Найдено научных статей и публикаций: 280
41.
Адвентивный аспект в проблеме сохранения редких растений на урбанизированных территориях
А.Я. Григорьевская, Л.А. Лепешкина. Адвентивный аспект в проблеме сохранения редких растений на урбанизированных территориях. // Вестник Самарского Государственного Университета, http://ssu.samara.ru/~vestnik/est/, Серия "География, Геоэкология", № 2, 2005
42.
Физико-химические свойства изоформгликолатоксидазы из с4-растений
А.Н. Ивентьев, В.Н. Попов, А.Т. Епринцев, А.Б. Пузырев. Физико-химические свойства изоформгликолатоксидазы из с4-растений. // Вестник Самарского Государственного Университета, http://ssu.samara.ru/~vestnik/est/, Серия "Химия, Биология, Фармация", № 1, 2005
43.
Особенности выделения сапонинов из корнеплодов растения beta vulgaris l.
Т.А. Брежнева, С.А. Атаманова, А.И. Сливкин, В.Ф. Селеменев, Е.Ф. Сафонова, Н.Е. Турыгина. Особенности выделения сапонинов из корнеплодов растения beta vulgaris l.. // Вестник Самарского Государственного Университета, http://ssu.samara.ru/~vestnik/est/, Серия "Химия, Биология, Фармация", № 1, 2004
44.
Влияние солевого стресса на основные физиолого-биохимические параметры растений картофеля
Ю.О. Трухина, Р. Шайбе, А.Т. Епринцев. Влияние солевого стресса на основные физиолого-биохимические параметры растений картофеля. // Вестник Самарского Государственного Университета, http://ssu.samara.ru/~vestnik/est/, Серия "Химия, Биология", № 2, 2000
45.
Комнатные растения в условиях мурманска
В работе рассматриваются условия произрастания комнатных растений в Мурманске. Автор анализирует такие факторы, как температура, влажность, освещенность в помещении, правильно подобранный состав почвы, ее кислотность, содержание в ней питательных элементов, правильный полив растений, подбор посуды для выращивания и др. Акцентируется внимание на особых климатических условиях, в которых расположен Мурманск.
46.
Разработка прототипа динамической интеллектуальной системы для мониторинга и управления процессом выращивания растений в оранжерее
Данная работа посвящена созданию прототипа динамической интеллектуальной системы «Оранжерея» для мониторинга и управления процессом выращивания растений в оранжерее.
47.
Высшие водные растения как необходимый элемент системы очистки сточных вод в биологических прудах (публикация автора на scipeople)
Проанализирована система методов очистки и доочистки стоков в биологических прудах с помощью высших водных растений. Рассмотрены отдельные аспекты использования фитоочистки некоторыми ЖКХ Курской области.
48.
Высшие водные растения в системах биологической очистки сточных вод (публикация автора на scipeople)
Рассмотрены некоторые аспекты использования биологических прудов в Курской области для очистки бытовых и хозбытовых сточных вод с помощью высшей водной растительности.
49.
Изучение водных микрокосмов с моллюсками и растениями: содержание химических элементов в детрите (публикация автора на scipeople)
Остроумов С.А., Колесов Г.М., Моисеева Ю.А. Изучение водных микрокосмов с моллюсками и растениями: содержание химических элементов в детрите // Вода: химия и экология. 2009. №8, с. 18-24. Библиогр. 36 назв.
Биогенный детрит, образовавшийся за время более семи месяцев в микрокосмах с Viviparus viviparus, Unio pictorum, Ceratophyllum demersum, содержал ряд элементов. Впервые измерены концентрации в таком детрите некоторых элементов. Их концентрация была измерена с помощью нейтронно-активационного анализа. Концентрации элементов уменьшались в следующем порядке: Ca > Zn > Ba> Na > Br > Ce > Se > Nd > La > U > Hf > Sb > Th > Sm > S> Cs > Yb > Eu > Au.
