Бiологiчна активнiсть антиоксидантiв в культурi тканин томата in vitro

Дослiдження впливу введення до живильного середовища для експлантiв томата антиоксидантiв на біометричні показники. Визначення залежності дiї феноксана на апiкальнi мiкроживцi томата. Дослiдження аспектів впливу аскорбiнової кислоти на калусогенез.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 18.11.2013
Размер файла 33,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

????????? ?? http://www.allbest.ru/

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ

УДК 581.1:581.4 + 581.84

Бiологiчна активнiсть антиоксидантiв в культурi тканин томата in vitro

03.00.20 - бiотехнологiя

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацiї на здобуття наукового ступеня

кандидата бiологiчних наук

Полещук Сабiна Вiкторiвна

Херсон 1998

Дисертацiєю є рукопис.

Робота виконана у Всеросiйському iнститутi сiльськогосподарської бiотехнологiї Росiйської Академiї сiльськогосподарських наук.

Науковий керiвник: доктор бiологiчних наук, старший науковий спiвробiтник Горбатенко Iгор Юрiйович, Херсонське вiддiлення Iнституту сiльськогосподарської бiотехнологiї, завiдувач

Офiцiйнi опоненти: доктор бiологiчних наук, старший науковий спiвробiтник Левенко Борис Олексiйович, Iнститут фiзiологiї рослин i генетики НАН України, завiдувач вiддiлом

кандидат бiологiчних наук Рудас Володимир Андрiйович, Iнститут клiтинної бiологiї та генетичної iнженерiї НАН України, науковий спiвробiтник

Провiдна установа: Нацiональний аграрний унiверситет Кабінету Міністрів України, кафед- ра селекції та фізіології рослин, м. Київ

Захист вiдбудеться "22" жовтня 1998 р. о 14 годинi на засiданнi спецiалiзованої вченої ради К67.053.01 при Херсонському державному педагогiчному унiверситетi за адресою: 325000, м.Херсон, вул. 40 рокiв Жовтня, 27.

З дисертацiєю можна ознайомитись у бiблiотецi Херсонського державного педагогiчного унiверситету, вул. 40 рокiв Жовтня, 27.

Автореферат розiслано "19" жовтня 1998 року.

Вчений секретар спецiалiзованої вченої ради А.О.Губченко

томат антиоксидант феноксан

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АКТУАЛЬНIСТЬ ТЕМИ. Культивування рослинних експлантiв in vitro на штучних живильних середовищах є основою багатьох технологiй, якi сприяють значному прискоренню селекцiйного процесу: клонального мiкророзмноження, одержання гiбридiв при несумiсностi вихiдних форм, створення гаплоїдних та дигаплоїдних лiнiй, соматичного ембрiогенезу, видiлення сомаклонiв, клiтинної селекцiї i т. iн. Ефективнiсть цих технологiй значною мiрою залежить вiд використання в складi живильних середовищ бiологiчно активних речовин, якi здатнi впливати на напрямок росту експлантiв. Iзольованi органи, тканини та клiтини рослин також є об'єктом бiохiмiчних та фiзiологiчних дослiджень, в тому числi визначення умов та механiзмiв дiї регуляторiв росту на метаболiчнi процеси.

При розглядi фiзiологiчних особливостей експлантiв порiвняно з iнтактними рослинами необхiдно враховувати можливi наслiдки механiчного пошкодження пiд час iзолювання. Salin & Briges, 1981, показали, що механiчне пошкодження рослинних тканин супроводжується iнтенсифiкацiєю вiльнорадикальних процесiв. Одночасно спостерiгається вихiд фенолiв з вакуолей в плазму та їх окислення локалiзованими там ферментами з утворенням iнгiбуючих рiст продуктiв (Д.И.Стом, 1972). Таким чином, речовини з антиоксидантними або вiдновними властивостями можуть бути використанi для пiдвищення життєздатностi експлантiв.

