Целебные яды растений - Токин Борис Петрович - Страница 31

Но как подбирать устойчивые сорта растений?

В отличие от селекционеров, занятых скрещиванием растений разных видов, Найдёнова в разгар сильной эпидемии винограда, когда повреждается большинство особей, находила прекрасно чувствующие себя экземпляры, устойчивые к заболеванию мильдью. И среди животных, да и среди людей, мы не встретим двух совершенно одинаковых особей. При одних и тех же условиях заражения один человек может заболеть и умереть, а другой останется совершенно здоровым. Почему же среди тысяч поражённых мильдью кустов винограда единичные экземпляры оказываются в цветущем состоянии?

Одной из главных особенностей этих растений, «равнодушных» к вредоносному грибку, являются их высокие фитонцидные свойства. Возбудитель мильдью — паразитический грибок — не может проникнуть в глубь тканей устойчивого растения, он неизбежно погибает от фитонцидов. Именно об этом говорят опыты Найдёновой. У грибка — возбудителя мильдью есть подвижные споры, подобные тем, какие мы видели у фитофторы. Поместим подвижные споры грибка в только что полученный сок разных экземпляров винограда — устойчивых к болезни и восприимчивых к ней. Мы увидим значительно более быструю гибель спор в соке устойчивых к болезни растений. Так же и летучие фитонциды устойчивых сортов его быстро убивают грибки.

Вердеревский предлагает не забывать главную линию борьбы — создание иммунных сортов: «Вопреки высказываниям Н.И. Вавилова, И.В. Мичурина, основоположников отечественной фитопатологии А.А. Ячевского, Н.Н. Воронихина и других о том, что выведение иммунных сортов должно быть основным, ведущим направлением в борьбе с болезнями растений, химический метод продолжает занимать главное место в борьбе с заболеваниями растений, а выведение стойких к болезням сортов имеет только частичное применение в практике нашего сельского хозяйства...»

Занимались сотрудники Вердеревского и выведением сортов хлопчатника, стойких в отношении бактерий, вызывающих болезнь, известную под названием гоммоз, виновником которой, как мы уже знаем, является бактерия псевдомонас мальвацеарум.

Что же оказалось? Учёные установили, что единственной особенностью устойчивых к гоммозу сортов хлопчатника являются сильные фитонцидные свойства их тканей: свежий сок из листьев и летучие фитонциды убивают бактерий — виновников гоммоза, а в соке восприимчивых к гоммозу сортов те же бактерии выживают. Если фитонциды тканевых соков стойкого сорта хлопчатника разрушить кипячением, то в них бактерии не погибают. Не менее интересны опыты с летучими фитонцидами (рис.37).

Разотрём листья хлопчатника и поместим полученную кашу на крышку чашки Петри. В чашке Петри — питательная среда.

Посеем на ней бактерий псевдомонас мальвацеарум. Чашки перевернём таким образом, чтобы питательная среда с бактериями находилась наверху, над кашицей из листьев хлопчатника, и подвергалась действию летучих фитонцидов, выделяющихся из этой кашицы. Что же выяснено такими опытами?

Если растительная кашица была получена из сорта, восприимчивого к болезни, то бактерии продолжали превосходно жить, не обнаруживая никаких признаков умирания, а если кашица была получена из листьев устойчивого сорта, то те же бактерии повреждались. Не менее интересно и то, что в разные периоды жизни хлопчатника фитонциды его соков весьма различны. Когда хлопчатник наиболее жизнедеятелен, соки его сильно бактерицидны, а к концу жизни растения, под осень, фитонцидная активность сока резко падает. Смело идя по новому пути, учёные получили стойкие к гоммозу сорта хлопчатника, а также и кукурузу, иммунную к пузырчатой головне.

Рис.37. Сравнительное действие летучих фитонцидов листьев устойчивого ( К -2456) и восприимчивого (6 11- Б) к гоммозу сортов хлопчатника на рост колонии.

1 — влияние летучих фитонцидов сорта хлопчатника К-2456, рост колоний подавлен; б — воздействие летучих фитонцидов сорта хлопчатника 6 11 -Б, рост колоний нормальный; в — контроль.

