Иммунитет растений и вавилов

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 июня 2018;
проверки требует 1 правка.

Иммуните́т расте́ний (фитоиммунитет) — невосприимчивость растений к патогенам, а также насекомым. Фитоиммунитет обеспечивается множеством механизмов: выработкой низкомолекулярных фитонцидов, обладающих антибактериальными и фунгицидными свойствами, рецепторами распознавания специфических белковых и углеводных последовательностей (англ. pattern recognition receptors)[1][2], характерных для многих возбудителей, и системой подавления экспрессии генов при помощи РНК (RNA silencing)[3] в качестве противовирусной защиты.

Определения[править | править код]

Иммунитет растения к вредному организму — Способность растения в той или иной мере противостоять заселению или заражению вредным организмом или противодействовать его развитию в растении.[4]

Различают также толерантность растения к вредному организму — Способность растения сохранять удовлетворительную урожайность и качество продукции при поражении возбудителем болезни или повреждении вредителем.[4]

Механизмы иммунитета растения к болезням (устойчивость растения по отношению к фитопатогену) и иммунитета растения к вредителям (устойчивость растения к повреждению его вредителями) различны.

Учение Вавилова об иммунитете растений[править | править код]

Российский и советский учёный Н. И. Вавилов является основателем учения об иммунитете растений, положившего начало изучению его генетической природы. Он считал, что устойчивость против паразитов выработалась в процессе эволюции растений в центрах их происхождения на фоне длительного (в течение тысячелетий) естественного заражения возбудителями болезней. Согласно Вавилову, если в результате эволюции растения приобретали гены устойчивости к патогенам — возбудителям болезней, то последние приобретали способность поражать устойчивые сорта благодаря появлению новых физиологических рас. Так, каждый сорт пшеницы может быть восприимчивым к одним расам и иммунным к другим. Новые расы фитопатогенных микроорганизмов возникают в результате гибридизации, мутаций или гетерокариозиса (разноядерности) и других процессов[5].

Вавилов подразделял иммунитет растений на структурный (механический) и химический. Механический иммунитет растений обусловлен морфологическими особенностями растения-хозяина, в частности, наличием защитных приспособлений, которые препятствуют проникновению патогенов в тело растений. Химический иммунитет зависит от химических особенностей растений[5].

Типы иммунитета[4][править | править код]

* активный иммунитет растения: устойчивость растения, которая обеспечивается свойствами растений, проявляющимися у них только в случае нападения фитопатогена или фитофага, то есть в виде защитных реакций растения-хозяина на внедрение возбудителя болезни или повреждение вредителем.

* пассивный иммунитет растения: устойчивость растения, которая обеспечивается свойствами, проявляющимися у растений независимо от угрозы заражения или заселения.

* возрастной иммунитет растения: устойчивость растения к вредному организму, проявляющаяся в определённом возрасте.

* врожденный иммунитет растения: устойчивость
растения к вредному организму, передающаяся по наследству.

* приобретенный иммунитет растения: устойчивость растения к вредному организму, приобретаемая растением в процессе его индивидуального развития [онтогенеза] под влиянием определенных внешних факторов или в результате перенесения данной болезни.

* групповой иммунитет растения: устойчивость растения к нескольким видам одной биологической группы возбудителей заболеваний или вредителей.

* длительный иммунитет растения: способность растения длительное время сохранять индуцированный иммунитет к вредному организму.

* индуцированный иммунитет растения: устойчивость растения к вредному организму, вызванная ослабленными штаммами фитопатогенов или химическими иммунизаторами.

* комплексный иммунитет растения: устойчивость растения к разным группам возбудителей заболеваний и вредителей.

* олигогенный иммунитет растения: устойчивость растения к определенным расам вредного организма, контролируемая малым числом генов растения.

* полигенный иммунитет растения: устойчивость растения, не специфичная к расам вредного организма и контролируемая многими генами растения.

* неспецифический иммунитет растения: устойчивость растения, которая выражается в полной невосприимчивости растений к вредному организму.