Речовини-вiдновники: аскорбiнова кислота, глутатiон-SH та iншi, - входять до складу деяких вiдомих живильних середовищ (Reinert & White, 1956; Kao, Michaylyk, 1975; Nitsch, Asahira et al., 1970; Lescure, 1966 та iн.), а також використовуються для обробки експлантiв безпосередньо пiсля iзолювання або пiд час субкультивування (Meyer et al., 1975; Monaco et al., 1977). Основна увага до теперiшнього часу придiляється захисту експлантiв вiд надмiрного утворення продуктiв ферментативного окислення фенольних сполук. Негативна дiя вiльнорадикального окислення та вплив iстинних антиоксидантiв-iнгiбiторiв на метаболiчнi процеси, регуляцiя яких пов'язана iз системою про- й антиокислювачiв в культурi рослинних тканин in vitro практично не дослiдженi. Не визначенi також особливостi впливу на рiст та розвиток експлантiв антиоксидантiв, рiзних за механiзмом дiї (антирадикальнi агенти та речовини-вiдновники) i походженням (синтетичнi та природнi).

Таким чином, iснують достатньо вагомi передумови, що вказують на необхiднiсть визначення бiологiчної активностi природних та синтетичних антиоксидантiв в культурi рослинних тканин in vitro. Цi дослiдження можуть також сприяти подальшому вивченню ролi вiльнорадикального окислення бiомолекул в функцiонуваннi рослинних органiзмiв.

ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ. Дослiдження за темою дисертацiї проводилися у вiдповiдностi до планiв Всеросiйського науково-дослiдного iнституту сiльськогосподарської бiотехнологiї Росiйської Академiї ciльськогосподарських наук. Робота є складовою частиною теми "Дослiдження механiзмiв дiї регуляторiв росту" (номер державної реєстрацiї 01.9.60 002370).

МЕТА ДОСЛIДЖЕНЬ. Метою дослiджень було визначення можливостi використання антиоксидантiв, рiзних за походженням (природнi та синтетичнi) та механiзмом дiї (антирадикальне та вiдновне), як регуляторiв росту в культурi тканин томата in vitro з урахуванням особливостей рiзних типiв експлантiв.

ЗАДАЧI РОБОТИ

1. Дослiдити вплив введення до живильного середовища для експлантiв томата антиоксидантiв (синтетичного - феноксана, природних - аскорбiнової кислоти, глутатiона-SH, -токоферола) на бiометричнi показники: масу рослини-регенеранта або калуса зi сформованими пагонами та корiнням, висоту пагона, довжину коренiв, а також iнтенсивнiсть коренеутворення та частоту органогенезу.

2. Визначити залежнiсть дiї феноксана на апiкальнi мiкроживцi томата вiд наступних факторiв:

тривалостi культивування експлантiв на середовищах з антиоксидантом;

генотипу рослини;

наявностi у складi середовища FeSO4 та Na2ЕДТА; ауксинiв.

3. Порiвняти дiю феноксана на рiст мiкроживцiв та асептичних проросткiв томата.

4. Дослiдити вплив аскорбiнової кислоти на калусогенез i наступну регенерацiю у експлантiв сiм'ядолей та гипокотилiв томата в стресових умовах (при зниженiй температурi культивування).

НАУКОВА НОВИЗНА. В результатi проведеної роботи була встановлена здатнiсть антиоксидантiв-iнгiбiторiв стимулювати процеси росту та регенерацiї в культурi тканин томата in vitro. Одержанi данi пiдтверджують положення про наявнiсть у антиоксидантiв не тiльки антистресових, а й рiстрегулюючих властивостей. Вперше показана можливiсть використання для стимуляцiї росту мiкроживцiв синтетичного антиоксиданта фенольної природи феноксана, який в цьому випадку суттєво перевищував по активностi традицiйно вживанi аскорбiнову кислоту та глутатiон-SH. Визначена залежнiсть ефекту феноксана вiд типу експланта, генотипу рослини, концентрацiї, експозицiї, наявностi в живильному середовищi ауксинiв та Fe-хелата.

ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТIВ. Одержанi результати свiдчать про доцiльнiсть розширення використання антиоксидантiв у складi живильних середовищ для культивування рослинних експлантiв in vitro. В технологiях клонального мiкророзмноження найбiльш ефективним може бути синтетичний антиоксидант феноксан, для якого характерна стабiльна рiстстимулююча дiя, що проявляється у збiльшеннi кiлькостi коренiв, маси рослин, висоти пагона у регенерантiв. Експериментальнi данi з вивчення бiологiчної активностi антиоксидантiв, рiзних за механiзмом дiї, подають матерiал для подальшого дослiдження вiльнорадикального та ферментативного окислення в рiзних експлантах в зв'язку з їх морфо-фiзiологiчними особливостями.

