2 Безвирусные растения

При всем многообразии вирусы, поражающие растения, можно разделить на две большие группы. Одни вызывают нарушение равномерности окраски листьев — это мозаики. Другие замедляют и нарушают рост растений, приводят к скручиванию листьев, обесцвечивают их — это желтухи.

К наиболее вредоносным мозаикам относят морщинистую и полосчатую мозаику картофеля, мозаику и стрик томата, табачную мозаику, мозаику свеклы. Из желтух наибольший ущерб приносят вирусы желтухи свеклы, закукливания злаков, скручивания листьев картофеля.

Борьба с вирусами растений очень непростая задача. Одно из направлений борьбы сводится к получению безвирусных растения, в частности безвирусного картофеля.

В больных растениях вирус распределен неравномерно. Быстрорастущие верхушки стеблей оказываются свободными от микроорганизмов. Причина этого до конца еще никому не понятна. Возможно, что распространение вируса несколько отстает от роста стебля. Вирус в растении распространяется обычно достаточно медленно — один-два миллиметра в сутки. Молодые здоровые клетки верхушечных частей стебля, меристемы, как бы постоянно «убегают» от заражения.

Одна из существенных трудностей получения безвирусных растений — сложность отделения микроскопически малых незараженных кусочков верхушечных частей стебля. Но мало выделить кусочки здоровой ткани. Решить проблему — значит, из микроскопических крох стебля вырастить взрослое растение. Этот сложный кропотливый труд занимает многие месяцы.

Получение безвирусных растений открывает путь к производству безвирусных семян и резкому повышению урожая культуры. В некоторых странах, например в Японии, налаживается система получения безвирусного семенного материала в масштабах, которые могли бы обеспечить потребность целых районов.

Экономический ущерб, приносимый вирусами растений, огромен. Мы сейчас едва ли можем точно определить, какие уровни урожайности могли бы быть достигнуты, если бы из сельскохозяйственного производства этот ограничивающий фактор был исключен. По разным оценкам вирусы растений снижают мировой урожай сельскохозяйственных культур на 27—70%. Борьба с вирусами, поражающими культурные растения,— мощный резерв подъема урожайности (Биология…, 200?).

3 Гербицидоустойчивые растения

В новых, интенсивных сельскохозяйственных технологиях гербициды применяются очень широко. Это связано с тем. что на смену прежним экологически опасным гербицидам широкого спектра действия, обладающим токсичностью для млекопитающих и длительно сохраняющимся во внешней среде, приходят новые, более совершенные и безопасные соединения. Однако они обладают недостатком — подавляют рост не только сорняков, но и культурных растений. Такие высокоэффективные гербициды, как, глифосат, атразины интенсивно изучаются на предмет выявления механизма толерантности к ним некоторых сорняков. Так, на полях, где широко используют атразин, довольно часто появляются атразинустойчивые биотипы у многих видов растении.

Изучение механизма устойчивости к гербицидам с целью получения методами генетической инженерии культурных растений, обладающих этим признаком, включает следующие этапы: выявление биохимических мишеней действия гербицидов в растительной клетке: отбор устойчивых к данному гербициду организмов в качестве источников генов устойчивости: клонирование этих генов: введение их в культурные растения и изучение их функционирования

Существуют четыре принципиально различных механизма, которые могут обеспечивать устойчивость к тем или иным химическим соединениям, включая гербициды: транспортный, элиминирующий, регуляционный и контактный.

Существуют растения, естественная устойчивость которых к гербицидам основана на детоксикации. Так, устойчивость растений к хлорсульфурону может быть связана с дезактивацией молекулы гербицида путем его гидроксилирования и последующего гликозилирования введенной гидроксильной группы (Биотехнология, 1995-2010г ).