Вирусы растений часто вызывают суровые заболевания сельскохозяйственных культур, обусловливая большие потери урожая. Значительный ущерб вирусные болезни наносят растениеводству Дальнего Востока, где широкому распространению фитовирусов способствует наличие большого количества насекомых (тлей, цикад и др.), являющихся переносчиками этих патогенов. Ясно поэтому, что  разработка действенных мер  борьбы с вирозами растений - важная народнохозяйственная задача. Однако задача эта чрезвычайно сложна. В процессе репродукции вирусы, являющиеся облигатными внутриклеточными паразитами, используют синтетический клеточный аппарат и  настолько тесно связаны с клеткой хозяина, что очень трудно найти пути их подавления, которые бы не отражались губительно на самой клетке. Именно с этим обстоятельством связаны сравнительно малые успехи в химиотерапии вирусных инфекций, поражающих как человека и животных, так и растения.
    В последние годы усилия многих ученых мира направлены на разработку экологически безопасных методов защиты растений, основанных на стимуляции их естественной устойчивости, повышении уровня иммунитета. Мы полагаем, что  такой подход в сочетаниии с глубоким изучением механизмов противовирусного иммунитета является весьма перспективным в борьбе с вирусными заболеваниями растений.
     Группой фитоиммунитета ТИБОХ проводятся исследования по изучению противовирусных защитных механизмов растений, развиваемых в ответ на 1) вирусное заражение и 2) обработку биологически активными веществами (БАВ).
    В результате выполненных исследований нами предложена литическая концепция защиты растений от вирусов.  Установлено, что в ответ на заражение вирусами значительно повышается активность лизосомального компартмента клеток и, как следствие, вирусные частицы разрушаются гидролазами. При этом диаметр палочковидных вирионов, претерпевающих деструктивные изменения, уменьшается. С помощью иммунной электронной микроскопии показано, что "тонкие" вирионы, в отличие от нормальных вирусных частиц,  утрачивают способность связываться  со специфической антисывороткой (рис.1). Появление тонких вирионов, вероятно, обусловлено частичным протеолизом капсидного белка, в результате чего удаляются детерминантные группы, ответственные за связывание с антителами. Получены данные, свидетельствующие о специфичности действия вирусиндуцированных гидролаз в отношении индуцирующего их образование вируса.
    В процессе поиска экологически чистых препаратов БАВ, стимулирующих иммунитет растений к вирусам, мы испытали ряд продуктов ферментативного преобразования природных  1,3;1,6-b-D-глюканов, полученных в лаборатории химии ферментов ТИБОХ. Одним из перспективных препаратов, повышающих устойчивость растений к вирусам, является глюкан, полученный путем трансформации ламинарана из водоросли Laminaria cichorioides  эндо-1,3-b-глюканазой из морских моллюсков.
     Антивирусная активность этого глюкана проявлялась в подавлении репродукции вирусов в зараженных тканях и значительном снижении степени поражения растений (рис.2). В опытах с использованием актиномицина Д (антибиотика, ингибирующего синтез мРНК на матрице ДНК) установлено, что формирование глюкан-опосредованной антивирусной устойчивости растительных тканей осуществляется под контролем клеточного генома. В ультраструктурных исследованиях показано, что обработка растений глюканом сопровождается увеличением в клетках размеров ядрышек, количества митохондрий, мембран гранулярного эндоплазматического ретикулума. Это свидетельствует об активации в клетках белоксинтезирующего аппарата. Вместе с тем, под действием глюкана происходит стимуляция лизосомального компартмента, что приводит к деструкции вирусных частиц. В ранние сроки (1, 2 сут) после обработки глюканом в листьях заметно  повышается активность РНКазы и 1,3-b-глюканазы, что, возможно, играет защитную роль. Повышение активности РНКазы, вероятно, направлено на деполимеризацию вирусной РНК, а 1,3-b-глюканазы - на продуцирование олигосахаринов, которые, в соответствии с существующими представлениями, могут служить сигнальными молекулами, запускающими различные защитные механизмы клеток.
    Кроме того, нами выявлена и изучается антивирусная активность других БАВ -  глюкоманнанов, полученных из дрожжевых гидролизатов, хитозана, цитокининов.
Мы полагаем, что дальнейшее изучение механизмов иммунитета растений к вирусам, а также поиск и испытание новых БАВ - индукторов устойчивости должны привести к созданию эффективных средств защиты растений.

Публикации:

• Елякова Л.А., Лапшина Л.А., Реунов А.В., Можаева К.А. Защитное действие ?-1,3;1,6-глюкана - "антивира", полученного ферментативной трансформацией ламинарина, на растениях табака против вируса табачной мозаики // Докл. РАН. 1994. Т.336. №5. С. 710-711.
• Reunov A.V., Lapshina L.A., Nagorskaya V.P., Elyakova L.A. Effect of 1,3;1,6-*-glucan on infection of detached tobacco leaves with tobacco mosaic virus // J. Phytopathol. 1996. V.144. N1. P. 247-249.
• Reunov A.V., Reunova G.D., Nagorskaya V.P., Lapshina L.A., Lega S.N. Destruction of tobacco mosaic virus in developing local lesions in leaves of Datura stramonium L. // Acta Phytopathol. Entomol. Hung. 1996. V.31. N1-2. P. 11-17.

Fax: (7-4232) 314050