На главную » Рефераты по биологии » Біохімія трансгенної картоплі в умовах України

Біохімія трансгенної картоплі в умовах України

in vitro визначали за методикою Кожушко Н.С., Чіванова
В.Д. [ ]. Модельна система для визначення кінетичних параметрів деструкції глікоалкалоїдів складалась з 500 мг тканини бульби картоплі гомогенізованої в 5 мл середовища інкубації - 0,17% розчинi оцтової кислоти
(pH 5,4-5,5), доповненої змiшаною польовою культурою грибiв Phytophthora infestans та Fusarium oxysporum spp.[ ]. За контроль правила гомогенізована тканина бульб в стерильному середовищі інкубації без домішок. Iнкубували модельнi системи при 37оC в термостаті, вiдбираючи зразки (100 мкл) на початку інкубації і в подальшому через 1, 2, 3, 4, 5 та
6 дiб. Одержанi зразки центрифугували, вiдбирали алiквоти рідкої фази об'ємом 20 мкл, які аналізували як вказано вище.

3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Мас-спектрометрія PDMS досить давно з успіхом використовується з метою аналіза кількісного та якісного складу глікоалкалоїдів рослин картоплі різних сортів [ ].

Так, в якості прикладу наводимо типовий мас-спектр свіжого екстракту з гомогенату бульб картоплі сорту Невська (рис.2). Порівняльна інтенсивність піків КМІ іонів a-соланіну та a-чаконіну в цьому мас-спектрі відповідає реальному кількісному співвідношенню цих сполук в тканинах бульб картоплі даного сорту - відомо, що для всіх культурних видів картоплі відношення a-чаконін : a-соланін дорівнює 2(3) : 1. Останнє вірно у тому разі, якщо в тканинах рослини картоплі даного сорту гідролітичні ферменти є помірно активними, тобто не піддають швидкій деструкції глікоалкалоїди шляхом відщеплення кінцевих залишків моносахаридів.

Крім інтенсивних піків КМІ, що відповідають a-соланіну та a-чаконіну в мас-спектрі присутні також «мінорні» пікі КМІ, які належать b-чаконіну
(молекулярна маса 706 Да) та аглікону глікоалкалоїдів - соланідіну
(молекулярна маса 398 Да)(рис.3). Зазначені сполуки виникають внаслідок перебігу процесів ферментативноіхімічної деструкції інтактних молекул глікоалкалоїдів, які супроводжуються вiдщепленням вiд молекули a-чаконiну

L-Rha

Solanidine - D-Gal
(Mолекулярна маса 851 Да)

L-Rha залишку рамнози (L-Rha) з утворенням b-чаконіну:

Solanidine - D-Gal - L-Rha
(Mолекулярна маса 705 Да).

Подальша гідролітична деструкція b-чаконіну призводить до появи в середовищі інкубації вільного соланідину з молекулярною масою 398 Да.
Незначна інтенсивність піків КМІ, що відповідають продуктам деструкції свідчить про те, що внутрішньотканинні ферменти і в першу чергу рамнозидаза, яка відщеплює кінцевий залишок рамнози від молекули глікоалкалоїду, знаходяться в інтактних тканинах рослин картоплі в неактивному стані. Як відомо, лише нативні молекули глікоалкалоїдів, проявляють притаманні їм потужні фунгіцидні властивості щодо фітопатогенів
[ ]. Відповідно підвищення активності гідролітичних ферментів, індуковане механічними або хімічними чинниками, призводить залежно від глибини деструкційного процесу до часткової чи повної втрати глікоалкалоїдами фунгіцидної активності. Одним з таких чинників є фітопатогени: добре відомо, що бiохiмiчнi аспекти взаємодii фiтопатогенних грибiв з рослинними клiтинами передбачають як ключову компоненту детоксифiкуючий вплив спецiалiзованих ферментних систем грибiв на "захиснi" бiомолекули уражених рослин, зокрема глікоалкалоїди. Так, Phytophthora infestans dB та Fusarium oxysporum Schl. пiддають гiдролiтичнiй деструкцiї глiкоалкалоїди картоплi в процесi iнвазiї, спричинюючи таким чином втрату ними фунгiцидних властивостей [ ]. Дійсно, після 6-ти діб інкубації екстракта гомогенату з бульб картоплі сорту Невська в присутності фітопатогенів мас-спектр значно змінюється, а саме: інтенсивність піків КМІ a-соланіна і a-чаконіна різко знижується з паралельним зростанням інтенсивності відповідних піків КМІ, що належать b-чаконіну і соланідину (рис.3).