Посмотрим на рис.38. Это результат одного из интереснейших опытов в лаборатории Вердеревского.

Гриб эризифе цихорацеарум вызывает у тыквенных растений болезнь мучнистую росу. К тыквенным кроме тыквы принадлежат также дыни и арбузы. Гриб этот поражает все тыквенные, но он существует в природе в нескольких формах, приспособленных к определённым тыквенным растениям. Значит, у разных форм гриба имеются свои специальные приспособления для преодоления губительного действия фитонцидов данных растений.

Неразбавленным и разбавленным соком тыквы, арбуза и дыни обмывали половинки листьев, поражённых мучнистой росой, в то время как вторые половинки каждого листа обмывали чистой водой и они служили контролем в опыте. На рисунке хорошо видно, что фитонциды сока тыквы не убивают гриб, который приспособлен к тыкве, а фитонциды соков других тыквенных для него смертоносны.

Рис.38. Сравнительное фитонцидное действие клеточных соков тыквы и арбуза на грибницу возбудителя мучнистой росы тыквы гриба эризифе цихорацеарум.

а — правая половина листа обмыта клеточным соком арбуза, разбавленным водой в соотношении 1:1, фитонцидное действие очевидно — грибница погибла; б — правая половина листа обмыта клеточным соком тыквы, разбавленным водой в соотношении 1:1. фитонцидное действие отсутствует — грибница сохраняется живой.

Мне хочется выразить здесь своё восхищение выдающейся деятельностью замечательного учёного Д.Д. Вердеревского и всей его школы. Как это часто бывало в истории науки, необычные, подлинно новаторские идеи Вердеревского об иммунитете растений, смелые, оригинальные предложения о защите растений были встречены пессимистически и не раз подвергались нападкам.

Нелегко пришлось школе Вердеревского бороться за свою теорию иммунитета растений, но она победила. Давно бы надо записать для научной молодёжи поучительную, полную романтики историю школы Вердеревского!

Об исследованиях школы Л.В. Метлицкого

В настоящее время трудно найти в какой-либо стране специалиста по болезням растений, который отрицал бы значение фитонцидов в иммунитете растений. Однако далеко не всегда иностранные да и советские учёные называют целебные вещества растений фитонцидами, предпочитая употреблять заимствованное из медицины понятие «антибиотик». Но от этого суть дела не меняется.

Об одном термине, употребляемом вместо обоснованного советской наукой слова «фитонциды», следует сказать особо. Это термин «фитоалексины», возникший в науке после того, как в 1940 году немецкие учёные К.О. Мюллер и X.Бергер обнаружили в своих опытах, что при заражении части поверхности разрезанного клубня картофеля одной расой грибка фитофторы резко угнетается развитие грибка и другой расы, если им заразить ткани, находящиеся рядом с первым участком. Значит, решили учёные, при внедрении заразного начала клетки и ткани растений синтезируют антимикробиальные вещества, которые они и назвали фитоалексинами («фитон» — растение, «алексо» — защищаю).

В разных странах проведено огромное число исследований о фитоалексинах. В нашей стране имеется превосходный центр научных исследований в этой области знания — лаборатория иммунитета растений в Институте биохимии имени А.Н. Баха Академии наук СССР. Лабораторией руководит профессор Лев Владимирович Метлицкий. Многое можно рассказать об этой замечательной лаборатории, однако потребовались бы обширные разъяснения по очень специальным вопросам биологической химии. Ограничимся кратким изложением некоторых мыслей и открытий.

Доказано, что в ответ на внедрение болезнетворных микроорганизмов в районе поражения ими клеток и в соседних с поражёнными клетках образуются защитники растения — фитоалексины. Они быстро накапливаются и останавливают распространение болезнетворного микроорганизма. Изучена химическая природа уже более пятнадцати фитоалексинов. Особенно с большим успехом изучены в лаборатории Метлицкого фитоалексины картофеля, возникающие при внедрении в его ткани фитофторного грибка.