Анотація до роботи:

Зеля А.Г. «Стійкість картоплі проти збудника раку (Synchyntrium endobioticum (Schilb.) Perc. , методи його виявлення і диференціації».— Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 06.01.11 — фітопатологія. Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ, 2009.

Дисертаційна робота присвячена аналізу стійкості проти раку селекційного матеріалу картоплі, отриманого при різних комбінаціях схрещування вихідних батьківських форм, ролі білків та їх амінокитслотного складу в стійкості картоплі, а також у розвитку пухлин у рослин картоплі при зараженні збудником раку, розробки методів виявлення і диференціації збудника хвороби.

Виявлена донорська здатність стійкості проти раку диких видів картоплі Solanum demissum.

На основі модельних дослідів установлено різну якість білкового спектра та його амінокислотного складу при зараженні стійких та сприйнятливих до раку сортів картоплі. Також установлено різницю при враженні рослин картоплі патотипами збудника раку Synchyntrium endobioticum (Schilb.) Perc. Розроблено експрес-методи виявлення і диференціації патогену.

Результати досліджень використано для виявлення збудника хвороби, його диференціації та ідентифікації патотипів збудника раку у вогнищах.

Вивчення ступеня стійкості картоплі при її зараженні збудником раку методом інфрачервоної спектроскопії та індукованою преципітацією використовано при діагностиці на ракостійкість. На їх основі розроблені методичні рекомендації для селекційної оцінки та відбору стійкого проти раку селекційного матеріалу картоплі.

Результати досліджень стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum {Schilb.) Perc., розробки методів виявлення та диференціації патотипів хвороби дають підставу для ряду принципово важливих висновків:

1. При порівняльному дослідженні стійкості до раку різних комбінацій схрещування вихідних батьківських форм картоплі виявлено, що в комбінації схрещування стійкий х стійкий до раку отримано 100% гібридів картоплі стійких до звичайного патотипу збудника раку.У результаті досліджень комбінації схрещування стійкий х сприйнятливий проти раку та сприйнятливий х стійкий виявлено до 55% стійких проти раку гібридів картоплі. При дослідженні комбінації схрещування батьківських форм картоплі сприйнятливий х сприйнятливий отримано до 6% стійких проти раку гібридів.

2. Виявлена донорська здатність стійкості проти раку диких видів картоплі Solanum demissum. При використанні для схрещування батьківських форм картоплі даних видів отримано до 100% гібридів стійких проти звичайного патотипу збудника раку.

3. Дослідження кількісного та якісного складу білків і амінокислот контрастних за стійкістю проти раку сортів і гібридів картоплі, представників диких та культурних видів, а також вихідних батьківських форм та їх гібридів дозволили виявити залежність їх стійкості проти раку з плоїдностю, що дає можливість підбирати батьківські форми картоплі для схрещування та прогнозувати вихід стійких гібридів. У гексаплоїдних стійких зразків картоплі вміст білка склав до 523,2 мкг/г. У тетраплоїдних сприйнятливих до раку зразків – до 223.4 мкг/г. У результаті електрофорезу в ПААГ кількість білкових компонентів у стійких зразків картоплі склав 38; у сприйнятливих – 32. У сприйнятливих зразків картоплі вміст незамінних амінокислот склав 43,8%, у стійких - 41,6%.

4. При визначенні ролі білків у процесі патогенезу виявлено, що при зараженні паростків сприйнятливих проти раку сортів картоплі, які належать до виду Solanum tuberosum (тетраплоїдів) через 21 добу після зараження патогеном установлено зменшення загального вмісту білка з 223,4 мкг/г до 202,3 та компонентів в електрофоретичних спектрах з 32 до 28. При зараженні стійких до раку зразків картоплі, у тому числі представників Solanum demissum (гексаплоідів) виявлено збільшення загального вмісту білка з 329,8 до 356,3 мкг/г, а в білковому спектрі спостерігалася поява стресових білків з 38 до 43 білкових компонентів, що пов^,язано із захисною реакцією рослини-живителя. При вивченні амінокислотного складу ураженого сорту картоплі Поліська рожева встановлено підвищення вмісту глютамінової кислоти та амінокислот, що містять сірку (цістеїн та цістин); а у стійкого до раку сорту картоплі Божедар установлено підвищення вмісту аланіну, ізолейцину, лейцину та гуаніну.

5. Застосування нового розробленого нами експрес-методу виявлення зооспорангіїв збудника раку картоплі шляхом флотації в 48,5% розчині натрію йодистого дозволяє виділяти літніх зооспорангії збудника хвороби та одночасно визначити їх життездатність.

