Симбиоз с микроорганизмами

ФЮ. ГЕАЬЦЕР
СИМТО
С МИКРООРГАНИЗМАМИОСНОВА ЖИЗНИ
РАСТЕНИЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО МСХА
МОСКВА 1990
СИМБИОЗ
С МИКРООРГАНИЗМАМИ
РАСТЕНИЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО МСХА
МОСКВА 1990
Ф. Ю.
ГЕЛЬЦЕР
СИМБИОЗ С МИКРООРГАНИЗМАМИ —
ОСНОВА Ж И З Н И Р А С Т Е Н И И
ИЗДАТЕЛЬСТВО МСХА
МОСКВА 1990
Б Б К 28.081.3
Г 32
УДК 581.557 : 631.8 : 632.938.2
Гельцер Ф. Ю. Симбиоз с микроорганизмами — основа жизни рас­
тении.—М.: Изд-во МСХА, 1990, с. 134.
15В\Ы 5—7230—0037—3
Рассмотрены история изучения симбиотрофного существования рас­
тении, происхождение симбионтных грибов, получение их чистых культур,
роль эндофитов в азотфиксацни растений и участие их в синтезирующей
деятельности. На этой основе разработана микробиологическая теория
иммунитета растении. Приведены данные о применении ростового препа­
рата Симбионт и результаты его использования, стимулирующего увели­
чение урожайности сельскохозяйственных культур и повышающего имму­
нитет растений к микробным вирусным заболеваниям.
Монография рассчитана на широкий круг научных работников в об­
ласти сельскохозяйственной микробиологии, биологии и защиты растений,
преподавателей и студентов сельскохозяйственных вузов, а также агро­
номов-практиков.
Ил. 34. Библиогр.: 163 назв.
Рецензент — доктор сельскохозяйственных наук Н. Н. Игнатьев (Мо­
сковская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева)
Г
370 401 000—04
96 (02) —90
КБ—3—28—90
Издание осуществлено за счет средств автора
Фаня Юрьевна
ГЕЛЬЦЕР
(1898—1987)
15В\
Т
5—7230—0037—3
© Г. Г. Павлов, Т. Г. Павлова, 1990
ВВЕДЕНИЕ
П р и господствующем в науке положении об автотрофном
существовании растительного мира название нашего труда
«Симбиоз с микроорганизмами — основа жизни растений»
может звучать неубедительно. Однако только при учете симбиотрофного существования растений, т. е. обязательногоучастия микроорганизмов в ряде жизненно важных процес­
сов в растительных организмах, можно решить многие не­
решенные ранее вопросы, касающиеся их жизнедеятельности.
Д л я убедительности у к а ж е м только, что ростовые вещества
в растении, происхождение которых ученые безуспешно пы­
таются установить у ж е более 80 лет, синтезируют д л я нега
симтЗионтные грибы.
Известный ботаник академик В. Л . Комаров (1941) считал,
что те растения, которые питаются самостоятельно, принад­
л е ж а т к «аутотрофам», а растения, в корнях которых посе­
ляются микроорганизмы, питающиеся их углеводами и вза­
мен отдающие им фиксированный из воздуха азот, он назвал
«гетеротрофными». Н а протяжении последних 100 лет уче­
ные разных стран установили, что количество микотрофных
растений составляет примерно 80% общего количества изу­
ченных, а в благоприятных д л я их роста условиях — все
100%. Микотрофность растений до сих пор выявляется путем
просмотра препаратов корней под световым или электрон­
ным микроскопом.
Получение чистых культур эндофитов более 130 лет оста­
валось неосуществимой мечтой многих исследователей, в том
числе и В. Л . Комарова, что ограничивало возможность изу­
чения степени их участия в жизненных процессах растений
и установления их наследственной передачи. Впервые разра­
ботанный нами метод выделения чистых культур эндофитов
из любых частей растений способствовал определению при­
роды грибного симбиоза и выявлению его роли в синтезе мно­
гочисленных соединений, образование которых ранее припи­
сывали самому растению.
В настоящем труде мы предлагаем на обсуждение научной
5
общественности .первые р е з у л ь т а т ы изучения деятельности
с и м б и о т р о ф н ы х грибов в расчете на д а л ь н е й ш е е развитие
Этого н а п р а в л е н и я в научных у ч р е ж д е н и я х различного про­
ф и л я (генетика, с е л е к ц и я , ф и т о п а т о л о г и я , не говоря у ж е о
ф и з и о л о г и и , биохимии и микробиологии р а с т е н и й ) , что, по на­
шему п р е д с т а в л е н и ю , откроет новые возможности в повыше­
нии продуктивности и иммунитета
сельскохозяйственных
культур.
В ы р а ж а ю глубокую б л а г о д а р н о с т ь сотрудникам руково­
димой мною л а б о р а т о р и и микробиологии почв ВИУАА и
В Н И И микробиологических средств з а щ и т ы растений и бак­
т е р и а л ь н ы х п р е п а р а т о в Г. В. Кузнецовой, О. И. Громыко,
Н. Г. К о в а л ь и А. В. Сапроновой, которые в р а з н ы е годы
т е р п е л и в о помогали мне при р а з р а б о т к е метода выделения
чистых к у л ь т у р эндофитов, установлении их азотфиксирующей способности и в ы я в л е н и и других продуктов их синтеза,
а т а к ж е при создании п р е п а р а т а Симбионт 1. Все рисунки
симбионтных грибов под микроскопом были
выполнены
Н. Г. К о в а л ь .
Я б л а г о д а р н а доценту Н. Н. И г н а т ь е в у , который в период
моей работы на о б щ е с т в е н н ы х н а ч а л а х на к а ф е д р е почво­
ведения ТСХА в к л ю ч и л с я в приготовление гормональных пре­
п а р а т о в . Н а один из этих п р е п а р а т о в — Симбионт 2 — автор­
ское свидетельство мы получили совместно. Н е л ь з я не упо­
мянуть об участии в этой работе тех сотрудников р а з л и ч н ы х
о р г а н и з а ц и й , которые п р и л о ж и л и б о л ь ш о е с т а р а н и е , изучая
действие н а ш и х ростовых п р е п а р а т о в на сельскохозяйствен­
ные к у л ь т у р ы . О с о б у ю ценность п р е д с т а в л я е т т щ а т е л ь н о е изу­
чение в л и я н и я ростовых п р е п а р а т о в на к а р т о ф е л ь , проводив­
шееся в течение шести лет в Т а ш к е н т с к о м сельскохозяйствен­
ном институте Е. Г. Лучининой под руководством з а в е д у ю ­
щего к а ф е д р о й овощеводства Н. Н. Б а л а ш о в а . Кроме того,
я п р и з н а т е л ь н а Т. Г. П а в л о в о й за помощь в составлении
списка авторов, у п о м я н у т ы х в н а с т о я щ е м труде.
•6
1. Р А С П Р О С Т Р А Н Е Н Н О С Т Ь Э Н Д О Т Р О Ф Н О Й
М И К О Р И З Ы В РАСТЕНИЯХ
Сложность взаимоотношений между высокоорганизован­
ными с у щ е с т в а м и и м и к р о о р г а н и з м а м и в их оимбиотических
и антагонистических в з а и м о д е й с т в и я х о б у с л о в и л а возникно­
вение мнолих противоречивых точек з р е н и я на сущность их
совместного с у щ е с т в о в а н и я . Постепенно одностороннее пред­
с т а в л е н и е о патогенном действии всех представителей микроб­
ного мира н а ч и н а е т уступать ф а к т а м , свидетельствующим о
необходимости участия многих м и к р о о р г а н и з м о в в осущест­
влении ж и з н е н н о в а ж н ы х функций человека, ж и в о т н ы х и
растений, а т а к ж е об их способности о к а з ы в а т ь з а щ и т н о е
действие от патогенных микробов и вирусов. Н у ж н о отме­
тить, что это новое п р е д с т а в л е н и е о симоиотрофном суще­
с т в о в а н и и м и к р о о р г а н и з м о в с растениями еще р е д к о учи­
т ы в а е т с я наукой при изучении ж и з н е н н о в а ж н ы х процессов
у растений.
К а з а л о с ь бы, что умение в ы р а щ и в а т ь растение в стериль­
ных условиях с л у ж и т бесспорным д о к а з а т е л ь с т в о м н е о б я з а ­
тельности участия м и к р о о р г а н и з м о в в его ж и з н е д е я т е л ь н о с т и .
Ошибочность т а к о г о с у ж д е н и я в ы з в а н а тем, что стерильное
растение всегда в ы р а щ и в а ю т из природного семени, обога­
щенного п р о д у к т а м и
метаболизма
таких
симбиотрофных
микробов растений, к а к эндофиты, э п и ф и т н ы е и р и з о с ф е р н ы е
б а к т е р и и . П р и о п т и м а л ь н о м питании этих растений они зна­
чительно отстают в росте от нестерильных в контроле. Е щ е
никто не д о к а з а л в о з м о ж н о с т ь получения н о р м а л ь н о г о поко­
л е н и я и з семян стерильного растения.
Впервые о б н а р у ж и л и наличие грибов в корнях древес­
ных и т р а в я н и с т ы х растений ранние исследователи их а н а ­
томического строения. Они считали, что н а б л ю д а е м ы е гифы
я в л я ю т с я о р г а н а м и самого растения. Вскоре С. Рейссек
(Ке15зек, 1847) установил, что эти гифы п р и н а д л е ж а т с а м о ­
стоятельным о р г а н и з м а м , ж и в у щ и м совместно с р а с т е н и я м и .
М . Ш л е й д е н ( З с Ы е М е п , 1845) п о к а з а л частую встречаемость
гиф в к о р н я х орхидных растений, после чего многие иссле7
д о в а т е л и о б н а р у ж и л и их в к о р н я х папоротниковых, з л а к о ­
вых, мхов и р я д а д р у г и х семейств.
Особый интерес в ы з в а л о о т к р ы т и е
С. Ш в е н д е н е р о м
(5сН\уапс1епег, 1869) двойной природы л и ш а й н и к о в , состоя­
щих из гриба и водоросли. В л и т е р а т у р е э т о о т к р ы т и е обыч­
но с в я з ы в а ю т с и м е н е м А. д е Б а р и ( В а п с!е, 1879), который
изучил причину необычайной жизнеспособности л и ш а й н и к о в ,
р а с т у щ и х на к а м н я х , д р е в е с и н е и к о р е д е р е в ь е в . О к а з а л о с ь ,
что их устойчивость к с а м ы м н е б л а г о п р и я т н ы м у с л о в и я м
с в я з а н а с наличием двух о р г а н и з м о в — гриба и в о д о р о с л и ,
в ы п о л н я ю щ и х р а з н ы е функции в процессе питания л и ш а й ­
ников. А. д е Б а р и н а з в а л такой симбиоз м у т у а л и с т и ч е с к и м .
В нашей стране в конце X I X и н а ч а л е X X веков интерес
к о и м б и о т р о ф и з м у о п р е д е л я л с я изучением его з н а ч е н и я в
э в о л ю ц и о н н о м развитии растительного м и р а . С и м б и о з расте­
ний с м и к р о о р г а н и з м а м и р а с с м а т р и в а л с я к а к способ у с л о ж ­
нения вида, что необходимо д л я его приспособления к изме­
н я ю щ и м с я условиям среды обитания. О б с т о я т е л ь н ы й обзор
этого периода р а з в и т и я науки сделан Л . Н. Хахиной (1979)
в труде « П р о б л е м ы симбиогенеза», в котором критически
р а с с м о т р е н ы р а б о т ы т а к и х ученых, к а к А. С. Ф а м и н ц и н ,
К. С. М е р е ж к о в с к и й , Б . М. К о з о - П о л я н с к и й и д р . Д л я нас
•представляет интерес р а з р а б о т а н н о е К. С. М е р е ж к о в с к и м
(1909) п о л о ж е н и е о наличии в природе двух п л а з м , сочетание
которых о п р е д е л я е т сущность симбиоза. Это положение, ко­
торое в то в р е м я в о с п р и н и м а л о с ь к а к ф а н т а з и я ученого, мы
р а с с м о т р и м подробнее в д р у г о м месте.
В конце прошлого столетия большое в н и м а н и е б ы л о уде­
лено изучению э к т о т р о ф н ы х микориз д р е в е с н ы х пород. О б н а ­
р у ж е н н о е Ф. М. К а м е н с к и м (1883) наличие грибов на к о р ­
нях б е с х л о р о ф и л ь н о г о п о д ъ е л ь н и к а (МопоИлгора ЬурорНуз Ь.)
с т и м у л и р о в а л о развитие науки о симбиозе высших растений
с грибами. К с о ж а л е н и ю , Ф. М . К а м е н с к и й п р и з н а в а л мутуалистический х а р а к т е р этого симбиоза т о л ь к о д л я п о д ъ е л ь ­
ника, считая, что у д р е в е с н ы х пород грибы могут п а р а з и т и ­
ровать, в н е д р я я с ь в м е ж к л е т н и к и корня.
Р а б о т ы А. Ф р а н к а (Ргапк, 1888) з н а ч и т е л ь н о р а с ш и р и л и
и научно о б о с н о в а л и п р е д с т а в л е н и я о значении м и к о т р о ф и з м а
и его распространении в природе, в особенности у д р е в е с н ы х
пород. В п р о т и в о п о л о ж н о с т ь в з г л я д а м Ф. М. К а м е н с к о г о
А. Ф р а н к о т с т а и в а л полезность грибного симбиоза д л я де­
ревьев, у которых он в п е р в ы е установил существование д в у х
типов симбиоза с г р и б а м и : э к т о т р о ф н у ю микоризу с н а р у ж ­
ными чехлами грибного мицелия на к о н ч и к а х корней и эндо­
т р о ф н у ю микоризу, гифы которой р а с п о л о ж е н ы в коровой
п а р е н х и м е . П о с л е д н и е п е р е в а р и в а ю т с я растениями, о б о г а щ а я
их азотом. Э н д о т р о ф н а я микориза свойственна к а к древес8
ным, к у с т а р н и к о в ы м , т а к и т р а в я н и с т ы м р а с т е н и я м . Д р е в е с ­
ные породы, о б л а д а ю щ и е обоими в и д а м и м-икориз, А. Франк,
н а з ы в а л э к т о - э н д о т р о ф н ы м и , подчеркнув тем с а м ы м в о з м о ж ­
ность симбиоза некоторых д р е в е с н ы х пород с д в у м я в и д а м и
грибов.
Ш и р о к о известные работы А. Ф р а н к а и его оценка гриб­
ного симбиоза к а к полезного с о ж и т е л ь с т в а двух различных,
о р г а н и з м о в в ы з в а л и большой интерес у многих исследова­
телей, которые в основном п р а в и л ь н о оценили физиологиче­
ское значение и полезность э к т о т р о ф н о й микрозы д л я древес­
ных пород.
У нас в стране интерес к изучению микориз д р е в е с н ы х
пород возник в 1949—1955 гг. в связи с широким р а з в и т и е м
п о л е з а щ и т н о г о л е с о р а з в е д е н и я в степных у с л о в и я х . И с с л е ­
д о в а н и я м и многочисленных ученых б ы л о д о к а з а н о з н а ч е н и е
искусственного з а р а ж е н и я семян сосны и ж е л у д е й д у б а чис­
тыми к у л ь т у р а м и микоризных грибов или землей с мико­
ризных питомников (Гельцер, 1951 и д р . ) . Н а степных поч­
вах с бедным составом г р и б о в - м и к о р и з о о б р а з о в а т е л е й сосна
и д у б л у ч ш е росли при з а р а ж е н и и их перед посевом чисты­
ми к у л ь т у р а м и белого гриба (рис. 1, 2).
Н е с р а в н е н н о с л о ж н е е и медленнее р е ш а л с я вопрос о р а с ­
пространенности и значении эндотрофной микоризы у тра­
вянистых растений: присущ ли д а н н ы й симбиоз всем семей­
ствам и видам или его р а с п р о с т р а н е н и е , к а к и э к т о т р о ф н о й
Рис. 1. Контрольные (слева) и мнкоризованные ростки сосны
9
Рис. 2. Контрольные и микоризованные двулетние дубки
м и к о р и з ы , о г р а н и ч е н о о т д е л ь н ы м и с е м е й с т в а м и или опре­
деленными экологическими условиями?
В конце прошлого века список растений, в корнях кото­
рых были у с т а н о в л е н ы э н д о ф и т ы , з а м е т н о возрос. К р о м е
п а п о р о т н и к о в ы х и п л а у н о в ы х , э н д о ф и т ы были о б н а р у ж е н ы
у г о л о с е м я н н ы х . Особый интерес в ы з ы в а л о о б р а з о в а н и е у
последних ж е л в а к о в на корнях, к а к у Р о й о с а г р и з сЫпепз^з,
к о т о р ы е н а п о м и н а л и к л у б е н ь к и на к о р н я х бобовых. Это сход­
ство з а с т а в и л о некоторых исследователей з а н я т ь с я выясне­
нием физиологических функций симбионтных грибов, з а п о л ­
н я ю щ и х к о р н е в ы е ж е л в а к и , в частности их способности к
а з о т ф и к с а ц и и , о чем мы подробно р а с с к а ж е м в д р у г о м месте.
Эндотрофная микориза, сосредоточенная в желваках, бы­
л а о б н а р у ж е н а на корнях ольхи, облепихи, л о х а , с а г о в ы х
п а л ь м и д р у г и х растений.
Д л и т е л ь н у ю д и с к у с с и ю в л и т е р а т у р е в ы з в а л и эти свое­
о б р а з н ы е о б р а з о в а н и я на к о р н я х ольхи и растений семейства
л о х о в ы х , которые А. Ф р а н к ( Р г а п к , 1891) н а з в а л м и к о д о м а ц и я м и , т. е. ж и л и щ е м грибов. М. С. Воронин (1866) в п е р в ы е
микроскопически
исследовал
клубеньки
ольхи и в ы я в и л
н а л и ч и е грибов, н а з в а н н ы х им 5сЫпг1а а1ш. Впоследствии
Ж . П е к л о (Рек1о, 1913) в ы д е л и л из них а к т и н о м и ц е т АсИп о т у с е з а1ш, но н е к о т о р ы е и с с л е д о в а т е л и н а х о д и л и и бак­
т е р и и . Очевидно, м и к о д о м а ц и и ольхи с о д е р ж а т не менее д в у х
м и к р о о р г а н и з м о в . Во всяком с л у ч а е после т щ а т е л ь н о й о б р а ­
ботки поверхности к л у б е н ь к о в сулемой мы в ы д е л и л и из них
э н д о ф и т и а к т и н о м и ц е т . К а к будет п о к а з а н о н и ж е ( г л а в а 3 ) ,
к л у б е н ь к и всех бобовых растений т а к ж е с о д е р ж а т д в а ми­
кроорганизма — эндофит и клубеньковую бактерию (Гельцер, 1968а).
Б о л ь ш о е в н и м а н и е б ы л о уделено изучению м и к о т р о ф и з м а
о р х и д н ы х растений, и с с л е д о в а н и я которых иногда субсидиро­
в а л и с ь с о с т о я т е л ь н ы м и к о л л е к ц и о н е р а м и экзотических цвеЮ
тов. В. В а р л и х (АУа'ЬгНсЬ, 1886) у с т а н о в и л н а л и ч и е грибных
гиф у более чем 500 видов о р х и д н ы х . Он о ш и б о ч н о считал
эти грибы п а р а з и т а м и орхидей.
К п р о т и в о п о л о ж н о м у выводу п р и ш е л А. Ф р а н к ( Р г а п к ,
1891) при изучении м и к о т р о ф и з м а орхидных. Он у с т а н о в и л ,
что у этих растений я д р а в к л е т к а х , р а с п о л о ж е н н ы х о к о л о
к л у б к о в грибных г и ф , б ы в а ю т вдвое больше, чем в к л е т к а х ,
свободных от гиф гриба. Укрупнение ядер происходит в ре­
з у л ь т а т е п е р е в а р и в а н и я б е л к о в ы х веществ гриба в п л а з м е
клеток корня. А. Ф р а н к остроумно н а з в а л о р х и д н ы е р а с т е н и я
г р и б о я д н ы м и (рП2Ггеззепс1е). У к а з а н н о е я в л е н и е о т м е ч а л о с ь
А. С. Ф а м и н ц и н ы м
(1907)
и другими
исследователями.
В р а б о т е М. М а р к у с а (Магсизс, 1902) и ш и р о к о известных
р а б о т а х Н. Б е р н а р а (Вегпагс!, 1911) была у с т а н о в л е н а симб и о т р о ф н а я природа орхидных с э п д о ф и т а м и и в л и я н и е по­
следних на в с х о ж е с т ь т р у д н о п р о р а с т а ю щ и х к р а й н е мелких
семян орхидей.
Б о л ь ш о й в к л а д в изучение э н д о м и к о т р о ф и з м а в тропиче­
ском к л и м а т е на острове Я в а внес Ж . Янзе (Лапзе, 1897),
который изучал р а с т и т е л ь н о с т ь на высоте 1400—1800 м н а д
уровнем
моря. С о г л а с н о
результатам
его
исследований
( т а б л . 1), из 75 изученных растений т о л ь к о у 6 видов т р а в
не б ы л а о б н а р у ж е н а э н д о т р о ф н а я м и к о р и з а .
Таблица
1
Эндотрофная микориза растений на Яве
Деревья
Травы
Растения
с мико­
ризой
без
мико­
ризы
Тайнобрачные
Голосемянные
Однодольные
Двудольные
1
5
2
38
0
0
0
0
46
0
Всего
Всего
с мико­
ризой
без
мико­
ризы
5
2
12
6
23
с мико­
ризой
без
мико­
ризы
2
3
I
6
5
14
44
6
69
6
0
3
1
В д а л ь н е й ш е м ученые в ы я в и л и наличие м и к о т р о ф н о с т и
у всех и с с л е д о в а н н ы х растений, р а с т у щ и х на в у л к а н и ч е с к и х
почвах Я в ы .
В л и т е р а т у р е отмечается е щ е одна з а с л у г а Ж . Янзе. Он
впервые правильно описал наиболее характерную морфоло­
гическую особенность э н д о ф и т о в — способность о б р а з о в ы ­
в а т ь в е з и к у л ы . П о его описанию, в е з и к у л ы — это сферические
или о в а л ь н ы е р а с ш и р е н и я на к о н ц а х г и ф . Н а ранних ста­
д и я х в них м о ж н о о б н а р у ж и т ь н е б о л ь ш о е количество зерни11
стой массы — п р о д у к т о в синтеза г р и б а с к а п е л ь к а м и ж и р о ­
в ы х соединений, к о т о р а я постепенно з а п о л н я е т
везикулы.
К э т о м у м о ж н о д о б а в и т ь , что по м е р е усвоения р а с т е н и я м и
с о д е р ж и м о г о в е з и к у л они снова о п о р о ж н я ю т с я . К с о ж а л е н и ю ,
многие п о с л е д у ю щ и е а в т о р ы н е п р а в и л ь н о с ч и т а л и в е з и к у л ы
органами
размножения
гриба
(Проценко,
Шемаханова,
1974; Ш р а д е р , 1963 и д р . ) .
Ученик А. Ф р а н к а А. Ш л и х т (ЗсЬПсМ, 1888) у с т а н о в и л
ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е м и к о р и з у многих т р а в я н и с т ы х р а с ­
тений Г е р м а н и и , п р и н а д л е ж а щ и х к р а з л и ч н ы м с е м е й с т в а м и
р а с т у щ и х на р а з н ы х почвах. Е г о и с с л е д о в а н и я д о п о л н и л и и
п о д т в е р д и л и мнение А. Ф р а н к а о ш и р о к о й р а с п р о с т р а н е н ­
ности с и м б и о з а у р а с т е н и й с г р и б а м и в д а н н о м регионе.
В интересной р а б о т е В . Г е в е л е р а (Н6ус1ег, 1892) м ы
т а к ж е н а х о д и м список многих семейств м и к о т р о ф н ы х р а с т е ­
ний, за и с к л ю ч е н и е м в о д н ы х , в Г е р м а н и и . Он п о д д е р ж а л
мнение А. Ф р а н к а о том, что э н д о ф и т ы з а м е н я ю т р а с т е н и я м
к о р н е в ы е волоски. В ы р а щ и в а я р а з л и ч н ы е р а с т е н и я в искус­
ственной почве, состоящей из ч е р е д у ю щ и х с я слоев песка и
перегнойной почвы, В. Г е в е л е р о б н а р у ж и л
максимальное
р а з в и т и е корней и их с и л ь н у ю м и к о т р о ф н о с т ь в перегнойных
с л о я х , что п р е д с т а в л я е т интерес к а к п е р в а я п о п ы т к а экспе­
риментально установить связь между развитием корневой
системы, ее м и к о т р о ф н о с т ы о и п л о д о р о д и е м почвы.
Н у ж н о о т м е т и т ь п о я в л е н и е на пороге X X в. о р и г и н а л ь н о й
р а б о т ы Е. Ш т а л я (51аЫ, 1900), в которой а в т о р в о т л и ч и е
от д р у г и х и с с л е д о в а т е л е й , р е г и с т р и р у ю щ и х л и ш ь н а л и ч и е
или отсутствие э н д о ф и т о в в к о р н я х р а с т е н и й , в п е р в ы е обра­
т и л в н и м а н и е на з н а ч е н и е этого я в л е н и я : к а к и е а н а л и т и ч е ­
ские и ф и з и о л о г и ч е с к и е особенности о т л и ч а ю т м и к о р и з н ы е
р а с т е н и я от н е м и к о р и з н ы х и с чем с в я з а н о в о з н и к н о в е н и е
т а к о г о с и м б и о з а ? Е. Ш т а л ь п р е д л о ж и л т е о р и ю , с о г л а с н о ко­
торой п р о я в л е н и е м и к о т р о ф и з м а о п р е д е л я е т с я п о н и ж е н н о й
т р а н с п и р а ц и е й и н а к о п л е н и е м в л и с т ь я х с а х а р а , тогда к а к
н е м и к о т р о ф н ы е растения х а р а к т е р и з у ю т с я
более
высокой
транспирацией и накоплением в листьях крахмала. Последние
ученый н а з в а л « а м и л л о ф и л л а м и » , а м и к о р и з н ы е — « с а х а рофиллами».
Теоретические п о л о ж е н и я этого а в т о р а м н о г о к р а т н о об­
с у ж д а л и с ь в л и т е р а т у р е , хотя и не п о л у ч и л и п о д т в е р ж д е н и я .
О д н а к о ц е л е н а п р а в л е н н о с т ь его и с с л е д о в а н и й з н а ч и т е л ь н о
о б о г а т и л а н а у к у о м и к о т р о ф и з м е . Е. Ш т а л ь у с т а н о в и л о б л и г а т н у ю м и к о т р о ф н о с т ь у растений семейства г о р е ч а в к о в ы х ,
к о т о р ы е р а н е е с ч и т а л и с ь н е м и к о т р о ф н ы м и . Он о т м е ч а л , что
особо сильной м и к о т р о ф н о с т ы о о т л и ч а ю т с я виды, п р о и з р а с ­
т а ю щ и е в горах, и что т о л ь к о у немногих видов л ю б о г о
с е м е й с т в а в сильно у в л а ж н е н н ы х м е с т о о б и т а н и я х нет визу12
ально обнаруживаемых эндофитов. Культурные
растения
Е. Ш т а л ь не и з у ч а л , но п о д ч е р к н у л сильную м и к о т р о ф н о с т ь
всех бобовых р а с т е н и й . С л а б а я м и к о т р о ф н о с т ь , по его д а н ­
ным, свойственна р а с т е н и я м из семейства т о л е т я н к о в ы х , м а ­
ковых и к р е с т о ц в е т н ы х . П о с л е д н е е у т в е р ж д е н и е п о д д е р ж и ­
вают и некоторые современные исследователи.
Д л я р а з в и т и я р а с с м а т р и в а е м ы х н а м и п р о б л е м в первой
четверти н а ш е г о в е к а х а р а к т е р н о не т о л ь к о увеличение и
уточнение списков м и к о т р о ф н ы х растений, но и изучение
н е к о т о р ы х ф и з и о л о г и ч е с к и х функций гриба (Тегпс1х, 1907;
Каупег, 1915, 1925 и д р . ) . О д н а к о вопрос о степени р а с п р о ­
страненности грибного с и м б и о з а в р а с т и т е л ь н о м мире, т а к
ж е к а к и о в з а и м о з а в и с и м о с т и м е ж д у обоими о р г а н и з м а м и ,
е щ е не б ы л решен, что отчетливо о т р а ж е н о в сводном тру­
д е , о п у б л и к о в а н н о м А. А. Е л е н к и н ы м (1907). Он критически
оценил п р е д с т а в л е н и е о м у т у а л и с т и ч е с к о м х а р а к т е р е гриб­
ного с и м б и о з а , з а м е н и в его теорией п о д в и ж н о г о , или неустой­
чивого, р а в н о в е с и я . Он с ч и т а л , что изменение в н е ш н и х усло­
вий с у щ е с т в о в а н и я м о ж е т б л а г о п р и я т с т в о в а т ь иногда грибу,
иногда р а с т е н и ю . О ш и б о ч н о с т ь этого п о л о ж е н и я з а к л ю ч а е т ­
ся в том, что ни один из у ч а с т н и к о в с и м б и о з а не м о ж е т
п р е у с п е т ь в с л у ч а е с н и ж е н и я д е я т е л ь н о с т и д р у г о г о компонен­
та, от которого он зависит. П р и у х у д ш е н и и условий фотосин­
теза гриб не п о л у ч а е т д о с т а т о ч н о г о к о л и ч е с т в а у г л е в о д о в и
у м е н ь ш а е т с н а б ж е н и е р а с т е н и я п р о д у к т а м и своего синтеза.
В г р и б н ы е годы д е р е в ь я в лесу не с у х о в е р ш и н я т , х о р о ш о р а с ­
тут. Т е о р и я А. А. Е л е н к и н а не п о л у ч и л а п о д т в е р ж д е н и я в
науке.
В 30-е годы н а ш е г о с т о л е т и я в трех с т р а н а х — в Совет­
ском Союзе, Японии и Ч е х о с л о в а к и и — п о я в и л и с ь о б с т о я т е л ь ­
ные о б о б щ а ю щ и е р а б о т ы по э н д о м и к о т р о ф и з м у . В них хоро­
ш о о т р а з и л о с ь состояние и н т е р е с у ю щ е г о н а с р а з д е л а н а у к и
в этот период в р е м е н и .
В у ч е б н и к е «Основы микологии» А. А. Ячевский (1933)
посвятил 11 г л а в у с и м б и о з у м и к р о о р г а н и з м о в с н а с е к о м ы м и
и в ы с ш и м и р а с т е н и я м и . Н а л и ч и е в этой г л а в е р а з д е л а «Сим­
биоз» у к а з ы в а л о на широту в з г л я д о в а в т о р а , тогда к а к по­
д а в л я ю щ е е б о л ь ш и н с т в о ф и т о п а т о л о г о в того времени к р а й н е
н а с т о р о ж е н н о относилось к н а л и ч и ю э н д о ф и т о в в к о р н я х , счи­
т а я , что п р е б ы в а н и е этих м и к р о о р г а н и з м о в в н у т р и р а с т е н и й
о п р е д е л я е т с я их п а р а з и т а р н о й п р и р о д о й . Т о л ь к о н е в о з м о ж ­
ность у с т а н о в и т ь в р е д н о е в л и я н и е э н д о ф и т о в на рост и р а з ­
витие р а с т е н и й не п о з в о л и л а ф и т о п а т о л о г а м присвоить им
термин « п а р а з и т ы » и з а с т а в л я л а о г р а н и ч и т ь с я противоречи­
вым о п р е д е л е н и е м д а н н о г о я в л е н и я к а к « м у т у а л и с т и ч е с к и й
п а р а з и т и з м » ( Г о й м а н н , 1954). Д о сих пор б о т а н и к и и фитоп а т о л о г и охотно п о д д е р ж и в а ю т п о я в л я ю щ и е с я в л и т е р а т у р е
недоказанные представления о «перерождении» эндофитов
в п а р а з и т о в , поскольку оно н а и б о л е е соответствует их о ж и ­
д а н и ю ( У р а н о в , 1974). О б ы ч н о не у ч и т ы в а е т с я , что т а к о е
п е р е р о ж д е н и е м и к р о о р г а н и з м а д о л ж н о с о п р о в о ж д а т ь с я корен­
ным изменением его ф е р м е н т а т и в н о г о а п п а р а т а .
А. А. Ячевский (1933) привел с а м ы й о б ш и р н ы й список
растений, в к о р н я х к о т о р ы х им и д р у г и м и и с с л е д о в а т е л я м и
б ы л а у с т а н о в л е н а э н д о т р о ф н а я м и к о р и з а . В списке с о д е р ж а ­
л о с ь 539 н а з в а н и й видов растений, п р и н а д л е ж а щ и х , по н а ш и м
подсчетам, к более чем 80 с е м е й с т в а м . В нем у к а з а н ы и сель­
с к о х о з я й с т в е н н ы е к у л ь т у р ы , к о т о р ы е редко у п о м и н а л и с ь д р у ­
гими а в т о р а м и ( р о ж ь , п ш е н и ц а , ячмень, лен и с в е к л а ) . Среди
м и к о т р о ф н ы х растений А. А. Ячевский (1933) о т м е т и л те се­
мейства, у к о т о р ы х с и м б и о з с э н д о ф и т а м и у с т а н о в л е н всеми
и с с л е д о в а т е л я м и . Э т о о р х и д н ы е , вересковые, с л о ж н о ц в е т н ы е ,
хвойные и д р . Он причислил их к о б л и г а т н о м и к о т р о ф н ы м
р а с т е н и я м . К ф а к у л ь т а т и в н ы м м и к о т р о ф а м А. А. Ячевский
отнес т а к и е , у к о т о р ы х одни а в т о р ы у с т а н а в л и в а ю т э н д о т р о ф ­
ную микоризу, а д р у г и е с ч и т а ю т их немиюотрофными. С а м
ученый не о б н а р у ж и л э н д о ф и т о в в к о р н я х 65 видов р а с т е н и й ,
о д н а к о в 24 из них м и к о т р о ф н о с т ь б ы л а у с т а н о в л е н а д р у ­
гими а в т о р а м и , ф а м и л и и которых у к а з а н ы А. А. Я ч е в с к и м ,
а все о с т а л ь н ы е (41 в и д ) , в том числе и осоки, сейчас извест­
ны к а к м и к о т р о ф н ы е . М ы н и ж е подробно о с т а н о в и м с я на
п р и ч и н а х отсутствия э н д о ф и т о в у некоторых растений, в д р у ­
гих с л у ч а я х в и з у а л ь н о п р и з н а в а е м ы х к а к м и к о т р о ф н ы е .
В 1934 г. п о я в и л а с ь о б с т о я т е л ь н а я с т а т ь я японского уче­
ного Т. Асаи (А$а1, 1934), где он привел р е з у л ь т а т ы своих
исследований м и к о т р о ф н о с т и растений, р а с т у щ и х в п л а к о р ных условиях, на б о л ь ш и х в ы с о т а х в г о р а х , у к р а т е р а вул­
к а н а на в у л к а н и ч е с к о й почве, на морском п о б е р е ж ь е , на не­
б о л ь ш и х к о р а л л о в ы х о с т р о в а х и в с у б т р о п и к а х Японии. Н а
о с н о в а н и и полученных м а т е р и а л о в Т. Асаи пришел к в ы в о д у
о самом широком распространении эндотрофной
микоризы
у п о д а в л я ю щ е г о б о л ь ш и н с т в а п р и р о д н ы х растений Японии.
Т о л ь к о у в о д н ы х растений или р а с т у щ и х на сильно у в л а ж ­
ненных почвах а в т о р в и з у а л ь н о не о б н а р у ж и л э н д о т р о ф н о й
микоризы.
И з у ч а я причины этого я в л е н и я , Т. Асаи в ы с а ж и в а л вод­
ные р а с т е н и я на м и н е р а л ь н у ю почву и, н а о б о р о т , п е р е с а ж и в а л
сухопутные р а с т е н и я в воду. В первом с л у ч а е у растений
через некоторое в р е м я о б р а з о в ы в а л а с ь м и к о р и з а , а в послед­
нем — р а с т е н и я не т е р я л и своего симбионта на п р о т я ж е н и и
т р е х месяцев н а б л ю д е н и й . Т. Асаи считал, что в о д н а я среда
н е б л а г о п р и я т н а д л я з а р а ж е н и я корней э н д о ф и т а м и , тогда к а к
при их наличии в корнях избыток воды не м е ш а е т г р и б н о м у
симбиозу. В д а н н о м с л у ч а е а в т о р не учел м н о г о к р а т н о под14
Рис. 3. Везикулы в корнях риса
(ув. 100 раз)
черкнутое в его с т а т ь е п р а в и л ь н о е п о л о ж е н и е о том, ч т о
эндотрофная микориза развивается только в самой мелкой
и тонкой корневой системе, к о т о р а я у водных растений отсут­
ствует. П е р е с а д к а на почву и изменение условий п и т а н и я р а с ­
тений п р и в о д и т к о б р а з о в а н и ю мелкой корневой системы и
к р а з в и т и ю в ней э н д о ф и т о в . Так, рис, к у л ь т и в и р у е м ы й при
з а л и в е водой, ч а щ е всего не имеет в и з у а л ь н о в ы я в л я е м о й
э н д о т р о ф н о й микоризы, тогда к а к у изученных н а м и к о р н е й
риса на К у б а н и , в ы р а щ и в а е м о м при периодическом з а т о п л е ­
нии, она б ы л а , о чем с в и д е т е л ь с т в у ю т н е б о л ь ш и е круглыев е з и к у л ы (рис. 3), к о т о р ы е о б и л ь н о в с т р е ч а л и с ь в б о л ь ш и н ­
стве в и з у а л ь н о изученных корней этих растений (Гельцер,.
1958). К р о м е того, с л а б а я обеспеченность к о р н е й в о д н ы х
растений к и с л о р о д о м о г р а н и ч и в а е т р а з в и т и е т а к и х а в т о т р о фов, к а к г р и б ы .
Т. Асаи не с о г л а ш а л с я с п р и н я т ы м в л и т е р а т у р е м н е н и е м
о непременном наличии гумозных почв д л я р а з в и т и я мико­
трофизма растений. Устанавливая микотрофность различных
растений при с а м ы х р а з н о о б р а з н ы х у с л о в и я х и р Н почвы,
а в т о р пришел к в ы в о д у об отсутствии з а в и с и м о с т и н а б л ю ­
д а е м о г о с и м б и о з а от внешней среды, за и с к л ю ч е н и е м в о д н ы х
условий. Этот вывод м о ж н о п р и н я т ь с известной о г о в о р к о й ,
т а к к а к х а р а к т е р м е с т о о б и т а н и я с и л ь н о в л и я е т на п р о я в л е ­
ния м и к о т р о ф и з м а . Х о р о ш о известна п о в ы ш е н н а я м и к о т р о ф ­
ность горных растений и растений у м е р е н н о в л а ж н о г о и т е п 15
л о г о климата в противоположность визуально плохой микотрофности у растений пустынь, тундры и других неблаго­
приятных д л я роста растений мест. Т. Асаи подчеркнул все­
общность микотрофизма в растительном мире Японии, дости­
гающего 82% У изученных им растений.
у
Чехословацкие ученые А. Клечка и В. Вуколов (К1еска,
Уико1оу, 1935) детально изучили микотрофность древесных
пород и кустарников в Центральной Европе. Из 111 видов
они во всех случаях установили наличие эндотрофной мико­
ризы, а у 42 древесных — дополнительно и эктотрофной.
Авторы подчеркнули, что микотрофность изученных пород не
зависит от типа почвы. Они особо отметили своеобразные
микоризные образования в виде ж е л в а к о в на корнях видов
А1гш5, Е1аеадпиз, Н1ррорЬае, М у п с а . Ж е л в а к и этих растений
заполнены гифами грибов с септированным мицелием, кото­
рый в дальнейшем распадается на круглые образования.
Такое почкование свойственно многим эндофитам и в чистых
культурах.
Исследования чехословацких ученых подтвердили и рас­
ширили выводы А. Франка о симбиотрофном существовании
всех древесных пород в центральной части Европы. Эти ис­
следователи установили т а к ж е наличие эндофитов в корнях
многих галофитов, растущих на засоленных почвах Нейзадлерского озера. Среди них указывались Сагех зесаНпа и не­
сколько видов А51ег. ЗаПсогша, Р1ап1а§о и др.
Б ы л о признано неправильным утверждение о необходи­
мости гумозных почв д л я проявления микотрофизма расте­
ний. Так, наличие эндотрофной микоризы у сосны и м о ж ж е ­
вельника, растущих на боровых песках, и у вереска — пер­
вого растения, поселяющегося на дюнных песках Прибалтики,
с несомненностью указывает, что не гумус способствует рас­
пространению эндофитов, хотя он может несколько усилить
интенсивность развития микотрофизма. При детальном изу­
чении эндотрофных микориз, проведенном С. Р . Ш в а р ц м а н
(1955) на песчаном массиве Большие Барсуки в Казахста­
не, были установлены микотрофность культурных и природ­
ных травянистых растений, полукустарников, кустарников
и наличие экто-эндотрофных микориз в суровых условиях
полупустыни.
В предисловии к своему труду об орхидеях X . Бургефф
(ВигдеГГ, 1936) указал, что большинство природнорастущих
растений живет совместно с грибами. М. Магру (1944) счи­
т а л , что почти все многолетние травянистые растения и боль­
шинство древесных в природных условиях произрастают в
симбиозе с грибами, тогда к а к однолетние растения немикотрофны.
В своей монографии «Микотрофия у растений» А. Келли
16
(1952, с. 27) подчеркнул, что, «несмотря на недостаточность
наших сведений о деталях строения корней, мы все ж е знаем,
что представители всех крупных систематических групп рас­
тительного мира живут в содружестве с грибами. Нет ни
одной значительной группы от слоевищных растений до се­
менных, которая представляла бы исключение». В книге
этого автора можно найти сведения о распространенности
микотрофных растений на различных континентах, причем
уменьшение их численности обычно зависит не от почвенноклиматических особенностей материка, а от недостатка ис­
следований по данному вопросу. Поэтому понятно, что в
Центральной Европе были составлены наиболее длинные
списки микотрофных растений, тогда как д л я многих мест
Азии э т о могут быть сообщения о нескольких видах. А. Кел­
ли отмечает, что иногда отдельные авторы какое-нибудь
растение считают немикотрофным, тогда к а к другие уста­
навливают наличие эндофитов в его корнях.
В последнее сорокалетие были значительно расширены ис­
следования эндотрофной микоризы в различных районах Со­
ветского Союза. Еще в 1947 г. А. Н. Клечетов (1947) устано­
вил наличие эндотрофной микоризы в корнях тау-сагыза.
П. М. Штеренберг (1951, 1952) обследовала на юге Одес­
ской области корни многолетних злаков, бобовых и разно­
травья, а т а к ж е различных сельскохозяйственных культур
и выявила их микотрофность. И. Д . Рубцова (1963) изучала
микотрофность у сорговых и многочисленных растений из се­
мейства злаковых. Она подчеркнула, что в Воронежской об­
ласти не встречала немикоризных растений в пределах этого
семейства. Б. А. Тихомиров и О. С. Стрелкова (1954), рабо­
тая в тундре, установили, что в этих условиях только 30%
изученных растений имели визуально определяемую эндо­
трофную микоризу.
Особо нужно отметить и более подробно рассмотреть мно­
гочисленные исследования микотрофности растений на ка­
федре ботаники Пермского педагогического института, руко­
водимой И. А. Селивановым, который смог придать этой
работе широкий размах. Он организовал два съезда (1968
и 1975 гг.) д л я обмена мнений по указанным вопросам во
всесоюзном масштабе. Участники съездов получили исчер­
пывающую информацию о состоянии этого раздела науки в
Советском Союзе, а т а к ж е о нерешенных и спорных вопросах,
требующих дальнейших исследований. Р е ф е р а т ы докладов,
прочитанных на съездах, были опубликованы в специальных
сборниках.
Исследования Л . В. Крюгер (1968), посвященные зимне­
му состоянию эндотрофной микоризы, проводились в течение
трех лет на многолетних растениях — клевере, кислице, чер2
17
нике, грушанке и д р . Кусты клевера пересаживали в гончар­
ные горшки, которые прикапывали в почве и по мере надоб­
ности переносили зимой в лабораторию, где после оттаивания
корни фиксировали и изучали. Другие растения откапывали
зимой в местах их произрастания. У всех этих растений в те­
чение зимы отмечены нечленистый мицелий и много хорошо
заполненных зернистой массой везикул, реже встречались
арбускулы. Почти во всех растениях установлено наличие
липидов, окрашиваемых Суданом 3 в красный цвет. Возмож­
но, что хорошее заполнение везикул эндофитов продуктами
их синтеза связано с сохранением таких продуктов расте­
нием в зимнее время. Н а с интересовала у к а з а н н а я работа,
так к а к мы выделяли чистые культуры эндофитов из прико­
панных на зиму кустов вишни, мицелий которых в питатель­
ных средах синтезировал характерный д л я этого растения
вишневый пигмент. Все ж е статья Л . В. Крюгер, снабженная
многими иллюстрациями (рисунками и фотографиями препа­
ратов под микроскопом), дает возможность установить не­
соответствие утверждения автора о наличии нечленистого
мицелия четко изображенному на фотографиях 5 и 13 мно­
гоклеточному его строению. Такие ж е фотографии приводят­
ся в статье В. Г. Логиновой (1968) о вересковых и статье
И. А. Селиванова и Р. Г. Истоминой (1968) об экто-эндотрофных микоризах древесных.
Ч т о касается фотографий в статье Л . В. Крюгер, свиде­
тельствующих о существовании наружных везикул, о чем,
кстати, сообщается во многих работах, то к ним, по-нашему
мнению, нужно отнестись с большой осторожностью, так к а к
этот эффект часто достигается на столике микроскопа путем
н а ж а т и я покровного стекла на предметное, в результате чего
мацерированная ткань препарата разрывается и содержимое
корня выходит наружу. Т а к ж е механическим путем в мацерированном препарате в результате уменьшения давления
плазмы происходит переход содержимого в корневой волосок.
Последнее д л я многих исследователей служит доказатель­
ством з а р а ж е н и я корней эндофитами в почве, хотя в данном
случае н а р у ж н а я оболочка волоска остается ненарушенной.
Микотрофность к а к древесных пород, кустарников, так и
травянистых растений в самых разнообразных по экологи­
ческим условиям местообитаниях были изучены И. А. Сели­
вановым с сотрудниками в З а у р а л ь е (1966), в З а к а в к а з ь е —
в Батумском ботаническом саду (1968), в Средней Азии
(1967) и многих других местах. Авторы установили самое
широкое распространение эндотрофной микоризы. В Батум­
ском ботаническом саду И. А. Селиванов и Р . Г. Истомина
(1968) визуально не обнаружили микоризу только у одного
растения. Н а склонах Эльбруса визуально немикотрофных
18
оказалось 14% из числа всех изученных растений, принад­
л е ж а щ и х к семействам крестоцветных, осоковых и хвощевых. В Средней Азии при сильной микотрофности растений
в орошаемых и горных условиях визуально немикотрофными
оказались только некоторые растения в сухой песчаной пус­
тыне. В работе 1976 г. И. А. Селиванов приводит следую­
щие сведения о распространении везикулярно-арбускулярных
микориз в различных ландшафтно-географических зонах: в
тундре насчитывается 42,2% микоризных растений, в лесах —
77,9, в степи — 85,4, в пустыне — 60,9%.
^ Автор обобщил литературные данные о положительном
действии усиления микотрофности путем з а р а ж е н и я семян
эндогоновыми грибами. Оно в ы р а ж а е т с я в накоплении фос­
фора и повышении у р о ж а я культурных растений. Эти иссле­
дования убедили И. А. Селиванова, что основными микоризообразующими грибами являются фикомицетные из се­
мейства Епйо^опасеае, хотя многие симбионтные бактерии
(как эпифитные, т а к и ризосферные) могут стимулировать
процесс микоризообразования гораздо сильнее, чем фикоми­
цетные грибы. В своем обобщающем труде И. А. Селиванов
(1981) пришел к заключению, что 78% изученных растений
принадлежит к микотрофным и что поэтому «...микосимбиотрофизм высших растений является правилом, а не исклю­
чением» (с. 191). В этой ж е работе он отметил, что при из­
менении условий существования немикотрофные растения
могут становиться микотрофными, и привел пример, когда
Р Ь г а д т й е з с о т т и ш з Т п п . на солонце было сильно мико­
трофным растением, а на берегу озера Кукай стало немико­
трофным. То ж е наблюдалось и у других растений. И. А. Се­
ливанов отнес такие виды к слабо микотрофным растениям,
у которых микориза установлена не у всех особей, что не
совсем правильно. Д а ж е д л я классически микотрофных расте­
ний, таких, к а к орхидеи, в редких случаях визуально не
удается обнаружить эндофитов в их корнях, что, по мнению
X . Бургеффа (1963), связано с неблагоприятными условиями
д л я их роста. Слабее в ы р а ж е н а микотрофность у орхидей,
культивируемых в теплице, чем у растущих в природных
условиях. Очевидно, любое растение может быть визуально
-микотрофным или немикотрофным и зависит это от условий
их существования.
В конце прошлого века все исследователи отмечали сла­
бую микотрофность или ее отсутствие у водных растений и
у растущих в избыточно увлажненных местообитаниях и по­
этому обладающих слаборазветвленными толстыми корнями.
V
Так, в Чехословакии В. Мейстржик (Ме]'з{пк, 1965) при
изучении динамики микотрофности у 16 видов растений, р а с 19
тущих в избыточно увлажненных местах, установил наличие
э н д о ф и т о в в их к о р н я х т о л ь к о в конце л е т а , после с н и ж е н и я
у р о в н я г р у н т о в ы х вод. М а к с и м а л ь н о е р а з в и т и е м и к о р и з н ы х
гиф в к о р н я х этих р а с т е н и й н а б л ю д а л о с ь в слое 0—0,5 см.
Н е с о м н е н н о , что у водных р а с т е н и й с и м б и о з с г р и б а м и в ы р а ­
ж е н с л а б е е , чем у сухопутных, и д л я его о б н а р у ж е н и я тре­
б у е т с я не о б ы ч н ы й о д н о р а з о в ы й п р о с м о т р м а ц е р и р о в а н н ы х
к о р н е й под м и к р о с к о п о м , а б о л е е т щ а т е л ь н о е и с с л е д о в а н и е .
