Роль лектинів у регуляції утворення та функціонування фітобактеріальних симбіозів і асоціацій
Вплив лектину при передпосівній обробці насіння на ріст, розвиток і продуктивність рослин сої та пшениці, функціональну активність (азотфіксувальну, рістстимулювальну) ризосферної мікрофлори. Напрями фізіологічної дії лектин-бактеріальних композицій.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 30.07.2015 |
Размер файла | 5,3 M |
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.
%
Вода
15,02±0,2
100
16,19±0,1
100
11,73±0,1
100
7,68±0,2
100
Г
16,12±0,2
107
21,51±0,1
133
11,86±0,1
101
8,15±0,1
106
АЗП
15,92±0,2
106
24,82±0,1
153
13,27±0,1
113
8,62±0,1
112
Л+Г
15,13±0,1
101
23,52±0,2
145
12,99±0,2
111
8,32±0,1
108
Примітка: Г - N-ацетил-D-глюкозамін - гаптен лектину пшениці (АЗП)
Зміна пероксидазної, каталазної, лектинової активності та вмісту флавоноїдів у листках пшениці за дії лектину і лектиновмісних композицій на насіння. Багаторівневий контроль внутрішньоклітинного вмісту радикалів кисню в рослинах здійснюють антиоксидантні ферменти, зокрема пероксидаза і каталаза. Продукція активних форм кисню відбувається як за стресових, так і нормальних умов росту й розвитку рослин та є важливим компонентом загальної відповіді клітин на зовнішні фактори. Антиоксидантні ферменти разом із флавоноїдами й ендогенними лектинами є компонентами неспецифічної системи захисту рослин. Нами показано (табл. 10), що за екзогенної дії АЗП і лектинових композицій (Azolec, Л+Г) на насіння підвищувалась пероксидазна активність листків пшениці: максимальне зростання (57 %) зафіксовано за дії лектину. При обробці насіння композицією Л+Г відмічено зниження кількості флавоноїдів у листках рослин (табл. 9) і активності пероксидази (на 48 % порівняно до варіанту з АЗП), яка приймає участь у їхньому катаболізмі. В листках рослин, насіння яких обробляли Azolec, спостерігалося підвищення (на 53 %) активності пероксидази, рівень якої майже дорівнював активності ферменту у варіанті з АЗП, що, вірогідно пов'язано з безпосередньою дією бактерій -біоагентів на активність рослинної пероксидази.
Таблиця 10.
Пероксидазна і каталазна активності у листках пшениці ярої за дії лектину й лектинових композицій на насіння (фаза трубкування)
Варіант |
Активність пероксидази |
Активність каталази |
|||
мкмоль гваяколу/г листків |
% |
мкмоль Н2О2 /(г листків за хв) |
% |
||
Вода (контроль) |
122±2 |
100 |
22±2 |
100 |
|
АЗП |
192±19 |
157/100 |
124±9 |
554/100 |
|
Л+Г |
133±2 |
109/69 |
166±3 |
739/134 |
|
Azolec |
187±19 |
153/97 |
186±5 |
829/150 |
Примітка: % у чисельнику - порівняно до контролю, знаменнику - до дії АЗП
Суттєве зростання активності окислювальних процесів із утворенням Н2О2, зокрема в процесі фотодихання у фотосинтезуючих тканинах листків, супроводжується збільшенням активності каталази. Показано, що за передпосівної обробки насіння АЗП і лектиновими композиціями в листках рослин суттєво підвищувалась активність каталази (у 5-8 разів, табл. 10), що може свідчити про активізацію загального рівня метаболізму в рослинах. У рослинних клітинах існує пул розчинних пероксидаз (Максимов, 2005), здатних легко відділятися від клітинної стінки і циркулювати по апопласту. У даній реакції спостерігається певна подібність імунної відповіді рослин із клітинним імунітетом тварин. Однак, зміни активності окремо взятого ферменту не завжди співпадають із підсиленням імунітету цілого організму. Проведена нами оцінка зміни декількох параметрів, задіяних у формуванні неспецифічних адаптаційних реакцій рослин (вміст флавоноїдів, ендогенної лектинової, пероксидазної і каталазної активностей), вказують на імуномодуляторну/адаптогенну роль екзогенного лектину. Отже, фітолектин корегує адаптивний потенціал рослини за рахунок активації різних ланок (ферментативних, неферментативних) неспецифічної системи захисту, практичним результатом чого може бути використання чистих лектинів або лектинових композицій для підвищення адаптаційної пластичності рослин.
Фунгітоксична активність і захисна дія фітолектинів. Вплив рослинних лектинів на ріст фітопатогенних грибів в умовах чистої культури. Лектини, поряд із PR-білками та малими антимікробними пептидами дефензинами залучені до механізмів фітоімунітету (Сотченков, Голденкова, 2003; Адамовская и др., 2005; Peumans, 1995; Khurtsidze et al., 2000; Karavaev et al., 2002). Нами показано (за зонами пригнічення росту культур патогенів), що лектини сої, гороху, пшениці у більшій чи меншій мірі, пригнічували ріст грибів роду Fusarium: максимальний інгібуючий ефект чинив лектин пшениці (рис. 5). Патоген F. solani виявився більш чутливим до фітолектинів, ніж F. moniliforma. Однак, лектини не гальмували ріст і проростання конідій Alternariа sp., що вказує на відсутність у них фунгітоксичної активності щодо даного широко розповсюдженого в природі фітопатогена.
РИС. 5. Вплив лектину пшениці (АЗП) на ріст Fusarium solani
(зони пригнічення росту патогена).
Первинна оцінка фунгітоксичної активності АЗП щодо збудників фітофторозу й альтернаріозу томатів і несправжньої борошнистої роси огірків також свідчить про вибірковість дії лектину щодо певного патогену в умовах in vitro (рис. 5. Б, табл. 11). Виявлено чітко виражену інгібуючу дію АЗП на проростання спор Phytophthora й Pseudoperonospora та її відсутність щодо Alternaria.
Таблиця 11.
Фунгітоксична активність лектину пшениці (пригнічення проростання спор) щодо збудників хвороб овочевих культур в умовах in vitro
Варіант |
Проростання спор |
Гальмування проростання спор, % |
||
% |
% до контролю |
|||
Phytophthora infestans (середнє 5 дослідів) |
||||
Вода (контроль) |
78,4±4,5 |
100 |
- |
|
АЗП 20 мкг/мл |
37,7±5,2 |
48 |
49,6±4,8 |
|
АЗП 10 мкг/мл |
48,1±5,7 |
61 |
38,1±4,6 |
|
АЗП 5 мкг/мл |
48,7±9,5 |
62 |
30,6±4,0 |
|
Pseudoperonospora cubensis (середнє 2 дослідів) |
||||
Вода (контроль) |
52,6±5,8 |
100 |
- |
|
АЗП 10 мкг/мл |
16,6±3,2 |
32 |
73,8±4,7 |
|
АЗП 1 мкг/мл |
30,2±4,3 |
57 |
45,9±3,0 |
При цьому встановлено пряму залежність фунгітоксичного ефекту лектину від його діючої концентрації (табл. 11). Фунгітоксична активність АЗП знаходилась у межах дії еталонних препаратів захисної дії: хімічний фунгіцид ридоміл голд (діюча речовина - металаксил, манкоцеб) гальмував проростання спор Ph. infestans на 57 %, імуноцитофіт (діюча речовина - етиловий ефір арахідонової кислоти) - на 35 %, АЗП- на 31-50 %.