ОСОБИСТИЙ ВНЕСОК ДИСЕРТАНТА. Дисертант особисто проробила необхiдну лiтературу, оволодiла методикою культивування рослинних тканин in vitro, постановки дослiдiв та статистичної обробки їх результатiв, приймала активну участь в плануваннi дослiджень, пiдготовцi матерiалiв до друку. Експериментальнi данi, покладенi в основу роботи, одержанi дисертантом особисто. В публiкацiях особистий внесок дисертанта складає 50-90%.

АПРОБАЦIЯ РЕЗУЛЬТАТIВ ДИСЕРТАЦIЇ. Матерiали роботи доповiдались на 2-й конференцiї "Регуляторы роста и развития растений" (Москва, 1993), 2-ому Балтiйському генетичному конгресi (Юрмала, 1995), конференцiї "Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии" (Москва, 1996), Мiжнародному регiональному семiнарi "Environment Protection: Modern Studies in Ecology and Microbiology" (Ужгород, 1997).

ПУБЛIКАЦIЇ. Матерiали дисертацiї опублiкованi в 8 роботах, в тому числi 3 статтях в наукових журналах, 1 статтi в збiрнику наукових праць, а також в 4 тезисах конференцiй.

СТРУКТУРА ДИСЕРТАЦIЇ. Дисертацiя складається iз вступу, 4 роздiлiв, висновкiв. Обсяг роботи - 127 сторiнок машинописного тексту, в тому числi 17 таблиць, 6 iлюстрацiй, список лiтератури на 16 сторiнках (138 джерел).

2. МЕТОДИКА ДОСЛIДЖЕНЬ

Загальна схема дослiджень наведена на рис.1. В роботi були використанi такi речовини: феноксан (синтетичний антиоксидант, наданий Iнститутом хiмiчної фiзики РАН), аскорбiнова кислота, _токоферол, глутатiон-SH. Об'єктом дослiджень були експланти асептичних проросткiв томата (Lycopersicon esculentum Mill., сорт Новiчок), а також самi проростки. Додатково вивчалися сортовi вiдмiнностi реакцiї мiкроживцiв на введення у середовище феноксана.

Приготування живильних середовищ, стерилiзацiя вихiдного матерiалу, iзолювання та вирощування експлантiв здiйснювалось за загальноприйнятими методиками. В роботi використовувалися такi типи експлантiв: мiкроживцi - вiдрiзки пагона довжиною приблизно 12 мм з апiкальною брунькою (А) або пазуховими бруньками сiм'ядолей (ПБС), а також вiдрiзки гiпокотиля довжиною приблизно 10 мм (Г) та фрагменти сiм'ядолей.

Основою всiх живильних середовищ було агаризоване середовище Мурасiге-Скуга (1962 р.), для А i ПБС - без фiтогормонiв, для С i Г - з 1 мг/л IОК та 2 мг/л БАП. В основне середовище, згiдно зi схемою дослiду, додавався один з дослiджуваних антиоксидантiв. Експланти культивувалися при 16-годинному фотоперiодi протягом 4 (А i ПБС) або 6 (С i Г) тижнiв. Їх рiст та розвиток оцiнювались по таким бiометричним показникам: висота пагона, максимальна довжина кореня, кiлькiсть коренiв, маса рослини або калуса з пагонами та коренями, частота органогенеза. Статистична обробка даних полягала у визначеннi середньої величини ознаки, середньоквадратичного вiдхилення, коефiцiєнта варiацiї, помилки середньої. Достовiрнiсть середнiх величин i рiзницi мiж дослiдними та контрольними варiантами оцiнювалась за критерiєм Ст'юдента. В дослiдах з експлантами А та проростками додатково обчислювались парнi коефiцiєнти кореляцiї мiж усiма показниками.

3. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

ВПЛИВ ФЕНОКСАНА НА РIСТ АПIКАЛЬНИХ МIКРОЖИВЦIВ ТОМАТА. Результати дослiдження впливу феноксана на бiометричнi показники регенерантiв з апексiв наведенi в табл. 1. Стимулююча дiя цiєї речовини проявлялася в здатностi викликати достовiрне збiльшення маси рослин-регенерантiв i кiлькостi коренiв, у деяких випадках - також висоти пагона та максимальної довжини кореня. Оптимальними для сорту Новiчок були концентрацiї феноксана 10-15 мг/л.