В ы ш е мы у к а з а л и , что основным о г р а н и ч и в а ю щ и м ф а к т о р о м
д л я р а з в и т и я м и к о р и з в в о д н ы х у с л о в и я х я в л я е т с я недоста­
ток к и с л о р о д а д л я т а к и х а э р о б о в , к а к грибы. Н а м приходи­
л о с ь н а б л ю д а т ь , что при д л и т е л ь н о м з а л и в е л е с а водой р а з ­
р у ш а л а с ь м и к о р и з а д а ж е на к о р н я х б о л ь ш и х б е р е з , в р е з у л ь ­
т а т е чего они т е р я л и у с т о й ч и в о с т ь к гнилостной м и к р о ф л о р е ,
к о т о р а я п о р а ж а л а к о р н и и в н у т р е н н ю ю часть с т в о л а , что
п р и в о д и л о к гибели д е р е в ь е в на б о л ь ш о м у ч а с т к е л е с а . Эти
н а б л ю д е н и я п р и в е л и н а с к м ы с л и , что у с и л е н и е м и к о т р о ф ­
ности у сухопутных р а с т е н и й я в и л о с ь о с н о в н ы м ф а к т о р о м ,
о б е с п е ч и в а ю щ и м сухопутное с у щ е с т в о в а н и е
растительного
мира при их п е р е х о д е из водной с р е д ы на сушу в д а в н и е
геологические времена (Гельцер, 1976а).
Н е р е д к и с л у ч а и , к о г д а у т в е р ж д е н и е а в т о р а об о т с у т с т в и и
м и к о р и з ы у того или иного и з у ч а е м о г о р а с т е н и я я в л я е т с я
результатом недостаточно тщательного обследования. Легко
можно визуально установить наличие эндофитов в корнях
с и л ь н о м и к о т р о ф н ы х р а с т е н и й , но н е м а л о в р е м е н и н у ж н о по­
тратить для обнаружения грибов в корнях слабо микотроф­
ных р а с т е н и й . В этих с л у ч а я х л у ч ш е п р и г о т о в л я т ь п р о д о л ь н ы е
препараты корней, д а ю щ и е
возможность
контролировать
э н д о ф и т ы на б о л ь ш е м м а т е р и а л е .
Заканчивая
наш краткий обзор о распространенности
г р и б н о г о с и м б и о з а у п р и р о д н о р а с т у щ и х растений, мы х о т е л и
отметить сильную микотрофность у лекарственных растений.
Н а м и б ы л и и з у ч е н ы к о р н и ж е н ь ш е н я Р а п а х СНпзеп§, м а т ь и-мачехи Т и з з П а ^ о ГагГага, черники МугИПиз, к р а п и в ы 1 М 1 са, о б л е п и х и Н 1 р р о р Ь а е и д р . В с е они п р и н а д л е ж а т к сильно
м и к о т р о ф н ы м р а с т е н и я м (оценка их м и к о т р о ф н о с т и по пяти­
б а л л ь н о й системе 5 б а л л о в ) . В т о н к и х сосущих к о р н я х ж е н ь ­
шеня грибные гифы с многочисленными везикулами и арбускулами заполняют значительную часть клеток эндодермы.
Корни мать-и-мачехи изучались нами многократно, и обилие
в них э н д о ф и т о в с в е з и к у л а м и о т р а ж е н о на рис. 4. Н а к о р ­
н я х о б л е п и х и и м е ю т с я к р у п н ы е к л у б е н ь к и , з а п о л н е н н ы е ги­
ф а м и с везикулами, в которых накапливаются
продукты
синтеза гриба. Н е случайно высоко ценятся лекарственные
травы, выросшие в горных условиях, как, например, в Вы­
с о к и х Т а т р а х в Ч е х о с л о в а к и и , г д е б л а г о д а р я б о л е е интен20
Рис. 4. Эндофит из корней мать-и-мачехи
сивному ф о т о с и н т е з у у с и л и в а е т с я грибной с и м б и о з . В н а ш е й
с т р а н е не т о л ь к о сборы, но и посевы л е к а р с т в е н н ы х р а с т е ­
ний в г о р н ы х р а й о н а х на в ы с о т е от 1 д о 3 тыс. м н а д у р о в ­
нем м о р я могут обеспечить в ы с о к и е л е ч е б н ы е свойства этих
т р а в . Н и ж е мы с о о б щ и м , к а к и е б и о л о г и ч е с к и ценные в е щ е ­
с т в а с и н т е з и р у ю т э н д о ф и т ы , з д е с ь ж е о т м е т и м , что, к а к п р а ­
вило, м а к с и м а л ь н о е к о л и ч е с т в о л е к а р с т в е н н ы х в е щ е с т в с о ­
с р е д о т о ч е н о в т о н к и х с о с у щ и х к о р н я х , к о т о р ы е их с и н т е ­
зируют.
В ы я в л е н и е грибного м и ц е л и я в п р и р о д н о й р а с т и т е л ь н о с т и
на п р о т я ж е н и и последних ста лет хотя и с п о с о б с т в о в а л о
н а к о п л е н и ю м н о г о ч и с л е н н ы х д а н н ы х о р а с п р о с т р а н е н и и этого
я в л е н и я в п р и р о д е , но не м о г л о р а з р е ш и т ь многих возни­
к а ю щ и х спорных вопросов о п р о и с х о ж д е н и и э н д о ф и т о в в к о р ­
нях р а с т е н и й , степени их у ч а с т и я в ж и з н е н н ы х процессах
р а с т е н и й , в о з м о ж н о с т и у с и л е н и я этого с и м б и о з а и его в л и я ­
ния на п а т о г е н н ы е м и к р о о р г а н и з м ы .
В н а ч а л е и с с л е д о в а т е л и не и з у ч а л и м и к о т р о ф н о с т и сель­
с к о х о з я й с т в е н н ы х к у л ь т у р , т а к к а к с ч и т а л и , что грибной
симбиоз распространен
только у природных
многолетних
р а с т е н и й . О д н а к о у ж е в 20-х г о д а х н а ш е г о с т о л е т и я Б . П е й р о н е л ь (Реугопе1, 1923, 1924) у с т а н о в и л м и к о т р о ф н о с т ь п ш е ­
ниц, овса, я ч м е н я , к у к у р у з ы и риса. В п о с л е д у ю щ е м б ы л а
д о к а з а н а м и к о т р о ф н о с т ь б о б о в ы х к у л ь т у р , л у к а , чеснока,
с п а р ж и , проса, з е м л я н и к и , с е л ь д е р е я и д р у г и х с е л ь с к о х о з я й ­
с т в е н н ы х р а с т е н и й . К а з а л о с ь бы, что м н о г о о б р а з и е у с л о в и й ,
в к о т о р ы х в ы р а щ и в а ю т с я к у л ь т у р н ы е р а с т е н и я , м о ж е т спо21
с о б с т в о в а т ь в ы я с н е н и ю з н а ч е н и я грибного симбиоза в их
ж и з н и , но н е п р а в и л ь н о е п р е д с т а в л е н и е о происхождении
э н д о ф и т о в (путем з а р а ж е н и я их корней в почве) и н е к в а л и ­
ф и ц и р о в а н н а я постановка полевых опытов не способствова­
л и р а з в и т и ю н а у к и в этом н а п р а в л е н и и . В качестве п р и м е р а
приведем первые н е у т е ш и т е л ь н ы е выводы, с д е л а н н ы е А. Вин­
тером (\Ут1ег, 1950) на основании изучения многих сельско­
х о з я й с т в е н н ы х к у л ь т у р . Вот некоторые из них: р а с т е н и я ,
сильно з а р а ж е н н ы е м и к о р и з н ы м и г р и б а м и , ч а щ е всего плохо
р а з в и в а ю т с я ; сорняки способствуют увеличению м и к о т р о ф ­
ности к у л ь т у р ; чем х у ж е а г р о т е х н и к а , тем сильнее у зерно­
в ы х к у л ь т у р р а з в и в а е т с я м и к о р и з а . Эти н е п р а в и л ь н ы е выво­
д ы возникли в связи с сопоставлением н а б л ю д е н и й , выпол­
ненных в р а з л и ч н ы х у с л о в и я х роста растений. Только в по­
с л е д у ю щ и х своих и с с л е д о в а н и я х А. Винтер ( Ш т 1 е г , Р е и з ,
1966) п р и з н а л , что повышение микотрофности соответствует
п о в ы ш е н и ю продуктивности к у л ь т у р . Он у с т а н о в и л н а л и ч и е
с е п т и р о в а н н о г о мицелия э н д о ф и т о в в к о р н я х р ж и , пшеницы,
я ч м е н я и к у к у р у з ы , тогда к а к у овса одновременно н а б л ю ­
д а л и несептированный мицелий, что, очевидно, относилось
к более молодым г и ф а м , перегородки у которых в ы р а ж е н ы
менее отчетливо, чем у с т а р ы х г и ф .
В п р о т и в о п о л о ж н о с т ь Б . П е й р о н е л ю А. Винтер п р а в и л ь ­
но о т р и ц а л в о з м о ж н о с т ь з н а ч и т е л ь н о г о р а з в и т и я микоризоо б р а з у ю щ и х грибов в почвах и их участия в д о п о л н и т е л ь н о м
о б о г а щ е н и и растений п и т а т е л ь н ы м и в е щ е с т в а м и из почвы.
А к а д е м и к В. Р . В и л ь я м е (1939), п р и д а в а в ш и й б о л ь ш о е
значение м и к о т р о ф н о м у типу п и т а н и я растений, у к а з ы в а л на
р а з в и т и е грибного симбиоза у пшениц, в о з д е л ы в а е м ы х по
пласту т р а в . Е. П. Х р у щ е в а (1956) в своей монографии о
м и к о т р о ф н о с т и пшениц, хотя и о б н а р у ж и л а способность к
грибному симбиозу у н е п л а с т о в ы х пшениц, но п р и з н а л а зна­
чительное повышение микотрофности зерновых культур при
росте их по пласту. В в ы в о д а х она о т м е т и л а , что одним из
в е д у щ и х ф а к т о р о в , способствующих увеличению м и к о т р о ф ­
ности к у л ь т у р н ы х растений, я в л я е т с я наличие в почве све­
ж и х р а с т и т е л ь н ы х остатков. Очевидно, хороший т р а в я н о й
п л а с т м о ж е т с л у ж и т ь ф а к т о р о м воспитания более м и к о т р о ф ­
ных к у л ь т у р , т а к к а к его р а з л о ж е н и е с о п р о в о ж д а е т с я значи­
т е л ь н ы м увеличением почвенных м и к р о о р г а н и з м о в , которые
синтезируют гормональные вещества.
П р е д с т а в л я л о интерес установить
корреляцию
между
продуктивностью р а з л и ч н ы х сортов п ш е н и ц и степенью их
микотрофности в р а з л и ч н ы х условиях в о з д е л ы в а н и я . И з у ч е ­
ние к о л л е к ц и й о з и м ы х пшениц, у р о ж а й н о с т ь к о т о р ы х н а
окультуренных д е р н о в о - п о д з о л и с т ы х почвах Московской о б ­
л а с т и с о с т а в л я л а о к о л о 16—20 ц/га, п о к а з а л о их с л а б у ю
22
м и к о т р о ф н о с т ь (1—2 б а л л а ) . Н а корнях растений р е д к о
в с т р е ч а л и с ь септированные гифы и м е л к и е к р у г л ы е в е з и к у л ы .
Б о л е е м и к о т р о ф н ы м и были плотноколосые сорта пшеницы
(так н а з ы в а е м ы е с в е р х е д ы ) . У них мы н а б л ю д а л и много­
численные
некрупные
слабофотогеничные
везикулы, что
у к а з ы в а л о на плохую заполненность последних п р о д у к т а м и
синтеза гриба. П р и удобрении о р г а н о м и н е р а л ь н ы м и смесями
о т м е ч а л и с ь более к р у п н ы е в е з и к у л ы с д в у к о н т у р н о й оболоч­
к о й , с л а б о о к р а ш и в а е м ы е а н и л и н - б л я у . Я р о в ы е пшеницы в
этой зоне обычно б ы в а ю т менее м и к о т р о ф и ы , чем о з и м ы е .
Р е з к о о т л и ч а л с я от пшениц на подзолистых почвах сорт
яровой пшеницы Б а р н а у л ь с к а я 32, в ы р а щ и в а е м ы й на а л т а й ­
с к и х черноземах. У р о ж а й н о с т ь его в б л а г о п р и я т н ы е годы
д о с т и г а л а 40 ц/га и б ы л а наивысшей при внесении небольших
д о з органических удобрений. В р е з у л ь т а т е многочисленных
просмотров корней этой пшеницы на п р о т я ж е н и и трех л е т
б ы л а у с т а н о в л е н а ее в ы с о к а я м и к о т р о ф н о с т ь (5 б а л л о в ) . Н а
рис. 5 видны многочисленные гифы и большие скопления
к р у п н ы х везикул грушевидной ф о р м ы , хорошо о к р а ш е н н ы х
а н и л и н - б л я у . В з а с у ш л и в ы е годы микотрофность сорта Б а р ­
н а у л ь с к а я 32 с н и ж а л а с ь д о 3 б а л л о в . Следует отметить, что
п р е и м у щ е с т в о высокопроизводительного и сильно м и к о т р о ф ­
ного сорта з а к л ю ч а е т с я в его способности при б л а г о п р и я т н ы х
у с л о в и я х в о с с т а н а в л и в а т ь свои л у ч ш и е к а ч е с т в а .
Д в а года мы и з у ч а л и р а з л и ч н ы е озимые сорта пшениц
Всесоюзного селекционного генетического института В С Г И :
О д е с с к у ю 3 и Одесскую 16, Б е з о с т у ю 1, созданную П. П. Л у к ь я н е н к о , а т а к ж е сорта М и р о н о в с к а я 264 и М и р о н о в с к а я 808
с е л е к ц и и В. Н. Р е м е с л о . У Одесской 3 и Одесской 16 осенью
1961 г. и весной 1962 г. корни были сильно м и к о т р о ф н ы .
В с т р е ч а л и с ь многочисленные крупные везикулы, з а п о л н е н н ы е
зернистой массой с ж и р о в ы м и в к л ю ч е н и я м и , и с е п т и р о в а н н ы е
гифы с г р а н у л и р о в а н н о й п л а з м о й . Н а рис. 6 и 7 видны скоп­
л е н и я везикул в к о р н я х этих пшениц. Степень их м и к о т р о ф ­
ности о ц е н и в а л а с ь в 4—5 б а л л о в , у р о ж а й н о с т ь с о с т а в л я л а
40 ц/га.
Очень высокой м и к о т р о ф н о с т ы о о т л и ч а л с я сорт озимой
пшеницы Б е з о с т а я 1 к а к на полях В С Г И (г. О д е с с а ) , т а к
и особенно на Мироновской опытной станции. В первом слу­
ч а е в корнях этого сорта в с т р е ч а л и с ь н а р я д у с многочислен­
ными многоклеточными г и ф а м и спорангиолы крупных вези­
к у л своеобразной ф о р м ы . Н а Мироновской станции в корнях
Б е з о с т о й 1 р а з м е р ы везикул в 2—3 р а з а превосходили р а з м е ­
ры клеток корня (рис. 6). М о ж н о подчеркнуть, что в ы с о к а я
у р о ж а й н о с т ь этого сорта, д о с т и г а в ш а я в т о в р е м я 48 ц/га,
н а х о д и л а с ь в полном соответствии с его м и к о т р о ф н о с т ы о ,
к о т о р у ю т р у д н о о ц е н и т ь по п я т и б а л л ь н о й ш к а л е , т а к к а к
23
Рис. 6. Гифы и крупные везикулы
из корней озимой пшеницы Безостая 1 (ув. 120)
Рис. 7. Крупные везикулы из корней
пшеницы сорта Мироновская 264
н а с ы щ е н н о с т ь ее корней э н д о ф и т а м и па п л о д о р о д н ы х черно­
з е м а х М и р о н о в с к о й станции п р е в о с х о д и л а все известные слу­
чаи.
Очень высокой м и к о т р о ф н о с т ы о о т л и ч а л и с ь корни п ш е н и ц
селекции В. Н. Р е м е с л о . В к о р н я х этих сортов имелось б о л ь ш о е
количество крупных в е з и к у л , иногда по 10—15 шт. в поле з р е ­
ния м и к р о с к о п а . Е щ е более м и к о т р о ф н ы м и были корни п ш е ­
ницы сорта М и р о н о в с к а я 264 на ч е р н о з е м а х ее родины. Гифы
э н д о ф и т о в часто о б р а з о в ы в а л и петли, з а п о л н я я ими к л е т к и
к о р н я , а в е з и к у л ы по своим р а з м е р а м п р е в ы ш а л и к л е т к и к о р ­
ня (рис. 7). К р о м е того, сильной м и к о т р о ф н о с т ы о о т л и ч а л и с ь
сорта М и р о н о в с к а я 808 и К и е в с к а я 893. Очень с и л ь н а я мико­
т р о ф н о с т ь отмечена н а м и т а к ж е и у я р о в ы х пшениц Н а р о д ­
н а я , А р т е м о в к а и У к р а и н к а , которые и с п о л ь з о в а л и при со­
з д а н и и сортов М и р о н о в с к а я 264, М и р о н о в с к а я 808 и К и е в ­
с к а я 893.
И м е ю щ и е с я в л и т е р а т у р е о б щ и е у к а з а н и я на с л а б у ю мико­
т р о ф н о с т ь пшениц не соответствуют д а н н ы м , п о л у ч а е м ы м п р и
изучении в ы с о к о у р о ж а й н ы х сортов, в к о р н я х к о т о р ы х ч а с т о
24
интенсивность р а з в и т и я э н д о ф и т о в з н а ч и т е л ь н о в ы ш е , чем у
многолетних т р а в я н и с т ы х растений.
Степень м и к о т р о ф н о с т и л ю б о г о сорта, к а к и его у р о ж а й ­
ность не я в л я е т с я постоянной и неизменной величиной. П р и
н е д о с т а т к е в л а г и или у х у д ш е н и и других условий роста р а с ­
тений м и к о т р о ф н о с т ь их с н и ж а е т с я . Т а к , мы у с т а н о в и л и , ч т о
д л я о з и м ы х пшениц, в ы с е в а е м ы х в Одесской о б л а с т и по п а р у ,
м и к о т р о ф н о с т ь корней выше, чем у в о з д е л ы в а е м ы х после ку­
к у р у з ы . В последнем с л у ч а е в к о р н я х пшениц н а б л ю д а л о с ь
много н е м а т о д , к о т о р ы е , очевидно, п и т а л и с ь э н д о ф и т а м и , в
р е з у л ь т а т е чего м и к о т р о ф н о с т ь этих п ш е н и ц р е з к о с н и з и л а с ь .
В связи с у к а з а н н ы м мы хотели о б р а т и т ь в н и м а н и е на по­
п у л я р н о е , но никем не д о к а з а н н о е у т в е р ж д е н и е , что с о з д а н н ы й
сорт не меняется, а у м е н ь ш е н и е его продуктивности с в я з а н о
т о л ь к о с п о в ы ш е н и е м активности патогенов. Н е приходится
с о м н е в а т ь с я , что ш и р о к о е и с п о л ь з о в а н и е сорта М и р о н о в с к а я
808 в подзолистой з о н е с о п р о в о ж д а е т с я з н а ч и т е л ь н ы м с н и ж е ­
нием ее микотрофности, которое, к а к мы увидим н и ж е , в л е ч е т
за собой с н и ж е н и е з а щ и т н ы х свойств сорта против вирусов*
микозов и бактериозов.
Б о л ь ш о й интерес п р е д с т а в л я ю т р е з у л ь т а т ы изучения при­
с л а н н ы х нам из И н с т и т у т а вирусологии А к а д е м и и наук Узбек­
ской С С Р корней х л о п ч а т н и к а . Т а к , б ы л о у с т а н о в л е н о , что
неустойчивые к в и л т у сорта о т л и ч а л и с ь - с л а б о й м и к о т р о ф ­
ностыо с оценкой в 1 б а л л , тогда к а к р а з л и ч н ы е устойчивые
к этой болезни сорта о к а з а л и с ь з н а ч и т е л ь н о более м и к о т р о ф ­
ными и н а л и ч и е в их к о р н я х э н д о ф и т о в о ц е н и в а л о с ь в 3—
5 б а л л о в . М ы н е о д н о к р а т н о у б е ж д а л и с ь в том, что корни
х л о п ч а т н и к а , посеянного по р а с п а х а н н о й
люцерне, были
н е с р а в н е н н о сильнее м и к о т р о ф н ы , чем в м о н о к у л ь т у р н ы х по­
севах, что о б ъ я с н я е т их высокую устойчивость к в и л т у .
В связи с этим высев х л о п ч а т н и к а п о с л е д о в а т е л ь н о на про­
т я ж е н и и д в у х лет по р а с п а х а н н о й л ю ц е р н е м о ж е т с л у ж и т ь
х о р о ш и м приемом д л я п о в ы ш е н и я его вилтоустойчелвости.
В к а ч е с т в е в е г е т а т и в н о р а з м н о ж а е м о й к у л ь т у р ы мы ис­
п о л ь з о в а л и д л я изучения к а р т о ф е л ь , о м и к о т р о ф н о с т и кото­
рого в л и т е р а т у р е имеются к р а й н е противоречивые д а н н ы е .
П о своей п р и р о д е д и к и й к а р т о ф е л ь я в л я е т с я сильно мико­
т р о ф н ы м р а с т е н и е м , что д а л о основание Ж - М а г р у (1949)
с р а в н и в а т ь его с о р х и д е я м и . В м е с т е с т е м при к у л ь т и в и р о в а ­
нии к а р т о ф е л я на р а в н и н е он с т а н о в и т с я с л а б о м и к о т р о ф ­
ным, а в сухом и ж а р к о м к л и м а т е б е з о р о ш е н и я — в и з у а л ь ­
но н е м и к о т р о ф н ы м . С и л ь н а я м и к о т р о ф н о с т ь д и к и х видов к а р ­
т о ф е л я б ы л а у с т а н о в л е н а Ж . Я н з е (Лапзе, 1897), Н. Б е р н а р
и Ж . М а г р у (Вегпагс!, Ма&гои, 1911) и д р . Д а ж е д л и т е л ь н о
к у л ь т и в и р у е м ы е д и к и е виды к а р т о ф е л я у н а с в Союзе б ы л и
з н а ч и т е л ь н о более м и к о т р о ф н ы м и , чем р а с т у щ и е р я д о м с ними
25
к у л ь т у р н ы е сорта к а р т о ф е л я . Н а м и в ы я в л е н ы многочислен­
н ы е в е з и к у л ы в корнях 5 о 1 а п и т ё е г т з и т и д и к о г о вида
5. асаиНа, в ы р а щ и в а е м ы х на полях о т д е л е н и я В И Р а под
Москвой в Михневе.
Сильной микотрофностью о т л и ч а ю т с я и к у л ь т у р н ы е сор­
та к а р т о ф е л я , в о з д е л ы в а е м ы е на больших высотах — 1500—
2500 м н а д уровнем м о р я . Ж . Костантен и д р . (Соэ^апНп
е. а1., 1934) установили, что п р е к р а с н ы е к а ч е с т в а невоспри­
имчивого к вирусным з а б о л е в а н и я м посадочного к а р т о ф е л я ,
в ы р а щ е н н о г о на больших высотах, сочетаются с его сильной
микотрофностью. В н а ч а л е эти авторы считали, что д л я обра­
з о в а н и я сильно микотрофных кустов к а р т о ф е л я необходи­
мо его б л и ж а й ш е е соседство с п р и р о д н о р а с т у щ и м м и к о т р о ф ­
ным пасленом, но, н а б л ю д а я т а к о й к а р т о ф е л ь в горах, где
в окрестностях не б ы л о паслена, они п р и з н а л и в о з м о ж н о с т ь
з а р а ж е н и я к а р т о ф е л я м и к о р и з н ы м и г р и б а м и от л ю б ы х д р у ­
гих растений, тем более что изучение многолетней альпийской
ф л о р ы п о к а з а л о наличие обильного р а з в и т и я э н д о ф и т о в в
к о р н я х представителей всех семейств на горных в ы с о т а х .
Л . М. Н о з а д з е (1968) и з у ч а л а микотрофность т р а в я н и с т о й
растительности в высокогорном К а з б е к с к о м районе в облас­
ти Б о л ь ш о г о К а в к а з а на высотах 1100—3600 м н а д уровнем
м о р я . Она у с т а н о в и л а сильную микотрофность у 104 видов
растений субальпийского пояса и среднюю микотрофность
у 68 видов. В и з у а л ь н о н е м и к о т р о ф н ы е растения в основном
в с т р е ч а л и с ь на высотах около 3000 м в сухих или избыточно
в л а ж н ы х местах. Эти растения в более б л а г о п р и я т н ы х ус­
ловиях становились микотрофными.
М ы проверили в л и я н и е горных условий на микотрофность
к а р т о ф е л я в Ю ж н о й Осетии на высоте 2200 м н а д уровнем
м о р я на высокогорном с т а ц и о н а р е А Н С С С Р , где известный
ботаник Е. А. Б у ш впервые успешно в ы р а щ и в а л а к а р т о ф е л ь .
П р и с л а н н ы е ею в М о с к в у корни 11 сортов к а р т о ф е л я и
повторно с о б р а н н ы е нами на следующий год непосредствен­
но на полях с т а ц и о н а р а были изучены в нашей л а б о р а т о р и и
на с о д е р ж а н и е эндофитов. Корни сортов Эбердин, Б е л а я и
Р о з о в а я б о л г а р с к и е , Э п и к у р , И м а н д р а , Сеянец, А л ь ф а , Со­
ветский, В а р б а , Р а н н я я роза и П р и е к у л ь с к и й о к а з а л и с ь
н е о б ы ч а й н о д л я к а р т о ф е л я сильно микотрофными и полу­
чили м а к с и м а л ь н у ю оценку в 5 б а л л о в . П о м и м о многочис­
л е н н ы х гиф (см., н а п р и м е р , гифы в к о р н я х сорта В а р б а на
рис. 8), в них имелись многочисленные в е з и к у л ы в о с ь м и г р а н ­
ной ф о р м ы , что у к а з ы в а е т на р а з в и т и е особо симбиотрофных
грибов у к а р т о ф е л я в г о р а х (Гельцер, 1963а).
По д а н н ы м Е. А. Б у ш , процесс а к к л и м а т и з а ц и и в о з д е л ы ­
в а е м ы х е ю сортов к а р т о ф е л я п р о д о л ж а л с я несколько лет.
Очевидно, в о з р а с т а н и е микотрофности к а р т о ф е л я в г о р а х —
26
Рис. 8. Везикулы зндофитов
в корнях
картофеля
сорта
Варба, выращенного на вы­
соте
2200 м
над
уровнем
моря
это медленный процесс постепенного н а к о п л е н и я с и м б и о т р о ф ­
ных грибов и усиления их ж и з н е д е я т е л ь н о с т и от поколения
к поколению под в л и я н и е м особо б л а г о п р и я т н ы х условий фо­
тосинтеза, к л и м а т а и высокой биогенности
черноземных
почв на больших высотах. П о с л а н н ы е нами Е. А. Б у ш вы­
р о ж д е н н ы е готические клубни к а р т о ф е л я сорта Коренев с
в и з у а л ь н о немикотрофных кустов были в ы с а ж е н ы на высот­
ном с т а ц и о н а р е . В первый год растения росли плохо и в их
к о р н я х с о д е р ж а л о с ь незначительное количество эндофитов
с оценкой в 2 б а л л а . Если бы с и л ь н а я микотрофность гор­
ного к а р т о ф е л я о п р е д е л я л а с ь з а р а ж е н и е м э н д о ф и т а м и в
почве, то б л а г о п р и я т н о е действие этого ф а к т о р а с к а з а л о с ь
бы в первый ж е год посадки в и з у а л ь н о немикотрофного к а р ­
т о ф е л я . Во Ф р а н ц и и у ж е д а в н о по совету специалистов,
и з у ч а ю щ и х микотрофность, л е ч а т больной к а р т о ф е л ь в горах,
п о в ы ш а я его микотрофность.
Б о л е е быстрое восстановление
микотрофности
корней
картофеля
происходит
при посеве его семенами. Этим
приемом п о л ь з о в а л и с ь многие исследователи, считая, что
оздоровление семенных посевов к а р т о ф е л я о б ъ я с н я е т с я им­
мунностью семян по отношению к вирусным з а б о л е в а н и я м .
Обычно в первый год посева в ы р а с т а ю т небольшие клубни,
которые используются в качестве посадочного м а т е р и а л а на
второй год, что обеспечивает получение высоких у р о ж а е в
здорового к а р т о ф е л я (В. И. Эдельштейн, 1957). П о с л е д у ю ­
щие к л у б н е в ы е посадки приводят к постепенному уменьше­
нию у р о ж а й н о с т и и з н а ч и т е л ь н о м у снижению микотрофности
картофеля.
П я т ь р а з за л е т о мы о т б и р а л и и п р о с м а т р и в а л и пробы
корней к а р т о ф е л я , в ы р а щ е н н о г о из семян и клубней на Овощ­
ной опытной станции Т и м и р я з е в с к о й а к а д е м и и . У всех изу­
ченных сортов (Берлихинген, Смысловский, К а т а д и н , Агро27
н о м и ч е с к и й и Э п р о н ) во в с е с р о к и м и к о т р о ф н о с т ь с е м е н н ы х
посевов б ы л а н а 2 б а л л а в ы ш е , чем у к л у б н е в ы х .
П р и изучении к о р н е й к а р т о ф е л я р а з л и ч н ы х сортов, п о ­
с а ж е н н о г о к л у б н я м и на о п ы т н ы х п о л я х Т и м и р я з е в с к о й а к а ­
демии и Института картофельного хозяйства
(Московская
область), была установлена незначительная микотрофность.
У сортов Берлихинген, К а м е р а з , Л о р х , Юбель, К а л е в , Север­
ная роза, Смысловский, Приекульский и др. наличие эндо­
фитов в корнях оценивалось в 1 балл, а у кустов с призна­
к а м и в ы р о ж д е н и я э н д о ф и т ы в и з у а л ь н о не б ы л и о б н а р у ж е н ы .
К о р н и к а р т о ф е л я р а з л и ч н ы х сортов, п о л у ч е н н ы е со Л ь в о в ­
ского с о р т о у ч а с т к а , не и м е л и г и ф э н д о ф и т о в , т о ж е о т м е ­
ч а л о с ь и у к а р т о ф е л я из ю ж н ы х о б л а с т е й . З н а ч и т е л ь н о
б о л е е м и к о т р о ф н ы м и (3—4 б а л л а ) б ы л и р а з л и ч н ы е с о р т а
к а р т о ф е л я в Прибалтийских республиках, где мягкий климат
о б е с п е ч и в а л л у ч ш и й рост р а с т е н и й . П р и в е д е н н ы е п р и м е р ы
р а з л и ч н о й степени м и к о т р о ф н о с т и у к а р т о ф е л я у к а з ы в а ю т ,
д о каких широких пределов может колебаться интенсивность
развития грибного симбионта в корнях одного и того ж е вида
р а с т е н и я в з а в и с и м о с т и о т э к о л о г и ч е с к и х у с л о в и й его п р о и з ­
р а с т а н и я и л и способа р а з м н о ж е н и я ( с е м е н н о г о , в е г е т а т и в ­
ного).
Д а ж е если в и з у а л ь н о не у д а е т с я о п р е д е л и т ь в к о р н я х
гиф грибов, везикул, арбускул или спорангиол, нельзя быть
у в е р е н н ы м в полной с т е р и л ь н о с т и к а р т о ф е л я по о т н о ш е н и ю
к грибному симбионту, так к а к в случае о б р а з о в а н и я цветов
и с е м я н п о с л е д н и е всегда в той или иной степени м и к о т р о ф ны. К а к у ж е о т м е ч а л о с ь , к а р т о ф е л ь н ы е р а с т е н и я из с е м я н
з н а ч и т е л ь н о б о л е е м и к о т р о ф н ы по с р а в н е н и ю с к л у б н е в ы м и
на одной и той ж е почве.
К а ж д ы й новый сорт к а р т о ф е л я , п о л у ч е н н ы й путем с к р е ­
щ и в а н и я через с е м е н н у ю р е п р о д у к ц и ю , всегда б о л е е микот р о ф е н , чем после его д л и т е л ь н о г о к л у б н е в о г о р а з м н о ж е н и я .
В э т о м мы могли у б е д и т ь с я на н е к о т о р ы х с о р т а х П р и е к у л ь ской с е л е к ц и о н н о й с т а н ц и и в Л а т в и и . П р и в л е ч е н и е д л я
скрещивания сильно микотрофных диких и горных сортов
к а р т о ф е л я м о ж е т з н а ч и т е л ь н о с п о с о б с т в о в а т ь р а з в и т и ю гриб­
ного с и м б и о з а в к о р н я х нового к у л ь т у р н о г о с о р т а . Н и ж е м ы
п о д р о б н е е о с т а н о в и м с я на н а ш и х п р а к т и ч е с к и х п р е д л о ж е ­
ниях о з д о р о в л е н и я
культуры
картофеля,
способствующих
повышению ее микотрофности.
В результате изучения микотрофности к а р т о ф е л я , пше­
ницы и х л о п ч а т н и к а б ы л а у с т а н о в л е н а з а в и с и м о с т ь м е ж д у
п р о д у к т и в н о с т ь ю этих к у л ь т у р и с т е п е н ь ю их м и к о т р о ф н о с т и ,
п р и ч е м п о с л е д н я я у с т а н а в л и в а л а с ь н а м и у ж е в р а н н е й ста­
д и и р а з в и т и я р а с т е н и й , к о г д а об их п р о д у к т и в н о с т и е щ е
н е л ь з я б ы л о судить. Э т о д а е т в о з м о ж н о с т ь
предполагать,
23
ч т о степень, м и к о т р о ф н о с т и в к а к о й - т о м е р е о п р е д е л я е т уро­
жайность растений.
Указанная закономерность д л я культурных растений да­
л е к о не всегда п р и л о ж и м а к п р и р о д н о й
растительности.
Д и к и е родичи к у л ь т у р н ы х р а с т е н и й , к а к п р а в и л о , х а р а к т е ­
р и з у ю т с я б о л ь ш е й м и к о т р о ф н о с т ь ю , х о т я по п р о д у к т и в н о с т и
з н а ч и т е л ь н о у с т у п а ю т в ы в е д е н н ы м на их о с н о в е с о р т а м .
Высокая микотрофность природной травянистой расти­
т е л ь н о с т и часто п р и к р а й н е н и з к о й их п р о д у к т и в н о с т и про­
является к а к защитный фактор, д а ю щ и й возможность суще­
ствовать в крайне неблагоприятных условиях. В качестве
п р и м е р а м о ж н о привести с и л ь н у ю м и к о т р о ф н о с т ь в к о р н я х
с а м о г о н е п р о и з в о д и т е л ь н о г о п л о т н о к у с т о в о г о з л а к а №гс1и5
51пс1а Ь. ( б е л о у с а ) , к о т о р ы й п р е д ш е с т в у е т , по В . Р . В и л ь я м с у (1939), о в л а д е н и ю т е р р и т о р и и г и п н о в ы м и м х а м и . М о ж е т
быть впоследствии будет установлено различие в продуктах
синтеза гриба диких и культурных растений.
З а к а н ч и в а я рассмотрение вопроса о распространении и
интенсивности проявления в растительном мире эндомикот р о ф и з м а , мы д о л ж н ы п о д ч е р к н у т ь з а в и с и м о с т ь п о с л е д н е г о о т
условий о к р у ж а ю щ е й среды, наследственных свойств вида и
способов р а з м н о ж е н и я р а с т е н и й ( в е г е т а т и в н о г о и л и семен­
ного). Визуально немикотрофными оказались растения избы­
точно у в л а ж н е н н ы х мест, р а с т и т е л ь н о с т ь т у н д р ы , сухой сте­
пи. Во всех этих с л у ч а я х п о ч в е н н ы е и к л и м а т и ч е с к и е у с л о ­
вия ограничивают образование мелкой корневой системы, в
которой развиваются симбиотрофные грибы. П р и изменении
у с л о в и й те ж е р а с т е н и я с т а н о в я т с я м и к о т р о ф н ы м и .
Н е с м о т р я на о г р о м н о е к о л и ч е с т в о д а н н ы х о с и м б и о т р о ф и з м е у р а с т е н и й , н а у к а е щ е не с д е л а л а о б щ е г о в ы в о д а о
м и к о т р о ф н о м с у щ е с т в о в а н и и всего р а с т и т е л ь н о г о м и р а и те­
зис о в с е о б щ н о с т и и п о в т о р я е м о с т и основных з а к о н о в в при­
р о д е пока е щ е н е п р и л о ж и м к я в л е н и ю с и м б и о з а р а с т е н и й
с грибами. Причины такого положения
труднообъяснимы,
т е м б о л е е что м и к о т р о ф н о е с у щ е с т в о в а н и е р а с т е н и й у с т а н о в ­
л е н о я д л я д а в н и х г е о л о г и ч е с к и х эпох: на многих о к а м е н е л о с т я х ю р с к о г о п е р и о д а в м е л ь ч а й ш и х д е т а л я х видны г р и б ы
в корнях растений. И х фотографии приведены в учебнике
А. А. Я н е в с к о г о (1933) и в р а б о т а х д р у г и х а в т о р о в .
Н е п р и з н а н и е м и к о т р о ф н о г о с у щ е с т в о в а н и я всего р а с т и ­
т е л ь н о г о м и р а о п р е д е л я е т с я д р у г и м и п р и ч и н а м и , н е ж е л и не­
д о с т а т о ч н о й и з у ч е н н о с т ь ю этого я в л е н и я у всех с у щ е с т в у ю ­
щ и х в м и р е р а с т е н и й . В е д ь ни одно п о л о ж е н и е в б о т а н и к е
и ф и з и о л о г и и р а с т е н и й не у с т а н а в л и в а л о с ь п р и о б я з а т е л ь ­
ной п р о в е р к е е г о н а всех р а с т е н и я х . Т а к , о д н о из н а и б о л е е
ценных достижений физиологии растений в наше время, ка­
сающееся синтетических процессов в корневых
системах
' 29
растений, было у с т а н о в л е н о на единичных п р е д с т а в и т е л я х
растительного мира (Сабинин, 1949), что не м е ш а л о п р и з н а т ь
эти процессы к а к о б щ и е д л я всех растений. Т а к ж е б ы л а
воспринята известная ф о р м у л а Ф. Вента (\Уеп1, 1928) об
о б я з а т е л ь н о м наличии г о р м о н а л ь н ы х веществ у всех расте­
ний. То, что оба у к а з а н н ы х я в л е н и я обусловлены д е я т е л ь ­
ностью симбионтных грибов растений, будет п о к а з а н о в сле­
д у ю щ и х г л а в а х нашего т р у д а .
Д л я того, чтобы достигнуть общего п р и з н а н и я симбиотрофного с у щ е с т в о в а н и я растений с э н д о ф и т а м и , эпифитными и р и з о с ф е р н ы м и б а к т е р и я м и , необходим пересмотр ос­
новного д а в н о у т в е р д и в ш е г о с я тезиса науки об их а в т о т р о ф ном существовании. Вместе с тем усвоение у к а з а н н о г о тези­
са с самого первого з н а к о м с т в а с ж и з н ь ю растений з а с т а в ­
л я е т многих ученых п р и д а в а т ь б о л ь ш е е значение единичным
с л у ч а я м , в которых э н д о ф и т ы в и з у а л ь н о не были о б н а р у ж е ­
ны, чем д л и н н ы м спискам растений, у которых
наличие
грибного симбиоза более чем 100 лет у с т а н а в л и в а л о с ь на
всех континентах. М и к о т р о ф н о с т ь к у л ь т у р н ы х растений б ы л а
определена в 20-х годах н а ш е г о столетия.
Ч т о к а с а е т с я у к а з а н н ы х единичных случаев, когда у рас­
тений в и з у а л ь н о не удается о б н а р у ж и т ь эндофитов, то, оче­
видно, д л я о к о н ч а т е л ь н о г о решения вопроса об их м и к о т р о ф ­
ности н у ж н о о б л а д а т ь более точными м е т о д а м и исследова­
ния, тем более, что в и з у а л ь н о н е в о з м о ж н о установить нали­
чие э н д о ф и т о в в листьях, хвое, пыльце, семенах в связи с
неспецифичностью их морфологии при отсутствии в их ги­
ф а х везикул и а р б у с к у л , что о п р е д е л я е т отличие их от дру­
гих грибов.
Необходимой предпосылкой р а з р а б о т к и т а к и х методов
я в л я е т с я получение чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в , чего не уда­
лось добиться многим ученым. О с н о в н а я трудность здесь
з а к л ю ч а л а с ь в отсутствии роста эндофитов в стерильных пи­
т а т е л ь н ы х средах, в которых д р у г и е грибы хорошо растут.
Н а м у ж е д а в н о у д а л о с ь установить, что рост эндофитов
в стерильных п и т а т е л ь н ы х средах в о з м о ж е н т о л ь к о при
внесении нескольких к а п е л ь ростовых веществ микробного
или р а с т и т е л ь н о г о п р о и с х о ж д е н и я , после чего они н а ч и н а ю т
с а м и их синтезировать. Это позволило н а м р а з р а б о т а т ь ме­
тод получения чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из растений (Гельцер, К о в а л ь , С а п р о н о в а , 1965; Гельцер, Кузнецова, 1977).
В следующей г л а в е мы остановимся на нем подробнее.
м и р е свидетельствуют о широком развитии этого с и м б и о з а
в природе, которое р а в н о з н а ч н о у т в е р ж д е н о о его в с е о б щ ­
ности.
2. У с т а н а в л и в а е м ы е и с с л е д о в а т е л я м и случаи отсутствия,
а т а к ж е ослабления микотрофизма у дикорастущих растений
о п р е д е л я ю т с я или пониженной биогенностью среды их оби­
т а н и я (тундра, в о д н а я среда, п у с т ы н я ) , что о г р а н и ч и в а е т
р а з в и т и е мелкой корневой системы, или отсутствием гормо­
нального воздействия продуктов
метаболизма
почвенных
и р и з о с ф е р н ы х б а к т е р и й (стерильные о п ы т ы ) .
3. Н а и б о л е е сильно р а з в и т симбиоз с э н д о ф и т а м и у д р е ­
весных, к у с т а р н и к о в ы х и многолетних т р а в я н и с т ы х растений
в условиях, о б е с п е ч и в а ю щ и х их высокую продуктивность, в
частности в горах, поймах рек, на к а р б о н а т н ы х породах.
4. О с л а б л е н и е микотрофности у однолетних сельскохозяй­
ственных культур обычно с в я з а н о с понижением их продук­
тивности при неправильной агротехнике в ы р а щ и в а н и я . Н о ­
вые в ы с о к о п р о д у к т и в н ы е сорта отечественной селекции не
у с т у п а ю т , а часто д а ж е превосходят по микотрофности мно­
голетние д и к о р а с т у щ и е растения.
5. С о з д а н и е и сохранение сильно м и к о т р о ф н ы х сортов
с е л ь с к о х о з я й с т в е н н ы х к у л ь т у р д о л ж н о стать очередной з а ­
д а ч е й научного з е м л е д е л и я .
Выводы
1. Л и т е р а т у р н ы е д а н н ы е и р е з у л ь т а т ы н а ш и х исследова­
ний распространенности э н д о м и к о т р о ф и з м а в растительном
30
31
2. П Р О И С Х О Ж Д Е Н И Е С И М Б И О Н Т Н Ы Х Г Р И Б О В
И П О Л У Ч Е Н И Е ИХ Ч И С Т Ы Х КУЛЬТУР
Многие исследователи эндотрофной микоризы растений
п ы т а л и с ь в ы д е л и т ь чистые к у л ь т у р ы с и м б и о н т н ы х г р и б о в .
Н е о ж и д а н н о й о к а з а л а с ь н е в о з м о ж н о с т ь их п о л у ч е н и я из к о р ­
ней р а с т е н и й , к о г д а у ж е б ы л и известны с о с т а в ы п и т а т е л ь н ы х
с р е д д л я к у л ь т и в и р о в а н и я почвенных г р и б о в . И н о г д а в ы д е ­
л я л и с ь г р и б ы из с е м е й с т в а Р и з а г ш т ИЛИ д р у г и х с а п р о ф и т н ы х
грибов, которые считали эндофитами растений. К сожалению,
эту ошибку повторили и некоторые современные исследова­
тели ( Х р у щ е в а , 1956; Д о р о х о в а , 1970). Ш . Т е р н е ц (Тегпе1г,
1907), применив о р и г и н а л ь н у ю п и т а т е л ь н у ю среду с д о б а в ­
л е н и е м в ы т я ж е к из т о р ф а и л и с т ь е в р о д о д е н д р о н а , в ы д е л и ­
л а э н д о ф и т ы из корней к л ю к в ы , б р у с н и к и , п о д б е л а и ве­
р е с к а . П р и в е д е н н ы е ею ф о т о г р а ф и и п р е п а р а т о в (рис. 9)
у б е ж д а ю т , что под м и к р о с к о п о м она н а б л ю д а л а п р о р а с т а н и е
характерных многоклеточных симбионтных грибов. Однако
из-за н е н а д е ж н о й с т е р и л и з а ц и и п о в е р х н о с т и корней 1%-иой
Рис. 9. Прорастание эндофитов из
клеток эпидермиса корней различ­
ных растений (по Тегпе1г,
1907)
32
с о л я н о й кислотой в к а ч е с т в е чистой к у л ь т у р ы
выделился
б ы с т р о р а с т у щ и й ф и к о м и ц е т н ы й гриб Р Ь о т а , к о т о р ы й Ш . Тер­
нец и в д а л ь н е й ш е м М . Р е й н е р (Каупег, 1925) считали н а ­
с т о я щ и м э н д о ф и т о м , т а к к а к он с п о с о б с т в о в а л з а р а ж е н и ю
м о л о д ы х сеянцев э н д о ф и т а м и и з а м е т н о у с и л и в а л рост их
к о р н е й . Д а н н ы е , п о л у ч е н н ы е этими а в т о р а м и , д л и т е л ь н о
о б с у ж д а л и с ь в научной л и т е р а т у р е и были п р и з н а н ы оши­
б о ч н ы м и , но их п и т а т е л ь н ы е среды е щ е д о л г о и с п о л ь з о в а ­
лись исследователями.
X . В о л ь ф (\Уо1ГГ, 1926) в ы д е л и л м н о г о к л е т о ч н ы й м и ц е л и й
г р и б о в из корней ЫеоШа п И и з а у | 5 и н е к о т о р ы х д р у г и х з е л е ­
ных орхидей на с р е д а х с г л ю к о з о й , пептоном, в ы т я ж к а м и и з
гумуса и л и с т ь е в г р а б а . Этот и с с л е д о в а т е л ь в п е р в ы е з а м е т и л
очень в а ж н у ю особенность э н д о ф и т о в : их л у ч ш и й рост в
ж и д к и х п и т а т е л ь н ы х с р е д а х , чем на т в е р д о м а г а р е , что под­
т в е р ж д а е т их а д а п т а ц и ю к п л а з м е р а с т и т е л ь н о й
клетки.
У В о л ь ф а мицелий э н д о ф и т о в о б ы ч н о рос г л у б и н н о и т о л ь к о
и з р е д к а в о з н и к а л в о з д у ш н ы й мицелий со с п о р а н г и я м и на
п о в е р х н о с т и п и т а т е л ь н о й среды, что, по н а ш е м у у б е ж д е н и ю ,
у к а з ы в а л о на з а г р я з н е н и е чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в , кото­
рые никогда не о б р а з у ю т в о з д у ш н о г о м и ц е л и я . П р и м е н е н н ы й
а в т о р о м метод с т е р и л и з а ц и и корней был о р и г и н а л е н , но
н е н а д е ж е н . Д л я о с в о б о ж д е н и я от п о в е р х н о с т н ы х п л е с н е в ы х
грибов а в т о р п о м е щ а л корни в п и т а л ь н ы й р а с т в о р Кнопа и
после п р о р а с т а н и я и у д а л е н и я н а р у ж н ы х грибов п р о м ы в а л
корни спиртом. П р о ц е д у р а п о в т о р я л а с ь 3 р а з а , что не всегда
и з б а в л я л о п р е п а р а т ы от з а г р я з н е н и я д р у г и м и г р и б н ы м и к у л ь ­
турами.
Д о сих пор в ы д е л е н и е чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в у д а в а ­
л о с ь немногим и с с л е д о в а т е л я м , к о т о р ы е сами не могли уста­
новить основную причину успеха. Т а к , Р . Ф р е й с л е б е н (Рге1з1сЬеп, 1933, 1936) п ы т а л с я в ы д е л и т ь чистые к у л ь т у р ы э н д о ­
ф и т о в из 42 растений, но ему у д а л о с ь получить их т о л ь к о в
одном с л у ч а е из сильно
микотрофного
растения
черники
( М у г И П и з ) . У этого
эндофита
не б ы л о
спороносящих
о р г а н о в р а з м н о ж е н и я , и он состоял из м н о г о к л е т о ч н о г о ми­
ц е л и я . П р и з а р а ж е н и и э н д о ф и т о м семян р а з л и ч н ы х р а с т е н и й
у них п о в ы ш а л а с ь в с х о ж е с т ь , у с и л и в а л и с ь рост р а с т е н и й и
р а з в и т и е м и к о р и з ы . Е. П о м м е р у ( Р о т т е г , 1959) у д а л о с ь
в ы д е л и т ь м н о г о к л е т о ч н ы й э н д о ф и т из к л у б е н ь к о в
ольхи
(А1пиз ^ 1 и 1 т о з а ) на обычной п и т а т е л ь н о й среде, о б о г а щ е н ­
ной соком из п о в е р х н о с т н о с т е р и л ь н о г о к л у б е н ь к а этого р а с ­
т е н и я после о с в о б о ж д е н и я его от к о ж и ц ы . Д о П о м м е р а и з
к л у б е н ь к о в ольхи н е к о т о р ы е и с с л е д о в а т е л и в ы д е л я л и т о л ь к о
а к т и н о м и ц е т ы , к о т о р ы е я в л я ю т с я н е о б я з а т е л ь н ы м и их к о м п о ­
н е н т а м и . Автор п о д ч е р к н у л м е д л е н н ы й рост э н д о ф и т о в и г р а ­
н у л и р о в а н н о е строение их п л а з м ы , а т а к ж е о б р а з о в а н и е в е 3
33
зикул. При заражении стерильно выращенных проростков
о л ь х и чистой к у л ь т у р о й э н д о ф и т о в на их к о р н я х через 4—
6 недель образовались клубеньки, тогда к а к у контрольных
р а с т е н и й они не в о з н и к а л и . Это, по м н е н и ю а в т о р а , д о к а з ы ­
в а л о , что п о я в л е н и е к л у б е н ь к о в у н е б о б о в ы х р а с т е н и й опре­
д е л я е т с я г р и б а м и , а не а к т и н о м и ц е т а м и . О д н а к о П о м м е р у
не у д а л о с ь на о с н о в а н и и своего метода в ы д е л и т ь э н д о ф и т ы
из к л у б е н ь к о в д р у г и х н е б о б о в ы х р а с т е н и й .