Отже, отримані нами результати та відомості інших дослідників (Khurtsidze et al., 2000; Karavaev et al., 2002) свідчать про наявність фунгітоксичної активності у фітолектинів і розширюють уявлення про спектр їх біологічних ефектів: вибіркове пригнічення росту патогенів у ризосфері рослин, що підтверджує гіпотезу про роль лектинів у захисті останніх від патогенної мікрофлори in situ.
Участь лектинів у захисті рослин від ураження патогенними грибами. Одним із актуальних напрямів агробіотехнології є пошук альтернативних хімічним засобам, екологічно безпечних способів захисту рослин, що базуються на підвищенні фітоімунітету, а саме використання біологічно активних речовин природного походження (Васюкова, Озерецковская, 2007). Встановлена нами здатність лектинів пригнічувати проростання спор і ріст деяких патогенних грибів in vitro свідчить про можливість застосування аглютинінів для захисту рослин in situ. У вегетаційних і польових умовах доведено, що лектини сої та пшениці при обприскуванні ними рослин по вегетації проявляли захисний ефект проти збудників фітофторозу (рис. 6) й альтернаріозу (табл. 12) томатів. Максимальна ефективність захисної дії відмічена на ранньому етапі розвитку захворювання, по мірі старіння рослин і поширення хвороби вона зменшувалась від 72 до 12 % (вегетаційні умови) та від 68 % до 15 % (польові умови). Захисна дія АЗП була неспецифічною щодо рослин (томатів), але специфічною щодо патогену (Ph. infestans). Поряд із захисним ефектом АЗП in situ зафіксовано підвищення продуктивності томатів (табл. 12), що свідчить про роль лектинів як неспецифічних ріст регуляторних речовин.
РИС. 6. Ефективність захисної дії АЗП проти збудника фітофторозу томатів Phytophthora infestans (Mont.) de Bary (штучне зараження листків патогеном)
Фітолектини мають високу спорідненість до проростаючих спор грибних патогенів (Антонюк, 2005), що вказує на існування механізму контактної дії лектину з патогеном на ранніх етапах формування патосистеми. При інфікуванні рослин патогенними грибами, бактеріями, вірусами виявлено підвищення ендогенної лектинової активності (Хайрулин и др., 1993; Адамовская, 2005), що свідчить про роль ендогенних лектинів у формуванні неспецифічних захисних реакцій рослин. Нами показано, що в нормальних умовах росту за дії лектину на насіння у листках вегетуючих рослин зростала ЕЛА, вміст флавоноїдів і активність антиоксидантних ферментів, що вказує на участь екзогенного лектину в підвищенні адаптаційної здатності рослин і, вірогідно, індукуванні у них стійкості (на прикладі альтернаріозу: відсутня пряма інгібуюча дія на патоген Alternaria) до біогенних і абіогенних факторів навколишнього середовища.
Таблиця 12.
Захисний і рістрегуляторний ефект АЗП щодо рослин
Lycopersicum esculentum Mill. (обприскування по вегетації)
Варіант |
Вегетаційні досліди, сорт Іскорка, штучне зараження Ph. іnfestans (теплиця ІЗР НААНУ) |
Польові досліди, сорт Флора, природний інфекційний фон Phytophthora, Alternaria (Київський НДЦ, пгт. Борова) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||
середнє за вегетацію |
г/посудину |
% |
середнє за вегетацію |
ц/га |
% |
||||||
Вода |
87,3 |
- |
380,2 |
0 |
40,9 |
- |
490,0 |
0 |
|||
АЗП |
54,3 |
41,5 |
528,1 |
+147,9 |
+39 |
34,7 |
16,5 |
518,0 |
+28 |
+6 |
|
Імуно- цитофіт |
77,0 |
12,7 |
518,4 |
+138,2 |
+36 |
30,5 |
27,5 |
545,0 |
+55 |
+11 |
|
Ридоміл |
23,3 |
74,4 |
339,5 |
-40,7 |
-11 |
26,6 |
37,5 |
515,5 |
+26 |
+5 |
|
НІР0,05 |
5,4 |
9,7 |
3,5 |
12,8 |
Примітка: 1- розвиток хвороби, %; 2 - ефект захисту, %; 3 - урожай плодів; 4 - прибавка урожаю.
Отже, результати оцінки впливу фітолектинів на ріст і розвиток патогенних грибів in vitro та при формуванні й функціонуванні патосистем in situ свідчать про наявність фунгітоксичної активності й захисного ефекту лектинів і вказують на можливість їх використання (обприскування по вегетації) як біологічного методу боротьби з хворобами, зокрема, овочевих культур (патент України № 41723, 2009).
ІНТЕНСИФІКАЦІЯ СИМБІОТИЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ АЗОТФІКСУВАЛЬНИХ БАКТЕРІЙ ПРИРОДНИМИ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИМИ СПОЛУКАМИ
Активізація симбіотичних властивостей бульбочкових бактерій фітолектинами і бактеріальними екзометаболітами. За оцінкою симбіотичних показників бульбочкових бактерій B. japonicum 634б і R. leguminosarum bv. viciae 240б під впливом лектину рослини-хазяїна при утворенні та функціонуванні бобово-ризобіальних симбіозів встановлено підвищений ступінь реалізації генетично детермінованих властивостей мікроорганізмів - нодуляційної здатності ризобій, нітрогеназної активності кореневих бульбочок (рис. 7) і ефективності симбіотичних систем (табл. 13), що свідчить про модулюючу (біоефекторну) активність фітолектинів щодо специфічних рослинам ризобій у лектин-бактеріальних композиціях.
РИС. 7. Регуляція лектином рослини-хазяїна ступеню реалізації генетично детермінованих симбіотичних властивостей специфічних ризобій in situ
А - симбіотична система соя-Bradyrhizobium japonicum 634б
Б - симбіотична система горох-Rhizobium leguminosarum bv. viciae 240б
І - нодуляційна здатність ризобій, ІІ - нітрогеназна активність бульбочок.
Активне формування елементів структури урожаю (табл. 13) рослинами дослідних варіантів порівняно до абсолютного і штамів-контролів вказує на участь екзогенного лектину в регуляції утворення та збалансування функціонування симбіозів in situ у напрямі підвищення їх продуктивності.
Біологічно активними компонентами мікробних екзометаболітів бульбочкових бактерій є екзополісахариди, які характеризуються широким спектром фізіологічної активності (Кириченко, 1993; Косенко и др., 2001). Нами показано (рис. 8), що додавання екзометаболітів (ЕМ) штаму B. japonicum 634б до суспензії бактерій B. japonicum 634б активізує нодуляційну здатність ризобій (І, ІІ) і нітрогеназну активність кореневих бульбочок (ІІІ). Водночас, відсутність екзометаболітів у B. japonicum 634б суттєво послаблювала симбіотичні характеристики штаму при формуванні соєво-ризобіального симбіозу, що вказує на важливість молекулярних компонентів бульбочкових бактерій, поряд із метаболітами рослини-хазяїна при утворенні та функціонуванні ефективних фітобактеріальних систем.
Таблиця 13.