Якщо негативний вплив фітопатогенів «накладається» на притаманну конкретному сорту картоплі підвищену активність рамнозидази та споріднених ферментів, то сумація зазначених чинників створює оптимальні умови для повної нейтралізації фунгіцидної активності глікоалкалоїдів за короткий проміжок часу.

Рис.2. Мас-спектр екстракту з гомогенату тканин бульб картоплі сорту

Невська (контроль). Тут і на подальших рисунках інтенсивність піків КМІ надана в умовних одиницях (ум.од.) - кількостях відліків (стартів).

Рис. 3. Мас-спектр екстракту з гомогената тканин бульб картоплі сорту

Невська після 6-ти добової інкубації з фітопатогенами (Phytophthora infestans dB і Fusarium spp. (дослід).

Навпаки, сорти картоплі, рослинам яких притаманна низька активність гідролітичних ферментів, протистоять фітопатогенам на протягом довшого проміжку часу, і є, таким чином, порівняно стійкими щодо фітопатогенів.
Зважаючи на те, що ступінь активності ферментних систем є для сортів і гібридів генетично обумовленою ознакою, ми висловили припущення про наявність безпосереднього зв'язку між швидкістю деструкції молекул глікоалкалоїдів в тканинах рослини, обумовленою сумарною активністю ферментних систем рослини і фітопатогенів і ступенем стійкості окремих сортів картоплі до цих фітопатогенів. Нами досліджені кінетичні параметри ферментативної гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів тканин бульб картоплі сортів Свiтанок київський, Невська, Молодiжна, та трансгенної картоплі NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic які значно різняться між собою за ступенем стійкості до фітопатогенів. Зокрема,
Світанок київський порівняно стійкий до Phytophthora infestans dB та багатьох інших фітопатогенів; Невська, - середньостійка, а Молодіжна є сортом, малостійким до фітопатогенів. Щодо рослин трансгенної картоплі, то в літературі є свідчення на користь зниженого ступеня стійкості сортів
NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic по відношенню до збудників хвороб.

Попередні експерименти з встановлення кількісних та якісних параметрів глікоалкалоїдів, притаманних рослинам трансгенних сортів картоплі, показали, що принципові відмінності останніх за зазначеними параметрами від класичних сортів відсутні (рис.4 і 5).

Як видно з рис.4 і 5, в тканинах квіток рослин картоплі сорту NewLeaf
6 Atlantic (рис.4) та NewLeaf 6 Russet Burbank (рис.5) присутні глікоалкалоїди ?-соланін (868 а.о.м.) та ?-чаконін (852 а.о.м.).

Рис.4. PDMS мас-спектр екстракту з квіток рослин картоплі сорту
NewLeaf 6

Atlantic.

Рис.5. PDMS мас-спектр екстракту з квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6
Russet

Burbank.

Рис.6. PDMS мас-спектр екстракту з бульб рослин картоплі сорту NewLeaf 6
Russet

Burbank.

Відносно вмісту глікоалкалоїдів в бульбах картоплі трансгенних сортів автор наводить інформацію про те, що ця група сполук присутня в бульбах трансгенної картоплі орієнтовно в тих же самих кількостях, як і в бульбах класичних сортів (рис.6).

Подальші експерименти показали вірність припущення про наявність прямого зв'язку між активністю гідролітичних ферментів рослин картоплі різних сортів та ступенем стійкості картоплі до фітопатогенів.

Із рис.7 легко бачити, що найвища швидкість гідролітичної деструкції як a-соланіна, так і a-чаконіна в середовищі інкубації притаманна малостійкому сортові картоплі Молодіжна; порівняно стійкий сорт
Світанок київський характеризуються повільним зменшенням кількості нативних молекул глікоалкалоїдів в середовищі на протязі інкубації (рис.8).
Середньостійкому сорту Невська притаманні проміжні кінетичні параметри гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів, які є своєрідною комбінацією із відповідних параметрів стійкого та нестійкого до фітопатогенів сортів
(рис.9).