А. К е л л и (1952) с ч и т а л , что в п р и р о д е не с у щ е с т в у е т спе­
ц и а л ь н ы х м и к о т р о ф н ы х грибов, а и м е е т с я т о л ь к о « м и к о р и з ­
ное состояние» л ю б ы х почвенных г р и б о в , о б л а д а ю щ и х спо­
собностью интенсивно в н е д р я т ь с я в т к а н и р а с т е н и й . Э т и м
н е д о к а з а н н ы м у т в е р ж д е н и е м А. К е л л и о к а з а л плохую у с л у ­
гу н а у к е о с и м б и о т р о ф н о м с у щ е с т в о в а н и и р а с т е н и й , п о с к о л ь ­
к у многие и с с л е д о в а т е л и в о с п р и н я л и д а н н о е о ш и б о ч н о е поло­
ж е н и е к а к а к с и о м у . О т р и ц а н и е специфичности и особой ф е р ­
ментативной направленности у различных микроскопических
грибов
противоречит
успехам,
достигнутым
технической
м и к р о б и о л о г и е й в синтезе о п р е д е л е н н ы х о г р а н и ч е с к и х ве­
щ е с т в или а н т и б и о т и к о в .
Н е к о т о р ы е б о т а н и к и считают в о з м о ж н ы м п е р е р о ж д е н и е
с и м б и о н т н ы х грибов в п а р а з и т а р н ы х и н а о б о р о т . О д н а к о э т о
у т в е р ж д е н и е явно о ш и б о ч н о , т а к к а к т а к о е п е р е р о ж д е н и е
д о л ж н о с о п р о в о ж д а т ь с я п е р е с т р о й к о й их ф е р м е н т а т и в н о г о
а п п а р а т а в процессе в ы п о л н е н и я п р о т и в о п о л о ж н ы х по своему
характеру действий. Т а к ж е нельзя согласиться с у к а з а н и я м и
Б . М о с с е (Моззе, 1969, 1973), что с и м б и о н т н ы м и г р и б а м и
я в л я ю т с я ф и к о м и ц е т и ы е э н д о г о н о в ы е грибы, р а з л а г а ю щ и е
л е с н у ю п о д с т и л к у . Если бы эти грибы д е й с т в и т е л ь н о з а р а ­
з и л и р а с т е н и е , т о они п р о и з в е л и бы в нем т а к у ю ж е р а з р у ­
ш и т е л ь н у ю р а б о т у , к а к в п о д с т и л к е . Б . М о с с е в противо­
п о л о ж н о с т ь своим п р е д ш е с т в е н н и к а м Ш . Т с р и е ц (Тегпе1г,
1907) и М . Р е й н е р ( К а у п е г , 1929) п р и д е р ж и в а л а с ь т е о р и и
з а р а ж е н и я корней р а с т е н и й э н д о ф и т а м и в почве, т а к к а к ,
по ее п р е д с т а в л е н и я м , г е н е р а т и в н ы е органы р а с т е н и й н е
с о д е р ж а т э н д о ф и т о в , что б ы л о о ш и б о ч н о п о д т в е р ж д е н о и
Л . В . К р ю г е р (1969). Д л я з а р а ж е н и я Б . М о с с е п р е д п о ч л а
и с п о л ь з о в а т ь с а п р о ф и т н ы й ф и к о м и ц е т н ы й гриб из с е м е й с т в а
Е п й о ^ о п а с е а е . З а р а ж е н и е с т е р и л ь н ы х семян р а з л и ч н ы х р а с ­
тений с п о р о к а р п и я м и э т о г о г р и б а п р и в о д и л о иногда к ж е ­
л а е м ы м результатам, и в корнях опытных растений образо­
в ы в а л а с ь , по ее м н е н и ю , « в е з и к у л я р н о - а р б у с к у л я р н а я ф и к о м и ц е т н а я м и к о р и з а » . Б . М о с с е ( М о з з е , 1969) у с и л и в а л а
заражаемость эндогоновыми грибами, включая ризосферную
б а к т е р и ю из р о д а Р з е и й о т о п а з , после чего п о л у ч и л а б о л е е
убедительные доказательства значения поверхностного зара34
ж е н и я с т е р и л ь н ы х семян д л я о б р а з о в а н и я э н д о т р о ф н о й ми­
к о р и з ы ф и к о м и ц е т н о г о типа.
Н и Б . Моссе, ни ее п о с л е д о в а т е л и
в нашей
стране
Л . В . К р ю г е р и И . А. С е л и в а н о в (1976), в к л ю ч а я в процесс
з а р а ж е н и я новый ф а к т о р — р и з о с ф е р н ы е б а к т е р и и , не опре­
д е л и л и о т д е л ь н о степень у ч а с т и я д а н н о г о ф а к т о р а в о б р а ­
з о в а н и и у к а з а н н ы х м и к о р и з . М е ж д у тем это и з б а в и л о бы
и с с л е д о в а т е л е й от н е о б х о д и м о с т и п р о в о д и т ь к р о п о т л и в у ю р а ­
боту по р а з р а б о т к е м е т о д а п о л у ч е н и я э н д о г о н о в ы х грибов
из лесной п о д с т и л к и , т а к к а к ж е л а е м а я микориза, о б р а з о ­
в а л а с ь бы при д е й с т в и и одной р и з о с ф е р и о й б а к т е р и и , в м е с т е
с чем о т п а л а бы н е о б х о д и м о с т ь с ч и т а т ь ее ф и к о м и ц е т н о й .
В р я д л и теоретически м о ж н о д о п у с т и т ь , что с а п р о ф и т н ы е
грибы, обладающие набором ферментов д л я разрушения
м е р т в ы х р а с т и т е л ь н ы х о с т а т к о в лесной п о д с т и л к и , способ­
ны о с у щ е с т в л я т ь в к о р н я х р а с т е н и й м н о г о ч и с л е н н ы е синте­
т и ч е с к и е процессы, п о с к о л ь к у т а к а я у н и в е р с а л ь н о с т ь несвой­
ственна микроорганизмам.
Д л я о к о н ч а н и я з а т я н у в ш е й с я на н е с к о л ь к о д е с я т и л е т и й
дискуссии о природе и происхождении грибных симбионтов
р а с т е н и й н а з р е л а н е о б х о д и м о с т ь в . р а з р а б о т к е м е т о д а выде­
л е н и я чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в с ц е л ь ю у с т а н о в л е н и я их
м о р ф о л о г и и , ф и з и о л о г и и , п р о и с х о ж д е н и я и сущности в з а и м о ­
связи с р а с т е н и я м и . Н е у д а ч н ы е опыты многих и с с л е д о в а т е ­
лей, п р е д п р и н и м а в ш и х п о п ы т к и р е ш и т ь этот вопрос, з а с т а ­
вили н а с и с к а т ь новые пути получения т а к и х к у л ь т у р .
Метод выделения
э н д о ф и т о в . Н а ш а р а б о т а по
в ы д е л е н и ю чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из корней р а с т е н и й
б ы л а н а ч а т а с в ы я с н е н и я н а д е ж н о й с т е р и л и з а ц и и поверх­
ности корней, не н а р у ш а ю щ е й ж и з н е д е я т е л ь н о с т и н а х о д я ­
щ и х с я внутри них ж и в ы х о р г а н и з м о в . Б ы л о у с т а н о в л е н о , что
п р и м е н е н и е 2—3-минутной о б р а б о т к и т о н к и х к о р е ш к о в суле­
мой в к о н ц е н т р а ц и и 1 : 1000 и п о с л е д у ю щ а я о т м ы в к а с у л е м ы
спиртом и м н о г о к р а т н о с т е р и л ь н о й водой о б е с п е ч и в а ю т сте­
р и л ь н о с т ь поверхности к о р н я и не н а р у ш а ю т ж и з н е с п о с о б ­
ности э н д о ф и т о в . Э т о ж е д о с т и г а е т с я при к о р о т к о й о б р а б о т ­
ке 30%-ной перекисью водорода.
С о с т а в п и т а т е л ь н о й с р е д ы . П о с л е д о л г и х поис­
ков мы о с т а н о в и л и с ь на с л е д у ю щ е й б у ф е р н о й п и т а т е л ь н о й
с р е д е (г на 1 л в о д ы ) : г л ю к о з а — 8 ; К 2 Н Р О 4 — 0 , 3 ; К Н Р 0 —
0,9; М § 5 0 — 0,2; К 5 0 — 0,1; Р е 5 0 и М п 5 0 — с л е д ы ,
а с п а р а г и н — 0,01.
Н а м у д а л о с ь т а к ж е у с т а н о в и т ь о с н о в н у ю о с о б е н н о с т ь сим­
б и о н т н ы х грибов р а с т е н и й — их п о т р е б н о с т ь в ростовых
в е щ е с т в а х в к о р о т к и й п е р и о д п р о р а с т а н и я из р а с т и т е л ь н о й
т к а н и в п и т а т е л ь н у ю с р е д у и, к а к м ы у в и д и м д а л ь ш е , в про­
цессе п р о р а с т а н и я и з семени в к о р е н ь . В обоих у к а з а н н ы х
2
4
2
4
4
4
4
36
с л у ч а я х без н а л и ч и я гормонального воздействия извне эти
грибы не п р о р а с т а ю т ( Г е л ь ц е р , 1973а, б ) . В редких с л у ч а я х
при сильной микотрофности растений и, очевидно, достаточ­
ной концентрации г о р м о н а л ь н ы х веществ в т к а н я х их кор­
ней, а т а к ж е при н е б о л ь ш о м р а з в е д е н и и питательной среды
э н д о ф и т ы п р о р а с т а ю т без д о б а в л е н и я ростовых веществ.
Так были получены чистые к у л ь т у р ы эндофитов из черники
(Рге1з1еЬеп, 1936), корней зеленых орхидей (\Уо1ГГ, 1926)
и из ирисов в наших опытах.
В качестве ростовых веществ могут быть использованы
спиртовые в ы т я ж к и из р а з л и ч н ы х гимеиомицетов и ф и т о б а к териомицета, который изготовляется из актиномицета (АсИп о т у с е з 1ауепс1и1ае), р и з о с ф е р н ы х бактерий или наших пре­
п а р а т о в , изготовленных из эндофитов и получивших автор­
ские с в и д е т е л ь с т в а : Симбионт 1 ( Г е л ь ц е р , 1973а) и Симби­
онт 2 (Гельцер, И г н а т ь е в , 1982). Во всех с л у ч а я х количество
д о б а в л я е м ы х в п и т а т е л ь н у ю среду ростовых веществ д о л ж н о
быть м и н и м а л ь н ы м
при э к с п е р и м е н т а л ь н о
установленной
концентрации препарата.
З а исключением у к а з а н н о й особенности эндофитов, н а м и
не в ы я в л е н о каких-то их особых т р е б о в а н и й к составу пита­
тельных сред. В к а ч е с т в е энергетических веществ э н д о ф и т ы
хорошо у с в а и в а ю т глюкозу, с а х а р о з у и к р а х м а л , но неспо­
собны использовать органические кислоты (кроме я н т а р н о й ) ,
ц е л л ю л о з у и лигнин.
З а к а н ч и в а е т с я подготовка к в ы д е л е н и ю чистых культур
э н д о ф и т о в внесением в к а ж д у ю к о л б о ч к у г о р м о н а л ь н ы х ве­
ществ (по 2—3 к а п л и п р е п а р а т а С и м б и о н т 1 или других ак­
тивных в е щ е с т в ) . П о с л е п р о р а с т а н и я м и ц е л и я э н д о ф и т о в , кото­
рое происходит через 5 — 1 2 с у т о к , д л я о с в о б о ж д е н и я от корней
мицелий п е р е с е в а ю т в колбы с у к а з а н н о й питательной сре­
дой без д о б а в л е н и я г о р м о н а л ь н ы х веществ, которые грибы
синтезируют сами. Т а к к а к э н д о ф и т ы о б л а д а ю т а з о т ф и к с а цией, то применение м и н и м а л ь н ы х д о з азота с о х р а н я е т с я и
д л я их д а л ь н е й ш и х пересевов, чтобы при многолетнем куль­
тивировании этих грибов в л а б о р а т о р и и не н а р у ш а т ь их спо­
собности и с п о л ь з о в а т ь а т м о с ф е р н ы й азот, о чем мы подробно
р а с с к а ж е м в г л а в е 3.
Чистые
культуры
эндофитов.
Разработанная
методика в ы д е л е н и я э н д о ф и т о в обеспечивает получение их
чистых к у л ь т у р из л ю б ы х растений, т. е. из сильно и с л а б о
микотрофных, а т а к ж е растений, с ч и т а ю щ и х с я н е м и к о т р о ф ­
ными из-за того, что в и з у а л ь н о в их к о р н я х под микроскопом
э н д о ф и т ы не были о б н а р у ж е н ы .
М ы в ы д е л и л и чистые к у л ь т у р ы э н д о ф и т о в из корней сле­
д у ю щ и х водных растений: рдестов ( Р о 1 а т о ^ е ! о п па1ап5 Ь . ) ,
тростника
(РЬга^тИез
соттитз
Тпп.),
белокрыльника
36
Рис. 10. Везикулы в старом мице­
лии чистой культуры эндофитов
из корней мать-и-мачехи
1
Л >•
(Са11а ра!из1пз Ь.) и рогозы ( Л р Ь а 1аШоПа Ь . ) . З а м е д л е н ­
ный рост и слабое н а р а щ и в а н и е мицелия з а м е т н о о т л и ч а ю т
чистые культуры водных от сильно микотрофных сухопутных
растений, описание которых приводится ниже.
М а т ь-и-м а ч е х а ( Т и з з П а ^ о ?аг!ага Ь . ) . Э н д о ф и т ы из кор­
ней этого растения е ж е г о д н о в ы д е л я л и с ь в нашей л а б о р а ­
тории на п р о т я ж е н и и 9 лет и постоянно п о л у ч а л и с ь о д и н а к о ­
вые р е з у л ь т а т ы . Ч е т к о септированный многоклеточный мице­
лий, заполненный зернистой п л а з м о й , никогда не спороносит.
П р и старении в мицелии о б р а з у ю т с я круглые в е з и к у л я р н ы е
в з д у т и я (рис. 10), хорошо о к р а ш и в а е м ы е анилин-бляу. М и ц е ­
лий гриба в ж и д к и х средах растет погруженно, о б р а з у я сту­
денистую массу в н а ч а л е темно-зеленого цвета, а в д а л ь н е й ­
шем — черного. Пигмент не переходит в раствор. Э н д о ф и т ы ,
в ы д е л е н н ы е из молодых з а в я з е й этого растения, о к р а ш е н ы в
з о л о т и с т о - ж е л т ы й цвет, к а к и его цветок.
В и ш н я ( Р г и п и з сегазиз Ь . ) . Э н д о ф и т из корней вишни
е ж е г о д н о в ы д е л я л с я в течение 8 лет. Сильно септированный
мицелий с г р а н у л и р о в а н н о й п л а з м о й золотистого цвета выде­
л я е т в раствор пигмент густо-вишневого цвета. М н о г о ш а р о ­
о б р а з н ы х везикул, о б р а з у ю щ и х цепочки. Спороносящие ор­
ганы не о б н а р у ж е н ы . П р и нагревании до 60° мицелий т е р я е т
жизнеспособность. В ж и д к и х средах растет погруженно.
Облепиха
(Н1ррорЬае г Ь а т п о ^ е з Ь . ) . Ч и с т а я куль­
тура э н д о ф и т а 2 года в ы д е л я л а с ь из к л у б е н ь к о в и корней.
Многоклеточный четко септированный мицелий иногда с ве­
ретенообразными клетками, заполненными гранулированной
п л а з м о й . М и ц е л и й п р е и м у щ е с т в е н н о в ы д е л я е т коричневобурый пигмент.
К л е в е р ( Т п Г о П и т р г а ( е п з е Ь . ) . Отличительной особен37
ностью эндофитов этого растения, ежегодно в ы д е л я в ш и х с я
нами в течение 7 лет, я в л я е т с я хрупкость молодого мицелия,
который легко о б л а м ы в а е т с я , при этом кусочки гиф н а к а п ­
л и в а ю т с я на д н е колбы. Извлеченные стерильным к а п и л л я ­
ром, такие отрезки гиф в новой питательной среде образуют
такой ж е мицелий с о т п а д а ю щ и м и отростками. Многоклеточ­
ный мицелий клевера синтезирует красный пигмент. Плодо­
носящие органы не н а б л ю д а л и с ь .
Пшеница
( Т г Ш с и т у Ы д а г е VIII.). Ежегодно выделя­
лись в течение 5 лет эндофиты из корней разных пшениц.
Сильно септированный мицелий о б р а з у е т рыхлую
массу,
обычно о к р а ш е н н у ю в красный цвет. П р и старении на кон­
цах гиф о б р а з у ю т с я в е з и к у л я р н ы е вздутия. Рост гриба в
ж и д к о й среде погруженный. П л о д о н о с я щ и е органы не н а б л ю ­
дались.
• И р и с ы (1пз ^ е г т а ш с а Ь . ) . Эндофиты из корней р а с ­
тения е ж е г о д н о в ы д е л я л и 8 лет. Многоклеточный мицелий
в н а ч а л е роста с удлиненными, а в д а л ь н е й ш е м — с почти
круглыми к л е т к а м и , заполненными гранулированной п л а з ­
мой, при старении о б р а з у е т темно-зеленую слизистую массу.
Иногда мицелий был окрашен, в розовый цвет, что, очевидно,
зависит от сорта растения. П л о д о в ы е о р г а н ы не н а б л ю д а ­
лись. П р и нагревании мицелия д о 60° он т е р я л свою ж и з н е ­
способность.
Л ю б к а (Р1а1ап1Ьега ЫГоНа КсЬЬ.). Тонкие, с л а б о септи­
рованные гифы при старении образуют четко септированный
мицелий (рис. 11). Его отличительной особенностью я в л я е т с я
белый цвет. З а 7 лет выделения эндофитов только один р а з
мицелий был окрашен в черный цвет. П р и погруженном росте
плодоносящие органы не н а б л ю д а л и с ь .
В е р е с к (СаНипа у и ^ а п з З а Н з Ь . ) . Эндофит этого рас­
тения в ы д е л я л с я 6 лет. Четко септированный мицелий, за­
полненный гранулированной
плазмой, растет погруженно.
При старении гифы темнеют и приобретают, как и у всех
сильно микотрофных растений, темно-зеленый или черный
цвет. Эндофит, выделенный из цветущей ветки этого расте­
ния, синтезировал фиолетовый пигмент. В остальном все так
ж е , как у вышеописанных культур.
М о ж н о было бы представить более 100 подобных описа­
ний чистых культур эндофитов, в которых в а р ь и р о в а л а бы
о к р а с к а пигментов и их способность переходить или не пере­
ходить в раствор. Эндофиты синтезируют пигменты всех цве­
тов. Так,' гриб, выделенный из герани, всегда о к р а ш и в а л с я
в ж е л т ы й цвет, но о д н а ж д ы о к а з а л с я фиолетовым. Выясни­
лось, что эта герань цвела фиолетовыми цветами.
О б щ и м и морфологическими п о к а з а т е л я м и д л я всех выде­
ленных чистых культур эндофитов были следующие: 1) отсут88
Рис. 11. Мицелий чистой куль­
туры
эндофита
из
корней
любки
ствие спороносящих органов р а з м н о ж е н и я ; 2) многоклеточный
мицелий, принимающий по мере старения четко септированную форму с везикулярными р а с ш и р е н и я м и ; 3) гранулиро­
в а н н а я п л а з м а , р а с с ы п а ю щ а я с я при р а з р ы в е оболочки клет­
к и ; 4) погруженный рост в" жидкой среде при отсутствии по­
верхностного мицелия; 5) способность синтезировать пигмен­
ты разных цветов.
Отличие в развитии мицелия у водных растений з а к л ю ­
ч а л о с ь в крайней медлительности их роста в первый год вы­
д е л е н и я в питательных средах. Только после многих пере­
севов на протяжении года в богатых углеводами средах они
у ж е ничем не отличались от симбионтных грибов сухопут­
ных растений. С о з д а в а л о с ь впечатление, что в корнях водных
растений эндофиты голодали и понадобился год частых пере­
севов в богатых углеводами питательных средах д л я того,
чтобы придать им х а р а к т е р н у ю форму, обычную д л я эндо­
фитов сухопутных растений.
Р а з р а б о т а н н а я методика получения чистых культур на­
стоящих эндофитов о т к р ы в а е т широкие возможности д л я р а з ­
вития науки о симбпотрофном существовании растительного
м и р а . Е е применение способствует устранению многих спор­
ных вопросов, обременяющих изучение грибного симбиоза
растений.
Во введении к р а з д е л у об эндотрофной микоризе Д ж . Х а р ­
ли (1963, с. 134) сообщает, что «наиболее ярким признаком,
п о з в о л я ю щ и м р а з д е л и т ь все типы эндотрофной микоризы на
д в е большие группы я в л я е т с я членистость (септированность)
их гиф. Гифы могут быть септированными, как у аскомицетов, несовершенных грибов и базидиомицетов, или, наоборот,
39
несептированными, например, у фикомицетов». Это утвержде­
ние к а к бы о б о б щ а е т в ы в о д ы р а з л и ч н ы х а в т о р о в по д а н н о ­
му в о п р о с у , п о с к о л ь к у одни т в е р д о у б е ж д е н ы , ч т о э н д о ф и т ы
принадлежат к фикомнцетам, а другие — к несовершенным
г р и б а м г и ф о м и ц е т а м . Н и к т о из а в т о р о в не у с т а н о в и л , что
определенным семействам растений соответствует один из
двух указанных видов грибов. Напротив, д л я семейства зла­
к о в ы х р а с т е н и й одни и с с л е д о в а т е л и о т м е ч а л и н а л и ч и е с е п т и рованного мицелия, а другие — несептированного. Очевидно,
э т о р а с х о ж д е н и е о п р е д е л я л о с ь т е м , что а в т о р ы в ы д е л я л и
из к о р н е й п ш е н и ц р а з н ы е г р и б ы . М ы в с е г д а н а б л ю д а л и в
к о р н я х всех р а с т е н и й у х о р о ш о р а з в и т о г о м и ц е л и я т о л ь к о
многоклеточное строение эндофитов, что подтвердилось при
в ы д е л е н и и их чистых к у л ь т у р .
П р и микроскопическом изучении выявление перегородок
у мицелия эндофитов, растущих в тканях растений, представ­
ляет известные трудности д а ж е после мацерации препара­
т о в в щ е л о ч и . В м о л о д ы х г и ф а х п е р е г о р о д к и п л о х о про­
сматриваются в препаратах. В старых гифах, образующих
к л у б к и и п е т л и , о н и в и д н ы о т ч е т л и в о . Д ж . Х а р л и (1963)
с ч и т а л , что микориза у з л а к о в ы х и бобовых растений отно­
сится к фикомицетному типу. Выделенные нами дополни­
тельно д л я проверки его у т в е р ж д е н и я чистые культуры эндо­
ф и т о в из л ю ц е р н ы , г о р о х а , в и к и , а к а ц и и и б о б о в в с е г д а
и м е л и м н о г о к л е т о ч н ы й м и ц е л и й , к а к и э н д о ф и т ы из р ж и ,
овса, тимофеевки, е ж и , пырея и кукурузы. Многие исследо­
ватели, применив электронный микроскоп, подтвердили мно­
гоклеточную природу эндофитов.
И з в с е г о и з л о ж е н н о г о с л е д у е т , что о б ы ч н о п р и н я т о е и у ж е
ставшее трафаретным
положение о наличии
у растений
«везикул ярно-арбускулярной
фнкомицетной
микоризы»
не
с о о т в е т с т в у е т д е й с т в и т е л ь н о с т и и не м о ж е т б ы т ь п р и з н а н о
научно доказанным.
М н о г о к л е т о ч н о е с т р о е н и е г и ф э н д о ф и т о в не д а е т о с н о в а ­
н и я п р и ч и с л и т ь их к р о д у К Ы г о с 1 о т а , от к о т о р ы х они о т л и ­
ч а ю т с я к а к по м о р ф о л о г и ч е с к и м , т а к и по ф и з и о л о г и ч е с к и м
свойствам. Сравнивая
мицелий
эндофитов
с КЫгос1оп1'а
зо1ап1 и К. а(1егЬо1с1п, в ы р а щ е н н ы х в о д и н а к о в ы х по с о с т а в у
п и т а т е л ь н ы х с р е д а х , м о ж н о у с т а н о в и т ь , что п о с л е д н и е не
о б р а з у ю т в е з и к у л я р н ы х в з д у т и й , не и м е ю т г р а н у л и р о в а н н о й
л л а з м ы , к а к э н д о ф и т ы , и не с и н т е з и р у ю т п и г м е н т ы . К р о м е
т о г о , о б е к у л ь т у р ы К Ы г о с 1 о т а не о б л а д а ю т а з о т ф и к с и р у ю щ е й с п о с о б н о с т ь ю и не с и н т е з и р у ю т г о р м о н а л ь н ы х в е щ е с т в .
Все у к а з а н н ы е р а з л и ч и я з а с т а в л я ю т о т к а з а т ь с я от причисле­
ния эндофитов к у к а з а н н о м у роду.
Многовековая адаптация эндофитов к растительной клетке,
постоянство морфологических признаков при выполнении ими
40
определенных функций, в том числе и з а щ и т н о г о х а р а к т е р а
(см. г л а в у 5), и с к л ю ч а ю т у ч а с т и е в э т о м с л о ж н о м в з а и м о ­
д е й с т в и и с л у ч а й н о г о с о о б щ н и к а п р и з а р а ж е н и и к о р н е й в поч­
в е е с т е с т в е н н ы м п у т е м или и с с л е д о в а т е л е м в э к с п е р и м е н т е .
Отсутствие спороносящих органов з а с т а в л я е т отнести эндо­
фиты к классу несовершенных грибов (Рип^1 1трегГесИ), где
они могут б ы т ь в ы д е л е н ы в о с о б ы й п о р я д о к с и м б и о ф и т о в —
З у т Ь ю р Ь у ш т , отличительной особенностью которых могут
я в л я т ь с я их м о р ф о л о г и я и ф и з и о л о г и ч е с к а я с п о с о б н о с т ь к
синтезу определенных соединений.
М е т о д п о л у ч е н и я чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из к о р н е й
р а с т е н и й д а л в о з м о ж н о с т ь не т о л ь к о с о с т а в и т ь п р а в и л ь н о е
( п р е д с т а в л е н и е об их м о р ф о л о г и и , но и о б н а р у ж и т ь н а л и ч и е
эндофитов в корнях тех немногих растений, у которых из-за
с л а б о г о р а з в и т и я с и м б и о н т а он не мог б ы т ь в и з у а л ь н о о б н а ­
ружен под микроскопом.
Н а м предстояло использовать этот метод д л я решения е щ е
одного вопроса — вопроса о наличии эндофитов в надземных
ч а с т я х р а с т е н и й , что н е о б х о д и м о д л я д о к а з а т е л ь с т в а н а с л е д ­
с т в е н н о й п е р е д а ч и с и м б и о н т н ы х г р и б о в от с е м е н и к с е м е н и .
В р у к о в о д и м о й н а м и л а б о р а т о р и и О. И . Г р о м ы к о у с т а н о ­
в и л а , что чистые к у л ь т у р ы э н д о ф и т о в х о р о ш о в ы д е р ж и в а ю т
л и о ф и л ь н о е в ы с у ш и в а н и е и д л и т е л ь н о с о х р а н я ю т свою ж и з ­
неспособность в сухом состоянии. П р и прорастании в пита­
тельных средах с ростовым
веществом они синтезируют
п и г м е н т ы т е х ж е ц в е т о в , к о т о р ы е б ы л и им с в о й с т в е н н ы д о
с у ш к и . К а к и з в е с т н о , м и ц е л и й п л е с н е в ы х г р и б о в не в ы д е р ­
живает лиофилизации.
Наличие у эндофитов в корнях растений гиф с такими
характерными образованиями, как везикулы, арбускулы и
спорангиолы, в которых накапливаются белковые продукты
их с и н т е з а , х о р о ш о о к р а ш и в а е м ы е а н а л и н - б л я у в ф и о л е т о в ы й
цвет, а т а к ж е р а с п о л о ж е н и е гиф вдоль коровой п а р е н х и м ы
не о с т а в л я ю т с о м н е н и й в их п р и н а д л е ж н о с т и к с и м б и о н т н ы м
грибам.
В мацерированных щелочью листьях и хвое различных
р а с т е н и й о б н а р у ж и в а ю т с я с л а б о р а з в и т ы е г и ф ы г р и б о в , но
их п р и з н а к и е щ е не о п р е д е л я ю т п р и н а д л е ж н о с т и к э н д о ф и там.
В книге, посвященной
биологии
микориз, Д ж . Харли
(1963), п р и в о д я м н е н и е м н о г и х а в т о р о в о н а л и ч и и э н д о ф и ­
тов в надземных частях растений, подчеркивал его недосто­
в е р н о с т ь , т а к к а к в с е а в т о р ы о т м е ч а ю т « о с л а б л е н н о е » со­
стояние гиф в листьях. Только применяя метод выделения
чистых культур эндофитов, м о ж н о решить вопрос о присут­
ствии симбионтных грибов в надземных частях растений.
Л и с т ь я и хвоя растений стерилизовались сулемой, спир41
т о м и п р о м ы в а л и с ь с т е р и л ь н о й водой, после чего их п о м е ­
щ а л и в стерильные чашки Петри с небольшим количеством
п и т а т е л ь н о г о р а с т в о р а и 1—2 к а п л я м и р о с т о в о г о п р е п а р а т а
С и м б и о н т 1. О д н о в р е м е н н о с т е р и л ь н о с т ь л и с т ь е в п р о в е р я л и
н а т в е р д ы х п и т а т е л ь н ы х с р е д а х . С п у с т я 10—15 д н е й э н д о ­
ф и т ы из л и с т ь е в п р о р а с т а л и , что о т ч е т л и в о п р о с м а т р и в а л о с ь
в м и к р о с к о п и ч е с к и х п р е п а р а т а х , а е щ е через н е с к о л ь к о д н е й
с т а л о в о з м о ж н ы м в ы д е л е н и е их чистых к у л ь т у р . П о с л е д н и е
б ы л и п о л у ч е н ы из л и с т ь е в т а к и х с и л ь н о м и к о т р о ф н ы х р а с ­
тений, как вереск, мать-и-мачеха, брусника, черника, дуб,
о л ь х а , л и п а и д р . , а т а к ж е из с л а б о м и к о т р о ф н ы х р а с т е н и й
картофеля и пшеницы.
В п е р в ы й п е р и о д р о с т а м и ц е л и й и з л и с т ь е в з а м е т н о от­
л и ч а л с я от м и ц е л и я из к о р н е й простотой своего с т р о е н и я ,
м а л о й р а з в е т в л е н н о с т ь ю г и ф и с л а б о о ч е р ч е н н ы м и перего­
р о д к а м и . Т о л ь к о при д л и т е л ь н о м к у л ь т и в и р о в а н и и в л а б о ­
раторных питательных средах с пересевами через к а ж д ы е
2—3 м е с я ц а гифы с т а н о в я т с я б о л е е р а з в е т в л е н н ы м и и ши­
р о к и м и , с четко о ч е р ч е н н ы м и п е р е г о р о д к а м и и г р а н у л и р о ­
ванной плазмой, с везикулярными вздутиями, характерными
д л я э н д о ф и т о в из к о р н е й . С к о р о с т ь и з м е н е н и я с т р о е н и я ги­
фов определяется степенью микотрофности растений. Д л я
в ы д е л е н и я э н д о ф и т о в из л и с т ь е в д у б а , л и п ы , о л ь х и , в е р е с к а ,
мать-и-мачехи и других сильно микотрофных растений до­
с т а т о ч н о б ы л о н е с к о л ь к о м е с я ц е в , т о г д а к а к э н д о ф и т ы из
листьев слабо микотрофных растений нуждались в культи­
в и р о в а н и и в т е ч е н и е 1—2 л е т ( р и с . 12). С т а н о в и т с я оче­
в и д н ы м , что « о с л а б л е н н о е » с о с т о я н и е и « у п р о щ е н н о е » с т р о е ­
ние э н д о ф и т о в о п р е д е л я ю т с я их н е с п о с о б н о с т ь ю и с п о л ь з о ­
в а т ь д л я п и т а н и я п р о д у к т ы ф о т о с и н т е з а л и с т а или отсутст­
вием последних в листе. Возможно, упрощенность функций
э н д о ф и т о в в н а д з е м н ы х ч а с т я х р а с т е н и й с в я з а н а с отсут­
с т в и е м у них в е з и к у л , а р б у с к у л и г р а н у л и р о в а н н о й п л а з м ы ,
а о с н о в н о е их н а з н а ч е н и е с в о д и т с я к н а с л е д с т в е н н о й п е р е д а ­
че симбионтных грибов в пыльцу и семена.
Достоверность результатов выделения
чистых
культур
э н д о ф и т о в из л и с т ь е в б ы л а п р о в е р е н а в н е с к о л ь к и х с т е р и л ь ­
ных о п ы т а х , в к о т о р ы х п р и м е н я л и с ь ш и р о к о г о р л ы е к о л б ы ,
з а п о л н е н н ы е на одну т р е т ь с и л и к а г е л е м с п и т а т е л ь н о й сре­
д о й и з а к р ы т ы е в а т н о й п р о б к о й (в с и л и к а г е л е л у ч ш е , чем
в песчаной среде, р а з в и в а е т с я м е л к а я к о р н е в а я система р а с ­
тений, благоприятная д л я развития эндофитов
(Гельцер,
1966), П о д о п ы т н ы м и р а с т е н и я м и б ы л и просо, о л ь х а и о б л е ­
п и х а , с т е р и л ь н о с т ь с е м я н к о т о р ы х п р о в е р я л а с ь перед посе­
вом на т в е р д ы х п и т а т е л ь н ы х с р е д а х . П р и х о р о ш е м о с в е щ е ­
нии р а с т е н и я в ы р а щ и в а л и с ь 4 о — 6 0 дней. К о н т р о л ь н ы е се­
м е н а н а м а ч и в а л и с ь в с т е р и л ь н о й воде, а в о п ы т н ы х в а р и а н 42
Рис. 12. Строение эндофитов, выделенных из листьев стерильно выращен­
ной ольхи (/); та ж е культура через 1 (2) и 2 года (3)
тах — в растворе ростового препарата
(ФБМ) разных концентраций.
фитобактериомицина
После вскрытия стерильных опытов в контрольных ва­
р и а н т а х э н д о ф и т ы не б ы л и о б н а р у ж е н ы ни в к о р н я х , ни в
н а д з е м н ы х ч а с т я х р а с т е н и й , а в о п ы т н ы х они б ы л и в ы д е л е н ы
и из л и с т ь е в , и из к о р н е й , при э т о м гифы э н д о ф и т о в и м е л и
в е с ь м а четкие в е з и к у л я р н ы е в з д у т и я ; на к о р н я х ольхи и о б ­
л е п и х и о б р а з о в а л и с ь п р и с у щ и е им к л у б е н ь к и
(рис. 13).
О ч е в и д н о , нет н е о б х о д и м о с т и п р и м е н я т ь к с т е р и л ь н ы м семе­
н а м з а р а ж е н и е к а к и м и - л и б о г р и б а м и . П о д р о б н е е на р а с ­
с м о т р е н и и этого в о п р о с а мы о с т а н о в и м с я в д а л ь н е й ш е м .
Н е о б х о д и м о о т м е т и т ь е щ е одну о с о б е н н о с т ь э н д о ф и т о в
из л и с т ь е в . Они п р и д л и т е л ь н о м к у л ь т и в и р о в а н и и в п и т а т е л ь ­
ных с р е д а х н а ч и н а ю т с и н т е з и р о в а т ь ц в е т н ы е п и г м е н т ы , что
х а р а к т е р н о д л я чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из корней ( Г е л ь ­
ц е р , 1975). Т а к , э н д о ф и т ы из л и с т ь е в ц в е т у щ е г о в е р е с к а
в с к о р е н а ч а л и с и н т е з и р о в а т ь ф и о л е т о в ы й пигмент, из л и с т ь е в
43
Рис. 13.
Клубеньки
на
корнях облепихи, выра­
щенной из семян, о б р а ­
ботанных Ф Б М
л и п ы ( ч е р е з год п о с л е их в ы д е л е н и я ) — ж е л т ы й п и г м е н т ,
х а р а к т е р н ы й д л я ее ц в е т о в .
Н е с к о л ь к о к у л ь т у р э н д о ф и т о в б ы л о в ы д е л е н о из з а в я з е й
липы, яблони, вишни и золотистой смородины. В этом случае
для эксперимента нужно брать молодые, недавно образовав­
ш и е с я з а в я з и . В о т л и ч и е от м и ц е л и я из л и с т ь е в р а с т е н и й
м и ц е л и й из з а в я з е й в с к о р е п о с л е с в о е г о р а з р а с т а н и я син­
т е з и р у е т х а р а к т е р н ы й д л я д а н н о г о р а с т е н и я п и г м е н т и по
своей м о р ф о л о г и и б о л ь ш е с о о т в е т с т в у е т м и ц е л и ю из к о р н е й .
Т а к , к о л о н и и э н д о ф и т о в из з а в я з е й л и п ы и я б л о н и б ы л и
о к р а ш е н ы в я р к о - ж е л т ы й цвет.
Наличие симбионтных грибов в молодых завязях опреде­
лило необходимость изучения самого сложного органа рас­
тения — цветочной пыльцы, которую нельзя
подвергнуть
п о в е р х н о с т н о й с т е р и л и з а ц и и , т а к к а к при всех п р и м е н я е м ы х
д л я э т о г о п р и е м а х она т е р я е т с п о с о б н о с т ь к п р о р а с т а н и ю .
Л е г к а я стерилизация возможна только для пыльцевого меш­
ка с п о с л е д у ю щ и м и с т е р и л ь н ы м и п р и е м а м и с б о р а п ы л ь ц ы .
Способность эндофитов к анабиозу подтверждает
возмож­
н о с т ь их с у щ е с т в о в а н и я в п ы л ь ц е в о й к л е т к е без с т а д и и ви­
зуально наблюдаемого мицелия. Основным условием, опре­
д е л я ю щ и м п р о р а с т а н и е э н д о ф и т о в из р а с т и т е л ь н ы х к л е т о к ,
я в л я е т с я наличие в питательных средах или о к р у ж а ю щ и х
к л е т к а х г о р м о н а л ь н ы х в е щ е с т в . П р и п о п а д а н и и п ы л ь ц ы на
44
р ы л ь ц е п е с т и к а она п о л у ч а е т г о р м о н а л ь н о е
воздействие,
к о т о р о е в ы з ы в а е т ее п р о р а с т а н и е .
П ы л ь ц е в ы е клетки проращивались многими генетиками,
но п р и м е н е н и е ими н е с о в е р ш е н н ы х п и т а т е л ь н ы х сред, с о с т о я ­
щ и х из с а х а р а и б о р а , но б е з р о с т о в ы х в е щ е с т в , в с е г д а обес­
п е ч и в а л о р а з в и т и е т о л ь к о п е р в о й с т а д и и их п р о р а с т а н и я —
образование пыльцевой трубки и выход плазмы, содержащей
спермин. Вторая стадия — прорастание симбионтных грибов
в п р и р о д н ы х у с л о в и я х — п р о и с х о д и т т о л ь к о при п о п а д а н и и
п ы л ь ц ы на р ы л ь ц е п е с т и к а , к о т о р ы й о б л а д а е т г о р м о н а л ь н ы м
воздействием.
Д л я в ы д е л е н и я э н д о ф и т о в из п ы л ь ц ы в л а б о р а т о р н ы х
о п ы т а х мы п р и м е н я л и у к а з а н н у ю в ы ш е п и т а т е л ь н у ю а г а р о ­
в у ю с р е д у . П о с л е з а с т ы в а н и я этой с р е д ы в ч а ш к а х П е т р и ее
поверхность обрабатывали янтарной кислотой для предохра­
н е н и я от б а к т е р и а л ь н о г о з а р а ж е н и я . П ы л ь ц е в ы е к л е т к и на­
н о с и л и в н е с к о л ь к и х м е с т а х и с м а ч и в а л и их г о р м о н а л ь н ы м
п р е п а р а т о м С и м б и о н т 1 в р а з б а в л е н и и 0,0001. В т а к и х у с л о ­
виях эндофиты пыльцы прорастали.
С. Г. Н а в а ш и н (1951) у с т а н о в и л , что п р о р а с т а н и е п ы л ь ­
цы н а ч и н а е т с я с р о с т а п ы л ь ц е в о й т р у б к и и в ы д е л е н и я из
нее п л а з м ы с п е р м и я в о в н е ш н ю ю с р е д у . В н а ш и х о п ы т а х
э т о т п р о ц е с с в с е г д а п р е д ш е с т в о в а л р а з в и т и ю г р и б н о г о ми­
ц е л и я . В тех с л у ч а я х , к о г д а п ы л ь ц е в а я т р у б к а не п р о р а с т а ­
л а и л и с о д е р ж и м о е п ы л ь ц ы не п е р е х о д и л о н а р у ж у , м и ц е л и й
г р и б а не р а з в и в а л с я . П р и н а л и ч и и в о д н о й п л е н к и на п о в е р х ­
ности а г а р а в ч а ш к а х П е т р и в ы д е л и в ш е е с я из п ы л ь ц ы п л а з ­
м е н н о е с о д е р ж и м о е п е р е н о с и т с я т о к о м ж и д к о с т и на н е к о т о ­
р о е р а с с т о я н и е от к л е т к и , с о з д а в а я в п е ч а т л е н и е н е з а в и с и ­
мого от нее п р о ц е с с а р а з в и т и я г р и б н о г о м и ц е л и я . П р и под­
сушке поверхности агара эндофиты прорастают непосредст­
в е н н о о к о л о в ы д е л и в ш е й с я п л а з м ы . Н а рис. 14 и 15 в и д н о р а з ­
в и т и е э н д о ф и т о в у п ы л ь ц ы л и л и и и* к р о к у с о в .
Н а б л ю д а е м а я последовательность в ф а з а х развития пыль­
цы и с к л ю ч а е т в о з м о ж н о с т ь о б ъ я с н е н и я о б р а з о в а н и я м щ е л и я
в р е з у л ь т а т е в о з д у ш н о г о з а г р я з н е н и я , не г о в о р я у ж е о т о м ,
что с п е ц и а л и с т , и з у ч а ю щ и й ч и с т ы е к у л ь т у р ы э н д о ф и т о в , не
м о ж е т п р и н я т ь за э н д о ф и т ы п л е с н е в ы е с п о р о н о с я щ н е г р и б ы .
Ч е р е з 1—2 д н я п о с л е п р о р а с т а н и я п ы л ь ц е в о й к л е т к и о б р а ­
з у е т с я х а р а к т е р н а я по с в о е м у г а б и т у с у м н о г о к л е т о ч н а я г р и б ­
н а я к о л о н и я э н д о ф и т а . В н а ч а л е м о л о д ы е г и ф ы с о с т о я т из
удлиненных клеток, заполненных зернистой плазмой с четко
очерченными перегородками. При прорастании пыльцы ярко
о к р а ш е н н ы х ц в е т к о в , т а к и х к а к у н а с т у р ц и и , г е о р г и н а или
красной лилии, мицелий эндофитов приобретает оранжевый
о т т е н о к , но у ж е на 3—4-й д е н ь он с т а н о в и т с я т е м н о - з е л е н ы м .
К э т о м у в р е м е н и к л е т к и м и ц е л и я п р и н и м а ю т о к р у г л у ю сеп45
Рис. 16.
Септированные гифы
пыльцы огурцов
из
Рис. 17.
Септированные гифы
пыльцы томатов
К а к и е н а б л ю д е н и я цитологов п о д т в е р ж д а ю т
ный н а м и ф а к т н а л и ч и я э н д о ф и т о в в пыльцевой
Рис. 14. Прорастание пыльцы лилии
Рис. 15. Прорастание пыльцы кро
куса
т и р о в а н н у ю ф о р м у и гифы р а с п а д а ю т с я на о т д е л ь н ы е сегмен­
ты. Т а к у ю способность к р а с п а д у гиф на о т д е л ь н ы е к л е т к и ,
а т а к ж е быстрый переход удлиненных клеток в бусовидные,
мы не н а б л ю д а л и у д р у г и х э н д о ф и т о в , в ы д е л е н н ы х из д р у г и х
частей р а с т е н и й . Н а рис. 16, 17 видны с е п т и р о в а н н ы е гифы
из п ы л ь ц ы огурцов и т о м а т о в .
Участие с и м б и о н т н ы х грибов в процессе о п л о д о т в о р е н и я
р а с т е н и й м о ж е т быть изучено п о д м и к р о с к о п о м . Н а н е с е н и ю
п ы л ь ц ы на р ы л ь ц е и о к р а с к е их а н и л и н - б л я у д о л ж н а п р е д ­
шествовать предварительная мацерация препарата в щелочи,
что д а е т в о з м о ж н о с т ь о т ч е т л и в о р а з л и ч а т ь б е л о к грибного
п р о и с х о ж д е н и я по ф и о л е т о в о й о к р а с к е и б е л о к р а с т и т е л ь н ы х
к л е т о к , о к р а ш е н н ы х в голубой цвет.
46
из
установлен­
клетке?
П р и у с т а н о в л е н и и двойного процесса
оплодотворения
я й ц а и в т о р и ч н ы х клеток С. Г. Н а в а ш и н (1951) о т м е ч а л про­
никновение с п е р м и я не т о л ь к о в з а р о д ы ш е в ы й м е ш о к , но и
в о к р у ж а ю щ и е его к л е т к и н у ц е л л ю с а . Это я в л е н и е б ы л о изу­
чено и п о д т в е р ж д е н о Я. Е. Э л л е н г о р н о м и В. В. С в е т о з а р о вой (1950), к о т о р ы е о б н а р у ж и л и , что п о л и с п е р м и я сопро­
вождается подкислением среды. Развитие легко распадаю­
щ е г о с я грибного м и ц е л и я при п р о р а с т а н и и п ы л ь ц ы м о ж е т
о б ъ я с н и т ь я в л е н и е п о л и с п е р м и и и т а к ж е в ы з в а н н о е ростом
г р и б а п о д к и с л е н и е среды. В. Е. К о з л о в (1951), о п и с ы в а я
цитологический процесс п о л и с п е р м и и у гороха, с о о б щ а е т , что
спермий при соприкосновении с я й ц е к л е т к о й р а з р ы х л я е т с я и
п р е в р а щ а е т с я в с к о п л е н и е м н о ж е с т в а г р а н у л , в конце кон­
цов п р и н и м а я в и д д л и н н ы х н е п р а в и л ь н ы х б у с о в и д н ы х нитей.
В с т а т ь е « Н о в ы й пример х а л а ц о г а м и и » С. Г. Н а в а ш и н (1951,
с. 174) пишет: « П ы л ь ц е в ы е т р у б к и грецкого ореха
обла­
дают способностью п о с ы л а т ь б о к о в ы е в ы р о с т ы , п о я в л я ю ц и с с я почти в л ю б о й точке пути п ы л ь ц е в о й т р у б к и » . В е г о
т р у д е п р е д с т а в л е н ы рисунки с и л ь н о в е т в я щ и х с я
пыльцевых
т р у б о к в х а л а ц е . Сейчас, к о г д а у с т а н о в л е н а
способность
пыльцевой клетки прорастать мицелием эндофитов, выска­
з ы в а н и е С, Г. Н а в а ш и н а с л у ж и т п о д т в е р ж д е н и е м у к а з а н н о г о
процесса.
К а к о б ы ч н о , при изучении п р и р о д н ы х я в л е н и й новые н а ­
б л ю д е н и я п о р о ж д а ю т новые и с с л е д о в а н и я . В о т и в д а н н о м
с л у ч а е п р е д с т о и т изучить, в чем з а к л ю ч а е т с я у ч а с т и е э н д о ­
ф и т о в в процессе о п л о д о т в о р е н и я ? С л у ж а т л и их г и ф ы т р а н ­
спортирующим средством д л я передвижения спермия в заро­
д ы ш е в ы й мешок и л и они о б е с п е ч и в а ю т у с л о в и я , б л а г о п р и я т 47
ныс д л я с л и я н и я двух р а з н о п о л ы х к л е т о к , а в о з м о ж н о , они
г а р а н т и р у ю т н а с л е д с т в е н н у ю п е р е д а ч у грибных симбионтов
растений однородного 'происхождения? Н а с т о я щ и й опыт по­
к а з ы в а е т , к а к м о ж е т гриб попасть в семена.
Н е л ь з я не вспомнить р а н н ю ю р а б о т у Д ж . П е к л о (Рек1о,
1913), к о т о р ы й п р и л о ж и л много усилий, чтобы д о к а з а т ь на­
личие в семенах гиф грибов. Ему у д а л о с ь с д е л а т ь несколько
с н и м к о в гиф в н е д о з р е л о м зерне пшеницы. Он считал, что
его богатый азотом а л е й р о н о в ы й слой состоит из м и ц е л и я эн­
д о ф и т о в , н а х о д я щ и х с я в состоянии а н а б и о з а .
М ы р а з р а б о т а л и с л е д у ю щ и е приемы д л я получения чис­
тых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из семян растений. П о с л е с т е р и л и з а ­
ции п о в е р х н о с т и семян их о б р а б а т ы в а л и г о р м о н а л ь н ы м пре­
п а р а т о м и п о м е щ а л и в с т е р и л ь н ы е чашки П е т р и д л я п р о р а ­
щ и в а н и я до о б р а з о в а н и я первых к о р е ш к о в , после чего семе­
на слегка р а с т и р а л и в стерильной а г а т о в о й ступке и пере­
носили в п и т а т е л ь н у ю среду. Ч е р е з н е с к о л ь к о дней э н д о ф и т ы
н а ч и н а ю т п р о р а с т а т ь и скорость этого процесса з а в и с и т от
степени м и к о т р о ф н о с т и и з у ч а е м о г о семени.