Концептуально-фактологический массив, затронутые вопросы: Биогенный детрит, микрокосмы, Viviparus viviparus, Unio pictorum, Ceratophyllum demersum, нейтронно-активационный анализ, Концентрации элементов, Ca > Zn > Ba> Na > Br > Ce > Se > Nd > La > U > Hf > Sb > Th > Sm > S> Cs > Yb > Eu > Au, качество воды, седименты, донные осадки, водные экосистемы
50.
Влияние мутантных изменений кукурузы на взаимоотношение в системе: растение – фитофон – энтамофон (публикация автора на scipeople)
Арчиловская Я. А., Заболотских В.В. (Тольяттинский государственный университет)
Влияние мутантных изменений кукурузы на взаимоотношение в системе: растение – фитофон – энтамофон.
Физтех.ру / Всероссийская студенческая олимпиада по молекулярной и клеточной биоинженерии /
Сборник трудов
http://biotech.fizteh.ru/trudy/priem/archilovskaya/Archilovskaya.pdf
УДК 632.938.1
Арчиловская Я. А., Заболотских В.В.
Тольяттинский государственный университет
Влияние мутантных изменений кукурузы на взаимоотношение в системе: растение – фитофон - энтамофон
Современная биология превратилась в науку, которая дала начало технологиям, преобразившим производство. Биотехнологии стали реальной производительной силой. Львиную долю продуктов, созданных на основе современных биотехнологий (генетической инженерии), составили фармацевтические белки, прежде всего инсулин, альфа-интерферон, антиген вируса гепатита В, эритропоэтин, фактор стимулирования гранулоцитов. Биотехнология растений заметно отставала, однако за последние годы на-блюдается быстрый выброс на рынок трансгенных растений с новыми полезными признаками. Поскольку основные трансгенные формы кукурузы, сои, хлопчатника с устойчивостью к гербицидам и насекомым хорошо себя зарекомендовали, есть все основания ожидать, что площадь под генно-инженерными растениями в будущем увеличится.
Стоящий перед биотехнологией социальный заказ становится все более настоятельным. За прошедшее столетие население Земли увеличилось с 1,5 до 5,5 млрд., предполагается, что к 2020 году эта цифра вырастет до 8 млрд. человек. Питание и медицинское обслуживание такого количества населения представляют собой наиболее важную проблему, стоящую перед человечеством.
Решение проблемы увеличения производства продуктов питания старыми методами уже невозможно. И хотя производство сельскохозяйственных продуктов за последние сорок лет возросло в 2,5 раза (в равной степени благодаря селекции и улучшению сельскохозяйственных методов), дальнейшее значительное улучшение представляется маловероятным. Кроме того, существующие сельскохозяйственные технологии не являются возобновляемыми: в течение всего лишь двадцати последних лет мы потеряли более 15% почвенного слоя, а используемые источники энергии (нефть) небезграничны. Наконец, большая часть пригодных к возделыванию почв уже вовлечена в сельскохозяйственное производство.
Кроме того, существует реальная проблема азотистой недостаточности в питании человека. Организм человека и животных в отличие от растений и микроорганизмов не способен использовать неорганические источники азота и нуждается в полноценном белковом питании для получения всех незаменимых аминокислот, а также для синтеза собственных белков, пептидов и других физиологически важных азотистых соединений. В настоящее время нет возможности обеспечить всех людей и сельскохозяйственных животных необходимым количеством белка. Поэтому, весьма актуальными, для решения этой проблемы станут генно-инженерные разработки получения высокобелковых сортов сельскохозяйственных растений.
Требуют новых подходов и решение проблем поддержания естественной устойчивости агроэкосистем, сохранения урожайности монокультур сельскохозяйственных растений, защита их от массового размножения вредителей. В
практике защиты растений чаще всего применяются химические методы. Однако именно ядохимикаты являются одними из важнейших загрязнителей природной среды, которые приводят к её деградации. Они же попадают в питьевую воду и пищевые продукты, в результате чего страдает здоровье людей. Кроме того, от ядохимикатов практически всегда погибают в первую очередь паразиты и хищники, после чего о каком-либо естественном регулировании численности вредителей на поле уже говорить не приходится. Без пресса естественных врагов вредители быстро восстанавливают свою численность и возникает необходимость многократно опылять или опрыскивать поле ядовитыми веществами. Несомненно, в настоящее время необходимы новые подходы к выращиванию сельскохозяйственных культур с использованием экологически чистых технологий – выведение устойчивых к вредителям сортов растений, применение ландшафтного подхода к защите растений, чтобы предотвратить химическое загрязнение окружающей среды.