Трансгенній картоплі сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6
Atlantic притаманна підвищена в порівнянні з класичними сортами швидкість гідролітичної деструкції під впливом фітопатогенів (рис.10 і 11).

Таким чином з рис.7-11 випливає, що динамiка накопичення в модельнiй системi в процесi iнкубацii b-чаконiна безпосередньо корелює з рiвнем стiйкостi досліджених сортів картоплi по вiдношенню до фітопатогенів.
Умовний ряд стiйкостi зазначених сортiв до збудників фітофторозу та фузаріозу, побудований на пiдставi мас-спектрометричних досліджень, в певному наближенні співпадає з аналогічним рядом, отриманим за допомогою класичних методів:

Свiтанок киiвський ( Невська ( Молодiжна ( NewLeaf 6 Atlantic >

NewLeaf 6 Russet Burbank

¬ Рівень стійкості до фітопатогенів

Рис.7. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі сорту Молодіжна.

Рис.8. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі сорту Світанок київський.

Рис.9. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі сорту Невська.

Рис.10. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі сорту NewLeaf 6 Russet Burbank.

Рис.11. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі сорту NewLeaf 6 Atlantic.

3. ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних, технічних, гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, спрямовані на створення безпечних умов, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці. Крім того, охорона праці може розглядатися як науково обгрунтована соціально-технічна галузь досліджень, що вивчає теоретичні і практичні питання безпеки праці, запобігання виробничого травматизму, професійних захворювань і отруєнь, аварій, пожеж і вибухів на виробництві.

Законодавство про працю регламентується законодавчими актами, основними з яких є Конституція України, Кодекс законів про працю, Закон
України «Про охорону праці» .

В сільському господарстві необхідно створювати безпечні умови праці, грунтуючись на існуючих ДСТах, інструкціях та законах. Забезпечення задовільних умов праці по господарству в цілому залежить від керівників:

- по галузях - від керівників відповідних підрозділів (агронома, інженера, зооінженера тощо);

- по ділянках - від керівників нижчих ланок (бригадир, виконроб тощо).

З метою організації та контролю робіт в господарстві є посада інженера по охороні праці, щорічно складаються комплексні плани по організації служби охорони праці в господарстві. Головне в організації охорони праці - це своєчасне проведення інструктажів: вступного, первинного, повторного
(через 6 місяців), позапланового та цільового.

Треба приймати до уваги, що найбільша кількість травм та пошкоджень відбувається при проведенні робіт, пов'язаних з ремонтом та поточним обслуговуванням сільськогосподарської техніки, навантажувальних та розвантажувальних роботах, внесенні мінеральних добрив, використанні пестицидів та роботах по збиранню врожаю.

Стан з охороною праці в УНВК наведені нижче(табл.5):