В природных условиях г о р м о н а л ь н о е воздействие на про­
р а с т а ю щ е е семя о к а з ы в а ю т э п и ф и т н ы е и р и з о с ф е р п ы е б а к ­
терии, к о т о р ы е о б и л ь н о р а з в и в а ю т с я на п р о р а с т а ю щ е м се­
мени. Н а и б о л е е
подробно эти б а к т е р и и
были
изучены
Ю . М. В о з н я к о в с к о й (1964), к о т о р а я у с т а н о в и л а их способ­
ность с и н т е з и р о в а т ь с т и м у л и р у ю щ и е в е щ е с т в а , п р о н и к а ю щ и е
в т к а н и растений. Л а т в и й с к и й м и к р о б и о л о г А. А. К л и н ц а р е
(1970) с о з д а л из э п и ф и т н ы х б а к т е р и й п р е п а р а т , стимулиру­
ющий рост растений, и получил на него в 1970 г. а в т о р с к о е
с в и д е т е л ь с т в о . П р и п о с т а н о в к е с т е р и л ь н ы х опытов стерили­
з а ц и я семян л и ш а е т их г о р м о н а л ь н о г о в о з д е й с т в и я у к а з а н ­
ных б а к т е р и й , в р е з у л ь т а т е чего э н д о ф и т ы из семян не пере­
ходят в корень.
Т а к и м о б р а з о м , метод в ы д е л е н и я чистых к у л ь т у р симби­
онтных грибов с п о с о б с т в о в а л в ы я с н е н и ю с л о ж н о г о вопроса
о р а с п р о с т р а н е н н о с т и э н д о ф и т о в в н а д з е м н о й части растений.
Его и с п о л ь з о в а н и е п о з в о л и л о у с т а н о в и т ь наличие т а к и х гри­
бов во всех о р г а н а х , в к л ю ч а я пыльцу и семена. Н е в ы з ы в а е т
сомнений, что с и н т е т и ч е с к а я д е я т е л ь н о с т ь э н д о ф и т о в сосре­
д о т о ч е н а в к о р н я х , д а ж е в тех с л у ч а я х , к о г д а н е л ь з я в и з у а л ь ­
но у с т а н о в и т ь их н а л и ч и е .
Наши четырехлетние исследования по выделению эндофи­
тов из листьев, хвои, з а в я з е й , п ы л ь ц ы и семян р а с т е н и й
д а ю т в о з м о ж н о с т ь у с т а н о в и т ь , что источником грибной ин­
ф е к ц и и д л я к о р н е й и н а д з е м н ы х о р г а н о в растений с л у ж и т
п р о р а с т а ю щ е е семя. Т а к а я п е р е д а ч а от семени к семени
о б е с п е ч и в а е т н а с л е д с т в е н н у ю природу грибного с и м б и о з а , а в
о с л а б л е н н о м виде — и п р и в е г е т а т и в н о м р а з м н о ж е н и и от
48
к л у б н я к к л у б н ю , от л у к о в и ц ы к л у к о в и ц е и от черенка к
саженцу. Д л я получения микотрофного растения в стериль­
ных у с л о в и я х н у ж н о о б р а б о т а т ь с е м е н а г о р м о н а л ь н ы м п р е ­
п а р а т о м р а с т и т е л ь н о г о или м и к р о б н о г о п р о и с х о ж д е н и я .
В п р и р о д н ы х у с л о в и я х процесс о б р а з о в а н и я э н д о т р о ф н о й
м и к о р и з ы п р о и с х о д и т при а к т и в н о м участии с и м б и о н т н ы х
б а к т е р и й , к о г д а в процессе п р о р а с т а н и я семени з н а ч и т е л ь н о
у в е л и ч и в а е т с я количество э п и ф и т н ы х б а к т е р и й и их п е р е х о д
на поверхность м о л о д ы х корней, где эти м и к р о о р г а н и з м ы р а с ­
с м а т р и в а ю т в качестве р и з о с ф е р н ы х б а к т е р и й . П р о д у ц и р у е м ы е
ими биологически а к т и в н ы е в е щ е с т в а а к т и в и з и р у ю т в ы х о д
с и м б и о н т н ы х г р и б о в , н а х о д я щ и х с я в а л е й р о н о в о м слое семе­
ни, и а к т и в н о е их п р о р а с т а н и е в к о р н и . П р и изучении н а м и
п е р в ы х к о р е ш к о в д л и н о й 0,5 см в п р о р а с т а ю щ е м семени м о ж ­
н о б ы л о у с т а н о в и т ь , что их поверхность п о к р ы т а слоем р и з о ­
с ф е р н ы х б а к т е р и й . С т е р и л и з а ц и я семян и с к л ю ч а е т в о з м о ж ­
ность р а з в и т и я на них б а к т е р и й и тем с а м ы м п р о д у ц и р о в а ­
ние г о р м о н а л ь н ы х в е щ е с т в , н е о б х о д и м ы х д л я п р о р а с т а н и я
э н д о ф и т о в . Н а н е с е н и е на с т е р и л ь н о е с е м я
гормональных
препаратов обеспечивает развитие в корнях везикулярноа р б у с к у л я р н о й м и к о р и з ы . П р и с в о е н и е последней н а з в а н и я
« ф и к о м и ц е т н о й » н у ж н о е щ е суметь д о к а з а т ь тем и с с л е д о в а ­
т е л я м , к о т о р ы е не х о т я т п р и з н а т ь м н о г о к л е т о ч н у ю п р и р о д у
м и ц е л и я э н д о ф и т о в ( Г е л ь ц е р , К у з н е ц о в а , 1977).
В р я д л и н у ж н о у в е л и ч и в а т ь количество л и т е р а т у р н ы х при­
меров, чтобы прийти к выводу, что в с е з н а ч е н и е п р о и з в о д и ­
м ы х м н о г о ч и с л е н н ы м и а в т о р а м и « з а р а ж е н и й » с т е р и л ь н ы х се­
мян р а з л и ч н ы м и г р и б а м и о п р е д е л я т с я д о б а в л е н и е м некото­
рого к о л и ч е с т в а г о р м о н а л ь н ы х в е щ е с т в м и к р о б н о г о проис­
х о ж д е н и я , н е о б х о д и м ы х д л я а к т и в и з а ц и и п р о р а с т а н и я свой­
с т в е н н ы х д а н н о м у р а с т е н и ю э н д о ф и т о в из с е м я н , к л у б н е й и
л у к о в и ц . В с п о м н и м , что в ы д е л е н и е чистых к у л ь т у р э н д о ф и ­
тов из л ю б ы х частей р а с т е н и й с т а л о в о з м о ж н ы м т о л ь к о пос­
л е того, к а к б ы л а д о к а з а н а н е о б х о д и м о с т ь н а л и ч и я в п и т а ­
т е л ь н ы х с р е д а х г о р м о н а л ь н ы х в е щ е с т в . К а к мы у в и д и м
д а л ь ш е , э т у з а в и с и м о с т ь с и м б и о н т н ы х грибов от г о р м о н а л ь ­
ных воздействий м о ж н о и с п о л ь з о в а т ь д л я п о в ы ш е н и я их а к ­
тивности в к о р н я х с е л ь с к о х о з я й с т в е н н ы х к у л ь т у р .
З а н и м а я с ь изучением п р о б л е м п р о и с х о ж д е н и я э н д о ф и т о в ,
мы не п р и м е н я л и « з а р а ж е н и й » р а з л и ч н ы м и г р и б а м и , т а к к а к
всегда считали эндофиты облигатными симбионтами, имею­
щ и м и б о л ь ш о е генетическое з н а ч е н и е в с о х р а н е н и и вида р а с ­
т е н и й . Н а с и н т е р е с о в а л вопрос о специфичности д е й с т в и я
р а з л и ч н ы х ростовых в е щ е с т в на п р о б у ж д е н и е э н д о ф и т о в п р и
(прорастании семени, а т а к ж е х а р а к т е р их д е й с т в и я : стиму­
л и р у ю т л и они а к т и в н о с т ь г р и б а или и з м е н я ю т р а с т е н и е ,
создавая более благоприятные условия д л я развития грибов
4
49
в корнях. Хотя наши опыты не сопровождались химическим
изучением состава примененных ростовых веществ, они в к а ­
честве первой разведки могут представлять интерес, в осо­
бенности д л я решения второго вопроса.
В стерильных краткосрочных опытах по выяснению в л и я ­
ния различных стимулирующих веществ на развитие эндо­
фитов из семени использовались следующие питательные
среды: песок, почвенно-песчаная смесь, почвенные вытяжки с
агаром при добавлении питательной среды Гельригеля. Этими
средами заполнялись стаканы емкостью 200 мл, которые сте­
рилизовались в автоклаве в зависимости от состава среды
от 0,5 до 1 часа при 1 а т (0,1 М-Па). Так к а к никто не ука­
зывал на возможное з а р а ж е н и е эндофитами из воздуха, т о
в дальнейшем растения находились в обычных условиях и
только иногда поверхность стаканов п р и к р ы в а л и п а р а ф и н и ­
рованным песком.
Семена стерилизовались сулемой или перекисью водорода,
но так к а к в контрольных вариантах эндофиты не развива­
лись, мы в дальнейшем ограничивались промывкой их спир­
том и стерильной водой.
В качестве гормональных препаратов были взяты спир­
товые вытяжки из различных гименомицетов, таких, к а к
белые грибы (Во1е!из ёдйНз), мухоморы (В. зсаЬег), скри­
пица (Ьас1апиз уеПегеиз), различные сыроежки ( К и з з Ы а ) ,
фитобактериомицин ( Ф Б М ) , изготовляемый из актиномицета
(АсНпоту-сез 1ауепс1и1ае), гиббереллин, а впоследствии и наш
препарат Симбионт 1, продуцентом которого был эндофит,
выделенный из корней женьшеня. Семена контрольных рас­
тений замачивались в стерильной воде, а опытных — с до­
бавлением в нее 2—3 к а п е л ь указанных выше ростовых ве­
ществ. После 2—4 недель роста растений в стаканах при
хорошей освещенности, их корни отмывались от среды, мацерировались в щелочи и продольные препараты изучались под
микроскопом при окраске анилин-бляу.
В отличие от поперечных срезов корней, обычно приме­
няемых при изучении микотрофности, продольные препараты
д а ю т возможность просмотреть содержание эндофитов в
больших отрезках корня. В зависимости от количества полей
зрения, в которых наблюдаются гифы эндофитов, арбускулы,
спорангиолы и везикулы, а главное по форме и размерам
последних дается оценка микотрофности растений по 5-балль­
ной системе.
Хорошим объектом д л я изучения влияния ростовых ве­
ществ на однолетних растениях были сильно микотрофные
просо сорта Саратовское 853 и пшеница сорта С а р у б р а .
После намачивания контрольных семян 30 мин в воде,
а опытных — с добавлением 2 к а п е л ь спиртовых в ы т я ж е к
50
из у к а з а н н ы х гименомицетов и препаратов Ф Б М , гиббереллина, их высушивали и высеивали. Через месяц роста рас­
тений на стерильных агаризованных почвенных в ы т я ж к а х
корни в опытных вариантах, кроме варианта с гиббереллином, значительно превосходили п о р а з м е р а м контрольные.
Если это основное и самое характерное действие ростовых
веществ не проявляется при хороших условиях роста расте­
ний, д а ж е если отмечено небольшое улучшение развития
эндофитов в корнях, то у изучаемого п р е п а р а т а явно отсут­
ствует способность к гормональному воздействию. В контро­
ле эндофиты не были визуально обнаружены под микроско­
пом, а в опытных в а р и а н т а х у проса имелись х а р а к т е р н ы е
д л я него клубки септированных гиф и крупные круглые ве­
зикулы с оценкой в 3—4 балла. П о д о б н ы е результаты полу­
чены и при изучении корней менее микотрофной культуры
пшеницы.
Вторая серия опытов, проведенная с пшеницей сорта Са­
рубра, отличалась тем, что в них семена не о б р а б а т ы в а л и
в ы т я ж к а м и гименомицетов и препаратов, а последние вно­
сили в стерильную среду. Результаты предыдущих опытов
повторились, и микотрофность корней была установлена во
всех опытных вариантах, но целесообразность использования
такого приема д л я нестерильных почв д о л ж н а быть прове­
рена, так как в связи с их возможной минерализацией актив­
ность препаратов может снижаться.
Наши опыты с применением указанных гормональных воз­
действий д л я развития эндофитов в корнях в тех случаях,
когда единственным источником их образования были по­
верхностно стерильные семена, подтвердили мнение исследо­
вателей о наследственной передаче грибного симбиоза в рас­
тениях. Окончательное признание «циклической наследст­
венности» было связано с доказательством наличия эндофи­
тов в надземных частях растений. Применение методов выде­
ления чистых культур симбионтных грибов из листьев, хвои,
завязей, пыльцы, семян и тканевых культур, выращенных из
одной клетки в стерильных условиях вне организма, позво­
лило установить присутствие эндофитов в надземных частях
растений, чего нельзя было убедительно д о к а з а т ь с помощью
визуального их изучения под микроскопом.
Рассмотрение вопроса о наследственной передаче гриб­
ного симбионта растений мы хотим закончить результатами
изучения эндофитов у вегетативно р а з м н о ж а е м ы х культур
(черенками, усами) и у ж и в о р о д я щ и х растений. Ч т о касается
картофеля, размножаемого в основном клубнями, то о нем
подробнее будет с к а з а н о в других главах, так к а к наиболее
в а ж н ы е выводы о значении микотрофизма были получены
при изучении именно этой культуры.
51
О б р а з у ю щ и е с я миниатюрные з а р о д ы ш и на концах листьев
ж и в о р о д я щ и х растений В г у о р Ь у П и т с к ^ г а т о п и а п и т пред­
с т а в л я ю т собой интересный о б ъ е к т д л я изучения миграции
симбионтных грибов в надземной части растений. С н я т ы е с
листьев материнского растения ростки имели 3—5 листочков
и несколько тонких к о р е ш к о в . П о с л е п р о м ы в а н и я стерильной
водой их п о м е щ а л и в з а к р ы т ы е ватными п р о б к а м и стериль­
ные, с к л я н к и с песком, смоченным питательным раствором с
у м е н ь ш е н н ы м с о д е р ж а н и е м азота. Опыт в к л ю ч а л контроль
и 2 опытных в а р и а н т а : с д о б а в л е н и е м в среду 0,5 мл гиббер е л л и н а и с прибавкой 0,5 мл спиртовой в ы т я ж к и из гриба
скрипицы. П р и о б р а б о т к е гиббереллином бриофиллум силь­
но, в ы т я н у л с я , что х а р а к т е р н о д л я действия этого п р е п а р а т а .
В ы т я ж к а из скрипицы способствовала л у ч ш е м у р а з в и т и ю
корней и листьев, чем в контроле. Ч е р е з 40 дней при т щ а ­
тельном изучении корней у к о н т р о л ь н ы х растений гифы гри­
бов не были в и з у а л ь н о о б н а р у ж е н ы . В в а р и а н т е с гибберел­
л и н о м н а б л ю д а л и с ь большое количество типичных везикул
и г и ф ы эндофитов с оценкой в 2 б а л л а . Н а и б о л е е с и л ь н а я
микотрофность корней б ы л а установлена у растений, обра­
б о т а н н ы х м е т а б о л и т а м и гименомицета. З д е с ь в большом
количестве в с т р е ч а л и с ь многоклеточные гифы и скопления
круглых везикул, я р к о о к р а ш е н н ы х а н и л и н - б л я у в фиолетовый
цвет, с оценкой в 5 б а л л о в . В д а н н о м опыте мы установили
(передачу симбиоитного г р и б а через стебель и листья мате­
ринского растения своему вегетативному потомству.
Рис. 18. Корни кукурузы, выра­
щенной в различных средах:
в водной культуре (У), песке
(2), силикагеле (3), в почве (4)
:
П р и о б р а з о в а н и и корней у веток ивы и тополя, помещен­
ных в воду, в которую д о б а в л я л и с ь питательные соли, визу­
ально н а б л ю д а е м ы е эндофиты появились в короткий срок
т о л ь к о в тех в а р и а н т а х , где в среду вносили несколько к а ­
пель м е т а б о л и т о в из гриба мухомора или подберезовика.
Т а к и е ж е опыты были поставлены с семенами л у к а , укро­
п а и к л е в е р а . Во всех с л у ч а я х ростовые вещества из гиме­
номицетов обеспечивали р а з в и т и е эндофитов из семян рас­
тений, в ы р а щ и в а е м ы х в стерильной среде, тогда к а к в конт­
рольных в а р и а н т а х э н д о ф и т ы в к о р н я х не р а з в и в а л и с ь .
П р и в е д е н н ы е р е з у л ь т а т ы опытов, количество к о т о р ы х
м о ж н о было бы з н а ч и т е л ь н о увеличить, не п о з в о л я ю т сомне­
в а т ь с я в наследственной п е р е д а ч е эндофитов через п р о р а с т а ­
ю щ е е с е м я или вегетативные органы растений при непремен­
ном наличии в среде г о р м о н а л ь н ы х веществ растительного
или микробного п р о и с х о ж д е н и я . Н е я с н ы м , о д н а к о , о с т а в а л с я
вопрос о сущности д е й с т в и я ростовых веществ: о к а з ы в а ю т
л и они в л и я н и е непосредственно на грибной симбионт или,
с о з д а в а я т о н к у ю к о р н е в у ю систему растения, способствуют
т е м с а м ы м р а з в и т и ю в ней симбионта? Д л я ответа на него
52
н у ж н о было установить в л и я н и е г о р м о н а л ь н ы х п р е п а р а т о в
на развитие растений в р а з л и ч н ы х стерильных средах.
О б ы ч н о исследователей не у д о в л е т в о р я ю т среды, в к о т о ­
рых приходится ставить стерильные опыты. Д е л о в .том ч т о
д л я этой цели нельзя использовать почву, в которой в п р о ­
цессе стерилизации н а к а п л и в а ю т с я токсические д л я роста
растений вещества. З а м е н а почвы водой с д о б а в л е н и е м н у ж ­
ных питательных солей приводит к з н а ч и т е л ь н о м у измене­
нию всего облика корневой системы, к о т о р а я в водной куль­
туре состоит из толстых
слаборазветвленных
стержневых
корней при полном отсутствии к о р е ш к о в третьего п о р я д к а ,
т. е. тех, где хорошо себя чувствуют эндофиты (рис. 18).
Н е с к о л ь к о л у ч ш е р а з в и в а ю т с я корневые системы в песчаных
средах, но и в них растения п о т р е б л я ю т питательные веще­
с т в а из водного р а с т в о р а , что не способствует о б р а з о в а н и ю
мельчайшей корневой системы, к о т о р а я р а з в и в а е т с я в том
случае, когда э л е м е н т ы питания н а х о д я т с я в поглощенном
состоянии. М и к р о б и о л о г и часто применяют в качестве сте­
рильной среды ж и д к о е стекло или а г а р о в ы е среды, которые
п р е д с т а в л я ю т собой плохо а э р и р у е м у ю плотную к о л л о и д н у ю
массу, куда корни растений п р о н и к а ю т с трудом.
П л о х и е свойства у к а з а н н ы х питательных сред з а с т а в л я л и
исследователей применять д л я стерильных культур с м е ш а н ­
ные среды, в которых почва в 2—3 р а з а р а з б а в л я л а с ь пес­
ком, что несколько у л у ч ш а л о физические свойства среды и
у м е н ь ш а л о концентрацию токсических веществ почвы после
ее стерилизации.
В поисках наиболее пригодных д л я наших опытов сте­
рильных сред был испытан заводской г р а н у л и р о в а н н ы й силик а г е л ь марки Ш С К (шихта с и л и к а г е л ь к р у п н о п о р и с т ы й ) .
Хорошие физические условия среды определяются структурой
с и л и к а г е л я , а его в ы с о к а я поглотительная способность ими­
тирует п о г л о щ а ю щ и й к о м п л е к с почвы. С т е р и л и з а ц и я сили­
к а г е л я не меняет его свойств.
;
53
После длительной очистки силикагеля от поглощенного
водорода и хлора в него добавлялись питательные вещества.
Лучший рост растений наблюдался при небольшом слое
силикагеля — 13—15 см. При более высоком его слое не
обеспечивалась равномерная влажность и избыток воды скап­
ливался на дне колбы. Небольшие растения удобно выращи­
вать в широкогорлых конических колбах на 0,5 л. Состав
питательной среды можно менять в зависимости от цели
опыта.
Создание небольшой прослойки силикагеля в верхней
части вегетационного сосуда, заполненного 6 кг дерново-под­
золистой неплодородной почвы, способствовало значительно­
му развитию корневой системы растений и повышению ее
микотрофности. В опыте, проведенном Н. Г. 'Коваль, в к а ж ­
дый сосуд вносилось по 400 г смеси низового торфа с пере­
гноем, по 2 г СаСОз и 1 г К з Р 0 . В сосудах опытного вариан­
та создавались 2-сантиметровые прослойки силикагеля, в кон­
троле они отсутствовали. Повторность 3-кратная.
Рис. 19. Корни яровой
пшеницы, выращенной
в сосудах с прослойкой
силикагеля (/) и в кон­
троле (2).
4
Таблица
Урожай зерна пшеницы (г/сосуд) в опыте с прослойкой силикагеля
Повторность
Варианты
опыта
Контроль
С прослойкой
силикагеля
1-я
2-я
Средняя масса
3-я
Г
2
Степень
мико­
трофнос­
ти, балл
7.35
4,81
5,94
6,0
100
1
9,29
8,95
7,88
8,7
145
5
Как видно из табл. 2, урожаи зерна яровой пшеницы
сорта Краснозерная в опытном варианте 'были на 45% выше,
чем в контроле.
В корнях контрольных растений эндофиты были слабо
развиты с оценкой в 1 балл, нередко наблюдались гифы
и единично встречались небольшие везикулы. В опытном
варианте микотрофность корней достигла небывалых д л я
яровой пшеницы размеров. Она была оценена в 5 баллов.
Многочисленные гифы гриба встречались на всей протяжен­
ности тонких корней, а количество крупных везикул дости­
гало 20—40 шт. во многих полях зрения микроскопа. Хоро­
шо просматривалось зернистое содержимое везикул с жиро­
выми включениями. Полученные результаты позволили высо­
ко оценить значение силикагеля, обеспечившего развитие мел­
кой корневой системы растений (рис. 19).
В небольшие цветочные горшки с силикагелем были вы­
сеяны стерильные семена проса Саратовское 853. В контроле
семена опрыскивали водой, в опытном варианте — фитобак54
териомицином ( Ф Б М ) в разведении 5 мг на 100 мл. Ч е р е з
2 мес растения в опытном варианте оказались на 7 см выше
контрольных. Корневая система у последних была хорошо
развита и мало отличалась от нормальной корневой системы
проса. В эндофитах корней были установлены круглые и
продолговатые везикулы. Корни растений опытного вариан­
т а заметно превосходили контроль п о своим размерам,
л т а к ж е по числу везикул.
Д о применения силикагеля мы не наблюдали появления
эндофитов в корнях стерильно выращенных растений при
отсутствии гормональных веществ в питательной среде или
па семенах. Хорошее развитие мочковатой корневой систе­
мы в силикагеле обеспечило образование эндофитов в тонких
к о р е ш к а х и без применения стимуляторов, что раскрывает
сущность действия последних, которая сводится к изменению
строения корневых систем. В многочисленных опытах со сти­
мулирующими веществами при положительном их действии
всегда наблюдалось лучшее развитие корневых систем по
сравнению с контролем. Увеличение роста и продуктивности
растений под влиянием ростовых препаратов является след­
ствием более развитой и 'более микотрофной корневой систе55
мы, к о т о р а я определяет питательный режим и способствует
усилению физиологических процессов.
С л а б о е влияние г и б б е р е л л и н а на продуктивность сель­
скохозяйственных культур связано с несоответствием з а м е д ­
ленного роста корневых систем, что определяется действием
этого п р е п а р а т а , и усиленного роста надземной части расте­
ний в результате увеличения растянутости клеток стебля и
листьев. Вполне закономерно предположить, что гиббереллин
не 'выполняет ф у н к ц и й , свойственных гормональным препа­
р а т а м , т а к как его продуцент происходит из семейства Р и з а п и т , в котором много патогенных видов. Н а р о с т ы на рисе,
привлекшие внимания исследователей, о к а з а л и с ь связанными
с патогенным явлением, а не со стимуляцией самого растения.
Приведем результаты еще нескольких опытов, показав­
шие влияние различных п и т а т е л ь н ы х сред на ф о р м и р о в а н и е
корневых систем растений и степень их микотрофности. Сте­
рильные семена яровой пшеницы п р о р а щ и в а л и с ь и у к р е п л я ­
лись на парафинированной сетке над широкими стерильными
п р о б и р к а м и , заполненными водой, песком и силикагелем. Ко­
личество питательной среды во всех случаях было одинако­
вым. В к а ж д о м в а р и а н т е имелись пробирки, в которых семена
о б р а б а т ы в а л и с ь водой (контроль) и Ф Б М . После 30 дней
роста проводилась оценка степени развития эндофитов в
корнях. Уже по своему виду последние резко р а з л и ч а л и с ь по
в а р и а н т а м . В воде пшеница о б р а з о в а л а п р я м ы е толстые кор­
ни с редкими разветвлениями второго шорядка, тогда к а к в
силикагеле они гофрированы, объемны и имели ответвления
второго и третьего порядков. Корни из песчаной среды по
своему габитусу з а н и м а л и промежуточное положение, прибли­
ж а я с ь к корням пшеницы, выросшим в водной среде. Во всех
в а р и а н т а х корни из семян, опрыснутых Ф Б М , были развиты
лучше, чем контрольные.
Изучение эндофитов в корнях проводилось по отдельным
о т р е з к а м , начиная от б л и ж а й ш и х к семени и д а л е е до конца.
Н а и б о л е е микотрофными были корни пшеницы из с и л и к а ­
геля, в к л е т к а х которых имелись септированные гифы, арбуск у л ы и много клеток с продуктами грибного синтеза, окра­
шенными анилин-бляу в фиолетовый цвет. Особенно часто
такие о б р а з о в а н и я встречались в отрезках корня, прилегаю­
щих к семени. Корни пшеницы, росшей на песке, о к а з а л и с ь
с л а б о микотрофными, и в них изредка встречались неболь­
шие отрезки гиф эндофитов. Корни из водной культуры были
в и з у а л ь н о немикотрофны. Применение гормонального п р е п а ­
р а т а Ф Б М заметно усилило микотрофность корней в сили­
к а г е л е и песке.
В результате многократного повторения опытов с другими
к у л ь т у р а м и установлено, что в стерильных условиях роста
56
источником з а р а ж е н и я корней эндофитами является семя,,
д л я активации которого нужно гормональное воздействие,,
способствующее как пробуждению эндофита из состояния,
анабиоза, т а к и о б р а з о в а н и ю разветвленной корневой систе­
мы растений, благоприятной д л я развития симбионтных гри­
бов. В природных условиях эту роль продуцентов гормонов
выполняют всегда сопутствующие семени эпифитные и ризосферные бактерии.
О б р а з о в а н и е клубеньков на корнях небобовых р а с т е н и й
изучала в нашей л а б о р а т о р и и О. И. Громыко. У ольхи и об­
лепихи мы выделили из клубеньков эндофит и актиномицет,
что п о д т в е р ж д а е т их тройной симбиоз — растение, эндофит,.
актиномицет. Д л я выяснения условий о б р а з о в а н и я клубень­
ков на корнях ольхи и облепихи было поставлено два л а б о ­
раторных стерильных опыта. В первом опыте ' с т е р и л ь н ы е
семена п р о р а щ и в а л и с ь в ч а ш к а х П е т р и , в одну из которых
д о б а в л я л и 0,1 мл п р е п а р а т а Ф Б М в концентрации 0,005%,
что способствовало повышению всхожести семян. Пророщенные семена" п е р е с а ж и в а л и в цветочные горшки со смесьюдерновой почвы и с и л и к а г е л я в отношении 1 : 3, которые были
предварительно простерилизованы в а в т о к л а в е 1 час при
1 ат (0,1 М П а ) и промыты стерильной водой д л я у д а л е н и я
токсических веществ. П р и м е н е н и е с и л и к а г е л я обеспечило'
о б р а з о в а н и е разветвленной корневой системы,. необходимой
д л я развития эндофитов. После 2,5 мес роста растений их.
корни были отмыты. Как видно из рис. 20, в в а р и а н т е с Ф Б М
клубеньки о б р а з о в а л и с ь и у ольхи, и у облепихи, в контроле
один маленький клубенек вырос только у облепихи.
Второй опыт с этими растениями поставлен был по более
развернутой схеме. В качестве стимулятора, кроме Ф Б М ,
использовались ж и в ы е и убитые кипячением чистые культу­
ры эндофитов, выделенные из клубеньков ольхи и облепихи..
В к а ж д о м сосуде росло по 3 растения. Ч е р е з 3 мес опыт был
вскрыт. По внешнему виду лучшими о к а з а л и с ь те растения,,
семена которых о б р а б а т ы в а л и с ь Ф Б М . Их листья были круп­
нее и более темного цвета, а на хорошо развитых к о р н я х
имелось п о несколько крупных клубеньков. М е н ь ш е клубень­
ков небольшого р а з м е р а о б р а з о в а л о с ь на корнях растений
в в а р и а н т а х с обработкой семян ж и в ы м и или убитыми при
кипячении чистыми культурами родственных им эндофитов.
Н а к о р н я х контрольных растений клубеньков не удалось,
о б н а р у ж и т ь , т. е. они были визуально немикотрофны.
Р е з у л ь т а т ы двух опытов позволяют убедиться в том, ч т о
п р и м е н я е м ы е обычно приемы « з а р а ж е н и я » стерильных семян
различными грибами (а в данном случае д а ж е специфиче­
скими д л я растений) о к а з ы в а ю т более слабое с т и м у л и р у ю ­
щее влияние на развитие эндофитов из семян растений, ч е м
57
нием метода стерильных культур, дают возможность прийти
к выводу, что в стерильных опытах эндотрофная микориза
не развивается в корнях растений не из-за уничтожения эндо­
фитов при стерилизации среды, а в связи с общим отсутствием
продуктов метаболизма, и в особенности ризосферных бакте­
рий, стимулирующее действие которых необходимо к а к д л я
о б р а з о в а н и я разветвленной корневой системы, т а к и д л я
перехода эндофитов семени из анабиотического состояния в
активное.
Многие микроорганизмы в той или иной степени обладают
способностью синтезировать гормональные вещества, оказы­
вающие воздействие на развитие эндофитов из стерильного
семени, что и послужило основанием д л я утверждения о-«заражении» ими корней. Э т о мнение не потеряло своего зна­
чения и после того, как была доказана возможность « з а р а ­
жения» при использовании убитых кипячением грибов, кото­
рые б л а г о д а р я термоста'бильности ростовых веществ сохра­
няли свое действие.
Рис. 20. Клубеньки на корнях облепихи и ольхи в варианте
с обработкой семян ФБМ (2,5 мес роста)
гормональный п р е п а р а т , обладающий высоким потенциалом
действующего начала. В дальнейшем мы широко использо­
в а л и ростовые препараты, изготовляемые из чистых культур
сильно микотрофных растений д л я значительного повышения
микотрофности любых культур.
Многие авторы (Вопи, МсСоппеП, 1956, НечямИ, Вопи,
1961; Реизз, 1958 и д р . ) , не располагая чистыми культурами
эндофитов, применяли д л я з а р а ж е н и я стерильных культур
различных растений растертые клубеньки или отрезки корня
нестерильных растений. Этим приемом нарушалась стериль­
ность опытов, что способствовало развитию почвенных микро­
организмов, продукты метаболизма которых оказывали сти­
мулирующее действие на развитие эндофитов из семян расте­
ний.
Все изложенные результаты опытов, посвященных вопро­
с а м происхождения эндофитов и проведенных с использова58
Мы неоднократно пытались установить рост чистых куль­
тур эндофитов в почве, внося их с добавлением к р а х м а л а ,
торфа, навоза и без удобрений, но к а ж д ы й р а з убеждались
в невозможности роста грибов в почве из-за лизиса их мице­
лия в этих условиях. Эндофиты не растут в почве, а сле­
довательно, не могут з а р а ж а т ь корни растений. Эти грибы
тысячелетиями приспосабливались к росту в организме рас­
тения, и их физиологические функции осуществляются обмен­
ными реакциями с растениями.
А. Г. Винтер (1963, с. 367), вопреки своему мнению о поч­
венной инфекции корней, писал: «Наши исследования не
оставляют сомнений в том, что значительное развитие микоризоббразующих грибов в почве исключено». Э т о положение
противоречит данным некоторых авторов, которые непосред­
ственно наблюдали внедрение грибов через корневые волоски.
Однако Сивере (51еуег5, 1958), в своей работе подчеркивал,
что, д а ж е просмотрев огромное количество корней растений
в нескольких странах, он никогда не наблюдал гиф грибов
в корневых волосках.
Таким образом, мы опять стоим перед противоречивыми
утверждениями, которыми так богата наука о микотрофизме
растений. Преимущество авторов, свидетельствующих о на­
личии внедрений гиф через волоски, заключается в том, что
они д а ю т фотографии этого процесса, тогда как представи­
тели другой точки зрения не могут показать «отсутствие»
внедрения.
59
Выводы
1. З а т я ж н о й х а р а к т е р , который приняло решение вопроса
о происхождении эндофитов в корнях растений, определил
з а д е р ж к у развития науки о симбиотрофном существовании
растительного мира. Причиной у к а з а н н ы х трудностей явиласьнеобычная д л я многих микроорганизмов зависимость симби­
онтных грибов от гормональных воздействий, без которых,
они неспособны осуществить переход от семени, в котором.
грибы находятся в состоянии анабиоза, в корни растений.
В процессе своей жизнедеятельности в корнях они сами син­
тезируют гормональные вещества, обеспечивая ими росто­
вые процессы растений.
2. Основным аргументом при д о к а з а т е л ь с т в е необходи­
мости з а р а ж е н и я корней растений эндофитами в почве было
их отсутствие в корнях стерильно в ы р а щ е н н ы х растений.
Р е з у л ь т а т ы многочисленных опытов, в которых стерильныесемена з а р а ж а л и с ь различными почвенными грибами, снаб­
ж а в ш и м и их гормональными веществами, необходимыми д л я
прорастания в семенах прирожденного эндофита, создавали
видимость правдоподобия утверждения о « з а р а ж е н и и » . Такое
ж е действие о к а з ы в а ю т на стерильное семя в ы т я ж к и из р а з ­
личных гименомицетов, ризосферных бактерий и гормональ­
ные препараты без участия ж и в ы х грибов.
3. В природных условиях д л я перехода из семян в к о р н и
эндофиты с н а б ж а ю т с я гормональными веществами, продуци­
руемыми эпифитными и ризосферными бактериями, которыеобильно р а з м н о ж а ю т с я на поверхности семени в процессе его
прорастания.
Установленное нами наличие эндофитов не только в кор­
нях, но и в надземных частях растений, в к л ю ч а я пыльцу, за­
вязь и семя, подтверждает наличие «циклической наследст­
венности» в передаче эндофитов. Это положение повышает
генетическое значение грибного симбионта и свидетельствует
о возможности его совершенствования из поколения в поко­
ление и передачи в процессе установленного С. Г. Н а в а ш и ным (1951) двойного оплодотворения. При
вегетативном
размножении к у л ь т у р переход эндофитов из клубней, луко­
виц и черенков заметно з а м е д л я е т с я в связи с более слабымгормональным воздействием этих грибов.
4. Что касается микроскопических исследований, прове­
денных некоторыми авторами, визуально н а б л ю д а в ш и м и про­
цесс вторжения гиф в корневой волосок, то в этих опытах
гриб попадает в корень не из почвы, а из коровой части
последнего, что подтверждается ненарушенностью внешней
оболочки корневого волоска. Это явление связано с приготов­
лением препарата и уменьшением д а в л е н и я п л а з м ы , в ы з ы -
в а ю щ е м распрямление свернутых в петли гиф гриба. Кроме
того, эндофиты не могут использовать почву к а к среду д л я
своего существования, так к а к подвергаются лизису.
5. Гормональное воздействие на семена растений как в
природных условиях, так и при использовании ростовых пре­
паратов не только стимулирует активность симбионтных гри­
бов, но и оказывает значительное влияние на развитие р а з ­
ветвленной корневой системы растений, что способствует за­
метному увеличению микотрофности культур и повышению их
продуктивности.
60
61
3.
ЗНАЧЕНИЕ
ЭНДОФИТОВ
АЗОТФИКСАЦИИ
Д Л Я СИМБИОТРОФНОИ
РАСТЕНИЙ
Возможность обогащения «почвы азотом за счет деятель­
ности грибов в микоризе всегда интересовала нас. О том,
что вопрос этот решается положительно, мы доложили на
специальном совещании по азотфиксации в Киеве в 1968 г
(Гельцер, 1968 а ) .
Широко распространенное прежде мнение об отсутствии
эндофитов внутри клубеньков бобовых растений не соответ­
ствует действительности. При предварительной мацерации
крупных розовых клубеньков клевера можно наблюдать под
микроскопом их везикулы в верхней зоне клубенька. На рис.
21 .при увеличении в 300 и 600 раз видны хорошо окрашен-
ные везикулы. Применявшийся в нашей лаборатории метод
выделения чистых культур эндофитов дал возможность полу­
чить их из поверхностно стерильных крупных клубеньков
многих бобовых растений, таких как клевер, бобы, люпин,
горох, вика, что дает возможность утверждать наличие в них.
двух симбионтны* организмов — гриба и бактерии.
Отличительной особенностью чистых культур эндофитов,
выделенных из клубеньков клевера, является синтез крас­
ного пигмента, который окрашивает клубенек в розовый цвет.
В. Стеварт (51еуаг(, 1966), изучая процесс азотфиксации а
клубеньках бобовых растений с Ы, установил его только
у окрашенных в розовый цвет крупных клубеньков, тогда
как мелкие, белые клубеньки азотфиксацией не обладали.
Правильность этого вывода была подтверждена многими
микробиологами, которые выделяли из розовых клубеньков
наиболее активные расы клубеньковых бактерий для приго­
товления нитрагина.
Хотя сама по себе розовая окраска существенного значе­
ния не имеет, она служит показателем наличия в клубеньках
клевера симбионтных грибов, так как эндофиты этого рас­
тения синтезируют красный пигмент. Мы уже указывали, что
эндофиты из женьшеня и мать-и-мачехи, синтезирующие чер­
ный пигмент, который не переходит в раствор, также активи­
зируют деятельность клубеньковых бактерий, как и эндофиты
из облепихи, синтезирующие красно-рыжий пигмент.
В лабораторных и полевых опытах при использовании чис­
тых культур эндофитов, выделенных из сильно микотрофных
женьшеня, мать-и-мачехи и облепихи, было установлено поло­
жительное действие продуктов их синтеза на размножение
(табл. 3) и вирулентность клубеньковых бактерий.
15
Таблица 3
Масса клубеньковых бактерий клевера
Разведение препаратов эндофитов
конт­
роль
в 3000 раз
из
из мать- из обле­
жень­
пихи
и-мачехи
шеня
в 4000 раз
конт­
роль
из
жень­
шеня
из мать- из обле­
и-мачехи
пихи
В мг на 100 мл среды
157
176
166
185
183
184
189
179
189
185
184
184
143
167
155
188
200
194
182
204
193
191
210
200
126
126
130
В % К сонтрол
1
ю
100
Рис. 21. Везикулы эндофитов в клубеньке клевера (ув. 300 и 600)
62
110
113
110
100
63
В некоторых опытах, посвященных изучению стимулиру­
ющего действия эндофитов на р а з м н о ж е н и е клубеньковых
бактерий, было установлено увеличение их массы в 100-лит­
ровом реакторе на 20 и 40 г.
Влияние симбионтных грибов на вирулентность клубень­
ковых бактерий было определено в стерильном опыте в ши­
роких пробирках на агаровых средах. В контрольных трех
пробирках семена клевера з а р а ж а л и с ь чистой культурой
клубеньковых бактерий, а в опытных к ней д о б а в л я л о с ь не­
сколько к а п е л ь разбавленного ростового п р е п а р а т а эндофи­
тов. После 2 мес роста клевера на к о р н я х в контроле было
о б н а р у ж е н о по 0,45 мелких клубенька в среднем на расте­
ние, тогда как в опытных в а р и а н т а х — по 4,25, т. е. в 10 р а з
больше. П о м и м о того, следует отметить и лучшее развитие
последних.
Краткосрочный полевой опыт на эту тему был з а л о ж е н
во В Н И И кормов. З д е с ь контрольные семена клевера о б р а б а ­
т ы в а л и только клубеньковыми бактериями, а опытные — до­
полнительно и ростовым препаратом Симбионт 1. После 45
дней роста клевера в обоих в а р и а н т а х были подсчитаны
клубеньки на корнях 80 растений, взятых с двух участков
поля. При этом с к а ж д о г о участка б р а л и по 20 контрольных
и 20 опытных растений. Н а первом участке ъ контроле насчи­
тывалось 445 клубеньков, в опытном в а р и а н т е — 740, на
втором — соответственно 677 и 1083, а в среднем 1122 и 1823
к л у б е н ь к а . Таким о б р а з о м , применение п р е п а р а т а Симбионт
1 позволило увеличить количество клубеньков на 63%.
Н а рис. 22 видно более сильное, чем в контроле, разви­
тие корневых систем у клевера, семена которого были обра­
ботаны ростовым «препаратом из эндофитов, а на рис. 23
п о к а з а н о обилие клубеньков на к о р н я х сои в в а р и а н т е с обра­
боткой семян растертыми к л у б е н ь к а м и сои и очень слабое
их развитие при з а р а ж е н и и семян чистыми к у л ь т у р а м и клу­
беньковых бактерий сои. П р и в е д е н н ы е результаты опытов
п о к а з ы в а ю т , что д л я активизации азотфиксации
бобовых
к у л ь т у р нужно стимулировать развитие эндофитов в корнях
и к л у б е н ь к а х этих культур.
К а к и е вещества, синтезируемые эндофитами, способны ока­
з ы в а т ь с т и м у л и р у ю щ е е действие на р а з м н о ж е н и е и актив­
ность к л у б е н ь к о в ы х б а к т е р и й ? Д о сих пор многие исследова­
тели придают большое значение т а к н а з ы в а е м о м у леггемоглобину, о к р а ш и в а ю щ е м у клубенек клевера в розовый цвет
(Риго, 1983). Ошибочность этого н а п р а в л е н и я определяется
к а к нерезультативностыо многолетних исследований этих ав­
торов, так и м а т е р и а л а м и рассмотренных выше опытов, д о к а ­
з а в ш и м и стимулирующее действие эндофитов на клубенько­
вые бактерии и д а ж е при отсутствии о к р а ш е н н ы х в к р а с н ы й
64
. Корневые системы клевера в контроле (/) и из семян, обработан­
ных ростовым препаратом (2) в возрасте 1,5 мес
Рис. 23.
Молодые ростки сои при заражении клубеньками
и чистой культурой эндофитов
(справа)
(слева)
цвет пигментов этого гриба. Как у ж е указывалось, к р о м е
клеверных эндофитов, многие эндофиты из других растений
синтезируют красный пигмент, о к р а ш и в а я им цветы и плоды,
и никто его за гемоглобин не принимает. По р а з р а б о т а н н о й
нами методике любой исследователь м о ж е т получить чистые
культуры эндофитов из корней клевера, пшеницы, томатов,
р ж и и других растений и убедиться в том, что продукты их
жизнедеятельности не о б л а д а ю т п р и з н а к а м и гемоглобина, за
исключением такого, как окраска. Очевидно, основным сти­
мулирующим свойством о б л а д а ю т гормональные вещества,
ферменты и витамины эндофитов.
б
65
Ф. В. Турчин (1959), и з у ч а я механизм а з о т ф и к с а ц и и бобо­
вых к у л ь т у р с 1М, пришел к выводу, что этот процесс осу­
щ е с т в л я е т с я в к л е т к а х к л у б е н ь к о в о й ткани под в л и я н и е м
ф е р м е н т о в к л у б е н ь к о в ы х б а к т е р и й , но в т а к о м случае б а к т е ­
рии могли бы в чистых к у л ь т у р а х сами ф и к с и р о в а т ь а т м о ­
сферный азот. П р и современном состоянии н а у к и м о ж н о
у т в е р ж д а т ь , что ф е р м е н т ы , на которые у к а з ы в а л Ф. В. Т у р чин, синтеризуют в к л у б е н ь к а х э н д о ф и т ы , т а к к а к их н а л и ч и е
в развитых клубеньках можно считать установленным фак­
том. В д а л ь н е й ш е м , п р о д о л ж а я эти и с с л е д о в а н и я с сотруд­
н и к а м и 3. Н. Берсеневой и Г. Г. Ж и д к и х , Ф. В. Турчин (1963)
п р и ш е л к выводу о способности к а з о т ф и к с а ц и и ф е р м е н т о в ,
в ы д е л е н н ы х не т о л ь к о из к л у б е н ь к о в , но и из листьев и к о р ­
ней к а к бобовых, т а к и небобовых растений, что у к а з ы в а е т
на в о з м о ж н о с т ь усвоения а т м о с ф е р н о г о азота всеми р а с т е ­
ниями, хотя и в р а з л и ч н о й степени. Д л я того чтобы д о с т о ­
верность д а н н о г о вывода с т а л а достоянием науки, необходи­
мо установить н е д о с т а ю щ и е звенья этой цепи, т. е. тот основ­
ной м и к р о о р г а н и з м , ф е р м е н т ы которого способствуют азот­
ф и к с а ц и и растений.
П е р е х о д я к главной теме этой «главы, мы хотели бы отме­
тить, что в ы я в л е н и е н а м и д в у х м и к р о о р г а н и з м о в в к л у б е н ь ­
к а х бобовых растений о т к р ы в а е т новые в о з м о ж н о с т и д л я а к ­
т и в и з а ц и и процесса их а з о т ф и к с а ц и и . Вместо обычно р е к о ­
мендуемых о б р а б о т о к семян бобовых к у л ь т у р соответствую­
щ и м и н и т р а г и н а м и , н у ж н о повысить вирулентность и а к т и в ­
ность к л у б е н ь к о в ы х б а к т е р и й , у с и л и в а я микотрофность этих
к у л ь т у р путем о п р ы с к и в а н и я семян г о р м о н а л ь н ы м и п р е п а р а ­
т а м и , и з г о т о в л я е м ы м и из чистых к у л ь т у р эндофитов (напри­
мер, Симбионтом 1 или С и м б и о н т о м 2). Д о б а в л е н и е к ним
м и к р о д о з молибдена усилит п о л у ч а е м ы й э ф ф е к т , так ж е к а к
и повторное п р и м е н е н и е такой о б р а б о т к и семян в потомстве
данной культуры.
|5
В природных условиях р о л ь бобовых растений в обога­
щении целинных почв азотом н е в е л и к а . Д а ж е в степной
зоне, р а с т и т е л ь н о с т ь которой с о з д а л а с а м ы е б о г а т ы е по со­
д е р ж а н и ю азота черноземные почвы, количество бобовых
растений не превышает, в т р а в о с т о е более 5% ( Л а в р е н е н к о
и П р о з о р о в с к и й , 1939). М н о г и е и с с л е д о в а т е л и приходили к
з а к л ю ч е н и ю , что не т о л ь к о бобовые, но и растения д р у г и х
семейств о б л а д а ю т способностью у с в а и в а т ь
атмосферный
азот. О д н а к о , поскольку они не у к а з ы в а л и на у ч а с т и е опре­
д е л е н н ы х м и к р о о р г а н и з м о в , ответственных за д а н н ы й про­
цесс, наука не п р и з н а в а л а э т о п о л о ж е н и е д о к а з а н н ы м .
X . Ш а н д е р л ь (ЗсЬапйег!, 1942) на основании точных уче­
тов б а л а н с а азота в сосудах у с т а н о в и л , что подсолнечник з а
в е г е т а ц и о н н ы й период м о ж е т ф и к с и р о в а т ь из в о з д у х а 613 мг
(66
а з о т а на сосуд, ирисы — 539, а к л е в е р и ф а с о л ь — т о л ь к о
384 и 321 мг. X . Ш а н д е р л ь с ч и т а л , что не т о л ь к о бобовые,
но и д р у г и е р а с т е н и я в симбиозе с неизвестными о р г а н и з ­
м а м и способны у с в а и в а т ь азот из в о з д у х а .
Б о л ь ш о й интерес п р е д с т а в л я е т изучение б а л а н с а а з о т а
у д л и т е л ь н о р а с т у щ и х многолетних растений в природных
условиях. Т а к , Э. Р а с с е л (1955), д и р е к т о р
Ротемстедской
опытной станции в Англии, привел д а н н ы е о н а к о п л е н и и а з о ­
та з а 20 л е т в з а л е ж и , к о т о р а я на 86% состояла из щ у ч к и
(Ое5сЬашр51а с а е з р И о з а Р . В.) при почти полном отсутствии
бобовых в т р а в о с т о е . П р и невысоком с о д е р ж а н и и извести в
почве е ж е г о д н а я п р и б а в к а а з о т а д о с т и г а л а 67 кг/га, а на
к а р б о н а т н о й почве — 103 кг/га. Н и ж е мы п о к а ж е м , что д л я
нового а з о т ф и к с и р у ю щ е г о м и к р о о р г а н и з м а р Н с р е д ы имеет
б о л ь ш о е значение. Р а с с е л отметил, что «симбиотическая фик­
с а ц и я а з о т а , в о з м о ж н о , не о г р а н и ч и в а е т с я одними т о л ь к о бо­
бовыми р а с т е н и я м и , хотя в сельском х о з я й с т в е они я в л я ю т с я
единственными в а ж н ы м и
азотфиксирующими культурами»
(с. 298). Очевидно, б о л ь ш о е з н а ч е н и е имеет д л и т е л ь н о е су­
щ е с т в о в а н и е многолетних растений на одном месте.
А. В . Соколов (1956) в з а п о в е д н о й степи установил на­
к о п л е н и е азота в слое 0—50 см черноземных почв в р а з м е р е
17,5—26,5 т/га п р и наличии т о л ь к о 5% бобовых в т р а в о с т о е .