Ефективність бобово-ризобіальних азотфіксувальних симбіозів: формування елементів структури урожаю бобовими рослинами за дії на насіння лектинових композицій
Варіант |
Кількість насінин |
Маса насінин |
|||
шт./ біб |
% |
г/біб |
% |
||
горох-Rhizobium leguminosarum bv. viciae 240б, піщана культура |
|||||
Вода (контроль) |
2,6±0,1 |
100 |
0,3±0,1 |
100 |
|
Ризобії гороху |
2,9±0,2 |
112/100 |
0,3±0,1 |
100/100 |
|
Rhizolec500 |
2,9±0,3 |
112/100 |
0,4±0,1 |
131/131 |
|
Rhizolec50 |
3,1±0,3* |
119/107 |
0,4±0,1 |
131/131 |
|
Rhizolec5 |
3,5±0,5* |
135/121 |
0,4±0,1 |
131/131 |
|
Варіант |
соя-Bradyrhizobium japonicum 634б |
||||
піщана культура |
|||||
шт./рослину |
% |
г/рослину |
% |
||
Ризобії сої |
13,4±0,2 |
100 |
2,4±0,1 |
100 |
|
Bralec500 |
13,5±0,5 |
101 |
2,5±0,1 |
104 |
|
Bralec50 |
13,7±0,5 |
102 |
2,6±0,2 |
108 |
|
Bralec5 |
20,3±0,7** |
152 |
4,0±0,1** |
167 |
|
ґрунтова культура |
|||||
Ризобії сої |
21,2±0,1 |
100 |
3,9±0,1 |
100 |
|
Bralec500 |
21,9±0,2** |
103 |
4,3±0,2** |
110 |
|
Bralec50 |
22,5±1,6 |
106 |
4,2±0,2 |
108 |
|
Bralec5 |
23,5±1,0** |
111 |
4,2±0,2 |
108 |
Примітка: % у чисельнику - порівняно до контролю, знаменнику - до штаму ризобій; * - вірогідно (Р?0,05) порівняно до контролю, ** - до штаму ризобій
РИС. 8. Симбіотичні властивості B. japonicum 634б за дії специфічних ризобіальних екзометаболітів при утворенні та функціонуванні симбіозу
(І, ІІ - нодуляційна здатність ризобій, ІІІ - нітрогеназна активність бульбочок)
Отже, можливими додатковими шляхами оптимізації азотного режиму бобових рослин може бути використання фітолектинів і бактеріальних екзометаболітів як біологічно активних речовин та їх комплексів із специфічними азотфіксувальними бактеріями, що є основою для розвитку перспективного напряму підвищення продуктивності агрофітоценозів. Способи активізації симбіотичних властивостей бульбочкових бактерій фітолектинами і ризобіальними екзометаболітами захищено патентами України (№ 55620А, 2003; № 62819А, 2003).
Нітрогеназна, фотосинтетична та лектинова активності бобових рослин, вміст хлорофілу, ендогенна лектинова активність листків і азотфіксувальна здатність ризосферних діазотрофів пшениці за дії на насіння лектинів і лектинових композицій. Засвоєння симбіотичними й асоціативними системами молекулярного азоту та фотосинтез - ключові фізіологічні процеси, які лежать в основі формування продуктивності рослин. Нами виявлено позитивний вплив лектин-бактеріальних композицій Bralec і Rhizolec на фотосинтетичну активність бобових рослин: суттєве зростання (на 24 і 29 %) інтенсивності фотосинтезу у сої порівняно до показників варіанту з традиційною інокуляцією насіння штамом B. japonicum 634б (табл. 14), у рослин гороху - тенденцію до підвищення (7 %) активності фотосинтезу. Встановлено позитивну залежність у рослинах сої між фотосинтетичною та лектиновою активностями листків (r=0,99), нітрогеназною активністю кореневих бульбочок і фотосинтетичною активністю листків (r=0,97), нітрогеназною та лектиновою активностями бульбочок (r=0,75), лектиновою активністю листків і бульбочок (r=0,94), що підтверджує наявність тісного зв'язку між інтегральними фізіологічними процесами фотосинтезом і азотфіксацією та свідчить про залучення лектину до їх координації в симбіозах.
Таблиця 14.
Фотосинтетична та лектинова активності листків і нітрогеназна та лектинова активності кореневих бульбочок сої за дії на насіння лектин-бактеріальних композицій (фаза бутонізації-початок цвітіння)
Варіант |
Інтенсивність фотосинтезу листків, мг СО2/(дм2 х год) |
Лектинова активність, ОА/мг білка |
Нітрогеназна активність бульбочок, мкмоль С2Н4/(рослинухгод) |
||
листки |
бульбочки |
||||
Ризобії сої |
9,49±0,55 |
150,2±0,7 |
194,0±1,2 |
3,16±0,12 |
|
Bralec500 |
11,73±0,23 |
438,6±9,1 |
336,9±3,6 |
4,16±0,08 |
|
Bralec5 |
12,23±1,00 |
449,2±1,6 |
292,3±1,4 |
4,83±0,31 |
Фотосинтетичну активність рослин певною мірою характеризує вміст хлорофілу в їх листках (Шадчина та ін., 2006). У літературі існують відомості, що до складу хлорофіл-білкових комплексів фотосистеми водоростей і вищих рослин входять поліпептиди, які мають гемаглютинувальну активність, а також виявлено активуючий вплив пігмент-білкових комплексів за екзогенної дії на функціональну здатність ключового ферменту темнової фази фотосинтезу рибулозобісфосфаткарбоксилази (Фалькович, Пронина, 1997; Ямалеева, 2001; Алексидзе и др., 2002; Doltchinkova, Lambreva 2002). Отже, зміна рівня хлорофілу може супроводжуватись зміною гемаглютинувальної активності білкової фракції листків. Нами показано, що за дії лектину на насіння пшениці поряд зі збільшенням вмісту хлорофілу (рис. 9, Б) протягом вегетації рослин підвищувалась і гемаглютинувальна активність (рис. 9, А) білкової фракції листків. Абсолютні значення вмісту хлорофілу та ЕЛА в листках у кожну наступну фазу вегетації збільшувалися порівняно до попередньої. Виявлено позитивний зв'язок у зміні рівня ЕЛА листків пшениці та вмісту загального хлорофілу в фази кущіння (r=0,70), трубкування (r=0,99), колосіння (r=0,98). Показано, що за дії лектину на насіння вміст хлорофілу прямо залежав від функціональної (нітрогеназної) здатності ризосферних мікроорганізмів (рис. 9, В), що вказує на існування зв'язку між рівнем хлорофілів у листках і азотфіксувальною активністю ризосферної мікрофлори в асоціаціях із рослинами пшениці. У фазу колосіння встановлено пряму залежність між ендогенною лектиновою активністю листків пшениці (r=0,70), вмістом загального хлорофілу в них (r=0,71) і азотфіксувальною активністю ризосферних мікроорганізмів.
РИС. 9. Ендогенна лектинова активність (А), вміст загального хлорофілу (Б) у листках і нітрогеназна (В) здатність ризосферних мікроорганізмів пшениці ярої за дії АЗП на насіння
Позитивний зв'язок між даними показниками виявлено й за умов дії на насіння лектин-бактеріальної композиції Аzolec (табл. 15). Очевидним є те, що у результаті посилення нітрогеназної здатності ризосферних діазотрофів поліпшується азотне живлення рослин, що в свою чергу інтенсифікує їхню фотосинтетичну активність. Посилення фотосинтезу забезпечує збільшення кількості фотоасимілятів, частина яких із кореневими метаболітами надходить у ризосферний ґрунт та впливає на розвиток і функціональну активність ризосферної мікрофлори, а основна частина формує продуктивний потенціал рослин (табл. 16, 17).
