Люминесцентный анализ - Шлезингер М.А.
Скачать (прямая ссылка):
Выделение флуоресцирующих веществ при набухании отмечено у семян и плодов растений, относящихся к различным семействам, но какова роль их при прорастании-пока не выяснено.
Мертвые семена некоторых бобовых культур, в частности вики яровой, выделяют на смоченную фильтровальную бумагу вещество, дающее яркооранжевое или бледно-желтое свечение. Живые же прорастающие семена флуоресцирующего вещества не выделяют. Семена люцерны (Medicago sativa) выделяют флуоресцирующие вещества после смачивания фильтровальной бумаги раствором щелочи.
7. Диагностика зараженности семян яровой пшеницы пыльной головней и желтой ржавчиной
С целью выяснения возможности применения люминесцентного анализа для определения зараженности семян яровой пшеницы пыльной головней (Ustilago tritici) проведена работа с семенами пшеницы, собранными из искусственно зараженных ею колосьев и из контрольных, т. е. незараженных. Оказалось, что здоровые семена флуоресцируют ровным сине-голубым светом, тогда как зараженные остаются темными, тусклыми. Систематическое наблюдение флуоресценции по мере созревания зерна показало, что различие в характере флуоресценции выявляется вполне в фазу полного созревания: у здорового зерна флуоресценция ровная голубого цвета, а у зараженных - прерывистая, отдельными точками.
Изменение характера флуоресценции может обусловливаться не только наличием Ustilago tritici, но и может вызываться сапрофитными грибами, а также паразитными грибами из рода Fusarium, Helminthospo-.rium и бактериозами. Аналогичное явление наблюдается на горохе:
236 ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ [ГЛ. XIII
здоровые семена гороха флуоресцируют голубоватым светом, а пораженные-грибами из рода Ascochyta и Fusarium - коричнево-красными пятнами. На клубочках свеклы, пораженных грибом Phoma, выявляются точки, светящиеся белым матовым светом. Флуоресценция в данном случае вызывается бесцветными спорами, просвечивающими через устьице плодового-тела гриба - пикниды.;
Во Всесоюзном институте защиты растений разрабатывается методика люминесцентного макро- и микроанализа на скрытые формы грибной инфекции в вегетативных и репродуктивных органах растений [27] *). Особый интерес имеют работы по желтой ржавчине пшеницы (возбудитель-гриб Puccinia glumarum Frikss et Heum). Мицелий этого гриба на ранней стадии развития трудноразличим в тканях зараженных листьев при микроскопи-ровании срезов в обычном свете. В ультрафиолетовом свете в люминесцентном микроскопе мицелий четко дифференцируется благодаря вторичной флуоресценции, возникающей при окрашивании срезов флуорохромами (из них наиболее эффективен трипофлавин и бриллиант-грюн). Изменение цвета и интенсивности первичной флуоресценции хлоропластов в клетках зараженных листьев также дает возможность судить о наличии в них скрытой инфекции ржавчины.
Известно, что уредоспоры Puccinia glumarum в лабораторных условиях слабо прорастают и тем затрудняют определение их жизнеспособности. При применении люминесцентной микроскопии выяснилось, что критерием жизнеспособности уредоспор может быть цвет их флуоресценции. Нормальные уредоспоры флуоресцируют грязно-зеленым светом, а недозрелые и мертвые - ярко-голубым.
Применение люминесцентного метода в области микологии и в фитопатологии представляется весьма перспективным [27].
8. Применение люминесцентного анализа в селекционной работе
Ш елководство. В работе Умарова [28] показана возможность использования люминесцентного анализа селекционерами и племшелкстан-циями при улучшении существующих пород шелкопрядов и при выведении новых. Наблюдения люминесценции коконов показали, что белые коконы с желтым свечением обусловливают полосатость окрашиваемых шелковых тканей, и поэтому они нежелательны. Для установления характера свечения в люминесцентную камеру помещают 400-600 коконов в один или два ряда. По цвету флуоресценции коконы делятся на сине-фиолетовые, желтые и желто-фиолетовые. Последние два свечения обусловлены веществом, содержащимся в оболочке кокона и сходным по химическим свойствам с желтым пигментом моркови [29] (о болезнях шелкопряда ср. гл. XII, стр. 209).
Селекция гриба Eremothecium ashbyii. Люминесцентная микроскопия была использована при селекции Eremothecium ashbyii. На ранних стадиях развития оказалось возможным определять культуры активные и неактивные в отношении образования рибофлавина. В противоположность прежнему представлению, что рибофлавин (витамин В2) образуется в вакуолях, люминесцентно-микроскопическими исследованиями установлено, что витамин начинает образовываться в прото-
*) Нижеследующий текст параграфа составлен для книги автором работы [27 [
Н. А. Наумовой.
У] ДРУГИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА 237
плазме клетки молодых гифов гриба Eremothecium ashbyii, а затем перемещается в вакуоли, накапливаясь в них в довольно значительных количествах; из вакуолей рибофлавин выводится в среду. Обработка гриба флуорохромами (акридиновым оранжевым) способствовала выявлению ядер и волютина, а флуорохромы (родамин, примулин и тиазин красный) дали возможность различать живые и мертвые клетки в мицелии этого гриба [28].