Н а м и б ы л о установлено н а и б о л е е высокое с о д е р ж а н и е азота
в типичном сероземе: 0,2% а з о т а н а к о п и л о с ь в многолетней
о р о ш а е м о й з а л е ж и , состоящей из чистого з л а к о в о г о п о к р о в а
с бобовыми ( Г е л ь ц е р , Л а с у к о в а , 1934).
И з д а н н ы х , полученных с применением изотопа 1Ч, боль­
шой интерес п р е д с т а в л я ю т р а б о т ы Греты Стевенсон (51еуеп50п, 1959) об а з о т ф и к с а ц и и у небобовых к у л ь т у р . О н а д о к а ­
з а л а способность к а з о т ф и к с а ц и и у многих растений на бед­
ных почвах в Новой З е л а н д и и . В песчаных почвах, свобод­
ных от а з о т ф п к с и р у ю щ и х б а к т е р и й , ею н а б л ю д а л а с ь асси­
м и л я ц и я Ы у сосны, з а р а ж е н н о й микоризой, у сливы, е ж и ,
к и п р е я и других растений. Д о к а з а н н о й а з о т ф и к с а ц и е й о б л а ­
д а ю т все иебобовые р а с т е н и я , и м е ю щ и е на своих к о р н я х
к л у б е н ь к и , з а п о л н е н н ы е э н д о ф и т а м и совместно с а к т и н о м и цетами.
Б о л ь ш и н с т в о растений, способных к а з о т ф и к с а ц и и , ж и ­
вет на бедных песчаных, к а м е н и с т ы х или т о р ф я н ы х почвах.
Н е с м о т р я на многочисленность работ, п о с в я щ е н н ы х в ы я с ­
нению видового состава м и к р о о р г а н и з м о в , н а с е л я ю щ и х клу­
беньки небобовых растений, ученые е щ е не п р и ш л и к едино­
му выводу. В сводных с т а т ь я х п о этому вопросу п р и в о д я т с я
д а н н ы е о наличии в к л у б е н ь к а х с е п т и р о в а н н ы х э н д о ф и т о в ,
актиномицетов и бактерий. Более достоверными являются
р а б о т ы , а в т о р ы к о т о р ы х применили д л я изучения к л у б е н ь к о в
|5
15
67
П р е д в а р и т е л ь н ы й опыт п о в ы р а щ и в а н и ю проростков м а т ь и-мачехи в водной к у л ь т у р е с питательной смесью Г е л ь р и г е л я
п р и р а з л и ч н о м с о д е р ж а н и и а з о т а п о к а з а л , что л у ч ш е всего
э т о сильно м и к о т р о ф н о е р а с т е н и е растет у ж е при 0,1% а з о т а
в смеси, о б е с п е ч и в а я с е б я а т м о с ф е р н ы м а з о т о м , тогда к а к
у в е л и ч е н и е д о з ы а з о т а д о н о р м а л ь н о й д л я т а к и х растений,
68
к а к пшеница и л и р о ж ь , я в л я е т с я гибельным д л я м а т ь - и - м а ­
чехи.
О б с т о я т е л ь н ы й вегетационный опыт, п о с т а в л е н н ы й в н а ­
шей л а б о р а т о р и и в п о л у л и т р о в ы х сосудах с с и л и к а г е л е м ,
с несомненностью п о д т в е р д и л способность к а з о т ф и к с а ц и и
сильно микотрофного растения мать-и-мачехи. Опыт прове­
ден в д в у к р а т н о й повторности по с л е д у ю щ е й схеме: 1 — кон­
т р о л ь — п и т а т е л ь н а я среда б е з а з о т а ; 2 — п и т а т е л ь н а я сре­
да-)-1,4 мг а з о т а . В к а ж д ы й сосуд в ы с а ж и в а л и по 4 проростка
с з а ч а т к а м и листьев, которые в общей с л о ж н о с т и с о д е р ж а л и
11,0 мг а з о т а . Ч е р е з 2 мес в н а д з е м н о й части и корнях р а с ­
тений, о с в о б о ж д е н н ы х от с и л и к а г е л я , б ы л о определено содер­
ж а н и е азота ( т а б л . 4 ) .
Таблица 4
Сухая масса, г
мг на
сосуд
в
листьях,
%
в кор­
нях, %
Без азота
(контроль):
1-я повтор­
ность
2-я повтор­
ность
1,4 мг азота
2,87
0,91
1,009
0,805
36,3
25,4
2,74
3,60
0,84
1.17
0,924
0,916
0,820
0,733
32,3
41,6
21,3
29,2
корней
Вариант
опыта
Содержание азота
Азотфнксация
за вычетом азо­
та растений
и удобрений
Азотфиксации мать-и-мачехи з а 2 мес выращивания
стеблей
и
листьев
э л е к т р о н н у ю м и к р о с к о п и ю . Ж . Б е к к и н г , В . Б э р и А. Хоуинк
( В е с к ш д , Воег, Н о ш у т к , 1964) установили, ч т о в к л у б е н ь ­
к а х ольхи имеются э н д о ф и т ы в виде с е п т и р о в а н н ы х гиф и их
многочисленных в е з и к у л , к а к з а п о л н е н н ы х ц и т о п л а з м о й , т а к
и л и ш е н н ы х се, и а к т и н о м и ц е т ы .
В последние годы (1980—1982) группа авторов, в о з г л а в ­
л я е м а я И . Н. Андреевой (Андреева и др., 1980), и з у ч а ю щ а я
в э л е к т р о н н о м микроскопе р а з в и т и е э н д о ф и т о в в корнях об­
лепихи, п ы т а е т с я д о к а з а т ь , что ф и к с а ц и я азота осуществляет­
с я в е з и к у л а м и , поскольку о н а с л а б о п р о я в л я е т с я в м и ц е л я р ной стадии р а з в и т и я э н д о ф и т а и з н а ч и т е л ь н о у в е л и ч и в а е т с я
в период п о я в л е н и я в е з и к у л . С о в е р ш е н н о очевидно, что э т о
совпадение с в я з а н о с о б щ и м состоянием р а з в и т и я э н д о ф и т а ,
а не со способностью в е з и к у л к а з о т ф и к с а ц и и , которые я в ­
л я ю т с я не с а м о с т о я т е л ь н ы м и о р г а н а м и , а р а с ш и р е н н о й частью
г и ф а гриба, с л у ж а щ е й д л я н а к о п л е н и я продуктов его син­
теза белковой п р и р о д ы . Н е п р а в и л ь н ы м в с т а т ь я х у к а з а н н ы х
а в т о р о в я в л я е т с я о п р е д е л е н и е симбионтов к а к « э н д о ф и т - а к т и номицет», тогда к а к э т о д в а р а з н ы х о р г а н и з м а , один из к о ­
т о р ы х — а к т и н о м и ц е т — в ы д е л я е т с я всеми к а к чистая куль­
т у р а , а другой — э н д о ф и т — только при наличии г о р м о н а л ь ­
ных веществ в питательной среде ( Г е л ь ц е р , Кузнецова, 1977).
Первичный
почвообразовательный
процесс на с в е ж и х
глинистых о т л о ж е н и я х н а ч и н а е т с я с р а з в и т и я сильно мико­
трофной мать-и-мачехи ( Т и з з П а ^ о ГагГага Ь . ) , к которой обыч­
но через н е с к о л ь к о л е т присоединяется пырей (ТгШсигп гер е п з Ь . ) . ПрохЪдит д л и т е л ь н ы й период н а к о п л е н и я азота и
з о л ь н ы х э л е м е н т о в в поверхностном горизонте почвы до 'появ­
л е н и я в т р а в о с т о е ползучего к л е в е р а ( Т п Г о Н и т герепз Ь.)
ИЛИ д р у г и х бобовых, к о т о р ы е очень т р е б о в а т е л ь н ы к усло­
в и я м среды. И з у ч е н и е д и н а м и к и н а к о п л е н и я азота в глине,
в з я т о й из глубокой ш а х т ы метро и з а р о с ш е й в п е р в ы е годы
мать-и-мачехой, а з а т е м пыреем, п о к а з а л о , что з а 16 лет верх­
ний горизонт этой глины п р е в р а т и л с я в темноцветную д е р н о ­
вую почву. П е р в о н а ч а л ь н о е с о д е р ж а н и е в глине азота 0,010%,
а после у к а з а н н о г о срока о н о с о с т а в и л о в слое 0—5 см
0,093%, в слое 6—25 см — 0,049, 30—35 см — 0,019%. Это
н а к о п л е н и е азота п р о и з о ш л о б е з всякого участия бобовых в
т р а в о с т о е и при н е з н а ч и т е л ь н о м количестве а з о т о б а к т е р а в
в е р х н е м горизонте — 10—20% комочков о б р а с т а н и я на г е левых пластинках.
П р и м е ч а н и е . В посадочном
среднем на сосуд 11,0 мг.
материале
содержался
азот в.
Н а и б о л ь ш а я а з о т ф н к с а ц и я (29,2 мг на сосуд) н а б л ю д а ­
л а с ь при д о б а в л е н и и в п и т а т е л ь н у ю среду всего 1,4 мг а з о т а .
В ы с о к а я м и к о т р о ф н о с т ь корней у мать-и-мачехи б ы л а уста­
новлена и в в а р и а н т е б е з а з о т а .
К а к будет п о к а з а н о н и ж е , способность мать-и-мачехи к
а з о т ф и к с а ц и и п о д т в е р д и л а с ь т а к ж е в д л и т е л ь н ы х опытах в
л и з и м е т р а х . И м е н н о б л а г о д а р я данной способности э т о р а с ­
тение поселяется первым к а к на бедных а л л ю в и а л ь н ы х пес­
к а х , т а к и на глинистых м а т е р и н с к и х породах.
Ч т о б ы д о к а з а т ь а з о т ф и к с и р у ю щ у ю способность сильно ми­
к о т р о ф н ы х растений, с л е д о в а л о установить ее н а л и ч и е у чис­
тых к у л ь т у р эндофитов. И з у ч е н и ю а з о т ф и к с и р у ю щ е й способ­
ности в ы д е л е н н ы х чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в п р е д ш е с т в о в а л
69
Таблица 5
длительный подбор питательных сред и условий их культиви­
рования, необходимых д л я выявления продуктивности этого
процесса. Обильный рост мицелия эндофитов в питательных
средах можно получить при добавлении к синтетической среде
с сахаром вытяжек из растений, пивного сусла или кукуруз­
ного экстракта, но в этих случаях, т. е. при хорошем азотном
питании, эндофиты не фиксируют азота, что характерно д л я
всех азотфиксирующих микроорганизмов. Способность эндо­
фитов фиксировать азот проявляется при минимальном коли­
честве минерального азота или азота аминокислот в среде
(0,1 м г / л ) , что определяет длительный период роста грибов
(20—30 дней) д л я н а р а щ и в а н и я большой массы мицелия. Е щ е
медленнее растут эндофиты в питательной среде, без азота.
Понадобилось 2—3 мес д л я получения хорошо развитого
мицелия у мать-и-мачехи, который фиксировал за 72 д н я
0,6 мг азота, а за 118 и 127 дней — 3,2 и 4,7 мг. Эндофит из
ирисов за 118 и 123 д н я в среде без азота фиксировал 2,5
и 3,0 мг азота.
Установив, что эндофиты используют д л я азотфиксации
больше сахара, чем с в о б о д н о . ж и в у щ и е бактерии, мы умень­
шили аэрацию путем их культивирования в широких пробир­
к а х при слое жидкости 10 см и замены минерального азота
аспарагином или нуклеинатом натрия из расчета 5 мг на литр
питательной среды № 22 с р Н 5,8—6,6. В широкой пробир­
ке 50 мл питательной среды з а р а ж а л и небольшим количест­
вом мицелия эндофита. В начале опыта ежедневно взбалты­
вали пробирки д л я получения большого количества отрезков
гиф. З а т е м их помещали на 30 дней в термостат при темпе­
ратуре 24—28° и доступе воздуха. П о с л е этого срока 5 мл
среды брали д л я определения сахара по Бертрану, а 45 мл —
для определения азота мицелия по Кьельдалю с примене­
нием перекиси водорода. Титрование проводилось с 0,01 н.
растворами серной кислоты и щелочи. Б ы л о осуществлено
около 500 определений содержания азота. Отмечено, что чис­
тые культуры эндофитов зимой фиксируют немного меньше
азота, чем весной и летом.
Чтобы избежать изменения культуры эндофитов при дли­
тельной их адаптации к лабораторным питательным средам,
мы выделяли новые чистые культуры д л я определения их спо­
собности к азотфиксации. Особое внимание обращалось на
отсутствие загрязнения лабораторного воздуха аммиаком. При
протягивании воздуха через титрованную кислоту в течение
нескольких дней не было обнаружено его наличия.
Полученные данные по азотфиксации чистых культур эндо­
фитов приведены в т а б л . 5.
Многие авторы отмечают, что развитие эндофитов в кор­
нях растений не зависит от степени кислотности почвы, но
70
Азотфнксация чистых культур эндофитов
Азотфиксации за 30 дней, мг
Растение, из кото
рого выделен эндо­
фит
на 50 мл среды
Кукуруза
Алоэ
Томаты
Бобы
Ирисы
Вереск
Дуб
Ежа
Черника
Смородина черная
Любка
Клевер
Пшеница
Гречиха
Смородина золо­
тистая
Пырей
Ольха
Количество
опытов
на 1 г сахара
0,38—0,46
0,28—0,51
0,20—0,44
0,25—0,54
0,50—0,57
0,32-0,73
0,27—0,50
0,31-0,56
0,44—0,48
0,37—0.63
0,36—0,64
0,33-0,60
0,42—0,49
0,36-0,37
3.4— 4,1
2,7—8,4
2,9-6,7
2.7-9,1
4.3— 10,8
5,2-11,4
4 . 5 - 15.4
4.4— 13,6
4.5— 14,7
6,1-13,6
4.6— 18,5
6.6— 15,0
4,9-14,0
6 . 7 - 17,8
3
11
8
5
10
7
16
6
7
16
11
6
6
5
0,43-0,46
0,37—0,51
(0,45-0,50
4,9-20,8
11,7-25,2
11,4-23,8
5
4
3
*тп Р Ш Р не доказывает, что условия среды не влияют на а к ; ? в н ^ « ж й в е д е я ^ л ь н ^ в . При с п е ц н . - ь н « и з ^ н н н
влияния кислотности питательной среды ^ ' Д О ф и к с а ц и ю
эндофитов мы получили интересные результаты (табл. о ) .
а
т
Таблица 6
Азотфнксация чистых культур эндофитов (мг на 1 г сахара) при разных
значениях р п среды
рН в конце опыта
Растение, из которого
выделен эндофит
Томаты
Дуб
.
Липа
Вереск .
Пшеница
Кукуруза
Яблоня
Ирисы
Клевер
Ольха
чен
6,4
5,5
4,0
4,1
4,1
5,3
5,8
5,9
6,9
8,3
8,5
5.5
3,0
3,0
6,0
2,1
2,6
3,0
2,3
3,8
4,5
1.3
1.1
1.6
1.5
0,9
1.0
1,7
1.6
1.8
1.8
Наиболее значительно снизилась азотфнксация при увели-ии кислотности среды с р Н 6,4 д о р Н 5,5 у эндофитов.
71
в ы д е л е н н ы х из пшеницы, к у к у р у з ы , ирисов, ольхи, в то ж е
в р е м я эндофит из вереска не р е а г и р о в а л на повышение кислот­
ности. П р и подкислении д о р Н 4,5 у всех э н д о ф и т о в значи­
тельно снизилась способность к а з о т ф и к с а ц и и , что м о ж е т слу­
ж и т ь объяснением более низкого с о д е р ж а н и я азота в зоне
кислых подзолистых почв, чем в к а р б о н а т н ы х ч е р н о з е м а х .
К а к видно из т а б л . 6, а б с о л ю т н а я а з о т ф н к с а ц и я э н д о ф и ­
тов, т а к ж е к а к и относительная (на 1 г использованного
с а х а р а ) , довольно з н а ч и т е л ь н а . Ч и с т ы е культуры э н д о ф и т о в ,
в ы д е л е н н ы е из к л у б е н ь к о в бобовых растений, не о б л а д а л и
повышенной способностью к а з о т ф и к с а ц и и по сравнению с
э н д о ф и т а м и из корней этих растений. П о с к о л ь к у в к л у б е н ь ­
к а х бобовых растений имеется д в а м и к р о о р г а н и з м а , о б л а д а ­
ющих способностью к а з о т ф и к с а ц и и — к л у б е н ь к о в а я б а к т е ­
рия и эндофит, мы с д е л а л и попытку в ы р а щ и в а т ь их в л а б о ­
р а т о р н ы х питательных средах совместно, что нам не у д а л о с ь .
Б ы с т р о е подкисление питательной среды было н е б л а г о п р и я т ­
но к а к д л я э н д о ф и т а , т а к и д л я бактерий. Очевидно, их сов­
местное существование в клубеньке обеспечено н е й т р а л и з а ­
цией избыточной кислотности.
Установление а з о т ф и к с и р у ю щ е й способности э н д о ф и т о в в
п и т а т е л ь н ы х средах при м и н и м а л ь н о й д о з е азота е щ е не д а е т
п р а в а с уверенностью у т в е р ж д а т ь , что они могут о с у щ е с т в л я т ь
этот процесс в природных условиях, хотя э н д о ф и т ы к а к симб и о т р о ф н ы е о р г а н и з м ы более н а д е ж н о обеспечены энергети­
ческим м а т е р и а л о м в природных условиях, чем с в о б о д н о ж и в у щ и е а з о т ф и к с и р у ю щ и е бактерии. Все ж е д л я д о к а з а т е л ь ­
ства их участия в о б о г а щ е н и и растений и 'почвы азотом н у ж ­
но было установить, что сильно микотрофные растения фик­
сируют б о л ь ш е а з о т а , чем с л а б о м и к о т р о ф н ы е .
Д л я изучения этого вопроса были с о з д а н ы на т е р р и т о р и и
В И У А А бетонные л и з и м е т р ы без дна р а з м е р о м 0,5 м , к о т о ­
рые были з а п о л н е н ы на глубину 80 см с л а б о с о р т и р о в а н н о й
глиной, взятой с глубины 3 м, н и ж е которой н а х о д и л а с ь мест­
н а я глинистая м а т е р и н с к а я порода. М а т е р и а л ы подробного
химического и микробиологического
исследования состава
глины после 3 и 7 лет проведения этого опыта у ж е опублико­
в а н ы в наших р а б о т а х (Гельцер, 1956, 19636). З д е с ь м ы
с о о б щ а е м д а н н ы е за 10 лет.
И з опытов в л и з и м е т р а х а к а д е м и к а В. Р . В и л ь я м с а б ы л о
известно, что рост растений на материнской породе очень
з а д е р ж и в а е т с я из-за недостатка зольных элементов и а з о т а .
В н а ш е м опыте было внесено перед посевом в к а ж д ы й лизи­
метр по 2 г Р 0 в виде К ' Н Р 0 , 1,5 г азота с ЮМ0 , м и к р о ­
э л е м е н т ы с б о р о м а г н и е в ы м и у д о б р е н и я м и и по 100 г С а О .
Выбор подопытных растений был обусловлен степенью и х
микотрофности. В п а р у ю щ е м л и з и м е т р е незначительное на*
2
2
72
5
2
4
3
Рис. 24. Чистая культура э н д о ­
фитов из корней ирисов. Вези­
кулярные вздутия
окрашены
анилин-бляу
копление азота с л а г а л о с ь из азота о с а д к о в , поливных вод,,
удобрений и а з о т ф и к с а ц и и водорослей. П о м и м о у к а з а н н о г о
л и з и м е т р а , имелись л и з и м е т р ы , в которых е ж е г о д н о высева­
лись с л а б о м и к о т р о ф н ы е однолетние зерновые и бобовые
к у л ь т у р ы , сильно м и к о т р о ф н ы е ирисы, многолетние з л а к и и
б о б о в о - з л а к о в ы е т р а в о с м е с и . Во второй серии, к р о м е отме­
ченных, были л и з и м е т р ы с сильно м и к о т р о ф н ы м и многолет­
ними р а с т е н и я м и — мать-и-мачехой, пыреем, л ю б к о й .
В к л ю ч е н и е ирисов в опыт о п р е д е л я л о с ь и м е ю щ и м и с я д а н ­
ными о быстром о к у л ь т у р и в а ю щ е м их действии на почву
(Ф. Ю. Гельцер, 1955, 1960) и очень высокой степени мико­
трофности их корней (рис. 24). В п е р в ы е X . Ш а н д е р л ь
(5сЬап(1ег1, 1942) установил, что ирисы в сосуде н а к о п и л и
539 мг а з о т а , а клевер в тех ж е у с л о в и я х — 384 мг.
Изучение мать-и-мачехи п р е д с т а в л я л о интерес, поскольку
э т о растение обеспечивает первичный п о ч в о о б р а з о в а т е л ь н ы й
процесс на глинистых о б н а ж е н и я х или песчаных а л л ю в и а л ь ­
ных наносах. Н е с м о т р я на свою способность к а з о т ф и к с а ц и и ,
бобовые растения никогда не п о с е л я ю т с я п е р в ы м и на бедных
с у б с т р а т а х . В п р о т и в о п о л о ж н о с т ь бобовым мать-и-мачеха не
в ы д е р ж и в а е т субстратов, о б о г а щ е н н ы х м и н е р а л ь н ы м и с о л я м и
и л е р е г н о е м , и ее нельзя в ы р а щ и в а т ь на м а т е р и н с к и х поро­
д а х более 4—6 лет.
В т а б л . 7 д а н о н а к о п л е н и е азота в глине л и з и м е т р о в под
в л и я н и е м роста сильно и с л а б о микотрофных растений.
С л а б о м и к о т р о ф н ы е однолетние з е р н о в ы е к у л ь т у р ы д а ж е
при наличии д в у х л е т н е г о к у л ь т и в и р о в а н и я однолетних бобо­
вых — вики и гороха — н е з н а ч и т е л ь н о обогатили глину а з о ­
том, тогда к а к сильно м и к о т р о ф н ы е многолетние з л а к и , ири­
сы и мать-и-мачеха способствовали з н а ч и т е л ь н о м у увеличе­
нию азота в почве. П р е и м у щ е с т в о остается за многолетней
бобово-злакововой смесью, к о т о р а я в 3 и 5 р а з повысила
с о д е р ж а н и е азота в глине. Б а л а н с этого э л е м е н т а п р и в е д е н
в т а б л . 8.
73
Таблица 7
Общее содержание азота и перегноя в лизиметрах в горизонте
0—15 см
Содер­
Содер­
жание
жание
перегноя
азота
3
через 10
через
6 лет 10 лет
года
10 лет, г лет, г
Содержание азота, %, через
Вариант опыта
Таблица 8
Баланс азота (г) в лизиметрах з а 10 лет
Содержание
азота
Микотроф­
ность,
балл
Глина д о
Лизиметр
ний
Зерновые
бобовые
опыта
без расте­
0,011
15,4
56,0
0,017
0,027
37,8
60,3
0,015
0,018
0,029
40,6
679,0
Ирисы
0,023 0,029 0,039
Земляника (3 года),
многолетние тра­
вы (7 лет)
0,018 0,031 0,048
Многолетняя бобово-злаковая траво­
смесь
0,017 0,036 0,057
54,6
1137,0
'—
Зерновые —
1—2, бобо­
вые — 3
—
67,2
1316,0
5
79,8
1467.0
5
Вторая серия лизиметров
Глина д о опыта
Лизиметр без расте­
ний (9 лет)
Зерновые (7 лет),
бобовые (2 года)
Пырей (8 лет)
Мать-и-мачеха
(6 лет)
0,017
в рас­
тениях
О са н я
за
опыт
за
1 год
•
16,6
350,7
Глина д о опыта . . .
Лизиметр без растений
Зерновые (8 лет), бобо­
вые (2 года) . . . .
Ирисы
Земляника (3 года), мно­
голетние травы (7 лет)
Многолетняя бобово-злаковая травосмесь
г—
—
36,3
20,9
2,09
40,6
54,6
18,3
2,0
63,4
51,3
38,0
35,9
3,80
• 3,59
67,2
2,4
68,5
53,1
5,31
79,8
33,4
111,2
95,8
9,58
—
'—
15,4
37,8
— .
—
, -
вторая серия лизиметров
—
—
—
0,019
26,6
986,9
—
—
0,023
32,3
989,7
—
—
0,024
34,6
1042,2
—
Зерновые —
1, бобо­
вые — 3
5
—
—
0,024
35,5
1493,8
5
Н а г л я д н ы м подтверждением полученных в этом опыте (в
первой серии) данных служит фотография, п о к а з ы в а ю щ а я
рост проса на тючвах лизиметров разных вариантов на седь­
мой год (рис. 25). В лизиметре без растений урожай сухой
зеленой массы проса был предельно низким — 8,9 г. Л у ч ш е
выросло просо в лизиметре с однолетними культурами и
ирисами — 27,9 и 30,4 г. Значительно увеличилась зеленая
масса проса после 6 л е т возделывания многолетних злаков
и бобово-злаковой травосмеси — соответственно 98,4 и 112,5 г.
Опыт убедительно показывает, что сильно микотрофные
многолетние злаки о б л а д а ю т значительной способностью к
азотфиксации, т а к к а к иначе они не смогли бы способство­
в а т ь заметному накоплению перегноя, достаточному д л я
создания почти такой ж е зеленой массы проса, которая была
74
в поч­
ве 0—
15 см
Прибыль азота
за вычетом перво­
начального коли­
чества
Первая серия лизиметров
0,016
(8 лет),
(2 года)
4
т
Вариант опыта
Первая серия лизиметров
о 5
« X
СЧ %
2О
о о
Глина д о опыта . . .
Лизиметр без растений
(9 лет)
Зерновые (7 лет), бобо­
вые (2 года)
. . .
Пырей (8 лет)
Мать-и-мачеха (6 лет)
|16,61
—
28,11
—
23,11
11,50
1,27
32,37
34,65
35,50
7,84
5,31
40,22
39,96
35,50
23,60
23,35
18,88
2,62
2,92
3,14
—
—
многолетней бобополучена по лучшему предшественнику
во-злаковой травосмеси.
Ирисы и однолетние сельскохозяйственные культуры з а
6 л е т т а к ж е заметно повысили плодородие глины по срав­
нению с его уровнем в контрольном лизиметре, где глина
так и не приобрела основного свойства почвы — ее плодо­
родия.
Результаты изучения азотфиксации чистых культур эндо­
фитов в лабораторных условиях, подкрепленные данными о
накоплении азота и перегноя под влиянием роста сильно
микотрофных растений в лизиметрах на материнской породе,
находят полное подтверждение при исследовании природных
почвообразовательных процессов. В природных условиях мак­
симальное количество перегнойных веществ и азота накап­
ливается в почвах на богатых фосфором карбонатных мате­
ринских породах, что обеспечивает хороший рост многолет­
ней травянистой формации с хорошо развитой корневой си­
стемой. П. А. Костычев (1886) подчеркнул, что развитие
гумозного слоя черноземов определяется глубиной проникно­
вения корневых систем травянистых растений. П о данным
75
б а к т е р и и — э н д о ф и т ы — и симбиоз у небобовых р а с т е н и й с
х о р о ш о р а з в и т о й микоризой и к л у б е н ь к а м и на к о р н я х обеспе­
чивают значительную азотфиксацию в природных условиях.
4. С т и м у л и р у ю щ е е в л и я н и е э н д о ф и т о в на а з о т ф и к с а ц и ю
клубеньковых бактерий определяет эффективность обработки
семян б о б о в ы х к у л ь т у р перед посевом ростовыми п р е п а р а ­
т а м и ( т а к и м и , к а к с и м б и о н т ы ) , и з г о т о в л е н н ы м и из чистых
культур эндофитов.
5. В д л и т е л ь н ы х о п ы т а х в л и з и м е т р а х б ы л о у с т а н о в л е н о ,
что сильно м и к о т р о ф н ы е р а с т е н и я н а к а п л и в а ю т в м а т е р и н ­
ской породе б о л ь ш е азота и перегноя, чем с л а б о м и к о т р о ф ­
ные.
6. О б о с н о в а н и е б о л ь ш о г о з н а ч е н и я а з о т ф и к с а ц и и эндо­
ф и т о в д л я н а к о п л е н и я а з о т а в почве з а с т а в л я е т о б р а т и т ь
особое в н и м а н и е на с о з д а н и е о п т и м а л ь н ы х условий их р а з ­
вития в к о р н я х в о з д е л ы в а е м ы х к у л ь т у р .
Рис. 25.
Рост проса на почвах с различным плодоро­
дием в лизиметрах:
слева
направо — по пару; после однолетних культур;
после ирисов; после многолетних злаков; после много­
летних травосмесей
Н . И . Б о л о т и н о й (1947), в метровом слое д е г р а д и р о в а н н ы х
в ы щ е л о ч е н н ы х и о б ы к н о в е н н ы х ч е р н о з е м о в в р а с ч е т е на 1 га
с о д е р ж и т с я от 21 д о 37 т а з о т а , а в м о щ н ы х ч е р н о з е м а х —
31—43 т/га.
В основном н а к о п л е н и е а з о т а в почвах степей, прерий
и л у г о в с в я з а н о с х о р о ш о в ы р а ж е н н о й м и к о т р о ф н о с т ь ю мно­
голетней т р а в я н и с т о й р а с т и т е л ь н о с т и . П о д а н н ы м Н . М . Б а зилевич (1955), е ж е г о д н ы й о п а д т а к о й р а с т и т е л ь н о с т и содер­
ж и т от 94 д о 193 кг а з о т а на 1 га.
Выводы
1. Ч и с т ы е к у л ь т у р ы э н д о ф и т о в , в ы д е л е н н ы е из к о р н е й
р а з л и ч н ы х растений, о б л а д а ю т з н а ч и т е л ь н о й способностью
к а з о т ф и к с а ц и и . В л а б о р а т о р н ы х у с л о в и я х за 30 дней опыта
они ф и к с и р у ю т от 3,7 до 25,2 мг а з о т а на 1 г с а х а р а . В при­
р о д н ы х у с л о в и я х с и м б и о н т н ы е г р и б ы многолетних
расте­
ний могут н а к о п и т ь б о л ь ш о е количество а з о т а в почве при
условии н е й т р а л ь н о й р е а к ц и и среды о б и т а н и я .
2. У с т а н о в л е н н о е н а м и в х о р о ш о р а з в и т ы х к л у б е н ь к а х
всех бобовых к у л ь т у р присутствие э н д о ф и т о в п о д т в е р ж д а е т
их участие в процессе а з о т ф и к с а ц и и этих растений.
3. Тройной симбиоз у бобовых — р а с т е н и е — к л у б е н ь к о в ы е
76
77
4. УЧАСТИЕ СИМБИОНТНЫХ ГРИБОВ
В СИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИИ
Н а м предстоит коротко рассмотреть основные проблемы
взаимодействия между растениями и симбионтными грибами,
р а з р а б о т к а которых в дальнейшем д о л ж н а получить свое
развитие в биохимических институтах, оснащенных современ­
ной аппаратурой, с использованием методов исследования
продуктов синтеза эндофитов. Н а ш а з а д а ч а заключается
только в том, чтобы д о к а з а т ь правильность утверждения о
значительном участии эндофитов в синтетической деятельно­
сти растений, которым до сих пор неправильно приписывается
автотрофность существования. Только некоторые физиологи
отмечают зависимость основного процесса растений — фото­
синтеза — от ростовых веществ, происхождение которых еще
до недавнего времени не было известно. Так, Н. Г. Холод­
ный и А. Г. Горбовский (1939) установили, что введение в
зеленый ассимилирующий лист слабых растворов гетероауксина способно резко усилить его фотосинтез. «Таким обра­
зом, — писал Н. Г. Холодный (1939, с. 255), — и эта в а ж ­
нейшая функция растительного организма оказывается, повидимому, связанной с наличием в клетке фитогормонов».
Б. А. Рубин (1961, с. 138) в главе о фотосинтезе «Курса
физиологии растений» отметил, что «исключительно большое
влияние оказывают на ход фотосинтеза биологические (внут­
ренние) особенности растений, которыми определяется харак­
тер реагирования организма на внешнее воздействие». П о
нашим представлениям, таким фактором может быть только
степень микотрофности растений.
Общим положением, определяющим взаимозависимость
растений и- симбионтных грибов, служит использование по­
следними избытка
продуктов фотосинтеза,
достигающих
корневых систем, т а к к а к основная синтетическая деятель­
ность эндофитов осуществляется в корнях, поскольку л и ш ь
здесь у них образуются специальные органы д л я накопления
продуктов
синтеза — везикулы и арбускулы. Последние
отсутствуют в мицелии грибов в надземных частях растений,
78
Взамен углеводов эндофиты в о з в р а щ а ю т растению более
с л о ж н ы е а з о т с о д е р ж а щ и е вещества.
Впервые такие продукты синтеза симбионтных грибов
растений, к а к гормональные вещества, аминокислоты, фер­
менты, витамины, липиды и цветные пигменты, были обна­
ружены в пасоке корней Д . А. Сабининым (1949).' В даль*
нейшем их наличие было установлено нами в ' л а б о р а т о р н ы х
колбах с чистыми культурами эндофитов,- выделенными и з
корней многочисленных растений (Гельцер, Коваль, Сапро­
нова 1965; Гельцер, Кузнецова 1977).
Гормональные
в е щ е с т в а . В подробном
обзоре
литературы, посвященной исследованиям ростовых гормонов,
Н, Г. Холодный '(1939) отмечал, что, несмотря на огромный
труд, затраченный на изучение фитогормолов и их значения
в жизни растений, э т а отрасль знаний все еще находится в
начальной стадии развития, о чем свидетельствует о б и л и е
разнообразных, иногда противоречивых гипотез. Вместе с тем
Н. Г. Холодный 'предугадал скорое развитие науки о фитогормонах, которые при ничтожно малых количествах обла­
д а ю т исключительной физиологической и биохимической а к ­
тивностью. В своем труде он критически рассмотрел многие
аспекты проблемы: участие гор-монов в клеточных, делениях,
в процессах роста, тропизмах, ранениях растений и цвете­
нии, — отразив тем самым всю их значимость в жизни
к а ж д о г о растения.
Наиболее в а ж н ы х выводом Н. Г. Холодного
(1939)
является его заключение о регулирующем влиянии гормонов
роста на ферментативную деятельность растений, от которой
зависит характер образования
различных
органических
соединений.
О к о л о 80 лет ученые не могли установить места образо­
вания гормональных веществ в растениях, так к а к при гос­
подствующем в науке представлении об автотрофности рас­
тительного мира их искали в' надземных частях растений,
не учитывая необходимости з а т р а т энергии на их синтез.
Длительное время признавалось правильным представление
об их возникновении в точках роста, где они впервые были
обнаружены (\Уеп{, 1928), однако, позднее исследователями
было установлено наличие гормонов во всех частях растений.
Мы находим у В. И. Кефели <(1978, с. 983) следующее выска­
зывание по этому поводу: «Несмотря на то, что в высшем
растении отсутствуют специализированные органы, ответ­
ственные за образование и транспорт гормонов, определен­
ная тканевая и органная приуроченность в биогенезе этих
веществ существует». Этот автор считал, что д л я апикальной
меристемы стебля х а р а к т е р н а высокая концентрация аукси79
н о в , д л я корней — цитокининов и абсцизовой кислоты, д л я
листьев — гиббереллинов.
Полученные нами д а н н ы е об образовании гормональных
веществ в корнях растений с участием эндофитов, о б л а д а ю ­
щих д л я этого 'процесса нужной энергией, находятся в соот­
ветствии с данными о б их синтезе гименомицетами, образу­
ющими эктотрофную микоризу ( О а ^ и з , В 1 и г т а п п , 1943). М ы
использовали в ы т я ж к и из гименомицетов д л я получения пер­
вых чистых культур эндофитов, которые без воздействия гор­
мональных веществ в питательных средах не прорастают
из корней.
О б л а д а я высокой проницаемостью, гормональные вещест­
ва достигают точек роста надземных частей растений, стиму­
лируя деление и рост их клеток на любом расстоянии от
места их синтеза в корнях. Однородность ростовых препара­
тов, полученных в стерильных питательных средах путем
пересевов частиц мицелия чистой культуры эндофита, обес­
печивает стандартность их действия на протяжении многих
лет, чего трудно достигнуть при изготовлении препаратов
ростовых веществ из растущих в лесу грибов. Н е случайно
экто-эндотрофной микоризой о б л а д а ю т только такие мощные
породы деревьев, к а к береза, сосна, дуб, ель, -пальмы и д р . ,
которые н у ж д а ю т с я в объединенных усилиях двух видов
грибов д л я обеспечения ростовыми веществами в течение
всей ж и з н и .
Широко применяемый на практике ростовой п р е п а р а т —
индолилуксусную кислоту ( И У К ) — получают путем при­
менения ацетатных в ы т я ж е к из семян некоторых сортов к у ­
курузы и последующего ряда обработок. Н а м и были изготов­
лены ростовые препараты из различных чистых культур э н ­
дофитов и н а з в а л и мы их симбионтами, поскольку продуцен­
тами таких препаратов являются симбионтные грибы расте­
ний. Д л я получения п р е п а р а т а Симбионт 1 использовался
эндофит, выделенный из корней ж е н ь ш е н я (Гельцер, 1973а, б ) ,
д л я Симбионта 2 — эндофит из облепихи (Гельцер, Игнатьев,
1982). В отличие от И У К , которая обычно используется в
небольших разведениях — в 5—10 р а з , препараты Симбионт
нужно разводить в 10 000 и более р а з , что о п р а в д ы в а е т их
название — гормональные препараты. З а м а ч и в а н и е черен­
ков в п р е п а р а т е И У К рекомендуется производить на 8—
12 ч (Турецкая, 1947), а с препаратом Симбионт не более
чем на 30 мин после 10 000 разведения (рис. 26).
П е р е д высевом семена с тонкой оболочкой (например,
пшеницы, р ж и ) , клубни к а р т о ф е л я , луковицы и мелкие се­
мена огородных культур нужно опрыснуть нашими препара­
тами в указанной концентрации и подсушить, а семена с бо­
лее прочной оболочкой (у риса, гречихи, огурца, подсолнеч80
Рис. 26. Влияние разных концентраций препарата Симбионт 1 на рост
корней и побегов картофеля:
I—контроль;
2— обработка препаратом в разведении 0,0001, 3— в
разведении 0,00001
ника и др.) з а м а ч и в а т ь в таком ж е растворе в течение
30 мин и тоже подсушить. Д л я обработки 3—4 т посадочного
к а р т о ф е л я на 1 га потребуется 1 мл нашего препарата раз­
вести в 10 л воды. Т а к и м ж е количеством можно о б р а б о т а т ь
600 кг семян зерновых культур.
Первые препараты были изготовлены из продуктов мета­
болизма чистых культур эндофитов, выделенных из корней
овса, пшеницы, к а р т о ф е л я и многолетних сильно микотроф­
ных растений пырея и мать-и-мачехи. Все у к а з а н н ы е препа­
раты не о б л а д а л и специфичностью, и их можно было исполь­
зовать д л я обработки семян любых культур. О д н а к о , к а к
видно из т а б л . 9, где приведены результаты опыта с карто­
фелем, з а л о ж е н н о г о на песчаных почвах Новозыбковской
опытной станции ВИУАА в 6-кратной повторности, эффек­
тивность их действия обусловливалась степенью развития
грибного симбиоза того растения, из которого были получены
продуценты.
В полевом опыте с пшеницей и теми ж е п р е п а р а т а м и луч­
ший р е з у л ь т а т т а к ж е был «получен при обработке семян пре­
п а р а т о м из эндофитов мать-и-мачехи.
Многочисленные л а б о р а т о р н ы е
опыты, выполненные с
применением методов учета роста колеоптилей, измерения
длины корней при прорастании семян огурцов и пшеницы,
подтвердили наличие зависимости эффективности гормональ­
ных препаратов от степени микотрофности корней растений,
из которых б ы л выделен эндофит. Становится понятным,
6
81
Рис. 27. Чистая культура эндофита из корней женьшеня
ментов. К такому заключению мы пришли в результате ра­
боты по уточнению выводов физиологов о способности микро­
элементов увеличивать содержание в растениях биологически
активных веществ (Школьник, 1956). Так как последние
синтезируются в растениях эндофитами, нужно было уста­
новить влияние микроэлементов на микотрофность растений.
Вначале мы использовали вегетационные опыты с молибденом,
проводимые в ВИУАА В. В. Яковлевой, которая изучала при­
чину последействия молибдена на бобовых культурах. Н а м
удалось показать, что не только в год применения молиб­
дена на бобовых культурах микотрофность их корней значи­
тельно превосходила контроль, но и на следующий год при
посеве семян с обработанных вариантов развитие симбионт­
ных грибов в их корнях было заметно лучше. Следователь­
но, последействие микроэлементов определяется наследствен­
ной передачей усиленной микотрофности семян в обработан­
ных вариантах.
Действие меди (здесь и в дальнейшем
использовался
0,02% С и 5 0 ) на микотрофность к а р т о ф е л я изучалось в
мелкоделяночном опыте с 3-кратной повторностью на участке
ВИУАА по вспаханной дернине. Схема его была следующей:
1 — контроль; 2 — опрыскивание
молодой
ботвы
0,02%
С и 5 0 , 3 — внесение в лунку куста к а р т о ф е л я 0,05 г меди +
+ опрыскивание ею ботвы. Микотрофность корней определя­
ли за лето 3 раза. Сорт картофеля Приекульский (табл. 10).
4
Таблица
Урожай картофеля (в среднем по повторностям) при обработке
посадочных клубней ростовыми препаратами
Масса клубней
Вариант опыта
Препарат из грибов пшеницы . .
Препарат из грибов мать-и-мачехи
Точность опыта
кг
%
32,0
37,2
38,4
100
116,3
120,0
9
Микотроф­
ность кор­
ней карто­
феля, балл
2
4
5
2,3%
почему для изготовления гормонального препарата широкого
действия мы избрали сильно микотрофное многолетнее лекар­
ственное растение женьшень, тонкие корни которого прони­
заны гифами симбионтного гриба с многочисленными вези­
кулами и арбускулами (рис. 27). Черный мицелий этого
эндофита около 20 лет р а з м н о ж а л с я в лаборатории без из­
менения высоких качеств препарата, что обеспечивалось
удачным составом питательной среды с минимальным содер­
жанием азота. Только недавно был вторично выделен эндо­
фит из корней женьшеня, препарат из которого незначитель­
но превосходил старый. Такой долгий срок активности ука­
зывает на длительную стабильность свойств препарата при
строгой однородности его изготовления.
Гормональные препараты, изготовляемые из эндофитов,
всегда следует применять совместно с одним из микроэле82
4
Т а б л и ц а 10
Микотрофность и продуктивность картофеля при обработке растений
микродозамн меди
Вариант опыта
Контроль
Опрыскивание ботвы медью
Медь в почву+опрыскивание ботвы медью
Средняя масса клубней Микотроф­
с 1 куста
ность в сен­
тябре, балл
.кг
%
0,53
0,88
100
167
2
3
0,96
181
5
Многократное повторение на Овощной опытной станции
ТСХА наших опытов, в которых проверялось действие микро­
элемента меди на микотрофность картофеля, не только под­
твердило устойчивость ее влияния, но и показало, что эффек­
тивность совместного применения микроэлементов и гормо­
нальных препаратов, в ы р а ж а ю щ а я с я в значительном увели­
чении продуктивности растений и их микотрофности, заметно
выше эффективности отдельных их воздействий.
Первые производственные опыты, в которых изучалось
83
препарата Симбионт 1 на урожайность различных сортов
к а р т о ф е л я . Повторность 4 — 6 - к р а т н а я . Посадку клубней про­
водили в весенние и летние сроки сева. П о д к а р т о ф е л ь вно­
сили минеральные удобрения и обеспечивали о п т и м а л ь н ы й
режим орошения.
Согласно нашей инструкции, ростовым препаратом следо­
в а л о опрыскивать клубни к а р т о ф е л я , а 0,02% С и 5 0 — мо­
лодую ботву в период полных всходов. О д н а к о у ж е после пер­
вого года работы Н . Н . Б а л а ш о в п р е д л о ж и л усилить дейст­
вие меди путем внесения ее к а к в р а з б а в л е н н ы й п р е п а р а т и з
расчета 0,02%, т а к и при о б р а б о т к е ботвы. После установ­
ления положительного действия двукратного применения ме­
ди этот прием был включен в инструкцию под названием
в а р и а н т 2 меди. В т а б л . 11 и 12 приведены д а н н ы е по уро­
жайности к а р т о ф е л я сортов Л о р х и В о л ь т м а н .
4
Таблица
Урожайность
картофеля сорта Лорх (ц/га) при обработках
Симбионт 1 и медью
Вариант опыта
и
О
СО
а>
Рис. 28. Влияние препарата на рост корней и побегов картофеля:
/ — в контроле и 2—при обработке препаратом и медью
влияние ростового п р е п а р а т а Симбионт 1 на урожайность
к а р т о ф е л я , проводились в Брянской, Вологодской, Москов­
ской, Калининской и Воронежской областях в семеноводче­
ских совхозах на п л о щ а д я х в 1 га без повторностей. Препа­
р а т р а с с ы л а л с я в совхозы с непременным условием присылки
в нашу л а б о р а т о р и ю сухих корней с контрольного и опытного
вариантов д л я изучения их микотрофности и сравнения сте­
пени микотрофности с у р о ж а й н ы м и данными.
П р и хороших условиях роста к а р т о ф е л я опрыскивание
клубней ростовым препаратом, а всходов — медью д а в а л о
значительную прибавку у р о ж а я , при э т о м всегда у м е н ь ш а л а с ь
изреженность посевов, увеличивались масса корневой систе­
мы и микотрофность, а т а к ж е количество побегов (рис. 28).
В т е х случаях, когда проводились наблюдения за болезнями
к а р т о ф е л я , исследователи у с т а н а в л и в а л и их уменьшение в
в а р и а н т а х с обработкой п р е п а р а т о м .
Особый интерес представляет шестилетняя работа, выпол­
ненная в н а ч а л е 70-х годов на орошаемых сероземах Узбе­
к и с т а н а Е. Г. Лучининой под руководством заведующего к а ­
федрой овощеводства Ташкентского сельскохозяйственного
института Н . Н . Б а л а ш о в а совместно с нами. В мелкоделяночных опытах изучалось влияние микодоз меди и ростового
84
Контроль
Медь
Симбионт 1
Симбионт 1 +
+ 2 меди
НСР
Точность опыта
05
и
о
'
с
<м
гсп
и
О)
—'
156,4
157,6
176,0
—^
и
со
г—
С
'П
си т
& си
о 2ч
ЩXю
1
11
препаратом
Прибавка
н
ц/га
%
210,7
216,5
229,4
125,5
127,3
134,5
216,0
220,0
227,9
123,8
148,8
154,2
166,4
170,0
184,4
3,6
18,0
100
102
111
242,4
11,6
1,8
140,5 195,8 229,5
20,4
5,0
4,0
3,2
0,8
0,62
163,2
17,7
3,8
194,3
27,9
116
—
—
—
—
—
—
Таблица
Урожайность картофеля сорта Вольтман (ц/га) при обработках
препаратом Симбионт 1 и медью
Вариант
опыта
Контроль
Медь
Симбионт 1
Симбионт 1 +
+ 2 меди
1969 г.
1970 г.
1971 г.
В сред­
нем за
3 года
Прибавка
ц/га
%
138,1
113,8
119,2
125,5
136,7
143,5
149,9
122,3
131,3
137,8
9,0
15,5
100
107
113
147,7
130,9
164,1
147,6
25,3
120
116,3
12
1
Можно было бы привести подобные результаты по т а к и м
сортам к а р т о ф е л я , к а к Приекульский ранний и Седов.
Использование клубней, собранных с обработанных р а с 85
тений, д л я посадки на с л е д у ю щ и й год д а л о з н а ч и т е л ь н о е
повышение урожаев по сравнению с контролем. Повторная
о б р а б о т к а клубней в потомстве п о д т в е р д и л а их способность
у л у ч ш а т ь н а с л е д с т в е н н у ю природу растений в п о с л е д у ю щ и х
п о к о л е н и я х и т е м с а м ы м с п о с о б с т в о в а т ь воспитанию более
м и к о т р о ф н ы х семян и к л у б н е й к а р т о ф е л я высокого к а ч е с т в а .
П е р в а я р е а к ц и я растений на о б р а б о т к у ростовыми препа­
р а т а м и с м и к р о э л е м е н т а м и (при о п т и м а л ь н ы х их к о н ц е н т р а ­
ц и я х ) семян и л и к л у б н е й п р о я в л я е т с я в более д р у ж н о м и
р а н н е м (на 2—4 д н я ) их п р о р а с т а н и и . П о л о ж и т е л ь н о е дейст­
вие проведенной о б р а б о т к и х о р о ш о о п р е д е л я е т с я по степени
р а з в и т и я корневой системы через месяц после п о я в л е н и я
всходов.
В т а б л . 13 приведены р е з у л ь т а т ы д е й с т в и я п р е п а р а т а СимТаблица
13
Развитие и урожай картофеля при обработке посадочных клубней
препаратом Симбионт 1 и медью
.
О
А. • ^
о Ы
Прибавка
и
Масса к
ней 1 р;
тения в
0—80 сл
л
и
Контроль
Медь
Симбионт 1
Симбионт 1 +
4-медь
Симбионт 1+
+2 меди
Число
стеблей
в куста}
шт.
Вариант
опыта
к
га
ш
Л
Р
П
о 5
§5 ^
^н
о. о
си га
х
03
о Л
ц/га
%
4,8
4.8
8,3
0,760
0,812
1,170
16,3
16,8
22,4
112,87
115,70
126,74
2,8
,13,8
100
103
112
8,8
1,360
42,2
135,70
22,8
120
9,3
1,480
30,0
176,80
63,9
156
бионт 1 га у р о ж а й , л и с т о в у ю поверхность и массу корней
к а р т о ф е л я сорта П р и е к у л ь с к и й в опыте, проведенном в Т а ш ­
к е н т с к о м с е л ь с к о х о з я й с т в е н н о м институте Е. Г. Л у ч и н и н о й
и 3 . И н о г а м о в ы м (1971). П о в т о р н о с т ь опыта 4 - к р а т н а я .
К а к видно из этой та'блицы, масса корней и л и с т о в а я
/поверхность куста к а р т о ф е л я при о б р а б о т к е клубней гормо­
н а л ь н ы м п р е п а р а т о м и медью, а з а т е м о п р ы с к и в а н и и бот­
в ы м е д ь ю удвоились, что с п о с о б с т в о в а л о повышению уро­
ж а й н о с т и на 56,6%.