Современная биотехнология в состоянии манипулировать многими важными признаками, которые можно разделить на две группы. Одни из них важны для собственно сельскохозяйственного производства. К ним можно отнести повышение обшей продуктивности растений, а также признаки, обеспечивающие устойчивость к разного рода вредителям (насекомые, грибы, бактерии, вирусы, нематоды) или же к абиотическим факторам (засуха, засоленность, оксидативный стресс).
Задачи обеспечения экологической безопасности растениеводства, при одновременном повышении урожайности растений и качества продукции, требуют всестороннего изучения биоценотических связей в консортных системах «растение фитофаг-энтомофаг», составляющих основную структуру агроценозов. Это позволит научно обосновать экологические принципы построения систем интегрированной защиты растений и управления агроэкосистемами, позволяющих сократить применение пестицидов в результате эффективного использования устойчивых сортов растений и природных энтомофагов вредителей.
Современные тенденции в селекции такой важной зерновой культуры, как кукуруза, направлены не только на повышение ее урожайности, но и на улучшение качества зерна, в частности на обогащение белка незаменимыми аминокислотами путем соответсвующего преобразования генотипов растений на основе мутации о2 (опейк 2). . На основе мутации о2 (опейк 2) создаются линии и гибриды кукурузы с повышенным содержанием белка и незаменимых аминокислот - лизина и триптофана.
Весьма актуальными являются исследования влияния генотипов кукурузы с измененными в результате данной мутации свойствами растений на жизнеспособность основного вредителя этой культуры — кукурузного мотылька (КМК) и его важнейших энтомофагов. Значение этих исследований возрастает в связи с тем, что КМК является внутристеблевым вредителем, против которого малоэффективны обычные средства защиты и особую роль в снижении численности вредителя приобретают устойчивые сорта и энтомофаги.
В связи с этим, нами проводились исследования влияния генотипов кукурузы с измененными в результате данной мутации свойствами растений на жизнеспособность кукурузного мотылька и его важнейших энтомофагов с целью поиска возможностей создания культур не только с высоким качеством зерна, но и устойчивых к основному
вредителю и привлекательных для энтомофагов. Кроме этого, проводились эколого-физиологические исследования особенностей взаимоотношений в трехчленной системе: "кукуруза - кукурузный мотылек - основные паразиты мотылька" на разных генотипах кукурузы. Изучались особенности влияния мутантных изменений (мутация о2) кукурузы различных генотипов на пищевое поведение консументов первого и второго порядков, а также особенности влияния изменений качества пищи, связанные с мутацией о2 на биологические, физиологические показатели кукурузного мотылька и основных паразитов его гусениц.
При изучении влияния кукурузы различных генотипов на кон-сументов I и II порядков в качестве модельных образцов использовались 6 обычных линий кукурузы, различающихся по устойчивости к мотыльку и скороспелости и 6 их изогенетических аналогов мутантных по гену о2 (опейк-2)с повышенным содержанием незаменимых аминокислот лизина и триптофана. Сравнительный анализ жизнедеятельности насекомых на обычных и мутантных линиях кукурузы позволял учесть изменения во взаимоотношениях насекомых и растений, связанные с мутантными преобразованиями генотипов.
Результаты исследований показали, что мутантные изменения растений оказывали существенное влияние и на биологические и физиологические особенности консументов I и II порядков. При питании кукурузного мотылька на мутантных растениях отмечались изменения средней массы тела, возрастного состава, выживаемости гусениц, плодовитости самок мотылька, соотношения полов, по сравнению с питанием фитофага на растениях обычных аналогов кукурузы .
Отмечены изменения биологических и популяционных показателей тахины L.thompsoni (массы пупариев, потенциальной плодовитости самок, соотношения полов вышедших имаго) и наездника B. hebetor (массы личинок, соотношения полов вылетевших имаго и продолжительности развития куколки) в зависимости от питания хозяина на обычных и мутантных растениях.