6. Для визначення життездатності зимових зооспорангіїв рекомендовано профарбувати 0,1% розчином Кумассі блакитним G-250.

7. Для патотипів збудника раку картоплі встановлено різний вміст загального білка – з 202,3 до 257,9 мкг/г і специфічний поліморфізм білків. При зараженні картоплі звичайним патотипом збудника раку кількість білкових компонентів склала 28; міжгірським (11) агресивним патотипом – 30; рахівським (13) агресивним патотипом – 42; ясинським (18) агресивним патотипом – 51; бистрецьким (22) агресивним патотипом – 53 білкових компонентів. За даними ознаками рекомендовано провести диференціацію та ідентифікацію патотипів в нових вогнищах хвороби.

8. Відібрано новий тест-сортимент картоплі української селекції для диференціації та ідентифікації існуючих патотипів та нових виявлених ізолятів збудника хвороби.

9. Розроблено новий метод диференціації патотипів збудника раку картоплі шляхом індукованої преципітації, який рекомендований карантинним установам для використання при проведенні диференціації патотипів збудника раку в нових вогнищах.

10. Розроблені методи визначення стійкості картоплі до збудника раку шляхом інфрачервоної спектроскопії та індукованою преципітацією рекомендовано селекційним установам України для відбору селекційного матеріалу картоплі, стійкого проти збудника хвороби.

Публікації автора:

1. Для відбору селекційного матеріалу. Визначення успадкування стійкості картоплі до збудника раку / А.Г. Зеля, О.С.Cологуб, П.О. Мельник, А.А.Підгаєцький, В.І.Сидорчук, Р.В.Ільчук // Карантин і захист рослин.-2008.-№1.- С.8-9.(Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, польових, аналітичних та експериментальних робіт з визначення стійкості картолпі проти збудника раку та написанні статті).

2. Експрес-методи виявлення збудника раку картоплі Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc./ А.Г. Зеля , П.О Мельник, Н.Г. Шевченко, О.Ф.Стасів, М.І.Пазинюк, З.В.Ягольник // Карантин і захист рослин. – 2005. - №10. – С.13 – 15.(Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з виявлення зооспорангіїв збудника раку та написанні статті).

3. Зеля А.Г. Селекційна оцінка та відбір селекційного матеріалу картоплі стійкого проти раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc./ А.Г. Зеля, П.О.Мельник // Картоплярство.- 2006.- № 34-35.- С. 74-76.(Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з вивчення стійкості картоплі та написанні статті).

4. Зеля А.Г. Біохімічні методи визначення стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc.// Вісник Чернівецького університету, «Біологія». – 2007. - №343.- С.78-90.

5. Рак картоплі у Львівській області. / А.Г.Зеля, П.О.Мельник, О.Ф.Стасів, М.І.Невмержицький, З.В.Ягольник І.Є.Гада. Н.Я.Сельчак // Карантин і захист рослин.- 2006. -№10. – С.6-7.(Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з виявлення зооспорангіїв збудника раку та написанні статті).

6. Мельник П.О. Увага: карантинні об’єкти. Моніторинг раку картоплі Synhytrium endobioticum (Schilb.) Perc. та картопляної цистоутворюючої нематоди Globodera rostochiensis Woll в Закарпатській області / П.О. Мельник, П.І. Яковець, А.Г. Зеля, Р.Д. Коржук // Карантин та захист рослин. – 2005.– № 8. – С. 13–14. (Особистий внесок здобувача складав 40% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з виявлення зооспорангіїв збудника раку та написанні статті).

7. Сологуб О.С. Біохімічна диференціація патотипів збудника раку картоплі Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc./ О.С.Сологуб, А.Г.Зеля, П.О.Мельник, С.С.Костишин // Український біохімічний журнал . – 2006. - т.78, №6 - С.99 – 104.(Особистий внесок здобувача складав 40% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з диференціації зооспорангіїв збудника раку та написанні статті).

8. Мельник П.О. Селекционный отбор устойчивых к раку сортов картофеля / П.О.Мельник, А.Г.Зеля, О.П.Романюк // Всероссийская конференция по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвящена 300 летию Санкт-Петербургу (Санкт-Петербург, Россия, Всероссийский НИИ защиты растений, 2002г.). – Санкт-Петербург, 2002. – С.189-190. (Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з вивчення стійкості картоплі проти збудника раку та написанні статті).