Таблиця 1 Вплив феноксана на бiометричнi показники регенерантiв з апiкальних мiкроживцiв томата (в середньому по чотирьом дослiдам)

Показники,

Контроль

Концентрацiя феноксана, мг/л

% до контролю

5

10

15

20

Маса

рослини

100,0

128,3*

134,4*

132,9*

142,4*

Висота пагона

100,0

111,7*

108,2

104,6

102,1

Максимальна

довжина кореня

100,0

100,4

100,1

96,8

94,6

Кiлькiсть

коренiв

100,0

132,0

150,8*

168,1*

190,6**

Примiтка. Рiзниця мiж дослiдним та контрольним варiантами достовiрна при: *P=0,95; **P=0,99.

Аналiз динамiки росту рослин (рис. 2) показав, що першою спостережуваною реакцiєю експлантiв на феноксан, як правило, було збiльшення кiлькостi коренiв, яке спостерiгалось вже в 7-денному вiцi. Перевищення контрольних показникiв по висотi пагона з'являлось пiзнiше, його величина в бiльшостi випадкiв досягала максимума в кiнцi 2 тижня культивування, а потiм дещо зменшувалась. Таким чином, рiстстимулюючий ефект феноксана в культурi апексiв томата in vitro пов'язаний, ймовiрно, з iнтенсифiкацiєю коренеутворення на початку перiоду вирощування. В той же час, дослiдження ефекту ко- роткочасного культивування на середовищах з феноксаном показало, що для проявлення стимулюючої дiї цього антиоксиданта тривалiсть його впливу повинна бути не меншою 5 дiб.

Збiльшення концентрацiї феноксана до 30 мг/л i вище приводило до утворення некрозiв. Протягом першого тижня культивування на таких середовищах нижнiй кiнець експланта (дiлянка висотою 1-3 мм) потоншувався, набував жовтуватого, а потiм бурого забарвлення. В подальшому ця дiлянка могла повнiстю всохнути. Одночасно спостерiгалося утворення придаткових коренiв з непошкодженої частини стебла, рiст пагона проходив нормально. В результатi такi рослини нерiдко перевищували контрольнi по бiометричним показникам.

Для порiвняння реакцiї рiзних генотипiв томата на додавання феноксана в живильне середовище вивчали рiст та розвиток експлантiв А асептичних проросткiв сортiв Новiчок, Волгоградський 5/95, Факел, СХ-1, СХ-2 ти лiнiї 629. Концентрацiї феноксана (10 та 15 мг/л) були вибранi за результатами дослiдiв iз сортом Новiчок. При введеннi феноксана в середовище збiльшення бiометричних показникiв спостерiгалося у сортiв Новiчок, СХ-1 i СХ-2, при цьому для Новiчка та СХ-1 кращою була концентрацiя антиоксиданта 15 мг/л, для СХ-2 - 10 мг/л. У сорту Волгоградський 5/95 i лiнiї 629 достовiрних вiдмiнностей мiж варiантами не виявлено. У експлантiв сорту Факел проявився некрогенний ефект феноксана, що привело до уповiльнення темпiв росту пагона та коренiв.

ЗАЛЕЖНIСТЬ РIСТСТИМУЛЮЮЧОЇ ДIЇ ФЕНОКСАНА ВIД ПРИСУТНОСТI В СЕРЕДОВИЩI Fe-ХЕЛАТА. З компонентiв живильного середовища Мурасiге-Скуга особливий iнтерес для дослiдження про-антиокислювальної рiвноваги мають FeSO4, оскiльки iони Fe2+ приймають участь в генерацiї вiльних радикалiв, та Na2ЕДТА - хелатуючий агент, який уповiльнює окислення цих iонiв.

Результати дослiдження впливу феноксана (20 мг/л) на фонi виключення зi складу середовища одного або обох компонентiв Fe-хелата на бiометричнi показники регенерантiв з апексiв томата наведенi на рис. 3. В нашому експериментi рослини, одержанi на середовищi без Na2ЕДТА, вiдрiзнялися вiд контрольних тiльки меншою довжиною коренiв. Введення антиоксиданта в цьому випадку не тiльки не мало стимулюючого ефекту, але й, навпаки, рiзко уповiльнило рiст коренiв та пагонiв, що привело до значного зниження маси рослини (на 62,3%). Можливо, токсичним для рослин є не власне феноксан, а продукти його окиcлення, яке повинне значно посилюватися у вiдсутностi хелатуючого агента. Виключення з живильного середовища FeSO4 в усiх варiантах супроводжувалося значним iнгiбуванням росту та розвитку експлантiв, при цьому феноксан достовiрно пiдвищував бiометричнi показники рослин.