Н а р я д у с п о в ы ш е н и е м у р о ж а е в к л у б н е й в опытных в а р и а н ­
т а х происходило увеличение количества побегов в кусте,
исчезновение мозаичности листьев, с н и ж е н и е п о р а ж а е м о с т и
готикой и в и р у с а м и . Д а н н ы е о повышении иммунитета расте­
ний р а с с м о т р е н ы в г л а в е 5.
П р е п а р а т С и м б и о н т 1 б ы л испытан и на з е р н о в ы х куль86
т у р а х . Т а к , в опытах, проведенных научным с о т р у д н и к о м
К у й б ы ш е в с к о г о сельскохозяйственного института А. В. Б у ш е вой на н е о р о ш а е м ы х почвах К у й б ы ш е в с к о й о б л а с т и в совхо­
з е « К о м с о м о л е ц » , в ы с е в а л и с ь я ч м е н ь сорта Одесский 36 и
пшеница сорта М и р о н о в с к а я 808. В 1981 г. в связи с засухой
(за вегетационный период в ы п а л о всего 46 мм осадков) уро­
ж а й я ч м е н я в к о н т р о л е в среднем не п р е в ы ш а л 10,6 ц / г а ,
г п р и б а в к а в опытном в а р и а н т е с о с т а в и л а всего 2,6 ц/га. Н е ­
многим л у ч ш е были успехи в 1982 г., когда п р и б а в к а у р о ж а я
я ч м е н я от применения ростового п р е п а р а т а достигла 5,58 ц/га,
а у пшеницы — 4,6 ц/га. Только в б л а г о п о л у ч н о м по о с а д к а м
1983 г. при у р о ж а е я ч м е н я в к о н т р о л е 23,6 ц/га в опытных
посевах б ы л о получено 37,2 ц / г а , т. е. п р и б а в к а с о с т а в и л а
13,6%, что с в и д е т е л ь с т в о в а л о о высокой э ф ф е к т и в н о с т и Сим­
бионта 1.
В 1983 г. А. В. Б у ш е в о й впервые б ы л применен новый
способ и с п о л ь з о в а н и я ростового п р е п а р а т а на озимой пше­
нице — о п р ы с к и в а н и е весной е е всходов с с а м о л е т а . О п ы т
п р о в о д и л с я на п л о щ а д и 99 га: по 33 га в к а ж д о м из трех
в а р и а н т о в . Н а о б р а б о т к у 8 га посевов з а т р а ч и в а л о с ь 1,2 т
в о д ы , в которую д о б а в л я л и 2,4 г сернокислой меди, 4 и 6 м л
п р е п а р а т а С и м б и о н т 1 (0,50 и 0,75 м л / г а ) . Н а д о с к а з а т ь , что
д л я обычной о б р а б о т к и семян з е р н о в ы х к у л ь т у р идет 0,33 мл
п р е п а р а т а в расчете на 1 га. В с е ф а з ы р а з в и т и я пшеницы
в о п ы т н ы х в а р и а н т а х , в к л ю ч а я созревание, проходили на 3
д н я р а н ь ш е , а п о р а ж е н н о с т ь растений к о р н е в ы м и г н и л я м и
б ы л а на 15,9% н и ж е , чем в к о н т р о л е . У р о ж а й н о с т ь пше­
ницы в к о н т р о л ь н ы х посевах с о с т а в и л а 33,8 ц / г а , а в опыт­
ных б ы л а соответственно на 14,5 и 24,9 ц / г а , или на 42,9
и 73,7%, выше ( Н С Р 1,6 ц / г а ) .
И з приведенных п р и м е р о в с очевидностью следует, ч т о
э ф ф е к т и в н о е применение ростовых п р е п а р а т о в в з е м л е д е л и и
в о з м о ж н о т о л ь к о при хороших у с л о в и я х роста растений, в
частности при орошении. М ы у ж е д а в н о о т м е ч а л и , что с по­
в ы ш е н и е м у р о ж а я в к о н т р о л е в о з р а с т а е т э ф ф е к т и в н о с т ь при­
менения ростовых п р е п а р а т о в и поэтому не следует о ж и д а т ь
з н а ч и т е л ь н о г о увеличения продуктивности растений при низ­
к о м ее уровне в контроле, а т а к ж е д а в а т ь оценку д е й с т в и я
препарата в указанных условиях.
П р и использовании ростовых п р е п а р а т о в в з а к р ы т о м грун­
т е на о г у р ц а х и т о м а т а х часто н а б л ю д а л о с ь с н и ж е н и е их э ф ­
фективности при излишней экономии н а освещении и отоп­
лении о р а н ж е р е й , в особенности в 'первый период роста р а с ­
тений ( Г е л ь ц е р , 19736).
Вторым н е б л а г о п р и я т н ы м ф а к т о р о м д л я д е я т е л ь н о с т и э н ­
д о ф и т о в я в л я е т с я применение высоких д о з м и н е р а л ь н о г о
а з о т а ( р и с . 29), от к о т о р ы х с т р а д а ю т все м и к р о о р г а н и з м ы ,
0 5
87
>
N
0
0.1 0,5 {
2
Рис. 29. Влияние разных д о з азота на рост растения
В и т а м и н ы и ф е р м е н т ы . Способность эндофитов син­
тезировать витамины подтверждается возможностью их мно­
голетнего культивирования в л а б о р а т о р н ы х питательных сре­
дах без добавок витаминов извне, что указывает на их «автотрофность» по отношению к в и т а м и н а м . Все ж е , поскольку
не исключена возможность участия витаминов в стимулирую­
щем действии 'продуктов метаболизма эндофитов, мы исполь­
зовали разработанный Е. Н. Одинцовой (1959) микробиоло­
гический метод определения их наличия в нативной жидкости
симбионтного гриба, выделенного из корней женьшеня. Тестобъектами были д р о ж ж е в ы е и мицелиальные грибки, реаги­
рующие на определенные витамины. Испытывались витамины
В В , В , В , Н. В нативной жидкости установлено наличие
у к а з а н н ы х витаминов, представляющих собой продукты син­
теза чистых культур эндофитов. Н а и б о л е е отчетливо качест­
венная реакция о б н а р у ж и л а присутствие пиридоксина (В ),.
иантотеновой кислоты ( В ) и биотина ( Н ) .
Количественно определяли только рибофлавин ( В ) в свя­
зи с его большим значением д л я жизнедеятельности растений
и участием в процессе их дыхания. Определение проводилось
на электронном флуорометре по методу, р а з р а б о т а н н о м у
К. Л . Поволоцкой с сотрудниками в Институте биохимии
АН С С С Р им. Б а х а .
В природных объектах рибофлавин встречается к а к в
прочносвязанном с белками, т а к и в свободном состоянии.
В первом случае необходимо проведение ферментативного
и кислотного гидролиза, после чего производится о с а ж д е н и е
и очистка растворов от посторонних примесей и по интенсив­
ности флуоресценции определяется количество витамина с по­
мощью шкалы гальванометра.
Д л я количественного анализа витаминов в чистых культу­
рах эндофитов мы использовали к а к мицелий гриба, так и
его нативную жидкость. Р а з д е л ь н о е определение рибофлавина
в культурах эндофитов, выделенных из корней сильно мико­
трофных растений ольхи и ирисов, установило его наличие
в обеих фракциях. Большее содержание его в нативной жид­
кости (табл. 14) у к а з ы в а е т на способность симбионтного
гриба выделять витамины во внешнюю среду и с н а б ж а т ь ими
растение в процессе их совместной жизни.
Как и в предыдущих исследованиях биологически актив­
ных веществ эндофитов, в этом опыте было установлено, что
синтез ими витаминов определяется интенсивностью мико­
трофности растений, из которых были выделены грибы.
После выявления нами сильной микотрофности у карто­
ф е л я на высокогорном стационаре АН С С С Р клубни р а з л и ч ­
ных сортов были направлены Е. А. Б у ш в Институт физиоло­
гии Грузинской академии наук д л я определения с о д е р ж а н и я
ь
3
5
б
6
о б л а д а ю щ и е способностью к азотфиксации. Сейчас стало оче­
видным, что установленное еще во времена Либиха вредное
действие на растение высоких д о з азота связано с морфоло­
гической деградацией строения симбионтных грибов в корне­
вой системе. Гифы этих грибов, питающихся готовым азотом,
значительно увеличиваются в размере, т а к ж е к а к и везику­
лы. Внутри последних мы не н а б л ю д а е м скопления продук­
тов синтеза эндофитов, что у к а з ы в а е т на нарушение их
основных функций. Отсюда следует, что при необходимости
применения больших доз азота нужно вносить его дробно,
в 2—3 срока.
Очень в а ж н о при использовании препарата соблюдать
рекомендуемые концентрации и сроки его воздействия на те
или иные объекты. В процессе испытания влияния различ­
ных концентраций препарата Симбионт 1 нами было установ­
лено, что примененный в более высокой дозировке он вместо
стимулирования о к а з ы в а е т угнетающее действие. При более
значительном сроке воздействия против оптимального т а к ж е
происходит торможение в развитии растений. Н а п р и м е р ,
обработанные семена всходят на 2—4 д н я позже, а не на
столько ж е дней раньше, к а к наблюдается при оптимальной
экспозиции обработки. Таким образом, стимулирующие пре­
п а р а т ы могут проявлять себя к а к ингибиторы. К такому ж е
выводу пришли научные сотрудники Молдавской а к а д е м и и
наук П. Н. Разумовский, Д . И. Атаманюк, М. А. З л а т о у с т
и Г. И. Якимова (1975).
Эти авторы указывают, что при расшифровке всего комп­
лекса биоса в нем о б н а р у ж е н ы витамины группы В, биологи­
чески активные липиды и азотистые соединения, к рассмотре­
нию которых мы переходим. Близкое к у к а з а н н о м у опреде­
ление биоса было дано Н. Г. Холодным (1939).
88
3
2
89
Таблица
Количество рибофлавина в чистых культурах эндофитов
(мкг на 1 л питательной среды)
Фракция
Растение, из которо­
го выделен эндофит
Ольха
Ирисы
Клевер
Ежа
Пшеница
мицелий
фильтрат
146
263
343
575
— .
—
,—•
—
*
14
Продолжи­
тельность
инкубации,
сут
всего
489
838
246
209
164
150
160
150
150
150
в них витаминов. Результаты этих исследований указывают,
что картофель, выращенный в горных условиях, можно ис­
пользовать к а к витаминный продукт (табл. 15).
Таблица
15
Содержание витаминов (мг на 100 г сырой массы) в клубнях
различных сортов картофеля в горных условиях
Сорт
Эпикур
Эльфа
Балкарский
Имандра
Советский
Варба
Эбердин
Приекульский
Аскорбино­
вая
кислота
30
30
30
33
39
54
55
61
Тиомин
1,75
1,89
4,08
1,45
2,04
2,33
3,50
2,62
Рибофлавин
0,18
0,37
0,20
0,12
0,25
0,50
0,50
0,63
Никотино­
вая
кислота
0,85
0,90
0,68
0,76
1,32
0,65
1,18
1,16
Н. Г. Холодный (1939), присоединяя витамины к группе
фитогормонов, отметил их наличие в семенах и особенно в се­
менах злаковых растений, в которых витамины группы В на­
ходятся в з а р о д ы ш е и в алейроновом слое эндосперма.
Не было необходимости в проверке способности эндофи­
тов синтезировать ферменты, поскольку жизненные процессы
их, к а к и всех мицелярных грибов, катализируются экзо- и эндоферментами. Известно, что ферменты грибов участвуют не
только в реакциях расщепления, но и реакциях синтеза ( Л и л ли, Барнетт, 1953). П р е д с т а в л я л о интерес сравнить набор
ферментов симбионтных и сапрофитных грибов, но т а к а я
большая работа выходила за пределы возможностей нашей
лаборатории.
Б. А. Рубцным с сотрудниками (1945) было установлено,
90
что при посеве сахарной свеклы в горах в районе Алма-Аты
с увеличением высоты над уровнем моря от 1000 до 2500 м
не только в 5 р а з повышается содержание сахара в плодах,
но значительно возрастает в клетках растений количество
окислительных ферментов — пероксидаз и полифенолоксидаз.
Эти ферменты обеспечивают устойчивость растений к пато­
генным агентам и кутинизацию тканей при их механических
повреждениях. Д л я нас очевидно, что повышение защитного
действия ферментов связано с увеличением микотрофности
культур на больших высотах.
Когда-то считали, что сами растения не синтезируют фер­
ментов, которые им не нужны, но после выявления участия
ферментов в процессе дыхания в науке утвердилось мнение
об их синтезе растениями. Об участии в этом процессе эндо­
фитов никто не упоминает, что, по нашему мнению, усложнило
правильное решение данного вопроса. Только в теории дыха­
ния В. И. П а л л а д и н а (1950) отмечается существование в рас­
тительной ткани посредников дыхания, названных им «дыха­
тельными хромогенами», которые при окислении превраща­
ются в пигменты. Последнее у к а з а н и е автора м о ж н о отнести
к симбионтным грибам растений, т а к к а к пигменты синте­
зируют эндофиты. Сейчас при изучении чистых культур
эндофитов можно внести ясность в сложный вопрос о дыха­
нии растений.
А м и н о к и с л о т ы . Изучение аминокислот в богатом азо­
том мицелии гриба или в его нативной жидкости представ­
ляет известные трудности из-за наличия слизистых веществ,
мешающих получению четкой хроматограммы. В связи с этим
их изучение проводилось в 50 мл спиртовой вытяжки, очи­
щенной от примесей стерильным углем, что соответствовало
150 мл нативной жидкости гриба, выделенного из корней
женьшеня. У к а з а н н а я работа проводилась в двух различных
научных учреждениях: первый р а з в 1968 г. С. М. Клуновой
в Московском педагогическом институте, второй р а з Е. Е. Колидзевой на к а ф е д р е кормления животных в Московской
сельскохозяйственной академии. Использовались разные пар­
тии гормонального препарата Симбионт 1, приготовленные из
одной и той ж е культуры симбионтного гриба. Во втором
а н а л и з е было дополнительно установлено еще 3 аминокисло­
ты: цистин, гистидин и метионин, которые не были обнару­
жены в первом анализе. Всего было выявлено 15 аминокис­
лот, синтезируемых чистыми культурами эндофитов из
женьшеня (табл. 16).
Выявление аминокислот в чистых культурах симбионтных
грибов в связи с их способностью к синтезу этих соединений
по-новому освещает одну из наиболее сложных проблем обра­
зования белковых веществ в растениях. Открыт новый путь
91
Таблица
Синтез аминокислот (мг/л) из эндофитов женьшеня
Аминокислота
Лизин
Аргинин
Аспарагиновая
кислота
Серии
Глицин
Глютаминовая
кислота
Треонин
Алании
Первый
анализ
Второй
анализ
2,02
1,72
4,74
2,64
6,69
3,82
5,19
12,14
2,90
5,26
7,11
Следы
3,64
6,21
3,91
3,84
Аминокислота
Тирозин
Валин
Фенилаланин
Лейцин с изолейцином
Метионин
Гистидин
Цистин
Первый
анализ
Второй
анализ
1.33
2,14
2,02
3,72
2,57
4,67
6,23
7,24
0,70
0,40
2,31
—
—
—
16
в р а з р а б о т к е воздействий, н а п р а в л е н н ы х на у в е л и ч е н и е к о ­
л и ч е с т в а а м и н о к и с л о т и н у ж н о г о к а ч е с т в а их состава в сель­
с к о х о з я й с т в е н н ы х р а с т е н и я х : н а к о п л е н и е р а с т и т е л ь н о г о бел­
к а м о ж н о обеспечить, с т и м у л и р у я грибной симбиоз к а к агро­
т е х н и ч е с к и м и , т а к и с е л е к ц и о н н ы м и с р е д с т в а м и , например,,
п о д б и р а я р о д и т е л ь с к и е п а р ы д л я с к р е щ и в а н и я п р и учете
н а с л е д с т в е н н о й п е р е д а ч и п р и р о д н ы х и п р и о б р е т е н н ы х свойств
эндофитов.
В ы ш е мы п о к а з а л и , что л у ч ш и е сорта пшениц с о в е т с к и х
с е л е к ц и о н е р о в о б л а д а ю т сильной м и к о т р о ф н о с т ь ю , обеспечи­
в а ю щ е й в ы с о к у ю б е л к о в о с т ь з е р н а . Н у ж н о подчеркнуть, что
п р и м е н я е м ы е д л я п о в ы ш е н и я белковости
культур высокие
дозы м и н е р а л ь н о г о а з о т а ч а с т о не д о с т и г а ю т своей цели и
г у б и т е л ь н о д е й с т в у ю т на р а з в и т и е грибных
симбионтов
растений. Это способствует с н и ж е н и ю способности э н д о ф и т о в
к синтезу а м и н о к и с л о т и у в е л и ч е н и ю у я з в и м о с т и р а с т е н и й
п а т о г е н а м и , тогда к а к п р е в а л и р о в а н и е ф о с ф о р н ы х и к а л и й ­
ных удобрений, п р и м е н е н и е м и к р о у д о б р е н и й , г о р м о н а л ь н ы х
п р е п а р а т о в и о р г а н и ч е с к и х у д о б р е н и й , к а к и посевы по п л а с ­
ту т р а в , з н а ч и т е л ь н о п о в ы ш а ю т а к т и в н о с т ь э н д о ф и т о в и про­
д у к т о в их синтеза.
И з м е н е н и я , п р о и с х о д я щ и е в м о р ф о л о г и и э н д о ф и т о в в кор­
нях растений, р а с т у щ и х на почвах, о б и л ь н о у д о б р е н н ы х ми­
н е р а л ь н ы м а з о т о м , н а с т о л ь к о велики, что многие исследова­
тели, и з у ч а я их под м и к р о с к о п о м , о т м е ч а ю т в р е д н о е в л и я ­
ние и з б ы т к а м и н е р а л ь н о г о азота на н о р м а л ь н о е р а з в и т и е
э н д о ф и т о в . Р а с ш и р е н и е гиф, не с о п р о в о ж д а е м о е н а к о п л е н и е м
х о р о ш о о к р а ш и в а е м ы х б е л к о в ы х в е щ е с т в в в е з и к у л а х , свид и т е л ь с т в у е т о том, что вместо с н а б ж е н и я растений а м и н о ­
кислотами эндофиты в указанных условиях
превращаются
в п о т р е б и т е л е й избыточного а з о т а . О т ч е т л и в о п р о я в л я е т с я
в р е д н о с т ь и з б ы т к а а з о т а , п р и м е н я е м о г о при в ы р а щ и в а н и и
92
о д н о к л е т о ч н ы х к у л ь т у р . Он б л о к и р у е т способность э н д о ф и т о в
к а з о т ф и к с а ц и и , что з а с т а в и л о нас с н и з и т ь обычно приме­
н я е м о е количество а з о т а в п и т а т е л ь н ы х с р е д а х при получе­
нии чистых к у л ь т у р э н д о ф и т о в из т к а н е в ы х к у л ь т у р .
С и н т е з ж и р о в . П р о ц е с с о б р а з о в а н и я ж и р о в в расте­
ниях всегда был н а и б о л е е с л о ж н ы м вопросом д л я ф и з и о л о ­
гов. Е. А. Б о ч а р о в , С. В. К л и м о в и Д . А. Д ж а н у м о в (1979)
считали, что у озимой пшеницы ж и р ы в о з н и к а ю т в х л о р о п л а с т а х первичного л и с т а , а интенсивность этого процесса
з а в и с и т от у р о в н я ф о т о с и н т е з а . Авторы н а п о м н и л и , что син­
тез л и п и д о в я в л я е т с я н а и б о л е е э н е р г о е м к и м процессом, тре­
б у ю щ и м на 25% б о л ь ш е энергии, чем синтез а м и н о к и с л о т ,
и на 46% б о л ь ш е , чем синтез г л ю к о з ы . В связи с этим они
п р и ш л и к з а к л ю ч е н и ю , что н а и б о л е е п о д х о д я щ и м местом
д л я образования липидов являются хлоропласты. Такой
способ в ы б о р а места д л я синтеза л и п и д о в л и ш н и й р а з пока­
з ы в а е т , н а с к о л ь к о с о в р е м е н н а я ф и з и о л о г и я растений игно­
р и р у е т з н а ч е н и е м н о г о к р а т н о д о к а з а н н о г о п о л о ж е н и я о на­
личии с и м б и о т р о ф н о г о с у щ е с т в о в а н и я р а с т и т е л ь н о г о мира
и об у ч а с т и и энергии э н д о ф и т о в в процессах синтеза многих
веществ, необходимых д л я жизни растений.
Способность э н д о ф и т о в с и н т е з и р о в а т ь л и п и д ы не я в л я е т с я
неожиданностью, так как в науке установлена т а к а я возмож­
ность и д л я многих м и к р о с к о п и ч е с к и х грибов и а к т и н о м и цетов. П р и остром н е д о с т а т к е ж и р о в в Г е р м а н и и после пер­
вой мировой войны ученые п ы т а л и с ь получить их из р а з ­
л и ч н ы х к у л ь т у р грибов, но в ту пору их р а б о т ы не у в е н ч а ­
лись успехом. Т о л ь к о в 40-х годах С т а р к е , Хессе и д р . (цит.
п о Л и л л и и Б а р н е т т , 1953) б ы л о у с т а н о в л е н о , что д л я син­
теза ж и р о в г р и б а м и н е о б х о д и м о с о з д а т ь в п и т а т е л ь н ы х сре­
д а х о п р е д е л е н н о е соотношение м е ж д у у г л е в о д а м и и а з о т о м .
И з б ы т о к а з о т а в среде б л о к и р у е т о б р а з о в а н и е ж и р а , тогда
к а к избыток у г л е в о д о в при н е д о с т а т к е а з о т а обеспечивает
его синтез м и к р о о р г а н и з м а м и . Этот вывод н а и б о л е е соответ­
ствует р а з р а б о т а н н о м у н а м и методу в ы р а щ и в а н и я чистых
к у л ь т у р э н д о ф и т о в в искусственных с р е д а х . В естественных
у с л о в и я х ж и з н и э н д о ф и т о в в к о р н я х происходит постоянный
отток л и п и д о в в н а д з е м н у ю часть р а с т е н и я , что и о с в о б о ж ­
д а е т к л е т к и м и ц е л и я и в е з и к у л от избыточного их н а к о п л е ­
ния. П р и и с п о л ь з о в а н и и п р е п а р а т а Судана 3, который окра­
ш и в а е т л и п и д ы в о р а н ж е в ы й цвет, м о ж н о в ы я в и т ь их о б р а ­
зование в грифах гриба и накопление в везикулах.
У с т а н о в л е н н о е н а м и х о р о ш е е соотношение м е ж д у м а с л и ч ностыо семян и степенью м и к о т р о ф н о с т и корней (рис. 30)
у р а з н ы х сортов п о д с о л н е ч н и к а , в ы в е д е н н ы х а к а д е м и к о м
В . С. П у с т о в о й т о м , п о д т в е р ж д а е т н а ш е у т в е р ж д е н и е о син­
тезе л и п и д о в э н д о ф и т а м и , хотя с а м В . С. П у с т о в о й т с ч и т а л ,
93
Рис. 30. Везикулы в корнях
сильно масличного подсолнеч­
ника сорта ВНИИМК-6540
что липиды не могут продвигаться по растению от корней
к семенам и их образование д о л ж н о происходить в местах
их накопления, т. е. в семенах. Поэтому он не рекомендовал
наши данные к опубликованию.
П и г м е н т ы . В научной литературе о растениях боль­
шое место уделяется зеленому
пигменту — хлорофиллу.
О причинах возникновения остальных многочисленных пиг­
ментов, раскрашивающих природу, мы не находим удовлет­
воряющих нас данных. Почему незабудка всегда голубая,
а м а к — красный?
После выделения чистых культур эндофитов мы с досто­
верностью можем у т в е р ж д а т ь , что все эндофиты синтезируют
цветные пигменты, при наследственной передаче которых
к а ж д ы й вид растения получает свою окраску цветка и пло­
дов. Замечательную, красочную картину представляют собой
колбы с чистыми культурами эндофитов, выделенными в
корнях различных растений. При повторных выделениях из
разных местообитаний они в продолжение многих лет повто­
ряют свойственную им пигментацию. Так, чистые культуры
эндофитов, выделенные из корней и завязей липы и яблони
(антоновки), всегда были окрашены в желтый цвет ( С е П з е г ,
1965, р1§. А ) . Т а к а я ж е окраска была у эндофитов из кор­
ней герани, цветущей розовыми и красными цветами, но эндо­
фиты из герани с фиолетовыми цветами имели фиолетовую
окраску, тождественную окраске из корней к р ы ж о в н и к а и
картофеля. Красный пигмент всегда синтезируют эндофиты
из корней алоэ, всех сортов пшениц, р ж и , томатов, клевера,
но вишневый цвет мы наблюдали только у эндофитов, выде­
ленных из корней вишни. Черного цвета был мицелий из
корней сильно микотрофных черники, брусники, ирисов, жень­
шеня, мексиканской аралии, вереска, мать-и-мачехи, хотя
эндофиты из цветочных бутонов мать-и-мачехи были окра­
шены в золотисто-желтый цвет, из цветущих веток вереска —
в фиолетовый, присущий цветам этого растения.
Иногда пигменты эндофитов переходят в раствор и окра94
шивают нативную жидкость гриба, тогда к а к в других с л у ­
чаях окраска закрепляется в мицелии. Никогда мы н е
наблюдали у эндофитов синтеза зеленого пигмента, который
создается на свету. Возможно, что какой-то пигмент эндо­
фита на свету приобретает зеленый цвет и о к р а ш и в а е т хло­
рофилл так ж е , как меняется на свету окраска цветов, з а ­
вязей и плодов ото сравнению с их окраской в темноте.
Из краткого обзора данных о продуктах синтеза чистых
культур эндофитов, изучение которых д о л ж н о быть продол­
ж е н о соответствующими институтами, с очевидностью сле­
дует, что жизненно в а ж н ы е процессы растений осуществляют­
ся при сочетании двух разных по своей природе организмов —
растительного и микробного происхождения. Г л а в н а я з а д а ч а
первого заключается в создании органического вещества и з
углекислоты и минеральных солей при непременном участии
энергии солнечного или светового луча. Второй организм —
симбионтные грибы — синтезируют описанные выше необ­
ходимые д л я растений вещества на основе энергии, добытой
ими при использовании части продуктов фотосинтеза своего
партнера. Наследственная передача эндофитов г а р а н т и р у е т
целостность этой системы. Продуктивность растений в рав­
ной степени зависит от усилий обоих членов этого создан­
ного природой симбиоза, к сожалению, еще недостаточно
изученного человеком и потому малоиспользуемого в селек­
ции и земледелии.
Необходимо напомнить, что основная идея о создании
органического мира при симбиотрофном сочетании двух раз­
личных плазм была предложена К. С. Мережковским в с а ­
мом начале нашего века (1909), но тогда она была воспри­
нята как фантазия ученого. Первую плазму, из которой
состоят все микроорганизмы, он назвал микоплазмой, а вто­
рую, характерную д л я всех растений и животных, — амебоплазмой, но она всегда сочетается с микоплазмой. М о ж е т
ли одна плазма осуществить столь различные функции рас­
тений, требующие различных источников энергии? Мы н е
предполагаем критически обсуждать все положения, выдви­
нутые К. С. Мережковским в самом начале развития т а к и х
наук, к а к микробиология и физиология растений, тем более
что и в настоящее время эти науки не склонны рассматри­
в а т ь растения как симбиотрофные организмы. Ценность
замечательной идеи К. С. Мережковского о симбиогенезе двух
различных плазм в органическом мире заключается в пред­
восхищении открытия двух начал в симбиотрофном сущест­
вовании растительного мира. Подробно его учение и з л о ж е н о
в III главе книги Л . Н. Хахиной «Проблемы симбиогенеза»
(1979). Н у ж н о присоединиться к утверждению этого автора,
95
что К. С. М е р е ж к о в с к и й о б л а д а л «редким д а р о м научного
предвидения».
В 60-х годах интересы довольно широкого круга ученых
в нашей стране были сосредоточены на изучении различных
химических препаратов, о к а з ы в а ю щ и х стимулирующее влия­
ние на о б р а з о в а н и е белковых веществ, Д Н К , Р Н К , углево­
дов, рост и продуктивность культур, неполегаемость зерновых.
К таким п р е п а р а т а м относятся кинетин, гибберелловая кис­
лота, гетероауксин, полифенол, хлорхолинхлорид, углекис­
лый калий и многие другие соединения. Р е з у л ь т а т ы этих ис­
следований были д о л о ж е н ы на конференции П р и б а л т и й ­
ских республик по вопросам стимулирования растений, жи­
вотных и микроорганизмов (лето 1969 г.) и опубликованы
в книге «Стимуляторы роста организмов».
В результате рассмотрения д о к л а д о в , посвященных рас­
тениям, становится очевидным, что никто из их авторов не
учел наличия симбиотрофной природы изучаемых культур
и необходимости воздействия на стимуляцию растений через
повышение их микотрофности, которая обеспечивает биоло­
гически активными веществами
корни и надземную часть
растений. Нетрудно д о к а з а т ь , что положительное действие
примененных п р е п а р а т о в определялось их влиянием на мико­
трофность данного растения, в чем авторы могли бы убе­
диться при микроскопическом изучении тонких корней после
их мацерации. Большой интерес представляли д о к л а д ы о сти­
мулирующем действии различных витаминов, которое т о ж е
определяется воздействием на симбионтные грибы растений.
Если у ж е сейчас не вызывает сомнений возможность зна­
чительного повышения продуктивности культур путем усиле­
ния их микотрофности, то можно рассчитывать, что д а л ь ­
нейшие исследования научных коллективов в у к а з а н н о м
направлении обеспечат значительные сдвиги в практическом
применении достижений этой науки.
одним из микроэлементов способствует повышению эффек­
тивности их действия. Хорошие условия роста о б р а б о т а н н ы х
препаратом культур являются обязательными д л я положи­
тельного действия ростовых п р е п а р а т о в .
3. Кроме гормональных веществ, эндофиты синтезируют
в растениях витамины, ферменты, липиды и пигменты р а з ­
ного цвета, взамен чего они получают от растения продукты
его фотосинтеза, которые с л у ж а т д л я них пищей и источ­
ником энергии.
^4. У ж е перечисленные ф а к т о р ы , число которых при д а л ь ­
нейшем рассмотрении результатов наших исследований бу­
дет увеличено, определяют значимость симбиотрофного су­
ществования растительного мира и невозможность наличия
в природе растений вне этого симбиоза.
Выводы
1. Изучение продуктов синтеза чистых культур эндофи­
тов, выделеных из корней растений, с достоверностью по­
к а з а л о , что эндофиты образуют гормональные вещества, э ф ­
фективность которых определяется степенью микотрофности
корней, из которых они были выделены. Изготовленные из
них ростовые препараты, н а з в а н н ы е нами «симбионтами»,
стимулируют развитие корневых систем растений, повышают
микотрофность и продуктивность культур. Этими п р е п а р а т а ­
ми м о ж н о о б р а б а т ы в а т ь семена и клубни перед посевом,
о п р ы с к и в а т ь всходы, н а м а ч и в а т ь черенки.
2. П р и м е н е н и е гормональных п р е п а р а т о в в сочетании с
96
7
97
5.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
РАСТЕНИЙ
ИММУНИТЕТА
В современной медицине п р и з н а н о , что и м м у н н а я система
ч е л о в е к а и ж и в о т н ы х состоит из белых клеток к р о в и д в у х
типов — В и Т, з а щ и щ а ю щ и х о р г а н и з м от вирусов, патоген­
ных б а к т е р и й и р а к о в ы х о б р а з о в а н и й . С в о з р а с т о м ч е л о в е к а
к л е т к и обоих типов о с л а б л я ю т свое действие, что п р и в о д и т
к с н и ж е н и ю иммунитета в старости ( К у р ц м е н и Г о р д о н ,
1982).
П о отношению к р а с т е н и я м д о последнего времени н а у к о й
не б ы л а р а з р а б о т а н а о б щ а я система их иммунитета, хотя
и п р е д л а г а л и с ь о т д е л ь н ы е приемы воздействия на р а с т е н и е ,
способствующие п о в ы ш е н и ю их невосприимчивости к р а з л и ч ­
ным п а т о г е н а м . О г р а н и ч и в а ю щ и м ф а к т о р о м д л я р а з р а б о т к и
иммунной системы я в л я л о с ь ошибочное п р е д с т а в л е н и е о б
а в т о т р о ф н о с т и р а с т и т е л ь н о г о мира, которое не у ч и т ы в а л о его
симбиотрофное существование с микроорганизмами, снабжа­
ю щ и м и растение т а к и м и м о б и л ь н ы м и п р о д у к т а м и , к а к гор­
м о н а л ь н ы е в е щ е с т в а , п е р е м е щ а ю щ и е с я по всему р а с т е н и ю .
В т р у д а х в ы д а ю щ е г о с я ученого Н. И . В а в и л о в а , д л я к о ­
торого вопрос и м м у н и т е т а растений был ц е н т р а л ь н ы м на про­
т я ж е н и и всей его научной д е я т е л ь н о с т и , мы н а ш л и т о л ь к о
одно у к а з а н и е о симбиозе растений с э н д о ф и т а м и ( В а в и л о в ,
1964, с. 175): «Явление ф а г о ц и т о з а у растений в с л у ч а я х
эндотрофной" микоризы п р е д с т а в л я е т большой интерес и з а ­
с л у ж и в а е т д а л ь н е й ш е г о изучения, но пока, н а с к о л ь к о н а м
известно, нет определенных д а н н ы х о значительной роли ф а г о ­
цитоза у растений в я в л е н и я х и м м у н и т е т а » . Основной причи­
ной отсутствия общей системы иммунитета у растений
Н. И . В а в и л о в (1964) считал не н е в о з м о ж н о с т ь о б р а з о в а н и я
у них а н т и т е л , а неспособность их п е р е д в и ж е н и я в р а с т и т е л ь ­
ном о р г а н и з м е в связи с отсутствием о б щ е г о тока ж и д к о с т и ,
подобно к р о в и у ж и в о т н ы х . Т а к о е п р е д п о л о ж е н и е н е п р а в о ­
мочно не т о л ь к о д л я н а ш е г о времени, но и д л я первой чет­
верти в е к а , когда б ы л а д о к а з а н а способность растений при­
ходить на п о м о щ ь к а ж д о м у нанесенному ему п о в р е ж д е н и ю
98
при наличии б л и з л е ж а щ е г о пучка тонких сосудов, по кото­
рому д в и г а ю т с я г о р м о н а л ь н ы е в е щ е с т в а , с о з д а ю щ и е з а щ и т ­
ную к а л л ю с н у ю т к а н ь (НаЪег1апск, 1922). Н . Г. Х о л о д н ы й
(1939) в своем т р у д е « Ф и т о г о р м о н ы » подробно р а с с м о т р е л
р а б о т ы Г. Х а б е р л а н д а и в р е з у л ь т а т е своих исследований п о
этому вопросу пришел к выводу, что к а ж д ы й р а с т и т е л ь н ы й
о р г а н и з м и к а ж д ы й его орган д л я н о р м а л ь н о г о п р о х о ж д е н и я
стадий в процессе р а з в и т и я н у ж д а е т с я в целом к о м п л е к с е
р а з л и ч н ы х а к т и в н ы х веществ, к о т о р ы м и его с н а б ж а е т с а м о
р а с т е н и е . Ф о р м у л и р о в к а Ф. Вента, что б е з ростовых в е щ е с т в
нет роста (Шеп!, 1928), с о в п а д а е т с выводом Н. Г. Холод­
ного. В п р е д ы д у щ и х г л а в а х мы п о к а з а л и , что все биологи­
чески а к т и в н ы е в е щ е с т в а с и н т е з и р у ю т э н д о ф и т ы в к о р н я х р а с ­
т е н и я и с н а б ж а ю т ими н а д з е м н ы е его части, что у к а з ы в а е т
на в о з м о ж н о с т ь их м и г р а ц и и внутри р а с т е н и я .
Н и ж е мы на э к с п е р и м е н т а л ь н ы х д а н н ы х п о с т а р а е м с я д о ­
к а з а т ь н а л и ч и е иммунной системы у растений, д л я чего в н а ­
чале^ н у ж н о у с т а н о в и т ь с у щ е с т в о в а н и е общих р е а к ц и й р а с ­
тений на применение р а з л и ч н ы х приемов, о б е с п е ч и в а ю щ и х
п о в ы ш е н и е их и м м у н и т е т а . Е щ е Н. И. В а в и л о в (1964) о т м е ­
тил, что с л о ж н о с т ь у с т а н о в л е н и я природы иммунитета у р а с ­
тений с в я з а н а с н е в о з м о ж н о с т ь ю свести ее к единой ф и з и о ­
логической или биологической причине.
И з у ч а я в н а ч а л е 60-х годов л у ч ш и е сорта о з и м ы х п ш е н и ц
советских селекционеров, т а к и е , к а к О д е с с к а я 3 и 16, Б е з о с т н а я 1 селекции П. П. Л у к ь я н е н к о , М и р о н о в с к и е 216 и 808
селекции В. Н . Р е м е с л о , К и е в с к а я 839 и д р . , а т а к ж е я р о в у ю
пшеницу Б а р н а у л ь с к а я 32, к о т о р а я в б л а г о п р и я т н ы е годы
д а в а л а у р о ж а й д о 40 ц/га, мы ( Г е л ь ц е р , К о в а л ь , 1965) уста­
новили в к о р н я х этих сортов исключительно сильную мико­
т р о ф н о с т ь . Обильное р а з в и т и е не т о л ь к о гиф грибов, но и мно­
гочисленных к р у п н ы х в е з и к у л , ч а с т о грушевидной
формы
(рис. 31), у к а з ы в а л о на активный симбиоз всех этих с о р т о в
пшениц с симбионтными г р и б а м и при их высшей оценке в
5 б а л л о в . Н а ш и четырехлетние и с с л е д о в а н и я п о к а з а л и , ч т о
в к а ж д о м хорошем сорте пшеницы обеспечено п р я м о е соот­
ношение м е ж д у т р е м я ф а к т о р а м и : продуктивностью, устой­
чивостью к п а т о г е н а м и интенсивной м и к о т р о ф н о с т ь ю , из ко­
т о р ы х д в а первых были с о з д а н ы путем п р и м е н е н и я р а з л и ч н ы х
с е л е к ц и о н н ы х приемов, тогда к а к третий, о б н а р у ж е н н ы й н а '
с и л ь н а я микотрофность — п о я в л я е т с я без с п е ц и а л ь н ы х
усилий авторов сортов и, очевидно, без их в е д о м а . Они не
п р о я в и л и к этому я в л е н и ю интереса д а ж е тогда, когда о з н а ­
к о м и л и с ь с о п у б л и к о в а н н ы м и и п р и с л а н н ы м и им р е з у л ь т а ­
т а м и н а ш и х исследований м и к о т р о ф н о с т и их сортов.
Второй к у л ь т у р о й , которой мы у д е л и л и б о л ь ш о е в н и м а н и е ,
б ы л вегетативно р а з м н о ж а е м ы й к а р т о ф е л ь . В ю ж н ы х о б л а с м и
—
в
99
Т а б л и ц а 17
Оздоровление картофеля (% от общего количества растений)
при обработке клубней препаратом Симбионт 1 и медью
ш
я
О)
1 <и л
СЗ
Я
а>
я
я
л
Вирусы
. т
о о
Микр
спори
СО
Увяд;
Рис. 31. Скопление везикул в
корнях пшеницы Одесская 16
Моза
Вариант
•х
Я
ГоТИ!
л
X
2,8
0,8
0,5
98,5
85,7
72,6
|37
30
30
40
37
35
47
45
4&
2,4
0,0
0,0
52
51
38
38
30
24
40
30
30
3&
25
23
2,8
1,0
0,8
54
45
40
40
30
22
32
20
17
46
38
38
1,9
0,5
1,1
13,4
11,3
6,9
38
17
15
20
10
10
25
20
17
2,0
0,7
0,0
15,7
15,0
14,9
17
10
5
21
6,7
5
19
10
5
2,5
0,5
0,0
5,0
0,2
0,0
40
30
30
5
2
0
35
25
24
К
5
Сорт Вольтман
1969. г.
Контроль
Симбионт 1
То ж е + м е д ь
тях в н е о р о ш а е м ы х у с л о в и я х часто его микотрофность нель­
з я визуально о б н а р у ж и т ь п о д микроскопом. В у к а з а н н ы х у с ­
ловиях он подвергается в ы р о ж д е н и ю . В о р о ш а е м ы х условиях
С р е д н е й А з и и к а р т о ф е л ь м о ж н о культивировать только при
таких с р о к а х п о с а д к и , при которых период роста клубней не
с о в п а д а е т с самыми ж а р к и м и м е с я ц а м и
( Б а л а ш о в , 1959).
В сухом климате картофель не поражается фитофторозом, но
с т р а д а е т о т вирусных з а б о л е в а н и й и грибов, вызывающих
б о л е з н и увядания, крапчатость листьев, готику клубней и д р у ­
гие з а б о л е в а н и я , п р и в о д я щ и е к в ы р о ж д е н и ю сорта и с н и ж е ­
нию е г о у р о ж а й н о с т и . Р е к о м е н д у е м ы е в У з б е к и с т а н е частые
поливы к а р т о ф е л я с п о с о б с т в у ю т периодическому о х л а ж д е н и ю
почвы.
В совместной 6-летней р а б о т е в У з б е к и с т а н е с Н. Н. Б а ­
л а ш о в ы м и Е . Г. Л у ч и н и н о й было у с т а н о в л е н о , что увеличе­
ние микотрофности у к а р т о ф е л я различных сортов на 2—3
б а л л а при о б р а б о т к е к л у б н е й п е р е д посадкой гормональным
п р е п а р а т о м С и м б и о н т 1 с сернокислой медью о б е с п е ч и в а е т
повышение е г о устойчивости против вирусов и патогенных
грибов, что видно, н а п р и м е р , из т а б л . 17 по сортам В о л ь т м а н
и Лорх.
И з у ч е н и е патогенов проводилось в период цветения карто­
ф е л я Е . Г. Л у ч и н и н о й как визуальным, так и серологическим
м е т о д а м и . Опыты з а к л а д ы в а л и с ь на небольших д е л я н к а х в
4- и 6-кратной повторности.
П о д о б н ы е результаты были получены на сортах к а р т о ф е ­
л я Приекульский и С е д о в . П о в ы ш е н и е у р о ж а й н о с т и карто­
ф е л я на 25—27 ц/га в э т и х опытах соответствует у с и л е н и ю
микотрофности на 2—3 б а л л а (см. т а б л . 11, 12, 13). Больших
у с п е х о в мы д о с т и г л и , применив повторную о б р а б о т к у гормо­
нальным п р е п а р а т о м с м и к р о д о з а м и меди в потомстве карто­
ф е л я сорта Л о р х . И з д е с ь отмечено увеличение интенсивности
100
10,4
5,4
3,8
3,0
1,8
0,5
5,2
2,5
0,3
Точность опыта 0,8%
1970 г.
Контроль
Симбионт 1
То ж е + м е д ь
7,8
3,0
2,5
0,9
0,0
0,0
15,3
7,0
4,0
Точность опыта 2,3%
1971 г.
Контроль
Симбионт I
То ж е + м е д ь
3,8
2,0
0,0
6,5
3,2
0,5
18,5
11,0
9,5
Точность опыта 1,8%
Сорт Лорх
1969 г.
Контроль
Симбионт 1
То ж е + м е д ь
6,5
5,3
2,4
2,8
0,9
0,6
2,8
0,6
0,3
1970 г.
Контроль
Симбионт 1
То ж е + м е д ь
1,0
2,0
0,0
5,0
2,0
0,0
6,0
7,1
0,0
1972 г.
Контроль
Симбионт 1
То ж е + м е д ь
6,0
2,0
0,0
3,0
0,5
0,0
25
15
12
Точность опыта 0,8%
101
г р и б н о г о симбиоза и с в я з а н н о е с ним п о в ы ш е н и е устойчивости
к п а т о г е н а м и у р о ж а й н о с т и ( т а б л . 18).
Т а б л и ц а 18
Оздоровление и урожайность картофеля сорта Л о р х при повторной
обработке в потомстве препаратом Симбионт 1 и медью
Контроль
Симбионт 1
То ж е +
+ медь
ЛСР
О) -
со
Урожай
сч
О
с
2
Лист(
верхн
1 рас1
1 ество
ов
куст
X
I
Здорс
расте
крап
чатость
скру­
чива­
ние
Вариант
опыта
Поражаемость патогенами,
% от общего количества
растений
2 о =
Я о й
—
I-
II з
4,8
1.2
0,2
0,0
40
12
7
2
20
15
68
79
0,45
0,62
3,4
5,0
153
179
100
116
0,0
0,0
12
0
15
81
0,70
5,9
207
14,5
135
0 5
Уменьшение вирусной инфекции при увеличении листовой
поверхности, к о л и ч е с т в а побегов в среднем на 1 куст на 2,5
и повышение у р о ж а й н о с т и к а р т о ф е л я на 54 ц/га у к а з ы в а ю т
на п р а в и л ь н о с т ь н а й д е н н ы х приемов постепенного, из года в
год усиления м и к о т р о ф н о с т и к у л ь т у р на 2—3 б а л л а при под­
д е р ж а н и и ее на у р о в н е 5 б а л л о в . У к а з а н н ы е приемы м о ж н о
р е к о м е н д о в а т ь д л я э л и т н ы х посевов всех к у л ь т у р , что
п р е д о т в р а т и т в ы р о ж д е н и е х о р о ш и х сортов.
В д а н н о м случае, когда основной способ в о з д е й с т в и я на
р а с т е н и я с в о д и л с я к у с и л е н и ю их симбиоза с э н д о ф и т а м и ,
а привел к у в е л и ч е н и ю п р о д у к т и в н о с т и и устойчивости к па­
т о г е н а м , у ж е н е л ь з я считать м и к о т р о ф н о с т ь с л у ч а й н ы м ф а к ­
т о р о м , органически не с в я з а н н ы м с д в у м я д р у г и м и ф а к т о р а ­
ми, о п р е д е л я ю щ и м и ценность нового с о р т а .
С а м ы й большой э ф ф е к т от о д н о р а з о в о г о применения гор­
м о н а л ь н о г о п р е п а р а т а в сочетании с м и к р о д о з а м и меди б ы л
Таблица
Оздоровление и урожайность картофеля сорта Приекульский
при обработке препаратом Симбионт 1 и медью
Поражаемость патоге­
нами, %
Вариант опыта
столбур
Контроль
Симбионт
+ медь
102
19
Прибавка
Урожай,
ц/га
X
5
40
8,3
8,3
62,5
110±4,5
2
5,0
0,0
41,3
208±15,0
ц/га
%
100
1+
98
189
получен на о р о ш а е м ы х п л о д о р о д н ы х почвах К у й б ы ш е в с к о й
о б л а с т и в к а р т о ф е л е в о д ч е с к о м совхозе « К у т у л у к с к и п » в по­
с а д к а х к а р т о ф е л я сорта П р и е к у л ь с к и й . Опыт п р о в о д и л с я под
р у к о в о д с т в о м з а в е д у ю щ е г о к а ф е д р о й физиологии растений
К у й б ы ш е в с к о г о сельскохозяйственного института Г. А. З а к а
на п л о щ а д и 3 га в 10-кратной повторности ( т а б л . 19).
В этом опыте т о л ь к о путем п о в ы ш е н и я м и к о т р о ф н о с т и к а р ­
т о ф е л я при действии г о р м о н а л ь н о г о п р е п а р а т а и меди б ы л а
з н а ч и т е л ь н о п о в ы ш е н а устойчивость к у л ь т у р ы к т а к о м у с л о ж ­
ному з а б о л е в а н и ю , к а к с т о л б у р , что с п о с о б с т в о в а л о повыше­
нию у р о ж а й н о с т и почти на 9 0 % . Н е м а л у ю р о л ь с ы г р а л о
здесь орошение, обеспечившее х о р о ш и е условия роста расте­
ний и периодическое с н и ж е н и е т е м п е р а т у р ы почвы.
В р е з у л ь т а т е исследований микотрофности к а р т о ф е л я в
р а з л и ч н ы х зонах ( Г е л ь ц е р , 1963а, 19766), а т а к ж е исследо­
в а н и й других а в т о р о в было д о к а з а н о , что в северных р а й о н а х
и на больших высотах эта в е г е т а т и в н о р а з м н о ж а е м а я к у л ь ­
тура более м и к о т р о ф н а и устойчива к п а т о г е н а м , чем на юге.
Н е с л у ч а й н о в р а з л и ч н ы х с т р а н а х с л о ж и л а с ь п р а к т и к а ис­
п о л ь з о в а н и я посадочного к а р т о ф е л я , привезенного из б о л е е
северных или в ы ш е р а с п о л о ж е н н ы х горных р а й о н о в . Е щ е
и н д е й ц ы на родине к а р т о ф е л я в ы р а щ и в а л и п о с а д о ч н ы е к л у б ­
ни на высоте 4000 м н а д уровнем моря, чтобы потом выса­
ж и в а т ь их на высоте 2000 м.
Р а н е е б о л ь ш и н с т в о а в т о р о в , и з у ч а ю щ и х «лечение к а р т о ­
ф е л я высотой», с ч и т а л и , что получение здорового посадочно­
го к а р т о ф е л я о б ъ я с н я е т с я его з а р а ж е н и е м а к т и в н ы м и мико­
р и з н ы м и г р и б а м и в горных почвах, на к о т о р ы х рос д и к и й
п а с л е н . О д н а к о перенос этих почв в к а ч е с т в е источника з а ­
р а ж е н и я на р а в н и н у не д а в а л 'положительных р е з у л ь т а т о в ,
т а к к а к успех «горного в о с п и т а н и я » з а к л ю ч а е т с я не т о л ь к о
в з а р а ж е н и и корней к а р т о ф е л я э н д о ф и т а м и , но и обилии
у г л е в о д о в д л я их питания при повышенном фотосинтезе в
г о р н ы х у с л о в и я х (рис. 32).
Особый интерес п р е д с т а в л я е т р а з р а б о т а н н ы й ф р а н ц у з с к и ­
ми учеными Ж . Костантэном и д р . (Соз1апИп е! а1., 1934)
метод о з д о р о в л е н и я к а р т о ф е л я путем в ы р а щ и в а н и я его на
б о л ь ш и х в ы с о т а х д л я усиления его микотрофности. Э т о т
п р и е м б ы л ш и р о к о и с п о л ь з о в а н во Ф р а н ц и и при в ы р а щ и в а ­
нии здорового посевного к а р т о ф е л я д л я ее б ы в ш и х ю ж н ы х
к о л о н и й , в к о т о р ы х эта к у л ь т у р а быстро в ы р о ж д а л а с ь .