Таблиця 15.
Азотфіксувальна активність ризосферних мікроорганізмів та вміст хлорофілу в листках пшениці ярої за дії Аzolec на насіння (фаза колосіння)
Варіант |
Азотфіксувальна активність |
Хлорофіл |
|||
нмоль С2Н4 / (рослину х год) |
% |
мг/г листків |
% |
||
сорт Рання 93 |
|||||
Вода (контроль) |
0,74±0,07 |
100 |
1,91±0,09 |
100 |
|
Аzolec |
0,87±0,01 |
121 |
2,21±0,02 |
116 |
|
сорт Колективна 3 |
|||||
Вода (контроль) |
1,07±0,18 |
100 |
1,14±0,04 |
100 |
|
Аzolec |
2,16±0,09 |
200 |
1,40±0,05 |
123 |
Вплив передпосівної обробки насіння бобових культур лектин-бактеріальними композиціями на продуктивність рослин. Встановлено, що використання лектин-бактеріальних композицій Bralec і Rhizolec для передпосівної обробки насіння сої та гороху сприяє підвищенню урожаю рослин в умовах вегетаційних дослідів із піщаною і ґрунтовою культурами (табл. 13) та польових експериментів (табл. 16). Прибавка урожаю насіння сої порівняно до варіанту з інокуляцією ризобіями отримана за рахунок збільшення кількості плодових вузлів і бобів на рослині, кількості бобів у одному плодовому вузлі, кількості та маси насінин із рослини. Маса 1000 насінин при цьому достовірно перевищувала контрольне значення.
Таблиця 16.
Урожай сої сорту Мар'яна за дії на насіння лектин-бактеріальної композиції Bralec (Київська обл., Васильківський р-н, смт. Глеваха, польові дрібноділянкові досліди, ручне збирання, середні значення 2002, 2003 рр.)
Варіант |
Урожай насіння |
Прибавка урожая |
||
ц/га |
ц/га |
% |
||
Вода (контроль) |
31,7 |
|||
B. japonicum 634б |
34,8* |
+3,1 |
+10 |
|
Bralec (лектин сої 5 мкг/мл + ризобії 634б) |
37,2** |
+5,5/+2,4 |
+17/+7 |
|
НІР 0,05 |
1,3 |
Примітка: *, у чисельнику - порівняно до абсолютного контролю (обробка насіння водою), **, у знаменнику - порівняно до інокуляції насіння B. japonicum 634б
Інтенсивність розвитку та продуктивність рослин пшениці за умов використання лектин-бактеріальної композиції для передпосівної обробки насіння. Застосування лектин-бактеріальної композиції Azolec для передпосівної обробки насіння пшениці стимулювало вихід насіння зі стану спокою, розвиток проростків, ріст рослин, формування вегетативної маси, а також змінювало метаболічні процеси в рослинах й азотфіксувальну активність ризосферних олігоазотрофів (див. табл. 5, 10, 15), результатом чого було підвищення урожаю зерна пшениці (табл. 17), зокрема за рахунок збільшення кількості сходів і продуктивних кущів, довжини й маси колоса, кількості й маси зерен у колосі та виповненості зерна.
Таблиця 17.
Урожай зерна пшениці ярої та озимої за дії лектин-бактеріальної композиції Azolec на насіння (польові досліди, 2005-2008 рр., пряме комбайнування)
Місце, рік проведення досліду, площа ділянки |
Сорт |
Обробка насіння |
Урожай |
Прибавка урожаю |
НІР 0,05 |
||
ц/га |
% |
||||||
Васильківський р-н, смт. Глеваха, 2007р., 10 м2 |
дворучка Зимоярка |
Вода |
36,8 |
0 |
2,7 |
||
Аzolec |
44,6* |
+7,8 |
+21,2 |
||||
Бородянський р-н, смт. Бородянка, 2005-2008 рр., 50 м2 |
яра Рання 93 |
Вода |
19,5 |
0 |
3,0 |
||
Аzolec |
22,9* |
+3,4 |
+17,7 |
||||
озима Подолянка |
Вода |
37,7 |
0 |
1,9 |
|||
Аzolec |
43,8* |
+6,1 |
+16,2 |
Примітка: Вода (контроль), Аzolec (АЗП 20 мкг/мл + бактерії), * - різниця вірогідна (Р?0,05) порівняно до контролю (обробка насіння водою)
Введення до технології вирощування озимої пшениці сорту Подолянка передпосівної інокуляції насіння лектин-бактеріальною композицією Аzolec без використання мінеральних добрив призвело до незначного зменшення вмісту білка (0,1 %) і клейковини (0,6 %) в зерні при зростанні врожайності зерна і, відповідно, валових зборів білка відносно абсолютного контролю (обробка насіння водою). Хлібопекарські властивості зерна при цьому поліпшувалися за рахунок покращення індексу деформації клейковини на 5 од., об'єму хліба на 23 см3, загальної хлібопекарської оцінки на 0,1 бали. Поєднання елементів екологічного землеробства (обробка насіння Azolec) з екологічно прийнятними дозами азотних мінеральних добрив, які не перевищують 120 кг/га (Волкогон, 2007) (фон N60Р60К60, N30-підживлення в фазу колосіння) забезпечує підвищення білковості зерна на 2,1 %, вмісту клейковини в зерні на 5,3 %, покращення індексу її деформації на 10 од., об'єму хліба на 102 см3, загальної оцінки на 0,8 бали.
Екологічні аспекти практичного використання фітолектинів і лектин-бактеріальних композицій. Ризосферні мікроорганізми є активними продуцентами різноманітних біологічно активних речовин (Моргун и др., 2009), які позитивно впливають на ріст і розвиток рослин. Нами встановлено активуючу дію лектину і лектин-бактеріальної композиції при передпосівній обробці насіння на розвиток агрономічно корисної азотфіксувальної мікрофлори в асоціаціях з рослинами пшениці протягом вегетації та рістактивуючу здатність ризосферного ґрунту (табл. 18, 19). Результати, які підтверджують здатність фітолектинів і лектин-бактеріальних композицій позитивно впливати на розвиток і функціональну активність ризосферних олігоазотрофів і бульбочкових бактерій in situ, отримано також і для симбіотичних систем сої.
Таблиця 18.
Вплив екзогенного АЗП на чисельність олігоазотрофних мікроорганізмів і рістактивуючу здатність ризосферного ґрунту пшениці ярої
Варіант |
Фаза розвитку рослин |
||||||||
кущіння |
трубкування |
молочно-воскова стиглість зерна |
повна стиглість зерна |
||||||
кількість КУО мікроорганізмів (10n) кл./г абсолютно сухого ґрунту |
|||||||||
109 |
% |
109 |
% |
10 6 |
% |
106 |
% |
||
Вода |
9,1±0,9 |
100 |
24,7±0,9 |
100 |
66,9±1,6 |
100 |
1,5±0,1 |
100 |
|
АЗП |
16,7±0,8 |
238 |
44,2±7,8 |
179 |
98,3±8,6 |
147 |
4,6±0,2 |
307 |
|
рістактивуюча здатність ґрунту, середня маса проростків тест-об'єкту |
|||||||||
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
||
Вода |
10,4±0,2 |
100 |
19,7±0,5 |
100 |
22,8±1,3 |
100 |
29,2±0,7 |
100 |
|
АЗП |
12,6±0,4 |
121 |
21,4±0,7 |
109 |
24,5±0,6 |
108 |
30,5±0,9 |
105 |
Таблиця 19.