5. Показники травматизму по

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8
 
Подобные рефераты:
Зимостійкість і морозостійкість деяких сортів озимої пшениці в Притисянські ...
Важливо відмітити, що в одних і тих самих кліматичних умовах різниця в попередниках, строках посіву, виборі того чи іншого сорту, внесення органічних і мінеральних добрив призводить до того, що в одному й тому
Биотехнология
Мета: Розглянувши різні напрямки біотехнології - їхню історію, а також найсучасніші дослідження, з'ясувати які з них є найбільш перспективними. Дослідити роль біотехнології в житті суспільства.
Рослина в житті людини
Вступ........................................................................................................................3 § 1 Теорія розвитку біологічних понять................................................................5 § 2 Зміст екологічних понять в розділі "Рослини" в темах:.............................9 1.
Рослина в житті людини
ІІІ. Проведення лабораторної роботи, під час якої учні вивчають будову насіння квасолі. Після виконання роботи учитель організовує бесіду, направлену на виділення вагомих ознак насіння дводольних рослин.
Изменчивость живых организмов
На початку ХХ століття були спроби використовувати різні фактори зовнішнього середовища для отримання індукованих мутацій. Але на протязі довгого часу всі спроби були марними, почали навіть припускати, що мута
Життя і наукова діяльність Чарльза Дарвіна
Дарвіну належить ряд цікавих палеонтологічних знахідок. Порівняння скелетів викопних лінивців, панцирників і тих, що існують тепер, показало, що їх кістяк характеризується багатьма спільними рисами; разом з ти
Тестові завдання з курсу Фізіологія рослин
3) залишиться без змін? 38. Дерево за 1 год. Випарувало води 650г, а коренева система за той же час поглинула 520г води. Які умови зовнишнього середовища спріяли цьому неспівпаданню?
Генетика
За даними експертів Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) , одна дитина із 100 новонароджених страждає важким спадковим захворюванням внаслідок уродження хромосом , у 4% дітей спостерігаються різні г
Микрофлора воздуха
Дефіцит вологи та поживних речовин, сонячна радіація перешкоджають розмноженню мікроорганізмів в атмосферному повітрі. Мікроби потрапляють до повітря з поверхні ґрунту та рослин, з відходами виробництва, із тв
Мікрофлора повітря
Мікрофлора повітря Дефіцит вологи та поживних речовин, сонячна радіація перешкоджають розмноженню мікроорганізмів в атмосферному повітрі.
Изменчивость живых организмов
Мінливість - це здатність живих організмів набувати нових ознак у процессі індивідуального розвитку. Існує два вида мутації: модифікаційна і мутаційна. Модифікаційна мінливіст не зачіпає генотип організму і от
Снід
СНІД-синдром набутого імунодефіциту - це кінцева стадія інфекційного захворювання, викликаного вірусом імунодефіциту людини (ВІЛ).Цей вірус вражає спеціальні клітини крові (лімфоцити), які відповідають захист організму людини від різних мікробів та пухлини і поступово вбиває ці клітини.Імунітет організму багатьох місяців та років, знижується і це призводить до виникнення різних захворювань, перш за все інфекційних, що вражають легені, органи травлення, шкіру, нервову систему та ін. Зараження можливе лише у випадку кров, сперма чи грудне молоко людини, зараженої ВІЛ потрапляє в кров іншої людини , зараженої людини, .
Травлення та засвоєння їжі
Організм людини внаслідок енергетичних витрат потребує поповнення харчовими речовинами. Більшість харчових речовин, які надходять в організм, не можуть використовуватися ним безпосередньо. В процесі життєдіяль
Механизмы устойчивости опухолей к цисплатину
Цисплатин є одним з найбільш загальновживаних препаратів у лікуванні солідних пухлин людини. Однак ефективне застосування цисплатина у клініці часто лімітується токсичністю препарату та розвитком резистенстнос
Овогенез
Тваринні і рослинні організми розмножуються статевим і безстатевим способами. При безстатевому розмноженні нова особина виникає з окремої частини тіла (соми) дорослої тварини шляхом брунькування. При статевому
Тип молюски
У ставках, озерах і тихих затонах річок на водяних рослинах завжди можна побачити чималого слимака - ставковика великого.
Вплив малих доз радiацii
Вступ.......................................1 1. Огляд лiтератури 1.1 Iсторiя дослiджень......................3 1.2 Загальна характеристика лейкоцитiв......6 1.3 Характеристика Т-i В-лiмфоцитiв........9 1.4 дiя iонiзуючого випромiнювання на Т-клiтинний iмунiтет....................13 1.5 Дiя iонiзуючого випромiнювання на органiзм людини.........................17 2
Гризуни
Гризуни. Гризуни - найбагатший на види ряд ссавців. Це дрібні та середні за розміром тварини
Что общего в иммунитете растений и животных
Различия в понимании устойчивости к инфекционным болезням у растений и животных. Иммуномодуляторы патогенных микроорганизмов. Иммунные молекулы. Передача сигнала и иммунный ответ.
Контрольная работа по биологии
Гены расположены в молекуле ДНК линейно, один за другим, они не когда не перекрываются. Иными словами, не существует участков ДНК, принадлежащих одновременно двум генам. Кроме генов, кодирующих белки (структур