Необхiдно вiдзначити, що збiльшення кiлькостi утворених на експлантi коренiв спостерiгалось в усiх варiантах з феноксаном, незалежно вiд наявностi або вiдсутностi в середовищi компонентiв Fe-хелата.

ДIЯ ПРИРОДНИХ АНТИОКСИДАНТIВ НА МIКРОЖИВЦI ТОМАТА. Данi про концентрацiї природних антиоксидантiв, що проявили достовiрний вплив на бiометричнi показники регенерантiв з апексiв томата, наведенi в таблицi 2. Найбiльш сильною рiстстимулюючою дiєю характеризувався -токоферол, який, на вiдмiну вiд феноксана, збiльшував довжину коренiв без змiн у їх кiлькостi. Позитивний ефект цього антиоксиданта проявлявся вже при концентрацiї 1 мг/л, а пiдвищення дози до 100 мг/л не викликало негативних наслiдкiв.

Глутатiон-SH й аскорбiнова кислота впливали позитивно тiльки на окремi бiометричнi показники регенерантiв з апексiв томата. Крiм того, їх дiя характеризувалася низькою повторюванiстю.

Таблиця 2 Вплив природних антиоксидантiв на рiст та розвиток апексiв томата in vitro

Антиоксидант

Концентрацiя, мг/л

Достовiрнi вiдмiнностi вiд контролю,%

Маса рослини

Висота пагона

Макс. довжина кореня

Кiлькiсть коренiв

-Токоферол

1

-

-

22,3*

-

5

-

-

22,4*

-

50

37,5**

11,5*

28,2**

-

100

32,5**

-

-

-

Глутатiон-SH

100

-

-

12,2*

-

Аскорбiнова

10

34,9**

-

-

-

Кислота

1000

-69,8***

-56,4***

-87,5***

49,2**

Примiтка. Рiзниця мiж дослiдним та контрольним варiантами достовiрна при: *Р=0,95; **Р=0,99; ***Р=0,999.

В концентрацiї 1000 мг/л аскорбiнова кислота рiзко iнгiбувала рiст пагона та коренiв, але кiлькiсть коренiв при цьому збiльшувалась на 50%. Низька ефективнiсть використання речовин-вiдновникiв у складi середовищ для мiкроживцiв томата свiдчить про вiдсутнiсть значної негативної дiї ферментативного окислення та його продуктiв. Мiкроживцi, як i iншi молодi тканини, що активно ростуть, мiстять значну кiлькiсть ендогенних глутатiона-SH та аскорбiнової кислоти й, можливо, не потребують їх надходження зовнi.

ВПЛИВ ФЕНОКСАНА НА РIСТ АСЕПТИЧНИХ ПРОРОСТКIВ ТОМАТА. Дослiдження бiометричних показникiв асептичних проросткiв показало, що в них, подiбно до експлантiв А, на середовищах з феноксаном збiльшується кiлькiсть коренiв та маса рослини при незначному пiдвищеннi висоти пагона та зниженнi довжини кореня (табл. 3).

При концентрацiї феноксана 40 мг/л та бiльше спостерiгалося потемнiння первинного корiнця, рiст його уповiльнювався або припинявся, але потiм утворювались нормальнi придатковi коренi. Оптимальними для росту асептичних проросткiв томата в наших дослiдах були концентрацiї антиоксиданта 10-20 мг/л. Таким чином, рiстстимулюючий ефект феноксана проявляється не тiльки на експлантах, а й на iнтактних рослинах i не може пояснюватися виключно послабленням негативних наслiдкiв механiчного пошкодження пiд час iзолювання.

Таблиця 3 Рiст та розвиток асептичних проросткiв томата на середовищах з феноксаном (Хm)

Конц. феноксана, мг/л

Маса проростка, г

Висота пагона, мм

Максимальна довжина кореня, мм

Кiлькiсть коренiв, шт.