9. Сологуб О.С. Биохимическая диференциация патотипов возбудителя рака картофеля / А.С.Сологуб, А.Г.Зеля, П.А.Мельник // Всероссийская конференция по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвящена 300 летию Санкт-Петербургу (Санкт-Петербург, Россия, Всероссийский НИИ защиты растений, 2002г.). – Санкт-Петербург, 2002. – С.115. (Особистий внесок здобувача складав 40% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з диференціації патотипів збудника раку методом ізоелектрофокусування в поліакріламідному гелі та написанні статті).

10. Zelya A. Selection of new potato test-assortment for identification of potato wart Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc.//European Phitosanitary Conference on potato and other arable crops. Chernivtsy, 2008,06-10/10.P.12-13.

11. Zelya A.G. Methods of definition of resistence to potato wart Synchytrium endobioticum (Schilb. Perc./ A.G. Zelya and P.A. Melnik //Potato production and innovative tehnologies. 2007. P.299-303.(Особистий внесок здобувача складав 60% і полягав у виконанні лабораторних, експериментальних робіт з вивчення стійкості картоплі проти збудника раку та написанні статті).

12. Патент України № 17049. МПК А01 Н 3/00. Спосіб виділення зооспорангіїв збудника раку картоплі Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. з грунту./ А.Г. Зеля, П.О.Мельник. - Опубл. 15.09.2006 // Офіційний бюллетень. Промислова власність. - 2006. - Бюл.№9. – С.34.

13. Патент України № 17156. МПК А01Н 3/00. Спосіб ідентифікації патотипів збудника раку картоплі Synchytrium endobioticum (Shilb.) Perc. / А.Г.Зеля, П.О.Мельник, О.С.Сологуб, С.С.Костишин. Опубл. 15.09.2006 // Офіційний бюллетень. Промислова власність. - 2006. – Бюл.№9. - С.35.

14. Патент України №17050. МПК А01 Н 3/00. Спосіб диференціації патотипів збудника раку картоплі Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. /О.С.Сологуб, А.Г.Зеля, П.О.Мельник, С.С.Костишин. Опубл. 15.09.2006 // Офіційний бюллетень. Промислова власність. - 2006. – Бюл. № 9. –С. 36.

15.Патент України №17048. МПК А01 С 1/00. Спосіб визначення стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc./А.Г.Зеля, П.О.Мельник, С.С.Костишин, А.А.Осипчук, В.І.Сидорчук. Опубл. 15.09.2006 // Офіційний бюллетень. Промислова власність. - 2006. – Бюл.№9. – С. 36.

16. Патент України №10504. МПК А01 Н3/00, G01N33/00, A01C1/00, G01 J3/28. Спосіб визначення наслідування стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. / А.Г.Зеля, П.О.Мельник, О.С.Сологуб, С.С.Костишин, А.А.Осипчук, В.І.Сидорчук. Опубл. 15.11.2005 // Офіційний бюллетень. Промислова власність. – 2005. – Бюл.№11. – С. 154.

17. Патент України № 24113. МПК А01 С 1/00. Спосіб визначення стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. шляхом індукованої преципітації. / А.Г.Зеля, П.О.Мельник, А.А.Бондарчук, А.А.Осипчук, В.І.Сидорчук, З.Г.Тома, А.Ф.Бабицький, М.І.Барбакар, А.Г.Жакота, А.В.Препелица. Опубл.15.05.2007 //Офіційний бюллетень. Промислова власність. - 2007. – Бюл.№5. - С. 243.

18. Свідоцтво № 0881 від 15.12.2008р. на сорт картоплі Поліська Ювілейна./В.І. Сидорчук, Н.В. Писаренко, І І Андрієнко, А. Г. Зеля.

19. Свідоцтво № 08143 від 15.12.2008р. на сорт картоплі Дорогинь. В.І. Сидорчук, Н.В. Писаренко, І І Андрієнко, А. Г. Зеля.

20. Свідоцтво № 08237 від 15.12.2008р. на сорт картоплі Оберіг./А.А. Осипчук, С.Г.Назар, А.А.Осипчук, Б.А.Тактаєв, М.В.Остренко, А.Г.Зеля, Н.І.Таращенко.

21. Виявлення збудника раку в агроценозах та вантажах. /П.О.Мельник, А.Г.Зеля, Мацьків Т.І., М.О.Мовчан. (Методичні рекомендації).– Чернівці: Прут, 2001. – 13с.

22. Методологія оцінки та відбору селекційного матеріалу картоплі стійкого проти раку Synchytrium endobioticum (Shilb/) Perc. /А.Г.Зеля, П.О.Мельник. (Методичні рекомендації). – Чернівці: Прут, 2007. – 20с.