WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 67 | 68 || 70 | 71 |   ...   | 101 |

Таким образом, наиболее перспективными эфирно-масличными растениями являются растения рода тимьян, зизифора, можжевельник, борщевик и порезник.

Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios Литература 1 Методика определения запасов лекарственных растений. – М.: Мед.пром-сть, 1986. – 50 с.

2 Правила сбора и сушки лекарственных растений (Сборник инструкций). – М.: Медицина, 1985. – 328 с.

3 Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. – М.: ГУГК, 1076. – 340 с.

4 Эфирно-масличные растения Казахстана и их рациональное использование. – Алма-Ата: Наука, 1990.–142 с.

5 Лекарственные растения. Справочное пособие (под ред. Н.И. Гринкевич). - М.: Высшая школа, 1991.– 128 с.

6 Рахимов К.Д., Сатыбалдиева Ж.А., Суходоева Г.С., Адекенов С.М., Тулемисова К.А. Руководство по работе с лекарственными растениями. – Алматы: Гылым, 1999. - 232 с.

7 Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология. – М.: Мед.инфор.агенство, 2000. – 976 с.

8 Государственная фармакопея СССР. Изд. XI. – М.: Медицина, 1989. – Т. 2. - 398 с.

КИНЕТИчЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БИОСИНТЕЗА НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ ЗЕЛЁНОЙ МИКРОВОДОРОСЛИ DUnaLIELLa SaLIna tEoD.

Гудвилович И.Н., Боровков А.Б.

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины E-mail: spirit2000@ua.fm; gudirina2008@yandex.ru Зелёная микроводоросль Dunaliella salina является популярным модельным объектом для исследования механизмов устойчивости к действию различного рода факторов благодаря уникальной способности выдерживать широкую амплитуду экстремальных значений различных абиотических факторов (общей солености, содержания и соотношения отдельных осмотически действующих и биогенных элементов, температуры, освещенности).

К физиологическим особенностям D. salina можно отнести существование двух форм данной микроводоросли. В условиях, благоприятных для роста и размножения, клетки D. salina имеют зеленую окраску и содержат лишь около 0,3 % -каротина, т.е. столько же, сколько листья растений и клетки других некаротиноносных водорослей. В стрессовых условиях, когда ингибируются процессы роста и размножения клеток, происходит физиологическая перестройка, в том числе и фотосинтетического аппарата, с преимущественным накоплением -каротина на фоне снижения содержания хлорофиллов.

При лабораторном культивирования именно «зелёная» форма представляет значительный интерес благодаря высоким скоростям роста, устойчивости культуры к заражению, что позволяет получать культуру высокой плотности в кратчайшие сроки. А отсутствие у клеток жёсткой целлюлозной оболочки позволяет сократить время, необходимое для определения биохимического состава культуры и минимизировать усилия по выделению биологически ценных веществ, в том числе и пигментов.

Целью работы являлось определение кинетических характеристик роста и синтеза биохимических компонентов культуры зелёной микроводоросли Dunaliella salina в условиях накопительного культивирования.

Объект исследования – альгологически чистая культура зеленой галобной микроводоросли Dunaliella salina Teod. штамм IBSS-2 из коллекции культур ИнБЮМ НАН Украины.

Установка для культивирования микроводорослей состояла из пяти стеклянных фотобиореакторов плоскопараллельного типа объемом 6 л с рабочей толщиной 5 см, осветителя – лампы ДРЛ-700, термостабилизирующей и газораспределительной систем. Объем суспензии в каждом культиваторе поддерживался на уровне 5 литров. Водоросли выращивали в накопительном режиме на модифицированной питательной среде Тренкеншу, для приготовления которой использовали стерильную морскую воду. В процессе выращивания культура непрерывно снабжалась газо-воздушной смесью с концентрацией углекислоты 3 %, рН культуральной среды составляла 6 – 7 единиц. Освещенность рабочей поверхности культиваторов в среднем составляла 80 Вт/м2, температура – 26 – 28 °С.

Для контроля физиологического состояния культуры, помимо определения плотности культуры, исследовали динамику содержания хлорофилла а, хлорофилла b, каротиноидов и белка в биомассе клеток микроводоросли.

Накопительное культивирование было организовано от первоначальной плотности культуры 0,12 г ОВл-1 (грамм органического вещества на 1 л). Накопительные кривые для всех пяти культиваторов были Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios аналогичны и имели типичную S-образную форму, однако, выраженная лаг-фаза отсутствовала в связи с высокой начальной плотностью культуры и её адаптированностью к установленным физическим условиям. На третьи сутки эксперимента экспоненциальную фазу роста сменила линейная, которая продолжалась по девятые сутки; далее следовала фаза замедления роста, и культура достигла стационарной плотности на уровне 4 – 4,3 г ОВл-1.