0

0,34±0,01

116,39±2,66

64,36±1,95

4,67±0,20

10

0,50±0,02***

124,05±3,00

64,94±2,52

6,49±0,36***

20

0,50±0,03***

124,80±4,22

50,20±2,41***

6,43±0,37***

30

0,42±0,03*

120,89±5,14

42,38±2,67***

6,57±0,48***

40

0,24±0,03***

92,40±3,93***

24,14±2,32***

5,11±0,42

50

0,10±0,01***

66,84±3,74***

11,74±1,00***

2,92±0,27***

100

0,07±0,00***

45,70±2,98***

7,79±0,38***

1,97±0,23***

Примiтка. Рiзниця мiж дослiдним та контрольним варiантами достовiрна при: *Р=0,95; **Р=0,99; ***Р=0,999.

ДIЯ АНТИОКСИДАНТIВ НА РIСТ ТА РОЗВИТОК ЕКСПЛАНТIВ ТОМАТА НА КАЛУСОГЕННОМУ СЕРЕДОВИЩI. Достовiрного збiльшення частоти калусогенеза при введеннi до живильного середовища антиоксидантiв не виявлено. Найбiльш значним позитивним ефектом на частоту утворення пагонiв та листя з калусу характеризувався глутатiон-SH в концентрацiї 1,74 мг/л (для експлантiв С - 88,9% при контролi 55,6%, для експлантiв Г - 61,1% при контролi 18,8%). Аскорбiнова кислота й -токоферол пiдвищували частоту органогенеза досить суттєво, але цi вiдмiнностi не досягали 5%-ного рiвня значимостi. Феноксан дещо збiльшував частоту утворення пагонiв та листя у експлантiв Г.

Стимулювання росту коренiв антиоксидантами зафiксовано тiльки для експлантiв Г: глутатiон-SH пiдвищував кiлькiсть коренiв (1,74 мг/л - 8,0 шт., 17,4 мг/л - 7,5 шт. при контролi 4,9 шт.), а феноксан - їх довжину (15,7 мг/л - 33,1 мм, 31,4 мг/л - 37,9 мм при контролi 23,7 мм). В той же час глутатiон-SH в концентрацiї 174 мг/л знижував як кiлькiсть коренiв, так i їх довжину у обох типiв експлантiв.

При введеннi до живильного середовища антиоксидантiв спостерiгалося значне збiльшення маси калусiв з коренями та пагонами, одержаних з експлантiв Г. При цьому максимальне перевищення над контролем вiдзначалося для аскорбiнової кислоти в концентрацiї 10 мг/л (65,8%) та феноксана в концентрацiї 15,7 мг/л (56,9 %). У випадку експлантiв С збiльшення маси спостерiгалося тiльки в дослiдах з -токоферолом, максимальним його значенням (+31,9% до контролю) характеризувалась доза 269 мг/л. Максимальнi дози iнших дослiджених антиоксидантiв, навпаки, викликали рiзке зниження цього показника.

Дослiдження впливу аскорбiнової кислоти на рiст калусiв томата при пониженiй температурi культивування (20оС i 15оС) показало, що в таких умовах стимулююча дiя цього антиоксиданта проявляється сильнiше, а дiапазон дiючих концентрацiй розширюється (табл.4). Так, збiльшення маси експлантiв С на середовищах з аскорбiновою кислотою спостерiгалось тiльки при 20оС, а у експлантiв Г при 15оС найбiльшою величиною перевищення контролю характеризувалася максимальна доза цiєї речовини (1000 мг/л), яка у звичайних умовах значно iнгiбувала рiст.

Порiвняння двох типiв експлантiв показало, що в оптимальних умовах С перевищують Г по бiометричним показникам. В той же час, С були значно чутливiшими до зниження температури. Позитивний ефект аскорбiнової кислоти, як i iнших антиоксидантiв, проявлявся сильнiше у експлантiв Г. Такi вiдмiнностi можуть бути пов'язанi з iснуючими значними морфо-фiзiологiчними особливостями гiпокотилей та сiм'ядолей.