Вплив лектин-бактеріальної композиції на розвиток ризосферних олігоазотрофів і рістактивуючу здатність ризосферного ґрунту пшениці ярої
Варіант |
Фаза розвитку рослин |
||||||
кущіння |
колосіння |
повна стиглість зерна |
|||||
кількість КУО мікроорганізмів (10n) кл./г абсолютно сухого ґрунту |
|||||||
108 |
% |
108 |
% |
107 |
% |
||
Вода |
8,2±1,2 |
100 |
21,1±3,7 |
100 |
10,3±0,9 |
100 |
|
Azolec |
16,5±1,3 |
201 |
51,2±4,0 |
243 |
15,7±1,2 |
153 |
|
рістактивуюча здатність ґрунту, середня маса проростків тест-об'єкту |
|||||||
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
||
Вода |
11,5±0,2 |
100 |
23,4±0,9 |
100 |
25,4±0,8 |
100 |
|
Azolec |
12,9±0,3 |
112 |
23,9±1,0 |
102 |
27,7±±0,6 |
109 |
Отже, одними з напрямів дії лектинів та лектин-бактеріальних композицій на систему «рослина-ґрунт-мікроорганізми» є збільшення вмісту хлорофілу в листках і фотосинтетичної активності рослин як результат поліпшення їх азотного живлення, що відбувається за рахунок посилення азотфіксувальної активності ризосферних діазотрофів, а також активне формування вегетативної маси рослинами, підвищення рівня ендогенної лектинової активності листків, активізація розвитку та функціональної здатності ризосферних азотфіксувальних мікроорганізмів.
Результати комплексного дослідження впливу фітолектинів і лектин-бактеріальних композицій за передпосівної обробки насіння сої та пшениці на продуктивність рослин та деякі біологічні показники ґрунту, зокрема, чисельність і фізіологічну активність ризосферних олігоазотрофів, свідчать про екологічну безпеку практичного використання лектинових чинників у агробіотехнології.
ГАПТЕН ЛЕКТИНУ ПШЕНИЦІ - МОДУЛЯТОР ФІЗІОЛОГІЧНОЇ АКТИВНОСТІ АГЛЮТИНІНУ
З метою блокування вуглеводзв'язувальних центрів АЗП та доведення лектинової природи біоефектів лектину на систему «рослина - ґрунт - мікроорганізми» ми застосовували як інструмент гаптен лектину пшениці N-ацетил-D-глюкозамін.
Участь гаптену у зв'язуванні лектину в комплексних композиціях. Створення для рослинництва нових високоефективних біопрепаратів і композицій потребує дослідження сумісності та особливостей взаємодії компонентів, що входять до їхнього складу. Оцінка активності АЗП як основного компоненту композицій лектинової природи та ступеню його взаємодії з бактеріальною культурою A. chroococcum T79 і гаптеном - сполукою, що суттєво впливає на активність лектину і корегує його фізіологічну дію, показало (табл. 20) різний рівень взаємодії компонентів: (25-33 % з бактеріями) і (46-67 % з гаптеном). Активність взаємодії компонентів залежала від їх концентрацій, часу інкубування та кількості в композиції.
Таблиця 20.
Cтупінь взаємодії АЗП з бактеріями A. chroococcum T79 і гаптеном N-ацетил-D-глюкозаміном в умовах in vitro (РГГА, % взаємодії компонентів; інкубація 22 год)
Варіант |
Бактерії 106 кл/мл |
Гаптен 0,1М |
|||
зв'язаний |
незв'язаний |
зв'язаний |
незв'язаний |
||
АЗП 20 мкг/мл |
25,0 |
75,0 |
45,7 |
54,3 |
|
АЗП 10 мкг/мл |
33,3 |
66,7 |
66,7 |
33,3 |
|
АЗП 20 мкг/мл |
Гаптен 0,1М |
||||
Бактерії 106 кл/мл |
25,0 |
75,0 |
50,0 |
50,0 |
|
Бактерії 105 кл/мл |
33,3 |
66,7 |
50,0 |
50,0 |
Встановлено, що композиції на основі АЗП і A. chroococcum T79 складаються з комплексу бактерія+лектин і незв'язаного (до 75%) з бактеріями АЗП, що дає можливість прогнозувати дію композиції на систему «рослина-мікроорганізми». Вона може бути прямою (лектин-рослина) і опосередкованою (лектин-мікроорганізми-рослина): лектин, який зв'язується з бактеріями змінює їх метаболізм та опосередковано через них впливає на рослину. У композиції лектин+гаптен відбувається зв'язування компонентів до 70 %. При цьому гаптен пригнічує біоефекти АЗП, але за рахунок існування в композиції незв'язаного лектину (до 50 %) може проявлятись, але менш виражено, біологічна активність аглютиніна щодо рослин і мікроорганізмів (див. табл. 6-9). Інкубація глюкозаміну з культурою азотобактера знижувала гемаглютинувальну активність суспензії на 50 % (табл. 20), що може вказувати на наявність у бактерій аглютиніна, специфічного до N-ацетил-D-глюкозаміна, та припускає модуляторну роль аміноцукру щодо даних мікроорганізмів.
Біологічна активність N-ацетил-D-глюкозаміну відносно компонентів системи «рослина - ґрунт - азотфіксувальні мікроорганізми». Біологічна активність глюкозаміна за передпосівної обробки насіння пшениці in situ проявлялась у зміні ендогенного вмісту гормонів цитокінінової й ауксинової природи та їх співвідношення, збільшенні вмісту флавоноїдів і хлорофілу в листках рослин, формуванні вегетативної маси та елементів структури урожаю пшениці (табл. 6-9). Проявом модуляторної активності глюкозаміну щодо бактеріальних клітин in situ була стимуляція розвитку популяції агрономічно корисних мікроорганізмів та їх азотфіксувальної активності (табл. 7), а також активація бактерій А. chroococcum T79 у монокультурі та лектин-бактеріальній композиції Azolec при утворенні й функціонуванні асоціативних систем із рослинами пшениці (рис.10, А). Отримані результати вказують на перспективність застосування глюкозаміну як вуглеводного компонента при створенні композицій з азотфіксувальними бактеріями з метою підвищення продуктивності асоціацій (рис.10, Б).
РИС. 10. Ефективність бактерій A. chroococcum T79 під впливом N-ацетил-D-глюкозаміну при утворенні асоціацій з рослинами пшениці ярої
А - нітрогеназна активність олігоазотрофів пшениці ярої, Б - елементи структури урожаю пшениці ярої: 1 - кількість зерен у колосі, шт.; 2 - маса зерен 10 колосків, г; 3 - маса 1000 зерен, г.
Біологічна активність лектину пшениці за дії гаптену. Гаптен лектину пшениці за рахунок блокування активних центрів АЗП (табл. 20) частково пригнічує, але не виключає повністю прояв біоефектів екзогенного лектину на рослини й азотфіксувальні мікроорганізми при утворенні та функціонуванні асоціації пшениця-ґрунтові олігоазотрофи (табл. 5-10). Зниження нітрогеназної активності мікроорганізмів за дії композиції Л+Г підтверджує лектинову природу стимулювального ефекту АЗП на функціонування основного ферменту фіксації азоту.
УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ
Наукове обґрунтування створення та економічна ефективність застосування лектинів і лектин-бактеріальних композицій для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур. Дієвими шляхами оптимізації азотного живлення рослин і режиму ґрунту та резервами підвищення продуктивності сільськогосподарських культур є мікробні біотехнології та регулятори росту рослин (схема 1).
Схема 1. Резерви підвищення продуктивності рослин
Широким розповсюдженням у ґрунтах і суттєвим азотфіксувальним потенціалом характеризуются бактерії роду Azotobacter (Burgmann et al., 2005). Штам A. chroococcum Т79 (схема 2) - компонент композиції Azolec, отримано методом аналітичної селекції з чорноземного ґрунту Полтавської області у відділі симбіотичної азотфіксації ІФРГ НАН України. Штам має високу азотфіксувальну активність в умовах чистої культури (патент України № 62820А, 2003), ефективний в асоціаціях з рослинами пшениці (Кириченко и др., 2010; патент України № 59561, 2011). Культури бульбочкових бактерій B. japonicum 634б і R. leguminosarum bv. viciae 240б (схема 2) - компоненти комплексних композицій Bralec і Rhizolec - високоактивні, високоефективні у симбіозі з рослинами сої та гороху (Кириченко, 2009) ризобії, що використовуються як основа бактеріальних добрив під ці бобові культури.
Схема 2. Характеристика бактерій як компонентів композицій.
Одним із підходів досягнення реальної можливості керування онтогенезом і продуктивністю рослин, формуванням урожаю та його якості є використання регуляторів росту рослин, і в першу чергу, природного походження (схема 1). Фітолектини - продукти рослинного метаболізму, які характеризуються полівекторним спектром біологічної активності щодо компонентів системи «рослина-ґрунт-мікроорганізми», що обумовлює роль даних білків як регуляторних молекул на різних рівнях утворення й функціонування фітобактеріальних симбіозів і асоціацій (схема 3) із підвищеним ступенем реалізації їх продуктивного потенціалу. Нами показано (схема 3), що лектин чинить полівекторну дію на рослину, азотфіксувальні мікроорганізми, фітопатогенні гриби, ризосферний ґрунт, що розкриває перспективність практичного використання аглютинінів у агробіотехнології як регуляторів росту рослин і мікроорганізмів та біологічних агентів у розробці екологічних методів захисту рослин.
Концептуальним напрямом розвитку агробіотехнології є створення оригінальних композицій (схема 1), які поєднують властивості регуляторів росту рослин, елементів живлення, засобів стійкості до стресів і хвороб та є екологічно безпечними. Для створення лектин-бактеріальних композицій ми використовували два компоненти - фітолектин (схема 3) і культуру ґрунтових азотфіксувальних мікроорганізмів (схема 2). При цьому було враховано наступне (схема 2): лектини з різним ступенем специфічності взаємодіють із азотфіксувальними мікроорганізмами (Кириченко, 2005), максимальна комплементарність лектину та бактерій є основою створення лектин-бактеріальних композицій (Кириченко, 2011); композиція складається з комплексу лектин+бактерії і вільного лектину (Кириченко, 2006); гаптен лектину може корегувати ефективність дії композиції за рахунок зв'язування як із лектиновим, так і бактеріальним компонентами.
Схема 3. Регуляторна роль рослинних лектинів при утворенні й функціонуванні фітобактеріальних симбіозів і асоціацій
У результаті роботи створено та доведено ефективність дії лектин-бактеріальних композицій Bralec, Rhizolec та Azolec при їхньому застосуванні для передпосівної обробки насіння сої, гороху, пшениці з метою підвищення продуктивності рослин і покращення екологічного стану ґрунту (Кириченко и др., 2005; Кириченко, 2009; Кожухарь, Кириченко, 2010; Кириченко, Коць, 2011). Розрахунок економічної ефективності використання лектинових композицій і лектинів при вирощуванні рослин сої та пшениці засвідчив зниження собівартості та підвищення рентабельності виробництва майже вдівічі (Кириченко, 2011).
Отже, на основі представлених результатів дисертаційної роботи можна запропонувати один із додаткових шляхів оптимізації біологічної азотфіксації, збагачення рослин і ґрунту біологічним азотом та підвищення продуктивності агрофітоценозів за допомогою фітолектинів - регуляторних біологічно активних речовин широкого спектру дії і лектин-бактеріальних композицій.
ВИСНОВКИ
Встановлений спектр біологічної активності (біоефекторної, рістрегуляторної, адаптогенної, фунгітоксичної, комунікативної) фітолектинів щодо рослин, азотфіксувальних бактерій, патогенних грибів характеризується полівекторною і пролонгованою дією та обумовлює роль даних білків як регуляторних молекул на клітинному, організменному, системному рівнях організації й функціонування фітобактеріальних симбіозів і асоціацій, що обґрунтовує фізіологічні основи практичного використання лектинів у агробіотехнології.
1. Лектини бобових рослин є рецепторними молекулами, які з різним ступенем взаємодіють із бульбочковими бактеріями in vitro, що є показником сумісності симбіонтів і здатності утворювати функціональний азотфіксувальний симбіоз in situ, та з іншими ризосферними діазотрофами, ступінь спорідненості яких до лектину знаходиться на рівні його взаємодії з неспецифічними для даної рослини-хазяїна ризобіями.
2. Біологічно активні речовини - продукти метаболізму бобових рослин (лектини) і бульбочкових бактерій (екзометаболіти) оптимізують симбіотичні властивості (нодуляційну здатність, ефективність, нітрогеназну активність бульбочок) специфічних рослині-хазяїну ризобій у напрямі підвищення ступеню реалізації продуктивного потенціалу бобово-ризобіальних симбіозів.
3. За екзогенної дії на культуру бактерій in vitro та насіння in situ фітолектини активізують ріст і функціональну (азотфіксувальну, рістстимулювальну) здатність агрономічно корисних ґрунтових олігоазотрофів, що вказує на можливість їхнього використання як біоагентів посилення інокуляційного потенціалу бактеріальних препаратів та безпеку застосування лектинових препаратів у рослинництві.
4. Фітолектини за дії на насіння сої та пшениці активізують ріст рослин, ризогенез, накопичення вегетативної маси, формування генеративних органів і підвищують урожай зерна на 15-22%.
5. Аглютинін зародків пшениці при передпосівній обробці насіння за рахунок суттєвого підвищення вмісту та зрушення співвідношення ендогенних цитокінінів і ауксинів, флавоноїдів і пероксидази як компонентів ІОК-оксидазної системи контролю, залучається до загальної системи регуляції росту й розвитку рослин на гормональному рівні, наслідком чого є зміна морфо-фізіолого-біохімічних показників та продуктивності пшениці.
6. Екзогенний АЗП за дії на насіння приводить до збільшення вмісту сумарної РНК і ендогенної лектинової активності у листках рослин протягом вегетації, що свідчить про пролонгований ефект лектину щодо рослини, індукторні здатності білка та динамічність показника ендогенної лектинової активності в онтогенезі.
7. Зростання активності пероксидази і каталази, рівня ендогенних лектинів і флавоноїдів у листках пшениці за дії АЗП на насіння дозволяє розглядати фітолектин як фактор (адаптоген), що активізує молекулярні компоненти неспецифічної системи захисту рослин у нормальних умовах росту й за дії абіотичного стресору УФ-опромінення та забезпечує адаптаційну пластичність рослин.