На накопительном этапе наблюдали устойчивый рост относительного содержания фотосинтетических пигментов. Массовые доли пигментов и белка при накопительном культивировании для всех культиваторов на всех фазах роста практически совпадали, при этом содержание пигментов на начальном этапе культивирования в среднем составило: хлорофилла а – 0,65 % ОВ, хлорофилла b – 0,1 % ОВ, каротиноидов – 0,5 % ОВ, а белка – 26,3 % ОВ. К началу стационарной фазы (на 10-е сутки) относительное содержание хлорофилла а в среднем составило 2,36 % ОВ, хлорофилла b – 0,57 % ОВ, каротиноидов – 0,90 % ОВ, а белка – 35,3 % ОВ.

Динамика содержания фотосинтетических пигментов и белка в накопительной культуре дуналиеллы имела вид S-образной кривой, в основном соответствуя накопительной кривой плотности культуры.

Сроки начала стабилизации биохимических показателей совпадали, в основном, с моментом исчерпания в среде нитратов, однако, если относительное содержание белка в клетках D. salina к этому моменту уже начало снижаться, то относительное содержание хлорофилла b продолжало увеличиваться ещё двое суток.

Таким образом, максимумы накопления (в клетках и в культуре) фотосинтетических пигментов и белка не совпадают по времени с собственно накопительной кривой культуры. При этом максимальное накопление белка по времени опережает на 4 дня наступление зарегистрированных максимумов для хлорофиллов и плотности культуры.

Фаза замедления роста для накопительной культуры зелёной микроводоросли D. salina совпадает с максимумами накопления в клетках большинства исследованных фотосинтетических пигментов (хлорофилла а – 2,36 % ОВ, хлорофилла b – 0,57 % ОВ, каротиноидов – 0,90 % ОВ). Максимальное содержание белка в клетках (38,9 % ОВ) отмечено в середине линейной фазы роста культуры.

Для логарифмической фазы роста рассчитаны максимальные удельные скорости синтеза биомассы клеток, хлорофилла а, хлорофилла b, суммарных каротиноидов и белка, причём, наименьшая наблюдаемая удельная скорость синтеза соответствует биомассе клеток микроводоросли (0,49 сут-1), а наибольшая – хлорофиллу b (0,67 сут-1). Для фотосинтетических пигментов и белка удельная скорость синтеза несколько выше, причём, чем меньше концентрация компонента, тем выше удельная скорость его синтеза. Исключение составляют каротиноиды, так как они выполняют не только фотосинтетическую функцию, но и фотопротекторную. Возможно, это сказывается на наблюдаемой удельной скорости синтеза.

При сравнении скоростей синтеза пигментов, белка и собственно биомассы, расчёты показывают близкие значения удельных скоростей синтеза, но различные диапазоны изменения относительного содержания пигментов. Так, для абсолютных значений зафиксированы следующие пределы изменений: биомасса – 34; белок – 45; суммарные каротиноиды – 61; хлорофилл а – 117; хлорофилл b – 260 раз.

Однако, пределы относительного содержания компонентов значительно уже: 1,7 – 5,8 раза. Наибольший диапазон изменения значений выявлен для относительного содержания хлорофилла b (увеличение в 5,раза) и хлорофилла а (увеличение в 5,4 раза), в меньшей степени изменяется относительное содержание каротиноидов (увеличение в 2,9 раза); минимальный диапазон варьирования зарегистрирован для относительного содержания белка (увеличение в 1,7 раза). Однако рассчитанные значения максимальных удельных скоростей синтеза для исследованных биохимических компонентов достаточно близки, поэтому максимум накопления для белка, имеющего наименьший диапазон варьирования, наступает раньше по времени, чем для плотности культуры и содержания пигментов. Таким образом, можно предположить, что динамика изменения биохимических компонентов клеток определяется, в основном, изменением их относительного содержания в клетках культуры, так как удельные скорости синтеза и биомассы и фотосинтетических пигментов и белка близки. В процессе роста и развития культуры микроводоросли каждый биохимический компонент будет повторять накопительную кривую роста плотности культуры, но в связи с различным начальным (минимальным) содержанием и различным диапазоном варьирования будет достигать максимальных значений за различные промежутки времени.

Сравнение удельных скоростей синтеза относительно плотности культуры показывает, что при низких плотностях культуры, когда её рост не ограничен минеральным обеспечением, удельная скорость синтеза максимальна; впоследствии, при дальнейшем повышении плотности культуры, удельные скорости синтеза неуклонно снижаются, достигая нулевых значений при максимально возможной для данных условий плотности культуры.

Максимальная удельная скорость синтеза белка, хлорофилла а, хлорофилла b и суммарных кароКаразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios тиноидов при накопительном культивировании D. salina соответствует логарифмической стадии роста и плотности культуры (для условий данного эксперимента) в пределах 0,12 – 1 г ОВл-1.