* специфический иммунитет растения: устойчивость растения к вредному организму, которая проявляется на уровне отдельных форм в пределах вида.

Химическая иммунизация растения[править | править код]

Химическая иммунизация растения — это использование химического вещества для создания иммунитета растения к вредным организмам.[4]

Метод оценки иммунитета растений[править | править код]

Заключается в оценке устойчивости растений к вредным организмам с учётом биотических и абиотических факторов по проявлению симптомов заболевания или повреждения, по степени поражения или повреждения растений, по распространению болезни, или по потерям урожая.[4]

См. также[править | править код]

Иммунитет (биология)
Иммунная система
Резистентность (биология)
Патоген
Фитопатология

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Вавилов Н. И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям (сб.) / Отв. ред. Л. Н. Андреев; (Предисл. Л. Н. Андреева, М. В. Горленко); АН СССР, Секция хим.-технол. и биол. наук. М. Наука 1986.
Вавилов Н. И. Проблемы иммунитета культурных растений / Н. И. Вавилов. — Т. IV. — М.; Л.: Наука, 1964.
Вердеревский Д. Д., Иммунитет растений к инфекционным болезням, Кишинев, 1968.
Горленко М. В. Краткий курс иммунитета растений к инфекционным болезням, 2 изд., М., 1962.
Дьяков Ю. Т., Шкаликов В. А. Иммунитет растений. Колос, 2005 (ISBN 5-9532-0328-4).
Курсанова Т. А. Развитие представлений о природе иммунитета растений. М.: Наука, 1988.
Плотникова Л. Я., Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям: Учебник для студентов вузов. КолосС, 2007 (ISBN 978-5-9532-0356-2).
Рубин Б. А. Биохимия и физиология иммунитета растений / Б. А. Рубин, Е. В. Арциховская, В. А. Аксенова. М., 1975. — 320 с.
Сухоруков К. Т. Физиология иммунитета растений. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1952.
Физиология иммунитета растений (сб. статей) М.: Наука, 1968.
Флористика, физиология и иммунитет растений (сб. статей) / Редкол.: Ю. Н. Прокудин (отв. ред.) и др. Харьков: Вища школа, Изд -во при Харьк. ун-те 1981.
Шапиро И. Д. Иммунитет полевых культур к насекомым и клещам / И. Д. Шапиро. Л.: Наука, 1985.

Источник

Знаменитый советский ученый Николай Иванович Вавилов работал в различных отраслях биологии, но наибольших успехов достиг в изучении генетики. Вавилов сделал неоценимый вклад в развитие науки в СССР и оставил после себя богатое наследие научных трудов.

Детство и юность

Будущий ученый родился 25 ноября 1887 года в Москве. Все дети в семье Вавиловых получили хорошее образование, стали заниматься наукой и достигли значительных успехов. Старшая сестра Николая стала врачом, младшая — микробиологом, а брат — знаменитым физиком, углубившимся в изучение оптики, и основавшим собственную научную школу.

Фото с сайта https://24smi.org/public/media/2017/5/5/02_VqpZ5QK.jpg

Большое влияние на формирование взглядов Николая сыграли книги, которые он читал в обширной библиотеке отца. Мальчик с детства увлекся живой природой, особенно его интересовал мир растений.

Образование

Отец отдал мальчика учиться в коммерческое училище, желая, очевидно, чтобы сын пошел по его стопам и связал свою жизнь с торговлей.Но интерес к растительному миру взял своё, и позже Николай поступил в сельскохозяйственный институт, где стал изучать агрономию. Тут он отправился в свои первые экспедиции, проявил себя как исследователь и ученый.Вавилов окончил учебное заведение в 1911 году, но остался на кафедре для повышения квалификации, так как всерьез решил посвятить себя науке. Также Вавилов стажировался в Санкт-Петербурге для углубления знаний в различных отраслях ботаники.