8. Наявність вибіркової фунгітоксичної активності фітолектинів in vitro, проявом якої є пригнічення росту й гальмування проростання спор деяких видів патогенних грибів, забезпечує захист інфікованих патогенами рослин in situ, що вказує на можливість використання аглютинінів як біологічних агентів у розробці екологічних методів захисту рослин. Захисний ефект лектинів є неспецифічним щодо рослини, специфічним щодо патогену і максимально вираженим на ранніх етапах розвитку захворювання.
9. Теоретично та експериментально обґрунтовано створення лектин-бактеріальних композицій за принципом максимальної комплементарності лектину й азотфіксувальних бактерій і доведена ефективність їхньої дії при передпосівній обробці насіння сої, гороху та пшениці.
10. Експериментальні результати, що вказують на наявність позитивного зв'язку (r=0,70-0,99) фотосинтетичної та ендогенної лектинової активностей листків і нітрогеназної активності кореневих бульбочок й ризосферних олігоазотрофів за дії лектину і лектин-бактеріальної композиції на насіння свідчать про залучення лектину до координації інтегральних фізіологічних процесів фотосинтезу й азотфіксації в фітобактеріальних симбіозах і асоціаціях.
11. Гаптен лектину пшениці N-ацетил-D-глюкозамін за рахунок блокування активних центрів АЗП частково пригнічує, але не виключає повністю прояв біологічної активності екзогенного лектину щодо компонентів системи «рослина-ґрунт-мікроорганізми», що вказує на збереження лектином його індукторної здатності та є одним із доказів лектинової природи виникнення біоефектів на всіх рівнях організації фітобактеріальної асоціації.
12. N-ацетил-D-глюкозамін як речовина вуглеводної природи активізує фізіологічні процеси рослин і азотфіксувальних мікроорганізмів за рахунок рістрегуляторної здатності аміноцукру та його синергічної дії з бактеріями.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Монографії
Особенности взаимодействия растений и азотфиксирующих микроорганизмов / С.Я. Коць, С.К. Береговенко, Е.В. Кириченко, Н.Н. Мельникова. - К.: Наук. думка, 2007. - 315 с. (написання глави 2 «Взаимоотношения бобовых растений и клубеньковых бактерий при доконтактном взаимодействии и ранних этапах формирования азотфиксирующих систем». С. 80-140).
Биологическая фиксация азота: бобово-ризобиальный симбиоз: монография в 4 т. / том 1 / С.Я. Коць, В.В Моргун, В.Ф. Патыка, В.К. Даценко, Е.Д. Кругова, Е.В. Кириченко, Н.Н. Мельникова, Л.М. Михалкив. - К.: Логос, 2010. - 306 с. (написання розділу 3.1. «Доконтактное взаимодействие растений и микроорганизмов при формировании симбиотических азотфиксирующих систем». С. 61-92; розділу 6.2. «Экзополисахариды азотфиксирующих микроорганизмов и их роль в формировании и функционировании растительно-бактериальных симбиозов». С. 326-379).
Статті в наукових виданнях
Кириченко О.В. Специфіка формування симбіотичного апарату у сої при інокуляції гомо- та гетерологічними бульбочковими бактеріями / О.В. Кириченко, Л.В. Титова, С.К. Береговенко, П.М. Маменко // Физиология и биохимия культ. растений. - 2002. - Т. 34, № 5. - С. 443-448.
Кириченко Е.В. Комплементарное взаимодействие лектинов бобовых растений с суспензиями клубеньковых бактерий как один из показателей специфичности симбионтов / Е.В. Кириченко // Там же. - 2004. - Т. 36, № 4. - С. 301-306.
Кириченко Е.В. Влияние лектинов бобовых растений разной специфичности на развитие проростков сельскохозяйственных культур / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова, А.В. Жемойда, С.В. Омельчук // Там же. - 2004. - Т. 36, № 5.- С. 390-397.
Кириченко Е.В. Роль экзометаболитов в процессе формирования и функционирования соево-ризобиального симбиоза / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова, С.Я. Коць // Прикладная биохимия и микробиология. - 2004. - Т. 40, № 5. - С. 567-570.
Кириченко Е.В. Влияние лектина из семян сои на продуктивность сои / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова, С.Я. Коць, А.В. Жемойда, С.В. Омельчук, В.Ф. Марьюшкин // Агрохимия. - 2004. - № 11. - С. 58-62.
Кириченко Е.В. Влияние экзогенного лектина сои на развитие и азотфиксирующую активность корневых клубеньков и диазотрофных микроорганизмов в ризосферной зоне растений / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова // Физиология и биохимия культ. растений. - 2005. - Т. 37, № 2. - С. 139-146.
Кириченко Е.В. Взаимодействие растительных лектинов с почвенными азотфиксирующими микроорганизмами / Е.В. Кириченко // Там же. - 2005. - Т. 37, № 5. - С. 402-405.
Кириченко О.В. Вплив екзогенного специфічного лектину на ендогенну лектинову активність пшениці / О.В. Кириченко, О.М. Тищенко // Український біохімічний журнал. - 2005. - Т. 77, № 4. - С. 133-137.
Кириченко О.В. Вплив екзогенного лектину пшениці на вміст флавоноїдів та зміну лектинової активності у проростках пшениці за умов ультрафіолетового опромінення / О.В. Кириченко, Г.Ю. Перковська // Біополімери і клітина. - 2005.- Т. 21, № 5. - С. 413-418.
Кириченко Е.В. Влияние растительных лектинов на рост культур почвенных микроорганизмов / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова // Агроекологічний журнал. - 2005. - № 4. - С. 52-56.
Кириченко Е.В. Влияние растительно-бактериальной композиции на продуктивность яровой пшеницы / Е.В. Кириченко, А.В. Жемойда, С.Я. Коць // Агрохимия. - 2005. - № 10. - С. 41 - 47.
Кириченко Е.В. Лектин сои как компонент комплексного биопрепарата на основе Bradуrhizobium japonicum 634б / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова // Прикладная биохимия и микробиология. - 2006. - Т. 42, № 2. - С. 219-223.
Кириченко О.В. Вплив передпосівної обробки насіння пшениці лектином на ріст рослин та азотфіксувальну активність ризосферних мікроорганізмів / О.В. Кириченко, Л.В. Титова, С.Я. Коць // Физиология и биохимия культ. растений. - 2006. - Т. 38, № 3. - С. 228-234.
Кириченко О.В. Фунгітоксична активність рослинних лектинів / О.В. Кириченко, В.Г. Сергієнко // Там само. - 2006. - Т. 38, № 6. - С. 526-534.
Кругова О.Д. Вплив екзогенного лектину на активність антиоксидантних ферментів, ендогенного лектину і вміст флавоноїдів у пшениці / О.Д. Кругова, Н.М. Мандровська, О.В. Кириченко // Український біохімічний журнал. - 2006. - Т. 78, № 2. - С. 106-112.
Кириченко О.В. Екологічні аспекти застосування рослинних лектинів для передпосівної обробки насіння сої та пшениці / О.В. Кириченко, А.В. Жемойда // Агроекологічний журнал. - 2006. - № 3. - С. 42-48.
Кириченко Е.В. Влияние растительных лектинов на заболеваемость и урожай томатов / Е.В. Кириченко, Г.Ю. Перковская, В.Г. Сергиенко // Микология и фитопатология. - 2006. - № 4. - С. 330-336.