При промышленном выращивании микроводорослей наибольший интерес представляют не удельные скорости синтеза биохимических компонентов, а значения продуктивности, поскольку на базе данной характеристики возможно прогнозировать, какое количество вещества можно получить с единицы объёма суспензии за единицу времени. Также в рамках линейной стадии роста продуктивность культуры выше, чем на других стадиях. В соответствии с теорией роста микроводорослей продуктивность культуры по биомассе, фотосинтетическим пигментам и белку максимальна и константна на линейном участке накопительной кривой.

Для условий данного эксперимента максимальная продуктивность культуры D. salina на линейной фазе роста составляет 0,53 гл-1сут-1, по белку – 0,2 гл-1сут-1, хлорофиллу а – 14,4 мгл-1сут-1, хлорофиллу b – 3,9 мгл-1сут-1, а по суммарным каротиноидам – 4,4 мгл-1сут-1.

Показано, что максимальная продуктивность культуры D. salina по биомассе клеток, белку, хлорофиллу а и хлорофиллу b для данных условий накопительного культивирования находится в диапазоне плотности культуры 1,5 – 3 г ОВл-1. Данный диапазон плотностей культуры D. salina рекомендуется при организации культивирования с целью получения максимальных количеств биомассы и исследованных биохимических компонентов. Таким образом, при организации биотехнологического производства с использованием накопительного культивирования нет необходимости реализовывать полностью классическую S-образную накопительную культуру, так как на фазах замедления и стационарной абсолютная скорость синтеза биохимических компонентов и биомассы падает до нуля.

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЗАСУХОУСТОЙчИВОСТИ РАСТЕНИЙ ПШЕНИЦЫ Деревинская А.А.

Белорусский государственный педагогический университет им. М. Танка, г. Минск Устойчивость хлебных злаков к неблагоприятным факторам среды – одна из актуальных проблем интенсивного растениеводства. В последние несколько десятилетий достаточно часто стали повторяться засушливые периоды. Поэтому необходим поиск приемов обеспечивающих эффективность сельскохозяйственного производства в условиях засухи. Одним из перспективных способов решения данной проблемы является разработка способов предпосевной обработки семян комплексными защитно-стимулирующими составами (ЗСС), индуцирующими адаптацию растений уже в период прорастания семян. Данные приемы позволяют и в дальнейшем контролировать эффективность прохождения последующих этапов онтогенеза растений [1]. Технология предпосевной обработки семян пленкообразующими составами, включающими биологически активные вещества, является неотъемлемой частью современной стратегии интенсивного земледелия [2].

К числу современных полимерных пленкообразователей относится сополимер натриевой соли акриловой кислоты с акриламидом, в сельскохозяйственной практике он известен как препарат Гисинар.

Это полиэлектролитный гидрогель, поглощающий воду в объемах, в тысячи раз превышающих его объем в сухом виде[3]. В опытах на яровом ячмене, предпосевная обработка семян Гисинаром индуцировала повышение их устойчивости к недостатку влаги, так как первые этапы прорастания протекали в условиях повышенного осмотического давления среды, что вызывало в зародыше, а в дальнейшем и в растении ксерофитизацию [4]. Еще одним способом повышения устойчивости злаковых культур является применение высокоэффективных препаратов Сейбит. Данный препарат предназначен для предпосевной обработки семян, состоит из четырех компонентов: полимера (мочевинно-формальдегидной смолы), регулятора роста (гидрогумина), комплекса микроэлементов и жидких микроудобрений. Все компоненты обладают усиливающим эффектом, что способствует формированию более высокой урожайности [5].

Исследования проводились на яровой пшенице сорта Росстань и озимой пшенице сорта Каравай.

Предпосевную обработку семян защитно-стимулирующими составами проводили непосредственно перед посевом. Для обработки использовались: стандартный препарат Сейбит П и его модификации с добавлением регулятора роста кремнийорганической природы (БИРР) и ионов железа; препарат Инкор (и его модификации), включающий пленкообразующий полимер Гисинар, гидрогумат и микроэлементы (цинк, железо, марганец, медь). Для защиты от болезней использовали фунгицид раксил (в стандартной дозе 1,кг/т семян) или байтан-универсал (в стандартной дозе 2 кг/т семян). Эффективность использования модифицированных препаратов была изучена в лабораторных экспериментах на проростках яровой и озимой пшеницы, выращенных в условиях водного дефицита на растворе полиэтиленгликоля. Далее в вегетационКаразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios ных опытах, яровую пшеницу выращивали в сосудах в почвенной культуре при водном дефиците (засуху создавали в период кущения – колошения на уровне 30 % от полной влагоемкости почвы); полевые исследования с применением компленксных ЗСС проводили на яровой и озимой пшенице.

Pages:     | 1 |   ...   | 67 | 68 || 70 | 71 |   ...   | 101 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.