Фото с сайта https://razumru.ru/humanism/journal/38/delonais.files/005.jpg

В 1913 году биолог отправился в Европу за новыми знаниями. Во Франции он изучал селекцию злаков, познакомился с ведущими учеными Германии, в Англии активно принимал участие в исследованиях по генетике. После поездки ученый начал серьезно заниматься таким важным вопросом, как иммунитет растений. Научные изыскания в этой области имели потенциальную пользу для выращивания сельскохозяйственных культур.В 1915 году молодой ученый сдал экзамены на степень магистра, а в 1918 подготовил диссертацию по теме “Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям”.

Личная жизнь

В 1912 году Вавилов женился на агрономе Екатерине Сахаровой, с ней он состоял в официальном браке до 1926 года. Екатерина подарила Вавилову сына Олега, который также стал увлекаться наукой и успешно изучал физику, однако, погиб молодым в результате несчастного случая.

Фото с сайта https://24smi.org/public/media/2017/5/5/01_43Vf3JA.jpg

Со своей второй женой — Еленой Барулиной Вавилов познакомился в 1917 году, когда еще состоял в предыдущем браке. Елена была его студенткой и разделяла любовь своего наставника к науке. Они вместе ходили в экспедиции и работали над написанием научных трудов. После расторжения брака с первой супругой в 1926 году Вавилов официально женился на Барулиной. В 1928 у пары родился сын Юрий, ставший известным физиком-ядерщиком.

Научная деятельность

Заниматься различными исследованиями Вавилов начал еще во времена учебы. Он активно вёл научную деятельность как на родине, так и во время повышения квалификации за границей.В 1916 году биолог отправился в долгую экспедицию в Иран, где посвятил всё время изучению злаковых культур. В ходе исследований он определил зависимость иммунитета растений от различных условий среды их естественного произрастания. Эксперименты с пшеницей подтолкнули Вавилова к созданию теории о наследственной изменчивости.В 1917 году Николай Иванович стал главой кафедры генетики и селекции сельскохозяйственных курсов в Саратове.

По 1921 год ученый в звании профессора преподавал агрономические науки в университете. Помимо преподавания активно занимался исследованиями, плоды которых изложил в монографии об иммунитете злаков. Впоследствии Вавилов создал собственное учение об иммунитете растений.

Фото с сайта https://24smi.org/public/media/2017/5/5/09.jpg

В 1920 году ученый выступил перед коллегами с докладом “Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости”. Эта работа стала настоящим прорывом в науке и существенно повлияла на дальнейшее развитие биологии. В этом же году Вавилова пригласили переехать в Петроград, чтобы заведовать Отделом ботаники и селекции. Там ученый продолжил проводить свои исследования.

В 1923 году Николай Вавилов возглавил эту организацию, которая после преобразования стала называться Государственный институт опытной агрономии.В 1921 году Вавилов отправился в поездку по Америке, куда был приглашен на конференцию. Его новаторские работы были опубликованы в зарубежных изданиях и получили признание на мировом уровне. В ходе этой поездки Вавилов познакомился с зарубежными коллегами и подробно изучил их опыт.

Также он посетил ряд европейских стран и встретился со многими известными учеными того времени.Вавилов создал сеть селекционных станций, где проводил масштабные опыты с сельскохозяйственными культурами. Также он продолжил свои экспедиции в различные страны мира: Афганистан, Узбекистан, Африку, Алжир, Тунис, Грецию, Кипр и многие другие. Результаты исследований ученый описывал в своих трудах, а позже читал доклады на собраниях ученых в Берлине и Риме. Его работы были удостоены высоких наград и внимания мировых ученых.

Фото с сайта https://polit.ru/media/photolib/2015/11/24/thumbs/vavilov1_tem3r6T_1448396181.jpg.600x450_q85.jpg

В 1929 году Вавилов становится членом Академии наук СССР. Он активно создает новые научные и учебные заведения по всему Советскому Союзу, всего при нем было открыто около 100 таких учреждений. Годом позже Вавилов возглавляет Генетическую лабораторию, ставшую впоследствии Институтом генетики АН СССР. В 1931 становится главой Всесоюзного географического общества.Николай Иванович всегда помогал молодым ученым. Поддержку он оказывал и начинающими биологу Трофиму Лысенко, с которым впоследствии у заслуженного генетика возникли конфликты. Критика со стороны Лысенко сыграла немаловажную роль в период, когда Вавилов подвергся гонениям, которые завершились его арестом.