Таблиця 4 Маса калусiв томата (г), одержаних на середовищах з аскорбiновою кислотою при нормальнiй та зниженiй температурi культивування (Хm)

tо,

Концентрацiя аскорбiнової кислоти, мг/л

С

0

1

10

100

С I М'Я Д О Л I

25

2,22±0,33

2,00±0,17

1,90±0,14

2,30±0,29

20

1,19±0,08

1,28±0,08

1,33±0,06

1,57±0,11**

15

0,16±0,01

0,18±0,01

0,13±0,01*

0,17±0,01

Г I П О К О Т И Л I

25

1,17±0,15

1,40±0,16

1,94±0,29*

1,50±0,21

20

1,79±0,02

1,82±0,07

2,10±0,10

2,32±0,14**

15

0,35±0,02

0,42±0,02*

0,38±0,03

0,38±0,03

Примiтка. Рiзниця мiж дослiдним та контрольним варiантами достовiрна при: *Р=0,95; **Р=0,99.

ВИСНОВКИ

1. Показана здатнiсть синтетичного антиоксиданта феноксана стимулювати рiст мiкроживцiв томата. Оптимальними були його концентрацiї 10-15 мг/л. Подiбною дiєю характеризувався -токоферол, який також є iстинним антиоксидантом-iнгiбiтором. Традицiйно використованi у складi живильних середовищ вiдновники: аскорбiнова кислота та глутатiон-SH, - оказалися в цьому випадку значно менш ефективними.

2. Дослiдження динамiки росту пагонiв та коренiв у мiкроживцiв показало, що стимулююча дiя феноксана, в першу чергу, пов'язана з iнтенсифiкацiєю коренеутворення на початку культивування. Для проявлення цього ефекту експозицiя експлантiв на середовищi з антиоксидантом повинна становити не менш, нiж 5 дiб.

3. Дiя феноксана на рiст експлантiв та iнтактних рослин (асептичних проросткiв томата) подiбна. Оптимальнi концентрацiї антиоксиданта в середовищi для проросткiв становлять 10-20 мг/л.

4. Здатнiсть феноксана значно пiдвищувати кiлькiсть придаткових коренiв на рослинi не залежить вiд наявностi у живильному середовищi iонiв Fe2+ та Na2ЕДТА.

5. Встановлене iснування суттєвих вiдмiнностей в реакцiї на додання до живильного середовища феноксана апiкальних мiкроживцiв рiзних сортiв томата. Найбiльший позитивний ефект антиоксиданта спостерiгався для Новiчка, СХ-1, СХ-2.

6. В культурi калусiв томата рiзниця мiж бiологiчною активнiстю антиоксидантiв-iнгiбiторiв та вiдновникiв була значно слабшою. Експланти гипокотилiв томата виявились бiльш чутливими до введення антиоксидантiв до середовища (за винятком -токоферола), нiж експланти сiм'ядолей. Стимулюючий ефект аскорбiнової кислоти в культурi калусiв томата значно посилювався при зниженнi температури культивування.

7. Виявленi рiстрегулюючi властивостi синтетичного антиоксиданта феноксана в культурi тканин томата in vitro дозволяють запропонувати використовувати його в складi живильних середовищ для вирощування мiкроживцiв, в тому числi, разом з ауксинами.

8. Використання антиоксидантiв для стимуляцiї процесiв регенерацiї в калусних культурах може бути ефективним тiльки пiсля добору конкретної речовини та її концентрацiї з урахуванням особливостей типу експлантiв та мети їх культивування.

СПИСОК ОПУБЛIКОВАНИХ РОБIТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦIЇ

1. Горбатенко И.Ю., Сушкова З.В., Полещук С.В., Горбатенко Б.Л., Зоз Н.Н., Серебряный А.М., Столярова Л.Г.,Кузнецов В.В., Ершов В.В. Использование синтетических антиоксидантов в качестве регуляторов роста в культуре тканей in vitro // Доклады РАСХН. - 1993. - N 2. - C. 9-13.

2. Горбатенко И.Ю., Зоз Н.Н, Кукленко Е.А., Полещук С.В., Сушкова З.В., Серова Р.Я. Использование микродоз биологически активных веществ в питательных средах in vitro // Доклады РАСХН. - 1994. - N 5. - C. 13-14.

3. Полещук С.В., Горбатенко И.Ю. Влияние синтетического антиоксиданта феноксана на процессы регенерации и онтогенез томата in vitro // Доклады РАСХН. - 1995. - N 3. - C. 9-11.