Ш . Крепен с с о т р у д н и к а м и ' ( С т е р т , Виз1агге1, СЬеуаНег.
1938) считали, что, чем легче в ы р о ж д а е т с я сорт к а р т о ф е л я ,
т е м в более в ы с о к о р а с п о л о ж е н н ы х р а й о н а х н у ж н о к у л ь т и в и ­
р о в а т ь его э л и т н ы й посадочный м а т е р и а л . Н е к о т о р ы е сорта
у ж е на уровне 600—700 м п р и о б р е т а ю т н у ж н у ю устойчивость
к п а т о г е н а м , тогда к а к д р у г и е — т о л ь к о на высоте 1500 м
103
Рис. 32. Везикулы эндофитов в
корнях картофеля Советский, вы­
ращенного в Южной Осетии на
высоте 2200 м н а д уровнем моря
н а д у р о в н е м м о р я . А в т о р ы считали, что п о л у ч е н н ы й на у к а ­
занной высоте здоровый элитный картофель можно для даль­
н е й ш е г о р а з м н о ж е н и я в ы р а щ и в а т ь на в ы с о т е 600—800 м.
Д о сих пор этот 'прием п о в ы ш е н и я м и к о т р о ф н о с т и и и м м у н и ­
т е т а к а р т о ф е л я п р и м е н я е т с я во Ф р а н ц и и .
В н а ш е й с т р а н е в ы с о к у ю оценку горного к а р т о ф е л я д а л и
А. М . Ф а в о р о в и В. Г. Б л о х (1962), к о т о р ы е в З а к а р п а т с к о й
о б л а с т и на в ы с о т е 800—900 м н а д у р о в н е м м о р я изучили
с о р т к а р т о ф е л я Т р о м б и т а , семена которого, в ы р а щ е н н ы е в
д о л и н е , обеспечивали не т о л ь к о получение высоких у р о ж а е в
к а р т о ф е л я п о р я д к а 327 ц/га, но и устойчивость к ф и т о ф т о р е
к а к первого, т а к и второго п о к о л е н и я . Авторы с ч и т а л и , что
г о р н ы е условия б л а г о п р и я т н ы д л я в о с п и т а н и я р о д и т е л ь с к и х
п а р , устойчивых к ф и т о ф т о р о з у к а р т о ф е л я .
М о ж н о л и в о с с т а н о в и т ь в ы р о ж д е н н ы й и у ж е исключен­
ный из списка р е к о м е н д у е м ы х , но в п р о ш л о м х о р о ш и й сорт
к а р т о ф е л я путем п о в ы ш е н и я его м и к о т р о ф н о с т и при о б р а ­
б о т к е посадочного м а т е р и а л а г о р м о н а л ь н ы м п р е п а р а т о м и
медью? Д л я р е ш е н и я этого вопроса мы в ы б р а л и сорт Р а н ­
няя Р о з а , который у ж е о к о л о 100 л е т успешно в о з д е л ы в а е т с я т о л ь к о в горных условиях. М е л к и е в ы р о ж д е н н ы е
к л у б н и этого сорта массой в 20—30 г были о б р а б о т а н ы
перед посадкой п р е п а р а т о м С и м б и о н т 1 и микродозой серно­
кислой меди и в ы с а ж е н ы на О в о щ н о й опытной
станции
Т и м и р я з е в с к о й а к а д е м и и . В первый год масса в ы р а щ е н н ы х
к л у б н е й п о в ы с и л а с ь д о 70—90 г, а в к о р н я х р а с т е н и й н а б л ю ­
д а л и с ь гифы э н д о ф и т о в с оценкой м и к о т р о ф н о с т и в 1 б а л л .
Эти к л у б н и в т о р и ч н о на с л е д у ю щ и й год были о б р а б о т а н ы
т а к ж е , после чего масса клубней у в е л и ч и л а с ь д о 150—220 г,
не в ы я в л е н о б ы л о и в и д и м ы х п о р а ж е н и й п а т о г е н а м и . В к о р ­
нях п о я в и л с я не т о л ь к о мицелий э н д о ф и т о в , но и у д л и н е н ­
ной ф о р м ы в е з и к у л ы , часто в скоплениях, с оценкой мико­
т р о ф н о с т и в 3 б а л л а . В д а л ь н е й ш е м опыт
продолжил
Н . Н . И г н а т ь е в , который при е ж е г о д н о й о б р а б о т к е к л у б н е й
104
этого п р е к р а с н о г о сорта к а р т о ф е л я п о л у ч а е т к л у б н и м а с с о й
б о л е е 300 г, хотя у с л о в и я их роста н е л ь з я с ч и т а т ь х о р о ш и м и
(под ф р у к т о в ы м и
деревьями). Возможно, целесообразнее
б ы л о бы в о с с т а н о в и т ь п р е ж н и е х о р о ш и е сорта, т а к и е , к а к
Л о р х , Р а н н я я Р о з а или М а г н у м - Б о н у м , устойчивость которого
к ф и т о ф т о р е б ы л а высоко оценена Н . И. В а в и л о в ы м (1964,
с. 302), чем р а з м н о ж а т ь с л а б о у с т о й ч и в ы е новые сорта к а р ­
тофеля.
Изучение действия наших гормональных препаратов и
м и к р о д о з сернокислой меди на ф и т о ф т о р у м н о г о к р а т н о про­
в о д и л о с ь в р а з л и ч н ы х к о л х о з а х и с о в х о з а х в средней полосе
С о ю з а . Т а к к а к эти опыты в п р о и з в о д с т в е н н ы х у с л о в и я х
обычно не с о п р о в о ж д а л и с ь д е т а л ь н ы м и с с л е д о в а н и е м всех
б о л е з н е й , мы не п р и в о д и м их р е з у л ь т а т ы в этой г л а в е . Ука­
ж е м т о л ь к о на совхоз « Д р у ж б а » Я р о с л а в с к о й области, г д е
о т к а з а л и с ь от постановки о п ы т о в , но п р и м е н я л и о б р а б о т к у
н а ш и м и п р е п а р а т а м и к л у б н е й перед их п о с а д к о й на б о л ь ­
ших п л о щ а д я х в течение н е с к о л ь к и х лет. Это н а с т о л ь к о
освободило к а р т о ф е л ь от ф и т о ф т о р о з а , что с п е ц и а л ь н а я к о ­
миссия после осмотра у р о ж а я р а з р е ш и л а п р о д а в а т ь его в
к а ч е с т в е посадочного м а т е р и а л а . Д а ж е о д н о р а з о в о е приме­
нение п р е п а р а т а при х о р о ш и х у с л о в и я х роста растений обес­
п е ч и в а е т устойчивость к ф и т о ф т о р о з у . Н а рис. 33 в и д н о , что
л и с т ь я к а р т о ф е л я , в ы р а щ е н н о г о из о б р а б о т а н н ы х п р е п а р а т о м
к л у б н е й , не з а р а ж а л и с ь в ч а ш к а х П е т р и при о б и л ь н о м вне­
сении спор гриба, в ы з ы в а ю щ е г о ф и т о ф т о р о з , тогда к а к л и с т ь я
в к о н т р о л е с р а з у з а р а з и л и с ь и почернели.
Рис. 33. Листья картофеля:
1 — заразившиеся спорами фитофторы; 2 — не
заразившиеся фитофторой
(от картофеля, обрабо­
танного препаратом)
105
О ш и р о к о известном п р и е м е п о в ы ш е н и я и м м у н и т е т а веге­
т а т и в н о р а з м н о ж а е м о г о к а р т о ф е л я мы коротко у п о м я н у л и в
г л а в е 1. О н состоит в в ы р а щ и в а н и и «севка» из семян, на что
уходит вегетационный сезон. С р а в н и т е л ь н у ю м и к о т р о ф н о с т ь
семенных и в е г е т а т и в н о р а з м н о ж е н н ы х 5 сортов к а р т о ф е л я
мы и з у ч а л и 2 г о д а в опытах В. И. Э д е л ь ш т е й н а (1957) на
Овощной опытной станции Московской сельскохозяйственной
а к а д е м и и . Отличительной особенностью семенных в а р и а н т о в
б ы л о более р а н н е е р а з в и т и е эндофитов в к о р н я х , чем у д л и ­
тельно вегетативно
размножаемого картофеля,
у кото­
рого изучение микотрофности м о ж н о н а ч и н а т ь не ранее на­
ч а л а 'цветения. Т а к о е з а п а з д ы в а н и е в развитии м и к о т р о ф ­
ности в к о р н я х у в е г е т а т и в н о р а з м н о ж а е м ы х растений я в л я е т ­
ся основной причиной о с л а б л е н и я у них этого ф а к т о р а . Осенью
м и к о т р о ф н о с т ь в семенных посевах на 2 б а л л а выше, чем
при вегетативном р а з м н о ж е н и и , что в ы р а ж а л о с ь не т о л ь к о в
л у ч ш е м развитии гиф, но и в больших к о л и ч е с т в а х и р а з м е ­
р а х в е з и к у л ( Г е л ь ц е р , Ч е р е д н и ч е н к о , 1960). У р о ж а й в пер­
вом с л у ч а е д о с т и г а л 371 и 372 ц/га, а в последнем — 262
и 230 ц/га ( Э д е л ь ш т е й н , 1957). Н у ж н о отметить в ы с о к у ю
устойчивость к а р т о ф е л я к п а т о г е н а м в семенных посевах.
Н а м известна е щ е одна р а б о т а , в которой с р а в н и в а л а с ь
э ф ф е к т и в н о с т ь вегетативного и семенного р а з м н о ж е н и я на
п р и м е р е л а в а н д ы в Н и к и т с к о м ботаническом саду (Неустр у е в а , М а л я р е н к о , Ш к у р я т , 1962). В этом опыте п л а н т а ­
ц и и л а в а н д ы при в е г е т а т и в н о м р а з м н о ж е н и и у ж е через 7—
8 лет обнаруживали признаки старения: снижение у р о ж а я
соцветий и в ы х о д а э ф и р н о г о м а с л а . П л а н т а ц и и , в ы р а щ е н н ы е
из семян, о к а з а л и с ь более многолетними и о б л а д а л и б о л ь ­
шей устойчивостью к б о л е з н я м и н е б л а г о п р и я т н ы м метеоро­
логическим у с л о в и я м . Изучение микотрофности в д а н н о м
опыте не проводилось, но л у ч ш а я с о п р о т и в л я е м о с т ь к п а т о ­
генам у к а з ы в а е т на увеличение м и к о т р о ф н о с т и в семенных
посевах.
П р и е м п о в ы ш е н и я устойчивости к у л ь т у р к п а т о г е н а м пу­
тем прививки больных растений на з д о р о в ы е подвои, кото­
рый получил н а з в а н и е «вегетативной г и б р и д и з а ц и и » , ш и р о к о
используется д л я сельскохозяйственных к у л ь т у р . Н а с заин­
т е р е с о в а л вопрос, м о ж н о ли путем изучения м и к о т р о ф н о с т и
у с т а н о в и т ь качество подвоев? Вскоре п р е д с т а в и л с я случай
з а н я т ь с я э т и м в п л о т н у ю . Д е л о в том, что р а з р а б о т а н н ы м и
в н а ш е й л а б о р а т о р и и м и к о т р о ф н о г о типа п и т а н и я растений
м е т о д а м и з а и н т е р е с о в а л и с ь сотрудники л а б о р а т о р и и фи­
зиологии Государственного Н и к и т с к о г о ботанического с а д а
и привезли н а м д л я изучения к о р н е в ы е системы р а з л и ч н ы х
л о д в о е в , используемых ими д л я вегетативной г и б р и д и з а ц и и .
106
И с с л е д о в а н и я п о к а з а л и , что т о л ь к о немногие из привезен­
ных объектов о б л а д а л и высокой м и к о т р о ф н о с т ь ю , но те, у
к о т о р ы х она в ы я в и л а с ь , считались л у ч ш и м и и н а и б о л е е час­
то у п о т р е б л я е м ы м и в Б о т а н и ч е с к о м саду. Это д а л о в о з м о ж ­
ность р е к о м е н д о в а т ь с е л е к ц и о н е р а м , п р и м е н я ю щ и м вегета­
тивную г и б р и д и з а ц и ю , п о д б и р а т ь подвои по степени их мико­
трофности.
П о д т в е р ж д е н и е нашего вывода о в а ж н о с т и применения
сильно м и к о т р о ф н ы х подвоев мы о б н а р у ж и л и в р а б о т е
Ф. С. С о л о д о в н и к о в а (1939), который привил
культурный
сорт к а р т о ф е л я А л ь м а на д и к и й к а р т о ф е л ь 5 о 1 а п ш п й е п и з ш п .
П о с л е з а р а ж е н и я подвоя и привоя фитофторой автор уста­
новил, что к а к д и к и й подвой, т а к и к у л ь т у р н ы й п р и в о й или
совсем не з а р а ж а л и с ь ф и т о ф т о р о й , или иногда очень с л а б о
з а р а ж а л и с ь до степени оценки в 1 б а л л . М ы изучали мико­
т р о ф н о с т ь 5. д е п и з и т , в ы р а щ е н н о г о в Московском отделении
В И Р а в М и х н е в е и в отделении этого института под Л е н и н ­
г р а д о м в П у ш к и н о . В обоих с л у ч а я х мы у с т а н о в и л и сильную
м и к о т р о ф н о с т ь д и к и х п о д в о е в , несмотря на д л и т е л ь н о е их
п р о и з р а с т а н и е в наших у с л о в и я х , что и п р е д о х р а н и л о к а к
подвой, т а к и привой от з а р а ж е н и я ф и т о ф т о р о й .
Б . А. Р у б и н (1963) подчеркнул значение прививок на им­
мунных в и д а х подвоев, к о т о р ы е способствуют с о з д а н и ю ме­
нее восприимчивых к з а б о л е в а н и я м ф о р м подсолнечника,
х л о п ч а т н и к а , т а б а к а и д р у г и х к у л ь т у р . Он о б ъ я с н и л это яв­
л е н и е синтезом в к л е т к а х корней т а к и х подвоев в ы с о к о а к т и в ­
ных в физиологическом отношении соединений, в том числе
пигментных систем и витаминов. З д е с ь , к а к и в других цен­
ных р а б о т а х э т о г о а в т о р а , д а н а п р а в и л ь н а я о ц е н к а з н а ч е н и я
отмеченных выше соединений, но мы считаем, что эти био­
логически а к т и в н ы е в е щ е с т в а синтезируют не клетки к о р н я
( Р у б и н , 1961), а э н д о ф и т ы .
Б и о л о г и ч е с к а я оценка в з а и м о о т н о ш е н и й м е ж д у симбионтными г р и б а м и и п а т о г е н а м и с о д е р ж и т с я в работе X . Д о н а л ь д а
( О о п а Ы , 1969), который у с т а н о в и л существующий а н т а г о ­
низм м е ж д у г р и б а м и , о б р а з у ю щ и м и э к т о т р о ф н у ю м и к о р и з у
д р е в е с н ы х пород, и т а к и м и п а т о г е н а м и , к а к РНу1орЫога
с т п а т о т к П о его д а н н ы м грибы, п р е д с т а в л я ю щ и е э к т о т р о ф ­
ную микоризу, з а д е р ж и в а ю т рост у более чем 90% о б с л е д о ­
в а н н ы х им патогенных грибов. К с о ж а л е н и ю , д о сих пор не
были проведены т щ а т е л ь н ы е и с с л е д о в а н и я с чистыми к у л ь ­
т у р а м и э н д о ф и т н ы х микориз. В ы п о л н е н н ы е в Ф Р Г р а б о т ы по
повышению устойчивости к у л ь т у р к п а т о г е н а м путем усиле­
ния э н д о ф и т н о й микоризы при з а р а ж е н и и ее ф и к о м и ц е т н ы ми г р и б а м и по методу Б . Моссе н е л ь з я считать удовлетво­
р и т е л ь н ы м и . В ы ш е мы критически оценили прием п о в ы ш е н и я
микотрофности, п р е д л о ж е н н ы й Б . Моссе. О т р и ц а я о б л и г а т 107
ность симбионтных грибов растений, она п р е д п о ч и т а е т з а ­
р а ж а т ь их фикомицетными г р и б а м и . П о с л е д н и е при массовом
в ы д е л е н и и чистых к у л ь т у р более чем из 100 видов растений
никогда не были выделены н а м и из э н д о т р о ф н о й м и к о р и з ы .
П р и м е р о м подобных исследований м о ж е т с л у ж и т ь д о к т о р ­
с к а я д и с с е р т а ц и я X . В. Д е н е (ОеЬпе, 1977). В ней а в т о р у к а ­
з ы в а е т на с л а б о е повышение микотрофности э н д о г о н о в ы м
грибом при з а р а ж е н и и патогенным грибом Р и з а г ш т ехузрог и т , в ы з ы в а ю щ и м болезнь у в я д а н и я . Только в р е з у л ь т а т е
применения многочисленных методов изучения опытных рас­
тений а в т о р у у д а л о с ь д о к а з а т ь , что э н д о т р о ф н а я микориза
з а щ и щ а е т корни к у л ь т у р от в н е д р е н и я г р и б н ы х и нематод­
ных в р е д и т е л е й . Это наиболее э ф ф е к т и в н о м о ж н о б ы л о бы
п о к а з а т ь , о б р а б а т ы в а я не корни, а с е м е н а а к т и в н ы м и росто­
выми препаратами с микроэлементами.
Основное внимание в изучении п а р а з и т и з м а растений у д е ­
л я е т с я переносчикам вирусов и микозов, а не борьбе с ними
с а м и х растений. М о ж н о напомнить интересный опыт А. И. Р у д е н к о (1958), который на к р ы ш е В И Р а на И с а а к и е в с к о й пло­
щ а д и в Л е н и н г р а д е произвел посев к а р т о ф е л я р а з л и ч н о г о
п р о и с х о ж д е н и я под стеклянным п е р е к р ы т и е м , и с к л ю ч а ю щ и м
н а л и ч и е переносчиков. А. И. Р у д е н к о у с т а н о в и л , что к а р т о ­
ф е л ь из ю ж н ы х клубней был п о р а ж е н б о л е з н я м и , а из се­
в е р н ы х — о к а з а л с я здоровым. П е р в ы й случай б ы л н а з в а н
а в т о р о м «климатическим типом в ы р о ж д е н и я к а р т о ф е л я » .
В переводе на современный язык э т о означает, что с л а б о
м и к о т р о ф н ы й ю ж н ы й к а р т о ф е л ь не мог противостоять на­
следственно переданным з а б о л е в а н и я м , тогда к а к более мико­
т р о ф н ы й северный к а р т о ф е л ь о с т а л с я з д о р о в ы м .
Если при господствующем р а н е е п р е д с т а в л е н и и об автот р о ф и о м с у щ е с т в о в а н и и растительного мира
нельзя было
п р е д п о л о ж и т ь , к а к и е части р а с т е н и й могут в ы п о л н я т ь функ­
ции их з а щ и т ы от патогенов, т о при современном состоянии
науки, у т в е р д и в ш е м о б я з а т е л ь н ы й симбиоз растений с эндо­
ф и т а м и , а т а к ж е с эпифитными и р и з с с ф е р н ы м и б а к т е р и я м и ,
у с т а н а в л и в а е т с я в о з м о ж н о с т ь д о к а з а т е л ь с т в а их участия в
борьбе с п а т о г е н а м и растений. Н е о б х о д и м о подчеркнуть, что
д л я успешного противостояния з а б о л е в а н и я м т р е б у е т с я не
т о л ь к о наличие в к о р н я х растений симбионтных грибов, но
и их м а к с и м а л ь н о е развитие, в ы р а ж е н н о е в о б р а з о в а н и и
многочисленных крупных везикул с а р б у с к у л а м и , х а р а к т е р и ­
з у ю щ и м и н а п р я ж е н н о с т ь их реакций о б м е н а с растением. С о
в р е м е н е м это неточное в и з у а л ь н о е определение состояния эн­
д о ф и т о в будет з а м е н е н о количественным определением бел­
к о в ы х веществ или г о р м о н а л ь н ы х о б р а з о в а н и й и ф е р м е н т о в
в корнях.
М. В. Г о р л е н к о в своем учебнике « К р а т к и й к у р с
108
имму-
нитета растений» (1973) в ы д е л я е т г л а в у о п р и о б р е т е н н о м
иммунитете, способствующем повышению устойчивости рас­
тений к б е л е з н я м и в р е д и т е л я м . П о с к о л ь к у вредителей мы
не к а с а л и с ь , то р а с с м о т р и м несколько п р и м е р о в борьбы с
б о л е з н я м и . М. В. Г о р л е н к о привел р е з у л ь т а т ы опыта Л . П.
С т а р ы г и н о й по о б р а б о т к е семян ф а с о л и антибиотиком фитоб а к т е р и о м и ц и н о м ( Ф Б М ) . В опытном в а р и а н т е устойчивость
растений к б а к т е р и о з а м в о з р о с л а не т о л ь к о в год о б р а б о т к и
семян, но и в последующий сезон, что у к а з ы в а е т на в о з м о ж ­
ность повышения иммунитета растений путем применения
микробиологических воздействий на б о л ь н ы е к у л ь т у р ы . Кро­
ме упомянутой р а б о т ы , в сборнике « П р и м е н е н и е антибиоти­
к о в в борьбе с -бактериальными б о л е з н я м и растений» (1960,
т. 17) приведены д а н н ы е р я д а и с с л е д о в а т е л е й , и з у ч а в ш и х
э ф ф е к т и в н о с т ь и с п о л ь з о в а н и я р а з н ы х антибиотиков, т а к и х ,
к а к Ф Б М , полимиксин, стрептомицин и др., в борьбе с гом­
мозом х л о п ч а т н и к а , б а к т е р и о з о м ф а с о л и и к у к у р у з ы , судан­
ской т р а в ы , к о р н е в о й гнилью к е н а ф а и д ж у т а . Все у к а з а н ­
ные антибиотики п р и м е н я л и с ь п у т е м з а р а ж е н и я
больных
растений не ж и в ы м и п р о д у ц е н т а м и , а п р е п а р а т а м и , приго­
товленными
из продуктов ж и з н е д е я т е л ь н о с т и
последних.
Обычно т а к и е п р е п а р а т ы п р е д с т а в л я л и собой сухие п о р о ш ­
ки, которые перед о б р а б о т к о й семян растений р а з в о д и л и с ь
иногда в несколько тысяч р а з . Эти п р е п а р а т ы
изготовля­
л и с ь во В с е с о ю з н о м институте антибиотиков М и н и с т е р с т в а
з д р а в о о х р а н е н и я С С О Р . Авторы у с т а н о в и л и с т и м у л и р у ю щ е е
д е й с т в и е у к а з а н н ы х п р е п а р а т о в на рост корней и надземной
части растений, что с в и д е т е л ь с т в о в а л о о наличии у них рос­
товых
веществ. Особенно отчетливо это было п о к а з а н о
У. Г. Оксентьян (1960). О н а п р и м е н и л а известный метод,
р а з р а б о т а н н ы й Р . X . Турецкой (1947), о с н о в а н н ы й на о ц е н к е
активности ростовых веществ в отношении к о р н е о б р а з о в а н и я
у черенков ф а с о л и . Э т о д а л о в о з м о ж н о с т ь с несомненностью
у с т а н о в и т ь ростовое воздействие п р е п а р а т о в антибиотиков,
а с л е д о в а т е л ь н о , и их с т и м у л и р у ю щ е е действие на мико­
трофность культур.
Д о того к а к нами был с о з д а н г о р м о н а л ь н ы й п р е п а р а т
С и м б и о н т 1 из чистых к у л ь т у р симбионтных грибов, мы
и с п о л ь з о в а л и при изучении микотрофности р я д а к у л ь т у р пре­
п а р а т Ф Б М , п р о д у ц е н т о м которого был а к т и н о м и ц е т А. 1ауепйи1ае. П р и испытании в л и з и м е т р а х и полевых опытах, про­
веденных в р а з л и ч н ы х местах при обеспечении х о р о ш и х усло­
вий д л я роста растений, о б р а б о т к а с е м я н перед посевом или
к л у б н е й к а р т о ф е л я Ф Б М о б е с п е ч и в а л а повышение м и к о т р о ф ­
ности к о р н е й на 1—2 б а л л а , что с п о с о б с т в о в а л о у в е л и ч е н и ю
у р о ж а й н о с т и иногда более чем на 20%.
П р и в е д е н н ы е в ы ш е д а н н ы е о способности Ф Б М о к а з ы в а т ь
109
стимулирующее действие на развитие симбионтных грибов,
которые, в свою очередь, способствуют усилению устойчи­
вости растений к различным заболеваниям, еще р а з у к а з ы ­
вают на то, что путь к иммунитету и увеличению продук­
тивности сельскохозяйственных культур л е ж и т через усиле­
ние их микотрофности. В то время, когда проводились эти
исследования, общим недостатком препаратов антибиотиков
была нестандартность их изготовления, что заставляло тра­
тить много времени на ежегодное определение наиболее
активных вариантов Ф Б М . Кроме того, их влияние на мико­
трофность культур уступала действию препаратов, изготов­
ляемых из чистых культур эндофитов, в приготовлении ко­
торых нами была достигнута достаточная однородность.
При применении гормональных препаратов положитель­
ное действие на развитие грибного симбиоза в корнях раз­
личных культур о к а з ы в а ю т
различные
агротехнические
приемы. Возделывание по пласту и обороту 'пласта, примене­
ние зеленых удобрений, внесение перепревшего навоза в зону
прорастания семян или клубней и другие приемы обеспечи­
вают всходы растений продуктами жизнедеятельности микро­
организмов, содержащих ростовые вещества, необходимые д л я
активизации развития грибного симбиоза.
Многие авторы отмечают, что энергия всхожести семян
часто коррелируется с устойчивостью этих растений к з а р а ­
жению определенными патогенами. Мы можем подтвердить
значение этого ценного наблюдения, т а к к а к всходы сильно
микотрофных растений всегда появляются на несколько дней
раньше, чем у слабо микотрофных, т а к ж е , к а к и семена
или клубни, обработанные ростовыми препаратами, д а ю т
всходы на 2—4 дня раньше, чем контрольные.
З а к а н ч и в а я раздел биологических методов воздействия на
иммунитет растений, нужно подчеркнуть, что во всех приве­
денных опытах с вегетативно р а з м н о ж а е м ы м картофелем,
а т а к ж е в случаях применения во Франции методов оздоров­
ления этой культуры и земляники на больших высотах про­
исходит повышение микотрофности растений. Установленное
нами значительное усиление развития грибного симбионта в
корнях всех изученных новых сортов пшениц (возникшее без
ведома и старания селекционеров) не является случайным
признаком, т а к к а к только симбионтные грибы в растениях
способны выполнять иммунные функции в борьбе с патоге­
нами и тем самым способствовать повышению продуктивности
культур. Выведение новых сортов зерновых культур, к а к пра­
вило, ведется на плодородных черноземных почвах, в которых
создаются более благоприятные условия д л я усиления их
микотрофности. Несмотря на неоднократно высказываемые в
печати положения о необходимости получения новых устойчи110
вых и продуктивных сортов различных культур д л я Нечер­
ноземной зоны, осуществить их, очевидно, затруднительно.
Сейчас, когда причина неудач установлена, можно повысить
микотрофность создаваемых сортов путем применения гор­
мональных препаратов и микроэлементов, что обеспечит их
устойчивость к патогенам.
Как видно из многих примеров, приведенных д л я т а к о й
культуры, к а к картофель, усиление микотрофности приоста­
навливает его вырождение, повышает устойчивость к вирусам
и микозам, что обеспечивает повышение продуктивности.
Обратный процесс происходит при культивировании горного
к а р т о ф е л я на равнине, где с уменьшением микотрофности
через 1—2 года снижаются и устойчивость к заболеваниям*
и продуктивность, и вкус картофеля. Затормозить этот про­
цесс пока можно только применением сильных ростовых пре­
паратов с микроэлементами.
Изложенные наблюдения дают возможность предположить»
что из трех взаимосвязанных между собой основных показа­
телей нового ценного сорта, таких, к а к устойчивость к п а ­
тогенам, высокая продуктивность и сильная микотрофность»
первенствующее значение принадлежит степени микотроф­
ности.
Д л я поддержания главенствующего фактора при создании
новых сортов зерновых культур нужно изучить приемы, в ы ­
зывающие усиление микотрофности в процессе выведения сор­
та, в том числе и скрещивание с сильно микотрофными р а с ­
тениями.
Д о сих пор государственная комиссия, у т в е р ж д а я новый
сорт любой культуры, не применяет оценки его микотрофнос­
ти, поскольку значение этого показателя еще не признано
наукой в полной мере. В дальнейшем необходимо в универ­
ситетах и сельскохозяйственных институтах включать к у р с
изучения микотрофности растений на к а ф е д р а х ботаники и
селекции.
Кроме описанных выше биологических методов воздейст­
вия на растения путем значительного увеличения активности
их симбионтных грибов, способствующих повышению имму­
нитета культур, была установлена возможность подобного
воздействия путем применения химических препаратов. И з них
первое место занимают микроэлементы, поскольку работы
многих исследователей показали их влияние на процесс фото­
синтеза растений и устойчивость культур к патогенам. Т а к ,
по сообщению Ф. Е. Маленева (1956), применение меди
повышает устойчивость к а р т о ф е л я к фитофторе, а меди
и бора — к бактериозам, обыкновенной и черной парше.
Н. Н. Каргаполовой (1956) было установлено, что клубни
картофеля, обработанные микроэлементами, обладали мощ111
ной корневой системой, что о б ы ч н о с в я з а н о с повышенной
микотрофностью. Как у ж е изложено в главе 4 настоящего
т р у д а , н а ш и опыты по в ы я с н е н и ю д е й с т в и я м и к р о э л е м е н т о в
п о к а з а л и , что они обычно на 1 б а л л п о в ы ш а ю т м и к о т р о ф ­
ность к у л ь т у р , о б р а б о т а н н ы х г о р м о н а л ь н ы м и
препаратами.
Второе место в б о р ь б е с п а т о г е н а м и , очевидно, з а н и м а ю т
окислительные ферменты, усиленная деятельность которых
о т м е ч е н а у иммунных сортов, з а р а ж е н н ы х 'патогенами ( Р у ­
бин, 1971). Эти ф е р м е н т ы могут с п о с о б с т в о в а т ь р а з л о ж е н и ю
о с л а б л е н н ы х или м е р т в ы х патогенов в к л е т к а х
растений.
У ч а с т и е самого р а с т е н и я в э т о м процессе о п р е д е л я е т с я повы­
шенным снабжением эндофитов продуктами фотосинтеза д л я
обеспечения их п и т а н и я и с н а б ж е н и я н у ж н о й им энергией,
з н а ч е н и е которой отмечено в р а б о т а х по иммунитету.
Сочетание деятельности двух организмов — раститель­
ного и микробного п р о и с х о ж д е н и я — о б е с п е ч и в а е т усиление
иммунной системы у растений, к о т о р а я н е о б х о д и м а д л я устой­
чивости р а с т и т е л ь н о г о мира. С л у ч а и н а р у ш е н и я этой устой­
чивости при в о з д е л ы в а н и и с е л ь с к о х о з я й с т в е н н ы х
культур
н у ж н о отнести за счет недостаточной изученности п р и р о д н ы х
законов.
Ученые, к о т о р ы е не у ч и т ы в а ю т у ч а с т и я микробного син­
т е з а в создании и м м у н и т е т а р а с т е н и й , т щ а т е л ь н ы м и иссле­
д о в а н и я м и обменных р е а к ц и й у и м м у н н ы х и н е и м м у н н ы х сор­
тов, и н ф и ц и р у я их п а т о г е н а м и , м н о г о к р а т н о п ы т а л и с ь уста­
новить р а з л и ч н ы й х а р а к т е р з а щ и т н ы х свойств р а с т е н и й . М ы
приведем некоторые результаты, полученные коллективом
с о т р у д н и к о в б и о л о г и ч е с к о й и физиологической к а ф е д р М Г У
и о б о б щ е н н ы е Б . А. Р у б и н ы м в 1971 г. Он отметил в а ж н о с т ь
у с т а н о в л е н и я источника у в е л и ч е н и я энергии, к о т о р а я в б о л ь ­
шей мере в ы р а б а т ы в а е т с я в и н ф и ц и р о в а н н ы х к л е т к а х им­
мунных растений по с р а в н е н и ю с н е и м м у н н ы м и . Б . А. Р у б и н
считал, что у в е л и ч е н и е э н е р г е т и ч е с к и х в о з м о ж н о с т е й у им­
мунных сортов с в я з а н о с процессом ф о т о с и н т е з а , что, о д н а ­
к о , не о б ъ я с н я е т причину с н и ж е н и я энергии у н е и м м у н н ы х
сортов. О н п о д ч е р к н у л , что отличительной
особенностью
иммунных сортов растений я в л я е т с я с о з д а н и е более устой­
чивой окислительной системы: « Н а м в п е р в ы е у д а л о с ь пока­
зать, что э т и м источником (энергии) я в л я е т с я и н д у ц и р у е м о е
инфекцией усиление о к и с л и т е л ь н о г о о б м е н а , м а т е р и а л ь н ы м
ф у н д а м е н т о м которого с л у ж и т н о в о о б р а з о в а н и е — синтез
д о п о л н и т е л ь н ы х количеств ф е р м е н т а т и в н о г о б е л к а . Н а и б о л е е
о т ч е т л и в о э т о у с т а н о в л е н о на п р и м е р е п е р о к с и д а з ы и полиф е н о л о к с и д а з ы — ф е р м е н т о в , з а н и м а ю щ и х к л ю ч е в ы е пози­
ции в о к и с л и т е л ь н о м обмене р а с т и т е л ь н о й к л е т к и » ( Р у б и н ,
1971, с. 49). О с т а л о с ь т о л ь к о о п р е д е л и т ь , к т о с и н т е з и р у е т
у к а з а н н ы е д о п о л н и т е л ь н ы е ф е р м е н т ы , т а к к а к н а л и ч и е по112
следних в р а с т е н и я х е щ е не д о к а з ы в а е т , что их с и н т е з и р у ю т
с а м и р а с т е н и я , к а к это б ы л о у ж е д о к а з а н о (см. г л а в у 4) по
отношению к гормональным веществам, липидам, витаминам
и д р у г и м биологически а к т и в н ы м в е щ е с т в а м . Способность
м и к р о о р г а н и з м о в с и н т е з и р о в а т ь ф е р м е н т ы не в ы з ы в а л а с о ­
мнения с н а ч а л а р а з в и т и я м и к р о б и о л о г и и к а к н а у к и , если
ж е п р е д п о л о ж и т ь их синтез р а с т е н и я м и , остается неясным,
почему ими с н а б ж а ю т с я только и м м у н н ы е р а с т е н и я .
Большой квалифицированный коллектив научных работ­
ников, и г н о р и р у ю щ и й р е а л ь н у ю д е й с т в и т е л ь н о с т ь — симбиот р о ф н о с т ь с у щ е с т в о в а н и я р а с т и т е л ь н о г о мира, не смог внести
п о л н у ю ясность в р е ш е н и е вопроса о причинах с у щ е с т в у ю щ е г о
биологического р а з л и ч и я м е ж д у и м м у н н ы м и и н е и м м у н и ы м и
с о р т а м и р а з л и ч н ы х к у л ь т у р . Теперь, когда р а з р а б о т а н а мето­
д и к а в ы д е л е н и я чистых к у л ь т у р симбионтных грибов, м о ж н о
у с т а н о в и т ь , к а к и е биологически а к т и в н ы е в е щ е с т в а синтези­
руют э н д о ф и т ы , способные о к а з а т ь с о п р о т и в л е н и е п а р а з и ­
там.
Н е л ь з я з а к о н ч и т ь г л а в у об и м м у н и т е т е растений, не упо­
мянув о ф и т о а л е к с и н а х , к о т о р ы м п р и п и с ы в а ю т
защитные
свойства растений. П о мнению ученых, эти соединения возни­
к а ю т в к у л ь т у р а х в к а ч е с т в е ответной р е а к ц и и на в н е д р е ­
ние в о р г а н и з м в р е д и т е л е й . П р и о з н а к о м л е н и и со многими
работами о фитоалексинах, включая работу Б. Д ж . Деверолл а (1980), мы м о ж е м у с т а н о в и т ь п о л н о е и г н о р и р о в а н и е а в т о ­
р а м и э т и х р а б о т н а л и ч и я с и м б и о н т н ы х г р и б о в во всех р а с т е ­
ниях. Н е з а в и с и м о о т л ю б о й о ц е н к и з н а ч е н и я с и м б и о т р о ф ного с у щ е с т в о в а н и я растений н е л ь з я
обойти
молчанием
в о з м о ж н о с т и в з а и м о д е й с т в и я в н е д р и в ш и х с я патогенных ми­
к р о о р г а н и з м о в с ж и в ы м и с и м б и о н т н ы м и г р и б а м и или продук­
т а м и их ж и з н е д е я т е л ь н о с т и внутри самого р а с т е н и я . Т р у д н о
о б в и н и т ь этих а в т о р о в в незнании самого ф а к т а с у щ е с т в о в а ­
ния с и м б и о н т н ы х грибов в р а с т е н и я х , т а к к а к все они могли
б ы т ь з н а к о м ы с к л а с с и ч е с к и м у ч е б н и к о м А. А. Ячевского
«Основы микологии» I(1933), в к о т о р о м имеются г л а в а о сим­
биозе и с а м ы й б о л ь ш о й д л я того времени список м и к о т р о ф ­
ных растений.
Н е в ы з ы в а е т сомнений, что р а з р а б о т а н н а я методика о б н а ­
р у ж е н и я ф и т о а л е к с и н о в внутри з а р а ж е н н ы х растений п р и
д е й с т в и и д и э т и л о в о г о э ф и р а и смеси х л о р о ф о р м а с метило­
в ы м спиртом ( М е т л и ц к и й и д р . , 1972) п о з в о л я е т в ы д е л я т ь
т о л ь к о н е з н а ч и т е л ь н о е к о л и ч е с т в о веществ из п р о д у к т о в син­
т е з а с и м б и о н т н ы х грибов, поскольку полностью их м о ж н о
в ы д е л и т ь т о л ь к о с 60—70% э т и л о в ы м спиртом. П р и с л а б о й
к о н ц е н т р а ц и и п р о д у к т о в синтеза э н д о ф и т о в они не могут про­
тивостоять развитию патогена. Подобное высказывание мы
н а х о д и м в книге Б . Д ж . Д е в е р о л л а (1980), г д е он п р и в о д и т
18
113
данные, что корни восприимчивых растений (по-нашему, сла­
бо микотрофных) стимулируют инфекцию, а корни устойчи­
вых растений (сильно микотрофных) -подавляют прорастание
спор патогенов.
Выводы
1. П р и рассмотрении растений в качестве автотрофных
организмов считалось, что д л я выявления природы их имму­
нитета, затруднено создание единой физиологической
или
'биологической концепции. При учете их симбиотрофного су­
ществования с эндофитами возникла возможность установить,
что применение любых биологических, химических и селек­
ционных приемов воздействия на растение, способствующих
усилению иммунитета, всегда сопровождается значительным
повышением их микотрофности.
2. Обнаружение единой реакции, неизменно сопровождаю­
щей повышение иммунитета при самых разнообразных спо­
собах воздействия на растение, с определенностью свидетель­
ствует о ведущем значении грибного симбиоза в создании
защитных свойств д л я всех культур.
3. Ухудшение условий в ы р а щ и в а н и я устойчивых сельско­
хозяйственных культур приводит к снижению в потомстве
микотрофности и устойчивости к патогенам. Эффективным
приемом восстановления иммунных свойств растений служит
обработка их семян или клубней перед посевом активными
гормональными препаратами с микроэлементами. В элитных
посевах т а к а я обработка предохраняет сорт от вырождения.
4. Н а д е ж н ы м приемом д л я повышения микотрофности и
восстановления иммунитета служит «воспитание» культур в
горных условиях на высоте от 600 до 2500 м над уровнем
моря. Сочетание указанного приема с обработкой семян и
клубней гормональными препаратами с микроэлементами
может значительно сократить сроки повышения иммунитета
культур в горных условиях.
5. Необходимым условием правильного применения ука­
занных выше рекомендаций повышения иммунитета культур
является точная оптимальная дозировка применяемых гор­
мональных веществ и хорошие условия роста
растений.
Последние мы коротко определяем следующим образом: чем
в ы ш е у р о ж а й в контроле, тем эффективнее рекомендуемые
приемы повышения иммунитета растений.
114
Общее заключение
Впервые разработанный автором метод получения чистых
культур симбионтных грибов из корней и надземных частей
растений д а л возможность установить наличие этого сим­
биоза у всех растений. Р а з д е л е н и е растительности на мико­
трофные и немикотрофные виды было связано с невозмож­
ностью визуального обнаружения симбионтных грибов под
микроскопом у слабо микотрофных растений, произрастаю­
щих в избыточно в л а ж н ы х местах, тундре, пустыне. Н о д а ж е
из этих растений можно выделить чистые культуры эндофи­
тов. Значение продуктов грибного симбиоза для к а ж д о г о рас­
тения весьма значительно, так к а к симбионтные грибы обес­
печивают растения такими жизненно необходимыми д л я их
роста веществами, к а к гормоны роста, ферменты, витамины,
аминокислоты, липиды и цветные пигменты. Способность к
их синтезу мы установили у всех чистых культур симбионт­
ных грибов.
Попытки выделения чистых культур эндофитов из расте­
ний на протяжении около 100 лет не были результативными.
Сложность их выделения была связана с неизвестной ранее
потребностью симбионтных грибов в гормональных веществах
(2—3 капли) в процессе их прорастания из растительной
ткани в питательную среду, т а к как в этот короткий период
времени сами грибы не синтезируют гормонов роста. Обо­
гащение питательных сред гормонами роста микробного или
растительного происхождения обеспечивает получение чистых
культур эндофитов не только из корней, но и из листьев,
хвои, завязей, пыльцы, семян и одноклеточных тканевых
культур, выращенных в стерильных условиях вне организма.
Общими морфологическими показателями д л я более чем
100 выделенных чистых культур эндофитов при многократном
повторении опытов были следующие: 1. Отсутствие спороносящих органов размножения. 2. Многоклеточный мицелий с
везикулярными расширениями, принимающими при старении
септированную форму. 3. Гранулированная плазма, рассыпа­
ю щ а я с я при разрыве оболочки клетки. 4. Погруженный рост
115
мицелия в жидкой среде при отсутствии воздушного мицелия.
5. Синтез цветных 'пигментов различных цветов — от белого
до черного. Эндофиты из ржи, пшеницы, томатов, клевера,
мака и некоторых других растений синтезируют красный
пигмент, который многие ученые ошибочно принимают за
леггемоглобин. Черный пигмент синтезируют эндофиты таких
сильно микотрофных растений, как мексиканская а р а л и я ;
женьшень, мать-и-мачеха, брусника, черника и др.
Впервые нами была установлена способность к азотфик­
сации чистых культур эндофитов, что объясняет давно уста­
новленный, но не понятый наукой ф а к т — накопление боль­
шого количества азота в целинных карбонатных почвах, за­
росших многолетней злаковой и разнотравной раститель­
ностью при незначительном участии в травостое бобовых
растений '(5%). В лабораторных условиях чистые культуры
эндофитов в нейтральных питательных средах фиксируют
больше азота, чем в кислых. В бетонных лизиметрах на гли­
нистой материнской породе за 10 лет накопилось значитель­
но больше азота при росте сильно микотрофных многолетних
растений, чем при росте слабо микотрофных однолетних куль­
тур. Что касается многолетних бобовых культур, то их силь­
ная азотфнксация выявляется только при наличии симбиоза
с эндофитами в крупных клубеньках, розовый пигмент кото­
рых синтезируют симбионтные грибы. Предварительные по­
левые опыты подтвердили, что обработка семян клевера рос­
товым препаратом, повышающим микотрофность растений,
эффективнее, чем п р е д л а г а е м а я ранее обработка их нитра­
гином.
Д о сих пор дискуссионным остается вопрос о происхожде­
нии эндофитов, что значительно з а д е р ж и в а е т развитие науки
о симбиотрофном существовании растительного мира. Н а р я д у
с доказательством их циклической наследственности от семе­
ни к семени и от клубня к клубню существует иная точка
зрения на происхождение эндофитов — з а р а ж а е м о с т ь ими
корней в почве. Последний тезис лишает симбиоз генетиче­
ского значения, тем более, что была доказана невозможность
существования симбионтных грибов в почве на твердом суб­
страте при отсутствии у них спор. Было установлено, что
в природных условиях эндофиты находятся в семенах в
состоянии анабиоза и возможность их перехода в молодые
корни осуществляется при содействии гормональных веществ,
которыми их с н а б ж а ю т эпифитные и ризосферные бактерии,
обильно развивающиеся на прорастающем семени. В сте­
рильных опытах эти бактерии отсутствуют, и тогда эндофиты
в корень не проходят, откуда и возникла идея о необходи­
мости их з а р а ж е н и я в почве. Применение ростовых препара­
тов после стерилизации семян восстанавливает способность
116
эндофитов переходить из прорастающего семени в к о р е н ь
без з а р а ж е н и я их грибами.
На основе синтезированных эндофитами активных гормо­
нальных веществ были изготовлены ростовые препараты,,
названные нами «симбионтами». При практическом исполь­
зовании препаратов их следует разводить в 10 000—100 000
раз. Симбионт 1 (автор Ф. Гельцер) изготовляется из чистых
культур эндофитов, выделенных из корней женьшеня, а Сим­
бионт 2 (авторы Ф. Гельцер и Н. Игнатьев) — из корней
облепихи. Их действие при обработке семян в ы р а ж а е т с я при
благоприятных д л я роста растений условиях в заметном
увеличении корневой системы и усилении ее микотроф­
ности, повышении продуктивности культур и их устойчивости
к болезням. Чем выше урожай в контроле, характеризующий
общие условия развития растений, тем выше эффективность
применения препарата, особенно при орошении.
В результате изучения нами степени микотрофности новых
лучших сортов зерновых и масличных культур советских
селекционеров было установлено, что иммунитет растений
зависит от степени микотрофности, что никогда не учитыва­
лось авторами новых сортов различных культур.
Установленная нами п р я м а я зависимость
иммунитета
растений от степени развития в их корнях симбионтных
грибов открывает новые возможности д л я создания иммунных
культур и поддержания стабильности их элитных посевов.
Указанные исследования легли в основу микробиологической
теории иммунитета растений, которая исходит из положения
о симбиотрофном существовании растительного мира и о воз­
можности воздействия на усиление жизнедеятельности эндо­
фитов, обеспечивающих активное передвижение продуктов
своего синтеза в растениях.
В связи с доказательством большой значимости развития
грибного симбиоза для продуктивности и иммунитета расте­
ний необходимо включить раздел о симбиозе не только в кур­
сы вузов биологического профиля, но и в учебник ботаники
для средней школы с тем, чтобы создать у учащихся правиль­
ное представление о симбионтиом существовании раститель­
ного мира.
117
Послесловие
Монография
«Симбиоз с микроорганизмами — основа
.жизни растений» представляет собой результат многолетней
.плодотворной творческой работы Фани Юрьевны Гельцер
.(1898—1987 г г . ) , успешно сочетавшей решение насущных
практических вопросов и р а з р а б о т к у оригинальных теорети­
ческих положений, которые охватывали проблемы создания
плодородия почв, лесоразведения в степных районах, борьбы
с вырождением картофеля, поддержания
продуктивности
элитных сортов пшеницы, повышения иммунитета растений
на основе широкого изучения сельскохозяйственной микро­
биологии. Господство бактериальных процессов в дерновом
типе почвообразования, пути повышения эффективности клу­
беньковых бактерий, микотрофное питание древесных пород
в условиях степи, значение экто- и эндотрофной микоризы
в питании растений и повышении их иммунитета и, наконец,
создание стимулятора роста растений — препарата Симби­
онт — тот обширный к р у г вопросов, который р а з р а б а т ы в а л а
Ф а н я Юрьевна Гельцер.
Ф. Ю. Гельцер в 1917 г. поступила на Голицынские сель­
скохозяйственные курсы, затем перешла в Московскую сель­
скохозяйственную а к а д е м и ю , где выполнила в 1924 г. диплом­
ную работу в л а б о р а т о р и и В. Р . Вильямса. В течение 1924—
1926 гг. она р а б о т а л а агрономом-химиком в Государственном
луговом институте под Москвой. В 1926 г., уехав вместе с
м у ж е м Г. И. .Павловым в Ташкент, она создала л а б о р а т о р и ю
севооборотов на Ак-Кавакской опытно-оросительной станции
и руководила ею до 1933 г. З а т е м Ф. Ю. Гельцер была
приглашена на работу во Всесоюзный институт удобрений,
агротехники и агропочвоведения ( В И У А А ) , где в 1935 г.
ей была присвоена ученая степень кандидата сельскохозяй­
ственных наук без з а щ и т ы диссертации. В течение 15 л е т
она р а б о т а л а в этом институте, с 1944 г. заведуя л а б о р а т о ­
рией микробиологии, а в 1949 г. была переведена вместе
с лабораторией в Московское отделение В Н И И с.-х. микро­
биологии, затем преобразованное во В Н И И микробиологи118
ческих средств защиты растений и бактериальных п р е п а р а ­
тов.
С 1970 г. Ф. Ю. Гельцер на общественных н а ч а л а х мно­
го р а б о т а л а н а д испытанием созданного ею ростового сти­
мулирующего препарата Симбионт и в 1972 г. получила на
него авторское свидетельство. Она сотрудничала с к а ф е д р о й
почвоведения Московской
сельскохозяйственной
академии
(с доцентом Н. Н. И г н а т ь е в ы м ) , с Ташкентским сельскохо­
зяйственным институтом (с Н. Н. Б а л а ш о в ы м и Е. Г. Л у ч и ­
ниной), /Куйбышевским сельскохозяйственным
институтом
(с А. В. Бушевой и Г. А. З а к о м ) , а т а к ж е со многими опыт­
ными станциями и хозяйствами. В Ц Э Л Х М М е , в г. Н а х а б и н о ,
она передала свой опыт изготовления препарата С и м б и о н т * .