Главные научные открытия

Вавилов является автором учения об иммунитете растений. Ученый считал, что в процессе эволюции у растений появляется иммунитет к возбудителям, атаковавшим отдельный вид в течение определенного времени. Иммунитет он разделял на механический и химический. Вавилов выяснил, что один вид растения может быть устойчив к определенному виду паразитов, но беззащитен перед другим. Также ученый в своих работах описал, как происходит процесс гибридизации, и от чего появляются мутации.

Фото с сайта https://krestyane34.ru/images/photos/big/663cdf63f7c3e56334c265370e6db477.jpeg

Известный генетик развивал учение о центрах происхождения культурных растений. В ходе исследований он выделил 7 таких центров. Установление происхождения сельскохозяйственных культур было важным для дальнейшего их селекционирования и массового выращивания.
Вавилов ввел понятие “гомологических рядов в наследственной изменчивости”. У родственных групп растений ученый обнаружил похожие генетические формы, что дало возможность предполагать наличие других важных для селекционирования генов. Для подтверждения своих теорий Вавилову пришлось изучить несколько тысяч видов растений.
Благодаря многочисленным экспедициям Вавилов собрал огромную коллекцию растений, значение которой для развития ботаники и селекции трудно переоценить.

Арест и последние годы жизни

Гениальный ученый, который мог бы сделать еще много важнейших открытий, стал жертвой сталинских репрессий. Политические преследования Вавилова начались еще в 1931 году. В прессе выходили статьи, в которых искажались факты о деятельности ученого, а его работа резко критиковалась. На Вавилова писали доносы, в том числе и его бывшие коллеги. Генетику стали называть “буржуазной лженаукой”.

Фото с сайта https://gdb.voanews.com/A62059E8-A4EB-4D5C-9D2C-7EF82975F492_w1023_r1_s.jpg

В 1940 году в ходе очередной научной экспедиции Вавилов был арестован. Ученого обвинили во враждебном отношении к советскому строю и даже в шпионаже, а его деятельность назвали контрреволюционной. Следствие против Вавилова длилось почти год, всё это время его постоянно допрашивали и подвергали пыткам, чтобы он признался в том, чего не совершал. В итоге суд приговорил знаменитого ученого к расстрелу за то, что он якобы являлся лидером неких антисоветских группировок, которых в действительности никогда не существовало.Ученый неоднократно обращался с ходатайствами о смягчении приговора, и в конце концов смертная казнь была заменена на 20 лет лишения свободы.

Ужасные условия заключения негативно сказались на общем состоянии Вавилова. За время, проведенное в тюрьме, он много раз переносил различные заболевания, был сильно истощен и изможден. 26 января 1943 года Николай Иванович Вавилов скончался по причине упадка сердечной деятельности.Все обвинения с ученого были сняты лишь в 1955 году, наконец-то он был полностью оправдан.

Его научное наследие является национальным достоянием, интерес к его личности и трудам не угасает и по сей день.

Каждый ваш лайк и подписка мотивируют меня создавать все больше публикаций

Оригинал статьи можете прочитать у меня на сайте: https://osssr.ru/nauka/uchenye/nikolaj-ivanovich-vavilov

Также вам могут быть интересны статьи:

Персональный компьютер на отечественный манер

Первая водородная бомба советского производства

Источник

Людям постоянно вбивают в голову миф о том, что Вавилов – выдающийся генетик мирового класса. До сих пор можно найти подобные высказывания о Вавилове. Например, Стариков пишет, что Н.И.Вавилов занимался не философией, а генетикой, заложив теоретические положения её основ и уже тогда вышел на такие вершины понимания генетических процессов, до которых западные учёные доросли только лет через 30 (https://nstarikov.ru/blog/4697 ).