Кириченко О.В. Зміна активності лектину пшениці та ступеню його взаємодії з різними компонентами при створенні композицій лектинової природи / О.В. Кириченко // Український біохімічний журнал. - 2006. - Т. 78, № 6. - С.105-112.
Кожухар Т.В. Вплив біологічних препаратів на посівні властивості насіння озимої пшениці за різних режимів зберігання / Т.В. Кожухар, С.С. Кохан, О.В. Кириченко // Науковий вісник національного аграрного університету. - 2007. - 105. - С. 99-105.
Kyrychenko O.V., Effect of hapten, N-acetyl-D-glucosamine, on biological activity of the wheat lectin / O.V. Kyrychenko, G.Yu. Perkovska // General and Applied Plant Physiology. - 2007. - V. 33, N 3-4. - Р. 141-154.
Kyrychenko O.V. Practice of soybean and wheat lectins use for the plant growing / O.V. Kyrychenko // Рroblems of biogeochemistry and geochemical ecology. - 2008. - V. 1, N 5. - P. 99-105.
Кириченко О.В. Вплив передпосівної обробки насіння пшениці аглютиніном пшеничних зародків на вміст хлорофілу і лектинову активність у листках та азотфіксувальну здатність ризосферних мікроорганізмів / О.В. Кириченко // Український біохімічний журнал. - 2008. - Т. 80, № 1. - С. 107-113.
Моргун В.В. Pост-стимулирующие ризобактерии и их практическое применение / В.В. Моргун, С.Я. Коць, О.В. Кириченко // Физиология и биохимия культ. растений. - 2009. - Т. 41, № 3. - С. 187-207.
Кожухарь Т. Влияние биологических препаратов и минерального удобрения на формирование элементов структуры урожая пшеницы озимой / Т. Кожухарь, Е. Кириченко // Stiinta Agricola (Аграрная наука). - 2009. -№ 1. - С. 15-19.
Кириченко Е.В. Эффективность бактеризации семян пшеницы яровой новым штаммом Azotobacter chroococcum Т79 / Е.В. Кириченко, Л.В. Титова, С.Я. Коць // Там же. - 2010. - № 1. - С. 21-24.
Кожухарь Т.В. Влияние предпосевной обработки семян биологическими композициями и минеральных удобрений на содержание хлорофилла в листьях пшеницы озимо...
Подобные документы
Важкі метали в навколишньому середовищі. Їх хімічні властивості і роль для живої природи. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин. Важкі метали - забруднювачі навколишнього середовища. Межі витривалості навантаження важкими металами.
реферат [28,7 K], добавлен 31.03.2007Шляхи розповсюдження вірусів рослин в природі та роль факторів навколишнього середовища. Кількісна характеристика вірусів рослин. Віруси, що ушкоджують широке коло рослин, боротьба із вірусними хворобами рослин. Дія бактеріальних препаратів і біогумату.
курсовая работа [584,5 K], добавлен 21.09.2010Класифікація газонів. Джерела забруднення та забруднюючі речовини міського середовища. Газонні трави в озелененні промислових територій. Правила утримання зелених насаджень сучасних міст. Функціонування систем життєдіяльності газонних видів рослин.
курсовая работа [154,1 K], добавлен 28.03.2015Фази вегетації рослин. Умови росту й розвитку рослин. Ріст та розвиток стебла. Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт. Морфогенез генеративних органів. Вегетативні органи квіткових рослин. Фаза колосіння у злаків і осоки.
курсовая работа [64,0 K], добавлен 22.01.2015Основні джерела антропогенного забруднення довкілля. Вплив важких металів на фізіолого-біохімічні процеси рослин, зміни в них за впливу полютантів. Структура та властивості, функції глутатіон-залежних ферментів в насінні представників роду Acer L.
дипломная работа [950,6 K], добавлен 11.03.2015Характер зміни вмісту нітратів у фотоперіодичному циклі у листках довгоденних і короткоденних рослин за сприятливих фотоперіодичних умов. Фотохімічна активність хлоропластів, вміст никотинамидадениндинуклеотидфосфату у рослин різних фотоперіодичних груп.
автореферат [47,7 K], добавлен 11.04.2009Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013Продигіозин - один з декількох вторинних бактеріальних метаболітів у якому метоксибіпірольний фрагмент включений у дипірометиленову структуру. Дослідження впливу концентраційного ряду іонів металів на інтенсивність кольору пігменту у мікроорганізмів.
статья [327,4 K], добавлен 19.09.2017Дослідження властивостей гіберелінів, групи гормонів рослин, які регулюють ріст і різноманітні процеси розвитку. Характеристика етапів синтезу гіберелінів. Огляд методу зануреного культивування грибів фузарій. Вплив аерації та температури на біосинтез.
реферат [961,4 K], добавлен 10.01.2014Одержання рослин, стійких до гербіцидів, комах-шкідників, до вірусних та грибних хвороб. Перенесення гену синтезу інсектицидного протоксину. Підвищення стійкості рослин до бактеріальних хвороб шляхом генної інженерії. Трансгенні рослини і біобезпека.
контрольная работа [55,9 K], добавлен 25.10.2013Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.
автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014Будова і рівні регуляції репродуктивної системи ссавців. Доімплантаційний розвиток та роль стероїдних гормонів в імплантаційних процесах. Фізіологічні та молекулярні механізми імплантації. Роль білкових ростових факторів у становленні вагітності.
реферат [48,8 K], добавлен 09.02.2011Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.
реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012Плід як видозмінена в результаті запліднення квітка, його внутрішня структура, напрямки видозмінення. Типи плодів за формою, розмірами, забарвленням, вмістом води, кількістю насіння, характером розкривання, та визначення їх відмінних особливостей.
презентация [2,2 M], добавлен 25.08.2013Наявність хромофора, що складається із низки кон’югованих подвійних зв’язків, кількість яких визначає характер забарвлення пігменту - одне зі специфічних особливостей каротиноїдів. Піоцианін - антибіотик, активний проти всіх грампозитивних бактерій.
статья [426,3 K], добавлен 21.09.2017Організація бактеріальних біоплівок та процес їх утворення. Використання атомно силової мікроскопії для дослідження біоплівок, поширення їх у природі та методи штучного вирощування. Стійкість біоплівкових бактерій до дії антибіотиків і стресових чинників.
реферат [1,7 M], добавлен 25.01.2015Проведення наукового експерименту з метою визначення умов, необхідних для пророщування насінини. Вплив повітря, освітлення, вологості ґрунту, температурного режиму на зростання та розвиток рослин. Термін збереження насінням здатності до пророщування.
презентация [229,9 K], добавлен 10.01.2012Умови вирощування та опис квіткових рослин: дельфініума, гвоздики садової, петунії. Характерні хвороби для даних квіткових рослин (борошниста роса, бактеріальна гниль, плямистісь). Заходи захисту рослин від дельфініумової мухи, трипсу, слимаків.
реферат [39,8 K], добавлен 24.02.2011Поняття водоростей як збірної групи нижчих рослин, життя якої пов'язане головним чином з водним середовищем. Основні відділи рослин: евгленові, синьо-зелені, жовто-зелені, золотисті, діатомові, пірофітові та червоні. Роль водоростей у житті людини.
реферат [13,8 K], добавлен 11.04.2012Вплив лікарських рослин на діяльність систем організму людини. Дослідження лікарської флори на території агробіостанції Херсонського державного університету. Аналіз та характеристика життєвих форм родин та видів культивованих та дикорослих рослин.
курсовая работа [33,0 K], добавлен 27.08.2014