−252.

129. Qinghua P., Ling W., Hiroshi I., Takatoshi T. Identification of a new blast resistance gene in the indica rice cultivar Kasalath using japanese differential cultivars and isozyme markers //Phytopathology. 1996. v.86. № 10. P. 1071−1075.

130. Qiu Q.S., Liang H.G., Zheng H.J., Chen P. Ca2±calmodulin-stimulated superoxide generation by purified plasma membrane from wheat roots //Plant Sci. 1994. V101. P.99−104.

131. Read N.D., Allan W.T.G., Knight H., Knight M.R., Malhy R., Russel A., Shaddock P. S., Trewavas A.J. Imaging and measurement of cytosolic free calcium in plant and fungal cells //J. Mi-crosc. 1992. V.166. P.57−86.

132. Roberts D.M., Harmon A.C. Calcium-modulated proteins: Targets of intracellular calcium signals in higher plants //Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1992. V.43. P.375−414.

133. Roumen E., Levy M., Notteghem J.L. Characterization of the European population of the blast pathogen, Magnaniporthegrisea //Abstract of the seminar on rice disease in the Mediteranean region and breeding for resistance. 1995. P.25.

134. Schaffrath U., Scheinpflug H., Reisener H.J. An elicitor from Piricularia oryzae induces resistance responses in rice: isolation, characterization and physiological properties //Physiological and molecular plant pathology. 1995. V.46. P.293−307.

135. Schopfer P. Histochemical demonstration and localization of H202 in organs of higher plants by tissue printing on nitrocellulose paper/ZPlant physiol. 1994. N.104. P.1269−1275.

136. Sekido H., Akatsuka T. Mode of action of oryzalexin D against Pyricularia oryzae //Agricultural Biological Chemistry 1987. V.51.N7. P.1967;1971.

137. Smith H. B. More Than Just a Surface Thing: Rice Infection by Magnaporthe grisea '//Plant Cell. 1999. Vol. 11. 1815−1817.

138. Spanos K.A., Woodward S. Responses of Cupressus and Chamaecuparis callus tissues to inoculations with Seiridium cardinal//Eur.J.For.Path. 1997. V.27. P.13−21.

139. Sridhar R. Phenolic compounds and the rice blast disease as influenced by nitrogen fertyilization. // II RISO 1974. V.21 N.l. P.25−31.

140. Street H.E. Excised root culture //Biol. Rev. 1957. V.32. P.117−155.

141. Takamatsu S., Ishizaki H., Kunoh H. Cytological studies of early stages of powdery mildew in barley and wheat. V. Effects of calcium on the infection of coleoptiles of barley by Erysiphe graminis hordei //Can. J. Bot. 1978. V.56. P.2544−2549.

142. Tamura S. Shoot formation in calli originated from rice embryo //Proc. Japan Acad. 1968. V.44. P.543−548.

143. Tavernier E., Wendehenne D., Blein J.P., Pugin A. Involvement of free calcium in action of cryptogein, a proteinaceous elicitor of hypersensitive reaction in tobacco cells //Plant Physiol. 1995. V.109. P.1025−1031.

144. Thompson J.E., Ledge R.L., Barber R.F. The role of free radicals in senescence and wounding //New Phytol. 1987. V.105. P.317−344.

145. Tomos A.D., Leigh R.A., Hinde P., Richardson P., Williams J.H.H. Measuring water and solute relations in single cells in situ //Current topics in plant biochemistry and physiology. 1992. V. l 1. P. 168−177.

146. Tsien R.W., Tsien R.Y. Calcium channels, stores, and oscillations //Annu. Rev. Cell Biol. 1990. V.6. P.715−760.

147. Tsukahara M., Hirosawa T., Kishine S. Efficient plant regeneration from cell suspensions cultures of rice {Oryza sativa L.) Hi. Plant Physiology. 1996. V.149. P.157−162.

148. Tzeng D.D., DeVay J.E. Role of oxygen radicals in plant disease development // Advances in plant pathology. 1996. V.10. P. l-34.

149. Uchiyama T., Sato J., Ogasawara N. Lignification and qualitatative changes of phenolic compounds in rice callus tissues innoculated with plant pathogenic fungi //Agricultural and biological chemistry. 1983. V.47. (1). P. 1−10.

150. Vanderplank J.E. Genetic and molecular basis of plant pathogenesis. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. 1978. 168 p.

151. Vidhyasekaran P. Physiology of disease resistance in plants (volume II and I). CRC Press, Inc., Florida, 1988.

152. Vianello A., Macra F. NAD (P)H oxidation elicits anion superoxide formation in radish plasmalemma vesicles //Biochim Bio-phys Acta 1989. V.980. P.202−208.

153. WARDA Annual Report. 1989.

154. WARDA Annual Report. 1991.

155. Ward J.M., Pei Z-M., Schroeder J.I. Roles of ion channels in initiation of signal transduction in higher plants //Plant Cell. 1995. V.7. P.833−844.

156. Williams D.A., Cody S.H., Gehring C.A., Parish R.W., Harris P.J. Confocal imaging of ionised calcium in living plant cells // Cell Calcium. 1990. V.ll. P.291−297.

157. Wojtaszek P. Oxidative burst: an early plant response to pathogen infection //Biochem J. 1997. V.322. P.681−692.

158. Xu H., Mendgen K. Early events in living epidermal cells of cowpea and broad bean during infection with basidiospores of the cowpearust fungus // Can. J. Bot. 1991. V.69. P.2279−2285.

159. Xu H., Mendgen K. Targeted cell wall degradation at the penetration site of cowpea rust basidiosporelings //Mol. Plant-Microbe Interact. 1997. V.10. P.87−94.

160. Yamazaki I, Yokota K. Oxidation states of peroxidase // Mol Cell Biochem. 1973. V.2. P.39−52.

161. Yatazawa M., Furuhashi K., Shimizy M Growth of callus tissue from rice-root in vitro //Plant cell physiol. 1967. V.8. P.363−373.

162. Yoshida S., Ogawa M, 5 Suenaga K., Chun-Ye H. Induction and selection of salt-tolerant mutant rices by tissue culture recent.