Чтобы понять, каким генетиком был Вавилов, смотрим список его научных работ. Как будто бы генетик Вавилов отметился только в научно популярных брошюрках, типа вот этой: «Генетика на службе социалистического земледелия» (Введение к плану генетических исследований в области растениеводства на 1933—1937 гг.). [Доклад и заключительное слово].— В кн. Труды Всесоюзной конференции по планированию генетико-селекционных исследований. Ленинград, 25— 29 июня 1932 г. Л., АН СССР, 1933, с. 17—46, 231—234). Наверное, это единственная его работа, которую можно отнести к генетическим, хотя Вавилов после Гражданской войны практически нигде не преподавал — он в основном ездил по странам мира и СССР, то есть по городам и весям. Как видим, это обычное выступление в стиле «ля-ля». Имеется также статейкa по методике преподавания генетики (Как строить курс генетики, селекции и семеноводства.— Яровизация, 1939, № 1, с. 131—135).

Знание генетики Вавиловым было четко оценено Кольцовым. На сессии 1936 г. Кольцов сказал Н.И.Вавилову: » Я обращаюсь к Николаю Ивановичу, знаете ли Вы генетику как следует, не знаете… Наш Ботанический журнал вы читаете, конечно, плохо. Вы мало занимаетесь дрозофилой, и, если Вам дать обычную студенческую зачетную задачу, определить тот пункт хромосомы, где лежит определенная мутация, то этой задачи Вы, пожалуй, сразу не решите, так как студенческого курса генетики в свое время не проходили (В. Сойфер, 2002. Глава 7. Ссылка 75).

Во время «научных» дискуссий 1936 и 1939 года, когда формальные генетики атаковали Лысенко, Вавилов занимал довольно пассивную позицию. Кстати Вавилов очень положительно оценил вегетативную гибридизацию Об этом свидетельствует его статья «Значение межвидовой и межродовой гибридизации в селекции а эволюции’. Изв. АН СССР, Серия биол., 1938, № 3, с. 543—563. Литература 25 назв. Ту же самую статью он публикует в журнале Природа (1938, № 4, с. 68—82.) Вавилов заявил на Общем собрании Академии наук СССР. (оно проходило в Москве 20–21 мая 1937 г.): “Наш коллектив Института генетики и другого большого института, которыми мне приходится руководить. Институт растениеводства, вероятно, больше, чем какое-либо учреждение Европы, работает в области подлинной гибридизации, по существу, продолжая дело Ивана Владимировича Мичурина… Я должен отметить и другой крупный раздел, который обойден в этом докладе при выпячивании других сторон, – это раздел по отдаленной гибридизации, возглавляемой профессором Костовым. Сельскохозяйственная академия премировала работы доктора Костова как выдающиеся работы”.

Он охотно публикуется в журнале «Яровизация», который редактировал Лысенко (Об основных понятиях и терминах в селекции и семеноводстве применительно к организации производства сортовых семян. (Докладная записка комиссии под председательством Н. И. Вавилова).—Яровизация, 1938, № 1-2, с. 137—142). И вдруг в 1939 Вавилов подверг резкой критике взгляды Лысенко на заседании Ленинградского областного бюро секции научных работников. В конце своего выступления Вавилов сказал: «Пойдем на костер, будем гореть, но от своих убеждений не откажемся».

Как и все тогдашние биологи в СССР Вавилов отметился брошюрой о дарвинизме (Линнеевский вид как система. М.— Л., Сельхозгиз, 1931, 32 с, табл.), но опять же эволюцией Вавилов никогда не занимался и не знал ее как следует. В 1941 году выходит последняя статья Вавилова на английском языке. Entering a new epoch. [Начало новой эпохи].— Chronica bot., 1941, v. 6, № 19-20, p. 433—437.

Вывод очевиден: генетикой Вавилов никогда не занимался и скорее всего вообщее ее не знал, по крайней мере знал ее хуже, чем Лысенко, писавший в Энциклопедию очень неплохие статьи по генетике. Я его намерение пойти на костер было не более, чем посланием потомкам, которые должны были поверить, что он невиновен.

Источник