Творческий путь Фани Юрьевны Гельцер протекал в усло­
виях постоянной борьбы за утверждение выдвигаемых е ю
научных положений. В Узбекистане она активно пропаган­
д и р о в а л а хлопково-люцерновые севообороты, выступая про­
тив монокультуры, и в 1932 г. получила совместно с В. П о л ­
т о р а ц к и м высокий урожай хлопка — 40 ц/га. О н а была уче­
ницей а к а д е м и к а В. Р . Вильямса и многие годы р а з в и в а л а
его учение о повышении плодородия почвы на основе созда­
ния благоприятных условий д л я жизнедеятельности почвен­
ных микроорганизмов. В 1982 г. она была н а г р а ж д е н а
дипломом и премией имени В. Р . Вильямса за серию р а б о т
по проблеме гумуса и структурообразования почвы. Эти р а ­
боты раскрыли большую роль микроорганизмов в о б р а з о в а ­
нии перегноя, основным источником которого является био­
логический процесс синтеза бактериальной микрофлорой но­
вых органических коллоидальных соединений, ведущих к
о б р а з о в а н и ю прочной структуры почвы. Ею были изучены
влияние многолетних трав на почвообразующий процесс, роль
клубеньковых бактерий в обогащении почвы азотом и зна­
чение микоризы растений.
Активно включившись в работы по лесоразведению в степ­
ной зоне в 50-е годы, Ф а н я Юрьевна р а з р а б о т а л а методику
микоризации семян древесных пород и желудей дуба, а так­
ж е приемы, способствующие выделению чистых культур ми­
коризных грибов. З а успешные работы по организации мико­
трофных питомников, сыгравших в а ж н у ю роль в лесоразве­
дении лесных полос в степной зоне, Ф. Ю. Гельцер в 1954 г.
была удостоена ордена Ленина.
Признание практических результатов, однако, не о з н а ч а л о
признания выдвигаемых Ф. Ю. Гельцер научных положений.
В острой борьбе биологического и агрохимического н а п р а в ­
лений в сельскохозяйственной науке з а щ и т а ее диссертации
* Этот препарат под названием БСР использует Р. А. Богоявленская-
119
на соискание ученой степени доктора биологических наук
«Перегной, его образование и свойства» не увенчалась поло­
жительным результатом.
Успешно п р о д о л ж а я изучение симбионтных грибов и их
роли в развитии растений, Фаня Юрьевна впервые в мировой
практике, в 1964—1965 гг. выделила чистую культуру эндо­
фитов из разных растений. Р а з р а б о т к а способа выделения
чистых культур открыла большие возможности д л я изучения
их свойств, продуктов жизнедеятельности, роли в симбиозе с
растениями и в воспитании иммунитета. Изготовленный на ос­
нове чистых культур эндофитов ростовой стимулирующий пре­
п а р а т Симбионт при многолетних испытаниях д а л положи­
тельные результаты, что выразились в увеличении урожай­
ности и усилении иммунитета растений. Е щ е в 1979 г. Техсовет Минсельхоза С С С Р (протокол № 28, от 15 марта
1979 г.) одобрил результаты, доложенные Ф. Ю. Гельцер,
и принял решение о расширенной производственной проверке
препарата.
Научным основам симбиотрофного развития
растений
и результатам использования препарата посвящена моногра­
фия, завершенная Фаней Юрьевной в 1985 г. и изданная
посмертно. Ее работы нашли отражение еще в двух моно­
графиях, свыше ста статьях и многочисленных д о к л а д а х на
совещаниях и конференциях. Работы о роли микроорганиз­
мов в сельском хозяйстве были 'переведены в Болгарии,
Венгрии, Румынии, Югославии и Чехословакии. Н и ж е при­
водится список основных работ Ф. Ю. Гельцер.
Г. Г. Павлов, Т. Г. Павлова.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ Ф. КХ Г Е Л Ь Ц Е Р
1932 г.
История и современное состояние почвоведения / / Почвоведение. № 2.
С. 260-264.
1933 г.
(Совместно с В. Полторацким). Как мы получили 240 пудов хлопка
с гектара//Борьба за хлопок. № 4.
1934 г.
О зеленых удобрениях для хлопковых районов Средней Азии//3еленые
удобрения / Под ред. Ф. Ю. Гельцер. М. — Ташкент: САОГИЗ. С. 1—22.
(Совместно с Г. И. Павловым). Химизация в борьбе за урожай хлоп­
ка//Химизация соц. земледелия. № 1. С. 42—49.
(Совместно с Т. П. Ласуковой). Влияние культур на плодородие почв
в условиях орошаемого земледелия Средней Азии / Средаз. гос. план,
комит. и СредазНИХИ. Ташкент. 50 с.
1936 г.
Зеленые удобрения в хлопковых районах Средней
ные вопросы сидерации. М : ВАСХНИЛ. С. 172—188.
Азии / / Современ­
1937 г.
(Совместно с Е. Беляковой, 3. Чернышевой). Роль органического
вещества в структурообразовании почв // Химизация соц. земледелия. № 7,
С. 45—60. № 8. С. 53—63.
(Совместно с Г. И. Павловым). З а травопольные севообороты//Хими­
зация соц. земледелия. № 10. С. 19—25.
1939 г.
Современное состояние вопроса о перегнойных веществах почвы.
Сообщение 1 // Советская агрономия. № 8. С. 30—37. Сообщение 2. № 12.
С. 38-45.
1940 г.
Что такое перегной?//Почвоведение. № 4. С. 52—61.
Современное состояние вопроса о перегнойных веществах почвы.
Сообщение 3 / / С о в е т с к а я агрономия. № 11—12. С. 22—29.
Значение микроорганизмов в образовании перегноя и прочности струк­
туры почвы. М.: Сельхозгиз, 202 с.
1941 г.
Известь и перегной//Вестник с.-х. науки. Вып. 2. С. 46—69.
120
1943 г.
Процесс образования деятельного перегноя дернового типа / / Почво­
ведение. № 9—10. С. 62—74.
121
Образование прочной структуры почвы / / Д о к л . ВАСХНИЛ. Вып. 3.
С. 38—40.
1945 г.
Влияние бактеризации семян трав на урожай трав и на накопление
прочной структуры почвы // Почвоведение. № 8. С. 421—426.
К вопросу об интенсификации роста многолетних трав и их действия
на п о ч в у / / Д о к л . ВАСХНИЛ. Вып. 3. С. 16—20.
1946 г.
Микроорганизмы в сельском хозяйстве. М.: Сельхозгиз. 40 с. Переве­
дена на грузинский, эстонский, болгарский, венгерский и югославский
языки.
1947 г.
Основные задачи по повышению эффективности бактериальных удоб­
рений // Тр. конференция по сельск. хоз-ву Карело-Финской ССР. С. 95—98.
1948 г.
Агротехника бактериального питомника для кубеньковых бактерий / /
Применение удобрений в Нечерноземной зоне СССР. М.: Сельхозгиз.
С. 41—43.
Чем определяется устойчивость почвенной структуры // Советская агро­
номия. № 11. С. 69—76.
Новые пути в повышении эффективности клубеньковых бактерий //
Клубеньковые бактерии/Под ред. Ф. Ю. Гельцер. М.: ОГИЗСЕЛЬХОЗГИЗ, С. 27—35 и ряд других статей.
1949 г.
Значение деятельного перегноя и пути его образования в почве // Тр.
юбилейной сессии, посвященной столетию со дня рождения В. В. Доку­
чаева. М.—Л.: Изд-во АН СССР. С. 40—55.
Новые приемы повышения азотфиксации сидерационными культура­
ми / / Селекция и семеноводство. № 2. С. 62—67.
Микотрофное питание древесных пород в условиях степи // Лес и степь.
№ 9. С. 35—41.
Развитие взглядов академика В. Р. Вильямса на перегнойные веще­
ства почвы//Советская агрономия. № 11. С. 54—64.
1950 г.
Значение бактеризации в повышении урожайности многолетних трав//
Травосеяние и семеноводство многолетних трав. М.: Сельхозгиз. С. 160—
173.
1951 г.
Приемы обработки желудей микоризным грибком и источники его по­
лучения//Советская агрономия. № 11. С. 54—62.
1952 г.
Значение активной микоризы в питании дуба//Лес и степь. № П .
(2 26' 32
(Совместно с проф. В. Д . Виленским). Развернутая критика на книгу
М. Кононовой «Проблема' почвенного гумуса и современные задачи егоизучения» // Советская агрономия. № 9. С. 88—94.
1953 г.
Перегной//Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 3. М.: Сельхозгиз.
С. 569-570.
„
„„.,
(Совместно с Е. А. Воронковой). Приемы, способствующие выде122
лению чистых культур микоризных грибов//Тр. ВНИИ с.-х микробиоло­
гии. Т. 13. М.—Л.: Сельхозгиз. С. 152—155.
(Совместно с Е. А. Воронковой). К вопросу о необходимости обра­
ботки желудей микоризными грибами//Тр. ВНИИ с.-х. микробиологии
Т. 13. М — Л . : Сельхозгиз. С. 156—168.
1955 г.
,(Совместно с Л. М. Поперековой). Условия приживаемости и эффек­
тивности азотобактера в нечерноземной полосе//Агробиология № 3.
С. 70—77.
Значение однолетних и многолетних травянистых растений в созда­
нии плодородия почв / / Почвоведение. № 5. С. 44—53.
Развернутая критика книги И. Г. Моисеева «Пути повышения пло­
дородия дерново-подзолистых почв СССР»//Земледелие. № 3. С. 123—125.
1956 г.
(Совместно с М. А. Деминой). Значение органо-минеральных смесей
в повышении эффективности азотобактерина//Земледелие. № 3. С. 89—95.
Травянистая формация и почвообразовательный процесс//Почвоведе­
ние. № 11. С. 41—49.
1958 г.
Значение симбиотрофных грибов в питании растений // Достижения
мичуринской науки в микробиологии. М.: Сельхозгиз. С. 172—180.
1959 г.
(Совместно с С. Гендиной). Значение микоризации в полезащитном
лесоразведении на Юго-Востоке // Вопросы земледелия и борьбы с эрозией
почвы. № 1. С. 264—268.
Значение бактерий и грибов в образовании перегноя (на чешском
языке) //КозШппа уугоЬа. № 5. С. 603—612.
Образование почвенного перегноя в природных условиях//Земледелие.
№ 9. С. 57—63.
Роль растений в образовании перегнойных веществ почвы//Земледе­
лие. № 11. С. 50—56.
1960 г.
К вопросу окультуривания почвы//Цветоводство. № 1. С. 25.
Образование перегноя в основных типах почв//Земледелие. № 2.
С. 441—49 (переиздано на румынском языке).
(Совместно с И. Чередниченко). Новое о причинах вырождения карто­
феля // Картофель и овощи. № 6. С. 24—25.
Перегной—его образование и свойства. Рукопись 500 с. и автореф.
дне. . . . докт. биол. наук. М.: ТСХА. 24 с.
1961 г.
Значение биологической азотфиксации в образовании перегноя поч­
вы // Агробиология. № 4. С. 588—594.
Значение эндофитов в жизни растений (на чешском языке // КозШппа
уугоЬа. Прага. № 2. С. 211—218.
Значение микотрофизма в растительном мире // Тез. Докл. межвузов­
ской конференции «Микроорганизмы почвы и их роль в урожайности рас­
тений». МГУ. С. 67.
1962 г.
Происхождение эндотрофной микоризы растений // Микробиология.
Т. 31, № 4. С. 662—668.
Значение экто-эндотрофной микоризы в питании растений//Использо­
вание микроорганизмов в сельском хоз-ве. М.—Л.: Сельхозиздат, С. 96—99.
123
1963 г.
Значение эндотрофной микоризы в борьбе с вырождением картофе­
ля // Вестник с.-х. науки. № 5. С. 42—47.
Новое в вопросе об азотфиксирующей способности растений // Земле­
делие. № 10. С. 58—63.
Направленное усиление микотрофности с.-х. культур // Тез. докл. Всесоюз. конференции по с.-х. микробиологии / Минсельхоз СССР. ВНИИ с.-х.
микробиол. Л. С. 54—55.
1964 г.
Плодородие почвы в свете современных представлений //Агробиоло­
гия. № 2. С. 286—294.
Бактериальные удобрения//Справочник по удобрениям. М.: Колос,
С. 256—261.
1965 г.
(Совместно с Н. Г. Коваль, А. В. Сапроновой). Особенности симбио­
трофных грибов и метод их выделения из растений // Роль микроорга­
низмов в питании растений и повышении эффективности удобрений. Л.:
Колос. С. 105—114.
Значение симбиотрофных микроорганизмов (эндофитов) для продук­
тивности растений (на английском языке) /Сишпозиум в Чехословакии
«Взаимоотношения микроорганизмов и растений». С. 291—295.
(Совместно с Н. Г. Коваль). Микотрофность высокопродуктивных
сортов советских пшениц//Вестн. с.-х. науки. № 10. С. 35—39.
(Совместно с Н. Н. Балашовым, Е. Г. Лучининой). Значение стиму­
лирующих препаратов для оздоровления картофеля. Рукопись ВНИИ
с.-х. микробиол.
1976 г.
Микотрофность — основа жизни растений // Тез. докл. совещания
«Проблемы аллелопатии». Киев. С. 103—104.
Эндофиты — продуценты активных стимулирующих веществ // Значе­
ние консортивных связей в организации биогеоценозов: Уч. з а п . / П е р м ­
ский пед. ин-т. Пермь. С. 240—243.
Микотрофность и сорт // Там же. С. 252—255.
1977 г.
(Совместно с А. Ф. Телухиным). Симбионт 1 и укоренение черенков//
Цветоводство, № 3. С. 10.
(Совместно с Г. В. Кузнецовой). Получение чистых культур эндо­
фитов из растений//Микология и фитопатология. Т. 11, вып. 3. С. 182—
188.
1978 г.
Микробиологическая теория иммунитета растений и разработка прие­
мов их оздоровления//Докл. на техсовете Мин. сельск. хоз-ва СССР.
20 с.
1981 г.
Микробиологическая
С. 22—24.
теория
иммунитета // Защита
растений. № 9.
1966 г.
1982 г.
Новая среда для лабораторных опытов с растениями // Использова­
ние микроорганизмов для повышения урожая с.-х. культур. Л.: Колос.
С. 176—182.
Значение микотрофности с.-х. культур / / Тез. докл. IX Междунар.
конгресса по микробиологии. М.: Медицина. С. 295.
(Совместно с Н. Н. Игнатьевым). Препарат Симбионт 2, стимулиру­
ющий урожайность растений. Авторское свидетельство № 921488. Бюл.
изобрет. № 15.
1983 г.
1968 г.
Значение эндомикотрофизма для симбиотрофной азотфиксации расте­
ний // Тез. докл. совещания «Биологическая фиксация атмосферного азо­
та». Киев: Наукова думка. С. 74—75.
Распространение и происхождение эндотрофной микоризы у расте­
ний // Вопросы биологии и экологии доминантов и эдификаторов расти­
тельных сообществ. Уч. зап. / Пермский пед. ин-т. Пермь. С. 191 — 195.
Симбиотрофная азотфнксация эндофитов растений // Там же. С. 294—
297.
1969 г.
Наличие эндофитов в надземных частях растений // Микориза и дру­
гие формы консортивных связей: Уч. зап. / Пермский пед ин-т. Пермь,
С. 12—20.
Распространенность эндотрофной микоризы в растительном мире//
Микология и фитопатология. Т. 3, вып. 4. С. 299—307.
Значение эндофитов как продуцентов регуляторов роста растений / /
Стимуляторы
роста
организмов / Материалы
конференции.
Вильнюс.
С. 235—237.
1973 г.
Препарат, стимулирующий урожайность
возделываемых растений
Симбионт 1. Авторское свидетельство № 370932. Бюл. изобрет. № 12.
Эффективный стимулятор роста растений // Сельское хоз-во России.
№ 4. С. 25.
Стимулятор роста Симбионт 1//Природа. № 8. С. 111—112.
1975 г.
Новые продуценты стимулирующих
ВАСХНИЛ. № 5. С. 16—18.
124
веществ
для растений // Докл.
125
\
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Андреева
И. Н.,
Т и б и л о в А. А.,
Ильясова
В. Б.,
Ж и з н е в с к а я Г. Я. Ультраструктура азотфиксирующих клубеньков
у сеянцев облепихи//Физиология растении. 1980. Т. 27, вып. 4. С. 791—798.
Б а з и л е в и ч Н. М. Особенности круговорота зольных элементов
и азота в некоторых почвенно-растительных зонах СССР // Почвоведение.
1955. № 4. С. 1-32.
'
Б а л а ш о в Н. Н. Достижения науки и передовой опыт выращивания
картофеля в Узбекистане. Ташкент: Ташкентский с.-х. ин-т. 1959. 47 с.
Б и м у р з а е . в Ж., К у ч к а р о в Д . Влияние препарата Симбионт на
рост и урожайность картофеля // Молодые овощеводы производству. Таш­
кент: Ташкентский с.-х. ин-т., 1971. С. 41.
Б о л о т и н а Н. И. Запасы гумуса и азота в основных типах почв
в СССР//Почвоведение. 1947. № 5. С. 227—286.
Б о ч а р о в Е. А., К л и м о в С. В., Д ж а н у м о в Д . А. Изменение
содержания липидов в хлоропластах первичного листа озимой пшени­
цы // Физиология растений. 1979. Т. 26, вып. 2. С. 266—269.
Б у р г е ф ф X, Проблематика микоризы / / Микориза растений. Пере­
вод с нем. М.: Сельхозиздат. 1963. С. 333—354.
В а . в и л о в Н. И. Проблемы иммунитета культурных растений: Избр.
тр. Т. 4. М.—Л.: Наука. 1964. 518 с.
В и л ь я м е В. Р. Почвоведение с основами земледелия М — Л . : ОГИЗ.
1939. 447 с.
В и и т е р А. Г. Микоризы злаков // Микориза растений. Перевод с нем.
М. Сельхозиздат. 1963. С. 355—377.
В о з н я к о в с к а я Ю. М. Микрофлора здоровых растений. Автореф.
дис. ... докт. биол. наук. М.: Ин-т микробиологии, 1964. 34 с.
В о р о н и н М. С. О полиморфизме, замечаемом в воспроизводитель­
ных органах у грибов, принадлежащих к отделу, называемому
Ругепотусе1е$. СПб.: Типогр. В. Безобразова и К . 1866. 32 с.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Приемы обработки желудей микоризным грибком
и источники его получения // Советская агрономия. 1951. № 11. С. 54—62.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Значение однолетних и многолетних травянистых
растений в создании плодородия почв // Почвоведение. 1955. № 5. С. 44—53.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Травянистая формация и почвообразовательный
процесс//Почвоведение. 1956. № 11. С. 41—49.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Значение симбиотрофных грибов в питании расте­
ний // Достижения мичуринской науки в микробиологии. М.: Сельхозгиз.
1958. С. 172—180.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. К вопросу окультуривания почвы // Цветоводство.
1960. № 1. с. 25.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Значение эндотрофной микоризы в борьбе с вырож­
дением картофеля//Вестник с.-х. науки. 1963а. № 5. С. 42—47.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Новое в вопросе об азотфиксирующей способности
растений//Земледелие. 19636. № 10. С. 58—63.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Новая среда для лабораторных опытов с расте0
126
ниями//Использование микроорганизмов для выращивания урожая с.-х.
культур. Л.: Колос. 1966. С. 176—182.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Значение эндомикотрофизма для снмбнотрофнон
азотфиксации растений // Биол. фиксация атмосферного азота. Киев: Наукова думка. 1968а. С. 74'—75.
Г е л ь ц е р Ф. 10. Распространение и происхождение эндотрофной
микоризы у растений//Вопросы биологии и экологии доминантов и эдифнкаторов растительных сообществ. Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь.
19686 Т. 64. С. 191—195.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Препарат, стимулирующий урожайность возделы­
ваемых растений — Симбионт 1 // Авторск. свидет. № 370932. Бюл. изо­
брет. 1973а. № 12.
Гельцер
Ф. Ю. Эффективный
стимулятор
роста
растений//
Сельск. хоз-во России. 19736. № 4. С. 25.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Новые продуценты стимулирующих веществ для
р а с т е н и й / / Д о к л . ВАСХНИЛ. 1975. № 5. С. 16—18.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Эндофиты — продуценты активных стимулирую­
щих веществ//Значение консортивных связей в организации биогеоце­
нозов: *Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь. 1976а. С. 240—243.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Микотрофность и сорт // Значение консортивных
связей в организации биогеоценозов: Уч. з а п . / П е р м с к . пед. ин-т. Пермь.
19766. С. 252—255.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Микробиологическая теория иммунитета//Защита
растений. 1981. № 9. С. 22—24.
Г е л ь ц е р Ф. Ю. Наличие эндофитов в надземных частях расте­
ний // Микориза и другие формы консортивных связей: Уч. зап. / Пермск.
пед. ин-т. Пермь. 1983. С. 12—20.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., И г н а т ь е в Н. Н. Препарат Симбионт 2, стиму­
лирующий урожайность растений//Авторск.
свидет. № 921488. Бюл.
изобрет. 1982. № 15.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., К о в а л ь Н. Г. Микотрофность высокопродук­
тивных сортов советских пшениц // Вестник с.-х. науки. 1965. № 10.
С. 35—39.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., К о в а л ь Н. Г., С а п р о н о в а А. В. Особен­
ности симбиотрофных грибов и метод их выделения из растений // Роль
микроорганизмов в питании растении и повышении эффективности удоб­
рений. Л.: Колос. 1965. С. 105—114.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., К у з н е ц о в а Г. В. Получение чистых культур
эндофитов из растений//Микология и фитопатология. 1977. Т. 11, вып. 3.
С. 182-188.
Г е л ь ц е р Ф. 10., Л а с у к о в а Т. П. Влияние культур на плодо­
родие почв в условиях орошаемого земледелия Средней Азни/Средаз. гос.
план, комис. и СредазНИХИ. Ташкент. 1934. 50 с.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., Т е л у х и н А. Ф. Симбионт 1 и укоренение черен­
ков//Цветоводство. 1977. № 3. С. 10.
Г е л ь ц е р Ф. Ю., Ч е р е д н и ч е н к о И. Новое о причинах вырож­
дения картофеля // Картофель и овощи. 1960. № 6. С. 24—25.
Г о й м а н н Э. Инфекционные болезни растений. Перевод с нем. М.:
И Л . 1954. 608 с.
Г о р л е н к о М. В. Краткий курс иммунитета растений к инфекцион­
ным болезням. М.: Высшая школа. 1973. 366 с.
Д е в е р о л л Б. Д ж . Защитные механизмы растений. Перевод с англ.
М.: Колос. 1980. 128 с.
Д о р о х о в а Н. А. Эндотрофные грибы корней пырея ползучего, их
вирулентность и токсичность // Микология и фитопатология. 1970. Т. 4,
вып. 5. С. 393—398.
Е л е н к и н А. А. Явление симбиоза с точки зрения подвижного рав127
новесия сожительствующих о р г а н и з м о в / / Б о л е з н и растений. 1907. № 1—2.
С. 35—51. № 3—4. С. 106—176.
И г н а т ь е в Н. Н., Д о з о р ц е в а Н. В. Оценка активности биоло­
гических стимуляторов роста растений по интенсивности поглощения кис­
лорода системой п о ч в а — р а с т е н и е / / И з в . ТСХА. 1981. Вып. 1. С. 72—78.
К а м е н с к и й Ф. М. Материалы д л я морфологии и биологии МопоОхтора НурорИуз Ь. и некоторых других сапрофитов. Одесса: Типогр.
П. А. Зеленого. 1883. 32 с.
К а р г а п о л о в а Н. Н. Ускорение созревания томатов и картофеля
под влиянием микроэлементов / / Микроэлементы в сельск хоз-ве и в ме­
дицине. Рига: А Н Л а т С С Р . 1956. С. 409—415.
К е л л и А. Микотрофия у растений. Перевод с англ. М.: И Л 1952.
238 с.
К е ф е л и В. И. Рост растений и природные р е г у л я т о р ы / / Ф и з и о л о г и я
растений, 1978. Т. 25, вып. 5. С. 975—989.
К л е ч е т о в А. Н. Микориза в корнях т а у - с а г ы з а / / А г р о б и о л о г и я .
1947. № 6. С. 119—127.
К л и н ц а р е А, А. Бактериальный стимулятор роста
растений//
Авторск. свидет. № 264840. Бюл. изобрет. 1970. № 9.
К о з л о в В. Е. Цитологический анализ оплодотворения гороха в
связи с явлениями наследования признаков нескольких отцовских ф о р м / /
Докл. А Н СССР. 1951. Т. 81, № 2. С. 277—280.
К о м а р о в В. Л . Практический курс анатомии растений. М.—Л.:
Изд-во А Н СССР. 1941. 311 с.
К о с т ы ч е в П. А. Образование
чернозема / / Почвы
черноземной
области России, их происхождение, состав и свойства. С П б . А. Ф. Д е в риен. 1886. 230 с.
К р ю г е р Л . В. О зимнем состоянии эндотрофных м и к о р и з / / В о п р .
ботаники: Уч. зап. / Пермск. п е д . ин-т. Пермь. 1968. С. 39—53.
К р ю г е р Л . В. О локализации грибов в генеративных органах горо­
ха и пшеницы / / Некоторые вопросы геоботаники, биологии,
экологии
и физиологии растений: Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь. 1969. С. 71—75.
К р ю г е р Л . В., С е л и в а н о в И. А. Грибы, образующие везикулярно-арбускулярные эндомикоризы, и методы их и з у ч е н и я / / З н а ч е н и е кон­
сортивных связей в организации биогеоценозов: Уч. зап. / Пермск. пед.
ин-т. Пермь. 1976. С. 187—193.
К у р ц м е н Д . , Г о р д о н Ф. Д а сгинет смерть. Перевод с англ. М.:
Мир. 1982. 215 с.
Лаврененко
Е. М., П р о з о р о в с к и й А. В. Растительность
европейской части СССР // Почвы СССР. М.—Л.: Изд-во А Н СССР.
1939. Т. I. 156 с.
Л и л л и В., Б а р н е т т Г. Физиология грибов Перевод с англ. М.И Л . 1953. 532 с.
Л о г и н о в а В Г. Микориза верескоцветных в условиях Централь­
ного Предуралья // Вопр. ботаники: Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь.
1968. С. 3—17.
Лукьяненко
П. П. Методы
и результаты
селекции
озимой
пшеницы на К у б а н и / / С е л е к ц и я и семеноводство. 1959. № 6. С. 38—46.
Л у ч и н и н а Е. Г., И н о г а м о в 3. Выявление возможности при­
менения препарата Ф. Ю. Гельцер Симбионт 1 на к а р т о ф е л е / / М о л о д ы е
овощеводы производству: Ташкентск. с.-х. ин-т. Ташкент. 1971. С. 37.
М а г р у Ж- Симбиоз у орхидей и картофеля. Перевод с фр. М.: И Л .
1949. 140 с.
М а л е н е в Ф. Е. Влияние бора, меди, марганца и цинка на устой­
чивость картофеля к фитофторе и другим болезням//Микроэлементы в
сельск. хоз-ве и медицине. Рига: А Н Л а т С С Р . 1956. С. 429—436.
М е р е ж к о в с к и й К. С. Теория двух плазм как основа симбио128
генезиса — нового учения о происхождении организмов: Уч. зап. / И м п .
Казанск. ун-т. Казань. 1909. 102 с.
М е т л и ц к и й Л . В., О з е р е ц к о в с к а я О. Л . , В у л ь ф с о н Н. С .
и д р . Обнаружение, биологическая активность и химическая природа:
нового фитоалексина картофеля — любомина / / Иммунитет и покой рас­
тений. М.: Наука. 1972. С. 3—30.
Н а в а ш и н С. Г. Новый пример халацогамии / / Избр. тр. М.: Изд-во
А Н СССР. 1951. С. 174—176.
Неуструева
Р. И., М а л я р е н к о
С. Т., Ш к у р я т
Д . Ф.
О семенном размножении лаванды / / Вестник с.-х. наук. 1962. № 9.
С. 56—59.
Нозадзе
Л . М. Микотрофность некоторых компонентов высоко­
горной травяной растительности Казбекского района: Автореф. дис. ...
канд. биол. наук. Тбилиси; ТГУ, 1968. 22 с.
О д и н ц о в а Е. Н. Микробиологические методы определения вита­
минов. М.: Издчво А Н СССР. 1959. 379 с.
Оксентьян
У. Г. Стимулирующие свойства антибиотиков//Применение антибиотиков в борьбе с бактериальными болезнями растений.
М.: Сельхозиздат, 1960. Т. 17. С. 29—36.
П а л л а д и и В. И. Избр. тр. М.: Изд-во А Н СССР. 1960. 244 с.
Применение антибиотиков в борьбе с бактериальными болезнями рас­
тений. М.: Сельхозиздат. 1960. Т. 17. 152 с.
П р о ц е н к о М. А., Ш е м а х а н о в а
Н. М. О б ультраструктуре
наружных и внутрикорневых везикул микоризообразующего гриба / / Ми­
кология и фитопатология. 1974. Т. 8, вып. 5. С. 441—442.
П у с т о в о й т В. С. Результаты работ по селекции и семеноводству
подсолнечника//Селекция и семеноводство. 1960. № 5. С. 48—55.
Р а з у м о в с к и й П. Н., А т а м а н ю-к Д . И., З л а т о у с т М. А.,
Я к и м о в а Г. И. Действие биологически активных веществ на микро­
организмы. Кишинев: Штиинца. 1975. 160 с.
Р а с с е л Э. Почвенные условия и рост растений. Перевод с англ.
М.: И Л . 1955. 624 с.
Р и г о Ж . Леггемоглобин и его роль в эффективности
клубеньков
б о б о в ы х / / Ф и з и о л о г и я растений. 1983. Т. 30, вып. 2. С. 396—401.
Р у б и н Б. А. Курс физиологии растений. М.: Высш. школа. 1961.
584 с.
Р у б и н Б. А. Современное представление роли корневой системы
в
жизнедеятельности
растительного
организма / / Вестник с.-х. науки.
1963. № 6. С. 7—17.
Р у б и н Б. А. Физиолого-биохимические основы иммунитета расте­
н и й / / В е с т н и к с.-х. науки. 1971. № 9. С. 46—57.
Р у б и н Б. А., П у ш к и н с к а я О. И., С о к о л о в а В. Е. Влияние
высотного фактора на энзиматическую активность растений / / А г р о б и о л о ­
гия. 1963. № 6. С. 932—935.
Р у д е н к о А. И. Меры борьбы с климатическим типом вырождения
картофеля//Материалы конференции по вопросам семеноводства карто­
феля. М.: Сельхозиздат. 1958. С. 1—13.
С а б и н и н Д . А. О значении корневой системы в жизнедеятельности
растений / / IX Тимирязевские чтения. М.—Л.: Изд-во А Н СССР. 1949.
48 с.
Селиванов
И. А. Микоризы некоторых дикорастущих « возде­
лываемых растений Средней Азии / / Микология и фитопатология. 1967.
Т. 1, вып. 3. С. 215—225.
С е л и в а н о в И. А. Теоретические и практические проблемы изуче­
ния фикомицетных м и к о р и з / / З н а ч е н и е консортивных связей в организа­
ции биогеоценозов: Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь, 1976. С. 201—213.
С е л и в а н о в И. А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных
связей в растительном покрове Советского Союза. М.: Наука. 1981. 230 с.
9
120
С е л и в а н о в И. А., Г а в р и л ю к С. Л. О микотрофности галофйтов
в условиях лесостепного Зауралья//Некоторые вопросы биологии, физио­
логии и экологии растений: Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т. Пермь, 1966.
С. 23—31.
С е л и в а н о в И. А., И с т о м и н а Р. Г. О микоризе растений Батумского ботанического сада//Вопросы ботаники: Уч. зап. / Пермск. пед. ин-т.
Пермь. 1968. С. 16—38.
С о к о л о в А. В. Изучение агрохимических свойств почв СССР / /
Почвоведение. 1956. № 2. С. 1—15.
С о л о д о в н и к о в Ф. С. Межвидовые вегетативные гибриды карто­
феля / / Яровизация. 1939. № 1. С. 85—97.
Т и х о м и р о в Б. А., С т р е л к о в а О. С. Микоризы растений Аркти­
ки / / Докл. А Н СССР. 1954. Т. 97, № 2. С. 337—339.
Т у р е ц к а я Р. X. Метод определения активности ростовых веществ
на корнеобразование//Докл. АН СССР. 1947. Т. 57, № 3. С. 295—297.
Т у р ч и н Ф. В. Новые данные о механизме фиксации атмосферного
азота в клубеньках бобовых растений//Почвоведение. 1959. № 10. С. 14—24.
Т у р ч и н Ф. В., Б е р с е н е в а 3. Н., Ж и д к и х Г. Т. Фиксация
атмосферного азота ш УИГО ферментными препаратами, выделенными из
клубеньковых бобовых и из неинфицированных бактериями высших рас­
т е н и й / / Д о к л . АН СССР. 1963. Т. 149, № 3. С. 731—732.
У р а и о в А. А. Растения и среда // Жизнь растений. М.: Просве­
щение. 1974. Т. 1. 487 с.
Ф а в о р о в А. М., Б л о х В. Г. О возможности направленного фор­
мообразования у межсортовых гибридов картофеля//Агробиология. 1962.
№ 1. С. 85—89.
Ф а м и н ц и н А. С. О роли симбиоза в эволюции организмов//Зап.
Импер. Акад. наук. СПб. 1907. Т. 20, № 3. С. 1—14.
Х а р л и Д . Л. Биология микоризы//Микоризы растений. Перевод с
англ. М.: Сельхозиздат. 1963. С. 15—244.
X а х и к а Л. Н. Проблемы симбиогенеза. Л.: Наука, 1979. 156 с.
Х о л о д н ы й Н. Г. Фитогормоны. Киев: Изд-во АН УССР. 1939. 263 с.
Х о л о д н ы й Н. Г., Г о р б о в с к и й А. Г. Влияние В-индолилуксусной кислоты на фотосинтез//Докл. АН СССР. 1939. Т. 22, № 7. С. 457—
460.
Х р у щ е в а Е. П. Микориза пшеницы и ее значение для роста и раз­
вития растений. Автореф. дис. ... докт. биол. наук. М., 1956. 22 с.
Ш в а р ц м а н С. Р. Микоризы травянистых и древесных растений,
произрастающих и культивируемых в песках Большие Барсуки//Тр. конфер.
по микотрофии растений. М.: Изд-во АН СССР. 1955. С. 2212—226.
Ш к о л ь н и к М. Я. Современное состояние вопроса о физиологической
роли микроэлементов у растений // Микроэлементы в сельск хоз-ве и ме­
дицине. Рига: АН ЛатССР. 1956. С. 21—40.
Ш р а д е р Р. Биологические особенности микоризы гороха // Мико­
риза растений. Перевод с нем. М.: Сельхозиздат. 1963. С. 378—419.
Ш т е р е н б е р г П. М. Грибная флора корней посевных растений//
Агробиология. 1951. № 4. С. 63—79.
Ш т е р е н б е р г П. М. Эндофитные корневые грибы и питание травя­
нистых растений//Агробиология. 1952. № 4. С. 26—33.
Э д е л ь ш т е й н В И. Размножение картофеля семенами//Картофель
и овощи. 1957. № 2. С. 25—29.
Э л л е н г о р н Я. Е., С в е т о з а р о в а В. В. Процесс оплодотворения
у покрытосемянных растений // Изв. АН СССР. Сер биол. 1950. № 3.
С. 20—42.
Я ч е в с к и й А. А. Основы микологии. М.—Л.: ОГИЗ, 1933. 1036 с.
А 5 а 1 Т. ОЬег йаз Уогкотшеп ипс! сПе ВескиШпд с1ег Шигге1рПге т
о"еп Ьапо'рПапгеп// Ларап X Во!. 1934. Во". 7, N 1/4. 5. 107—150.
В а г у А. а е. В\е ЕгзсЬетипд Йег ЗутЫозе. 51газЬиг§;. 1879.
130
В е с к 1 П 8 Л. Н., В о е г XV. Е., Н о и V 1 п к А. Ь. Е1ес1гоп ппсгозсору
о! 1пе епс1орЬу1е о! А1пив §1иИпоза // Л. Мк:гоЬ. а 5его1огу. 1964.Уо1. 30,
N 4. Р. 343—353.
В е г п а г а* N. 5иг 1а {опсИоп {ипдкло'е с!ез ЬиШез еГОгспудёез / / Апп.
8сГ. N81. Во!. 1911. Уо1. 14. Р. 223—234.
В е г п а г а" N.. М а д г о и Л. 5иг 1ез тусогЫгез Йез р о т т е з Йе 1егге
5 а и у а е е з / / А п п . Зсь Ыа1. Во!. 1911. Уо1. 14. Р. 252—262.
В о п о " О., М с С о п п е П .
Тпе пИго^сп пМгШоп о! ШррорНае
ткатпоШз / / А п п . В о ! 1956. Уо1. 20, N 79. Р. 501—551.
В и г 8 е Н Н. З а т е п к е т и п д а"ег ОгсШееп ипс1 Еп1ш1ск1ипе 1пгег
Ке1трПап2еп. Лепа: О. ПзсЬег. 1936. 312 5.
С о 81 а п Н п Л., М а д г о и Л. Соп1пЬи1юп а Гё1ис1е дез г а с т е з с!ез
р1ап!ез а1ртез е* с!е 1еигз т у с о г Ы г е з / / С . К. Асао". Зек Рапз. 1926. Уо1. 182.
Р. 26—29.
С о з ( а п И п Л., М а д г о и Л., В о и д е I Л., Л а и о" е 1 М. РгоаисИоп
е х р ё п т е п Ы е а е тусогЫгез спег 1а р о т т е Ач 1егге//С. К. Асао . 5 а . 1934.
Уо1. 198. Р. 1195.
С г . е р 1 п СЬ., В и з 1 а г г е { Л., С Ь е у а П е г К. СиИигез ае р!ап1ез
<1е р о т т е з аё 1егге еп т о Ш а д п е / / А п п . ёр1рп. е1 рпу1одёп. 1938. Уо1. 4,
N 3. Р. 449—479.
О а к и з Л., В 1 и г т а п п Р. ОеЬипйепе В1о5-\уисп5з1оНе т ВоШиз
еЛиИвЦ Вег. а е и ! Ьо1. Сез. 1943. Во". 65. 5. 49—65.
й а д а е п р о г ! Н. Е. Наетод1оЫп т 1пе гоо! пос1и1с5 оГ Савиагта
сиппт§Нат1апа
//Ыа1иге. 1960. Уо1. 186. Р. 653.
О е Ь п е Н. \У. 11п1ег5испипдеп йЬег с!еп ЕтПизз йег епсМгорЬеп
МусоггЫга аиГ ше РиззапитЛУе1ке ап Тота1е ипс! Оигке / итуегзНаЧ Вопп.
1977. 150 5.
1
О о п а 1 о! Н. М. Тпе тИиепсе о! есЫгорЫс тусоггЫга! Гипк1 оп 1Ье
гез151апсе о! р т е гоо1з 1о ра11ю§етс тГесИапз // Рпу1ора1по1о^у, 1969. Уо1.
59, N 2. Р. 153—163.
Р г а п к А. В. 1ЛеЬег аЧе рпузю!од]зспе Вейеи1ипц с5ег МусоггЫга / /
Вег. с1еи1. Ьо1. Оез. 1888. Во". 6. 3. 248—269.
Р г а п к А. В. ЦеЬег ш'е аиГ Уегс1аиипд уоп РПгеп аЬг1'е1епо!е ЗутЫозе
Йег т И епсЫгорпеп МукоггЫгеп ЬедаЫеп РИапгеп, зо\У1е Лет Ь е ^ и т т о з е п
или Ег1еп // Вег. с1еи1. Ьо1. Сез. 1891. Во". 9. 5. 244—253.
Р г е 1 з 1 е Ь е п К. ОЬег ехрептеЫеПе МукоггЫга-ВИа'ипк Ье1 аеп Е п с а с е е п / / В е г . оеи1. Ьо1. Оез. 1933. Вс\ 51. 5. 351—356.
Р г е 1 з 1 е Ь е п К. АУеИеге 11п{егзисЬип§еп йЬег ш'е Муко1горЫе <1ег
Еп'сасееп // ЛЬ. ичзз. Во1. 1936. Во*. 82. 5. 413—459.
V
Ое1сегоуа
V
Р. Л. У у г п а т Ьак1егп а 1шЬ рп уу1уагеш 1штизи//
V
1
КозШппа уугоЬа. РгаЬа. 1959. Кос. 5 (XXXII). 5. 603—612.
О е Пзег Р. Уи. Тпе зщш'Псапсе о! зутЫо1горЫс т1сгоог5ап15тз (епйорНукз) Гог 1Ье ргойисИуЛу о! р1ап!з / / Р1ап4 тшгоЬез а п с ! ге1аиопзЫрз.
Ргакие. 1965. Р. 291—295.
Н а Ь е г 1 а п й ( О. ОЬег 2е111еПип§5Ьогтопе и п й Шге Вег1епипдеп гиг
АУинйНоНипе. ВеГгиеН^пд, Раг1Ьепо§епез13 ипд Ас!уеп11уетЬгуоп1е / / В1о1.
2еп1га1Ы. 1922. В(1. 42. 5. 145—172.
Н е \у I Н 5. Л., В о п о " О. Мо1уЬс1епит апй 1Не ПхаНоп о! пИго^еп 1П
Сазиаппа апа АШиз гоо! пос1и1е5 // Р1ап1 апа ЗоЛ. 1961. Уо1. 14, N 2.
Р. 159—175.
Н 6 у е 1 е г \У. 1ЛеЬег ше Уег\уег1ип2 йег Н и т и з Ье1 (Зег ЕгпаНгипе
Йег сп1огорпу11ГйЬгепс1еп РПапгеп//ЛЬ. \ У 1 з з . Во1. 1892. Вс\ 24. 5. 283—316.
Л а п $ е Л. М. Ьез епо'орЬу1ез гаш'саиз йе яие^иез р1ап1ез Лауапа1зез//
Апп. о". Лага". Во1. й. ВиНепгоге- 1897. Уо1. 14. Р. 53—201.
131
V
V
К1еска
А., У и к о 1 о у
V
V. Згоупауаа з!иш'е о тукоггЫге бтетпЦ
V
ЗЬог. СезкозЫу. Акао*. 2 е т е о \ 1935. 5У. 4, с. 10. 5. 443—457.
'
'
А
> ' •
' V.'
М а § г о и Л. 5иг 1е го!е 1гор!^ие ёез тусогЫгез епёо1горЬез. С. К.
Асао*. 8 с ! Рапз, 1944. Уо1. 219. Р. 519—521.
М а г с и з е М. Апа1огшзсЬ-Ыо1од1зсЬег ВеНгад гиг тукоггЫгепГгаде.
Лепа. 1902. 35 5.
V
М е \ 5 1 г 1 к V. 54ис1у оп 1Ье с!еуе1ортеп( о{ епс1о1горЫс МусоггЫга т
1Ье аззоааНоп о! С1асИе1ит тапзаЦ Р1ап1 ткгоЬез геЫюпзЫрз: РгозееоЧ
З у т р . т Ргадие, 1963. Ргадие. 1965. Р. 283—290.
М о з з е В. Тпе уезкЫаг-агЬизсЫаг тусоггЫга1 1ип§1//Ко1Ьатз1е<1
Ехр. 5 Ы . К е р ! 1969. У о ! 2. Р. 183—185.
М о з з е В. Айуапсез т 1Ье з!ис1у оГ уез1си1аг-агЬизси1аг тусоггЫга//
Апп. Кеу. Рпу1ора1Ьо1. 1973. Уо1. 11. Р. 171—196.
Р е к 1 о Л. ОЬег ш'е 2изаттепзе1гипр бет зодепапЫеп А1еигопзсЫсМ
//Вег. о*еи! Ь о ! Оез. 1913. Во". 31. 5. 370—384.
Р е й з з Н. 1МегзисЬипдеп г и г 01<о|о§1е и п й Вес1еи1ипд бет ТоЬактусоггЫга //АгсЬ. 1. М1кгоЫо1. 1958. В(1. 29. 5. 112—142.
Р е у г о п е 1 В. РгисНПсаНоп де 1'епс1орЬу1е а агЬизси1ез е{ а уёз1си1е8
оез тусогЫгез епаЫгорпез// Ви11. Зое. Мусо1. Рг. 1923. Уо1. 39. Р. 119—126.
Р е у г о п е I В. З р е а е ш' "Епбо^епе" ргосЫсЫсе ш' т у с о п г е епаЫгоПсЬе. Во11. Мепз. К. 51аг. й. РаЫ. Уед. К о т а . 1924. N 5. Р. 73—75.
Р о т т е г Е. Н. ПЬег ш'е 1'зоПегипд йез Епс1орЬу1еп оиз Йеп ХУигге1кпбПсЬеп А1пиз цШтоза ипб йЬег егГо1д;ге1'сЬе Ке-1Ыек!опз уегзисЬе//Вег.
«ЗёЦ*. Ь о ! Оез. 1959. Во . 72. 3. 138—150.
К а у п е г М. С. ОЬПда1е зутЬ1оз1з т СаНипа аи1@аг1$ //Апп. В о !
Ьопо-оп. 1915. Уо1. 29. Р. 97—133.
К а у п е г М. С. Тпе пи1п!"оп о! тусоггЫга СаНипа ыйцапз // В п ! Л.
Ехр. В ю ! 1925. Уо1. 2. Р. 265—291.
К а у п е г М. С. Вю1оду о! Гипдиз тГесИоп т 1Ье депиз Уасстшт //
Апп. В о ! Ьопооп. 1929. Уо1. 43. Р. 55-70.
К е I з з е к 5. !!еЬег Епс1орЬу1еп бег РПапгепгеНе, е т е дезе^г-таззще
беп ЗатепГаа'еп оЬег ЬемедНсЬел 5р1га11азегп апа!оде ЕгзсЬеЫипд // №1ипу.
АЬНапс11. НаЫтдег. 1847. Во*. 1. 5. 31—46.
З с Н а п о ' е г ! Н. УегдЫсЬепа'е Оп1егзис1шпдеп ОЬег беп ЗИскзЫГЬа11 уоп Ь е д и т т о з е п ипб МсЬЫедигЫпозеп / / Вег. с!еи! Ь о ! Оез. 1942.
Во*. 60.
5 с Ь I е I о" е п М. Л. Огипа'гиде бет \У15зепзсЬаИПсЬеп Во1ашк.
г\%. 1842.
5 с И И с И I А. ЫеЬег пеие Ра'Ие уоп ЗутЫозе бет РИапгеп\уигге1п
гтЧ РИгел //Вег. с!еи! Ь о ! Оез. 1888. Вш 6. 5. 269—272.
5 с Ь \ у а п с 1 е п е г 5. 01е А1деп1уреп бет Р1есЫепдоталеп. В а з е ! 1869.
425 5.
5 1 е V е г з Е. 2иг Око1од1е ипс1 МогрЬоЫ^е беп епсМгорЬеп рЬусотусеШдеа МукоггЫга / / АгсЬ. М1кгоЬ. 1958. Во . 29, N 2. 5. 101—104.
5 1 а Ы Е. Бег З т п бет МукоггЫ'гепЬПсЫпд// Л. дазз. В о ! 1900. Вш 34.
5. 534—668.
5 1 е у е п з о п О. Р1ха1юп о! пИгодеп Ьу поп-посЫЫео зева р1ап1з//
Апп. о! Во1 1959. Вш 23, N 92. Р. 622—632.
5 1 е у а г 1 XV. Б. Ш г о д е п ПхаНоп т р1ап!з. Ьопс1оп: А1Ыопе ргезз.
1966. 168 р.
Т е г п е 1 г СЬ. 1)еЬег ш'е АззйтНаИоп с!ез а^тсзрЬапзсЬеп ЗИскзЫГез
сЫгсЬ РПге//Л. \отзв. В о ! 1907. Во*. 44. 5. 353—408.
XV а Ь г 1 1 с Ь XV. К. Вейта§ гит КепЫЫзз бет ОгсЫскеп Шигге1рПге//
В о ! 2 е 1 ! 1886. Во\ 44. 5. 481—488.
\У е п I Р. XV. ХУисЬззЫ! ипб ХУасЬз1ит // Кес. !гау. Ь о ! пеег! 1928.
Во . 25. 5. 1—116.
XV 1 п I е г А. О. 2иг УегЬгеНипд ип<1 Вес1еи1ип8 с1ег МукоггЫга Ье1
1апс1ч/1г15сЬа1ШсЬеп КиНигрПапгеп // 01е Ыа1игу/135епзсЬаНеп. 1950. Во". 37.
5. 542—543.
XV I п 1 е г А. О., Р е и з з А. 2иг Вес1еи1ипд Йег еп(1о1горЬеп Мукогг­
Ыга Гиг аЧе Еп1\У1ск1ип§ уоп Ки11игрПапгеп//МукоггЫга/1п1егп. МукоггЫ­
га з у т р о з ш т 1П \ У е 1 т а г . 1966. 3. 367—375.
X V о 1 Н Н. 2иг РЬуз1о1од1е <3ег \Уигге1р11ге уоп ЫеоШа пШз т1з
КкН. ипб ет1деп дгйпеп ОгсЬ|с1ееп//ЛЬ. т з з . В о ! 1926. Во". 66. 5. 1—34.
1
1
1
1
132
1
133
/
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение
.
.
.
.
.
. . * . . . . .
Глава 1. Распространенность эндотрофной микоризы в растениях
Глава 2. Происхождение симбионтных грибов и получение чистых
культур
Глава 3. Значение эндофитов для симбиотрофной азотфиксации
растений
Глава 4. Участие симбионтных грибов в синтетической деятельности
растений
Глава 5. Микробиологическая теория иммунитета растений
.
.
Общее заключение
,
,
Послесловие
Список основных работ Ф. Ю. Гельцер
Библиографический список
5'
7
32
62
78
98
Д5
П8
121
,126
Научное издание
Фаня Юрьевна Гельцер
Симбиоз с микроорганизмами — основа жизни растений
Редактор Н. К. Николаева
Корректоры Е. Ю. Пятаева, Т. Н. Кузнецова
Тех. редактор С. В. Камышова
ИБ 53
Сдано в набор 30.05.90 г.
Подписано в печать
Ф-т 60X90/16.
Усл. печ. л. 8,5.
Усл. кр.-отт. 8,75
Уч.-изд. л. 8,40. Тираж 3000 экз. Изд.
30. Заказ 2077. Цена 1 р. 70 к.
Издательство
и типография Московской с.-х. академии
им. К. А. Тимирязева
127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44