Фізіологічні основи застосування продуктів термофільного метанового бродіння як стимулятора росту та розвитку рослин - Автореферат

Інститут фізіології рослин і генетики АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукРобота виконана в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України Науковий керівник: доктор біологічних наук Яворська Вікторія Казимирівна, Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, завідувач відділу фізіології росту і розвитку рослин Офіційні опоненти: сільськогосподарський культура агротехнічний доктор біологічних наук, професор Терек Ольга Іштванівна, Львівський національний університет імені Івана Франка, завідувач кафедри фізіології та екології рослин доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Косаківська Ірина Василівна, Інститут ботаніки ім. Захист відбудеться „16 ”січня 2003р. о _10_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 26.212.01 в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м.Вважають, що в ХХІ-му столітті в галузі виробництва сільськогосподарської продукції збільшення врожаю буде базуватись на досягненнях генетичної інженерії, селекції нових сортів з більш ефективним фотосинтезом та застосуванні регуляторів росту рослин (Никелл, 1984; Шевелуха, 1992). Таким чином, саме необхідність інтенсифікації виробництва продуктів харчування при значному скороченні енергетичних витрат робить актуальним пошук нових елементів агротехнічних технологій. Роботами Мархайма, Костенберга та ін. було показано, що під впливом метаногенних бактерій, що культивувались на відходах при виробництві кави, утворюється цілий спектр фізіологічно активних речовин включно з ауксинами, фенольними сполуками та іншими речовинами (Мархайм, Костенберг та ін ., 1997). Вони містять незамінні амінокислоти, вітаміни групи В (тіамін, рибофлавін, піридоксин та вітамін В12), оротову кислоту, глікопептиди, нуклеозиди та фітогормони ІОК та зеатинрибозид - останні в концентрації 2 та 2,3 мкг/г продукту. Дисертаційна робота виконувалась у відділі фізіології росту та розвитку рослин Інституту фізіології рослин і генетики НАН України і є частиною пятирічної тематики відділу “Створення регуляторів росту та дослідження фізіологічних основ їх застосування для підвищення продуктивності рослин” (реєстраційний № 0199U000386).В дослідах використовували комерційний концентрат ПТМБ, отриманий на Андрушівському заводі (КМБ12,ТУ ДСТ України 1203-92) Житомирської області, який складається з висушених метанових бактерій та культуральної рідини, яка являє собою продукти їх життєдіяльності Для біотестування ПТМБ на фізіологічно активні речовини застосовували відрізки колеоптилів пшениці (сорт Київська остиста) - тест на ауксини, ізольовані сімядолі огірка (сорт Бригадний) - тест на цитокініни, відрізки гіпокотилів кукурудзи (гібрид Закарпатська жовта зубоподібна) - тест на гібереліни. Для дослідження впливу ПТМБ на процеси проростання та проліферативну активність кореневих зародкових меристем застосовували проростаюче насіння жита та пшениці. У ході виконання визначали морфометричні показники, які знімали на 3-7 добу після початку пророщування насіння пшениці та кукурудзи.Показано, що в дослідних варіантах поява перших мітозів у кореневих зародкових меристемах спостерігалась вже на 14-15-у годину від початку пророщування насіння, тоді як у контрольному варіанті мітози зявлялись тільки на 19-й годині від початку пророщування. Оскільки у складі ПТМБ містяться вітаміни і фітогормони, було висловлене припущення про можливість використання цього концентрату в якості замінника дорогих синтетичних вітамінів чи фітогормонів у біотехнологічних дослідженнях, які потребують виготовлення культуральних середовищ у великому обсязі .Для цього застосовували культуру сої сорту Київська 27, що культивувалась в умовах in vitro на поживному середовищі Мурасіге - Скуга з добавкою комплексу вітамінів та фітогормонів - ІОК та кінетину. Отримані нами дані свідчать, що вирощування культури сої при наявності фітогормонів та вітамінів забезпечує їх повноцінний ріст, їх клітини інтенсивно діляться, про що свідчить збільшення кількісті клітин з розрахунку на одиницю сирої маси (рис. Таким чином, враховуючи, що комплекс вітамінів і фітогормонів у складі ПТМБ стимулює процеси клітинного поділу і росту рослин, він може з успіхом бути використаний у дослідах із культурою тканин in vitro. Отримані нами дані свідчать, що обидві форми ферменту були значно активнішими у живців, оброблених ІОК через 48 год., а також через 96 год. після початку досліду, але під впливом ПТМБ активність іонозвязаної форми ферменту практично не змінювалась, а розчинної була навіть меншою, ніж в контрольному варіанті (рис.При дослідженні біологічної активності ПТМБ за допомогою специфічних біотестів виявлено цитокінінову та ауксинову активність, що корелює з наявністю у його складі ІОК та цитокінінів, виявлених раніше фізико-хімічними методами.

Основний зміст роботи