4. Poleshchuk S., Gorbatenko I. In vitro necrosis problem under using of a synthetic antioxidant phenoxan in tomato tissue culture// Proceedings of the Intern. Reg. Seminar "Environment Protection: Modern Studies In Ecology And Microbiology".- Uzhgorod, 1997. - V.1 -P.325-328.

5. Горбатенко И.Ю., Сушкова З.В., Полещук С.В., Горбатенко Б.Л., Зоз Н.Н., Серебряный А.М., Столярова Л.Г.,Кузнецов В.В., Ершов В.В. Регуляторы роста в культуре тканей in vitro из класса биоантиоксидантов// Вторая конференция "Регуляторы роста и развития растений". Тез. докл. (29 июня - 1 июля 1993 г.). - М. 1993. - Ч.2. - C. 89-90.

6. Poleshchuk S.V., Gorbatenko I.Yu. In vitro ascorbic acid influence on callus formation and plant regeneration // Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. - 1995. - N 5/6. - P. A35.

7. Полещук С.В., Горбатенко И.Ю. Изучение зависимости действия феноксана на рост апексов томата in vitro от содержания ионов Fe2+ и Na2ЭДТА в питательной среде // Тез. конф. "Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии". - М., 1996. - C. 65.

8. Полещук С.В., Горбатенко И.Ю. Действие глутатиона на каллусообразование и регенерацию томата // Тез. конф. "Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии". - М.,1996. - C. 66.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Значение, пищевая ценность, морфологические и биологические особенности томата. Характеристика гибридов и выращивание рассады, качество томата в зависимости от гибрида и программирование урожайности. Возделывание томата по малообъемной технологии.

    дипломная работа [83,7 K], добавлен 13.04.2012

  • Общая характеристика фитопатогенных и сапротрофных грибов, поражающих томаты. Типы болезней и группы паразитизма. Филогенетическая специализация. Анализ морфологических особенностей основных фитопатогенных видов микобиоты томата. Описание болезней томата.

    курсовая работа [41,9 K], добавлен 05.03.2014

  • Особенности выращивания томата в связи с агроклиматическими условиями степной зоны Краснодарского края. Характеристика почвенных условий степной зоны. Биологические особенности культуры. Система удобрения томата. Сорная растительность и меры борьбы с ней.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 03.08.2015

  • Томат — однолетнее травянистое растение, плоды которого употребляются в пищу. Требования к условиям его выращивания. Сорта и гибриды томата. Выращивание его в открытом грунте и малогабаритных пленочных сооружениях (в теплицах, парниках и тоннелях).

    реферат [261,2 K], добавлен 03.08.2009

  • Капельный полив в защищенном грунте. Динамика формирования урожая растений томата в зависимости от концентрации элементов питательных растворов. Характеристика минераловатного субстрата. Экономическая эффективность производства томата в защищенном грунте.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 22.03.2014

  • Проблема недостатка овощей в климатических условиях Урала. Влияние регуляторов роста на адаптивность растений к экологическим условиям, на рост, урожайность и развитие томата. Наиболее экономически эффективные регуляторы роста, уровень рентабельности.

    реферат [63,4 K], добавлен 18.07.2010

  • Сведения о культурах столовой свеклы и томата безрассадного. Технология выращивания и способы хранения маточников в осенне-зимний период. Сортовое обследование семенников перед цветением. Государственный и внутрихозяйственный сортовой и семенной контроль.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.07.2011

  • Особенности возделывания томата в защищенном грунте. Подготовка почвы и сооружений. Обработка теплиц и удаление сухих растений, которые могут являться источником заражения вновь посаженных. Подбор сортов и их семян. Применение искусственного освещения.

    реферат [21,0 K], добавлен 30.03.2009

  • Значение овощей в поддержании здоровья людей, их использование в диетическом питании. Биологические особенности томатов. Болезни и вредители растений, агротехнические и химические меры борьбы с ними. Аготехника рассадного способа выращивания томатов.

    доклад [18,4 K], добавлен 21.04.2010

  • Характеристика защищаемых культур и особенностей их возделывания. Морфологические и биологические особенности овощной культуры. Оценка экономической эффективности при применении пестицидов. Составление фенологического календаря по защите растений.

    курсовая работа [63,5 K], добавлен 02.06.2014

Работа, которую точно примут
Сколько стоит?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.