Различия в биологических и физиологических показателях фитофага и энтомофагов свидетельствуют об изменении пищевой ценности мутантных растений. Однако, подобные проявления мутации были неоднозначны и зависели от свойств обычных аналогов кукурузы. В одних случаях при развитии насекомых на мутантной кукурузе (F 7 о2, W 64 o2, Мa 21 o2) , в отличие от ее обычных аналогов, гусеницы отличались большей массой тела, более высокой выживаемостью, меньшими концентрациями общего белка и тирозина. Наиболее существенные различия по этим показателям наблюдались между гусеницами, питавшимися на обычной кукурузе F 7 и мутантном аналоге F 7 о2. Показана более высокая плодовитость и преобладание самок среди имаго, выведенных из гусениц с мутантных линий. Аналогичные отличия физиологических показателей при питании хозяина на кукурузе F 7 о2, в отличие от F 7 были обнаружены и у основных паразитов КМК - тахины, наездника, которые характеризовались более высокими показателями массы тела, плодовитости, преимущественным отрождением самок, ускорением развития стадия куколки наездника), в отличие от насекомых с обычного аналога кукурузы F 7. В других случаях (генотипы П 502 о2, F 115 о2, Т 22 о2) питание на высоколизиновых растениях вызывало уменьшение массы тела и
плодовитости мотылька, повышение смертности гусениц, изменение соотношения полов в пользу выхода самцов, повышение содержания белка и тирозина в гомогенате гусениц кукурузного мотылька. У энтомофагов существенных различий в биологических показателях при питании хозяина на этих же парах линий кукурузы обнаружено не было.
Исследования содержания белка и аминокислот - тирозина и триптофана в гусеницах мотылька показали, что наиболее выраженные различия по содержанию этих веществ наблюдались при питании гусениц на аналогах кукурузы П 5O2 - П 502 o2, F 115 - F 115 о2 0. Это является свидетельством глубины мутантных преобразований вегетативных частей кукурузы соответствующих генотипов и еше раз подтверждает мнение о том - что повышение лизина и триптофана происходит не только в эндосперме зерновки, но и в других органах растений.
Таким образом, в результате исследований было выявлено разностороннее влияние растений мутантных и обычных генотипов на консументов I и II порядков как внешнего - экзогенного фактора, влияющего на поведение кукурузного мотылька и его энтомофагов тахину, наездника в период заселения растений и поиска мест питания и как внутреннего - эндогенного фактора, оказывающего влияние на особенности жизнедеятельности, физиологические и популяционные показатели насекомых.
Выявленное нами различное влияние растений обычных и мутантных генотипов кукурузы на поведение и биологию кукурузного мотылька и его энтомофагов свидетельствует об изменении в результате мутации о2 таких свойств растений - как устойчивость к мотыльку и привлекательность для энтомофагов. Выявились линии кукурузы, у которых мутация о2 проявлялась в повышении устойчивости к КМК и привлекательности для тахины и наездника. В других случаях мутация о2 вызывала снижение устойчивости линий к мотыльку и их привлекательности для энтомофагов. В третьих случаях эта мутация на поведение и развитие насекомых не влияла.
Неоднозначное проявление мутации о2 на кукурузе различных генотипов и неодинаковое влияние высоколизнновых растений на особенности развития и жизнедеятельности фитофага и энтомофагов представляет интерес для селекционеров и производства и создает необходимые предпосылки для выявления мутантных растений с улучшенным качеством зерна кукурузы и одновременно устойчивых к основному вредителю - кукурузному мотыльку.
Сравнительные исследования особенностей влияния кукурузы различных генотипов на фитофага и энтомофагов показали, что генотип кукурузы является важным фактором определяющим особенности проявления мутации о2, влияющим на особенности поведение и развития насекомых - консументов I и II порядков. Можно заключить, что генотип растений оказывает разностороннее влияние на функционирование консортной системы- кукуруза - кукурузный мотылек - тахина, наездник. фенотипические изменения генотипа в результате мутации о2 оказывают влияние не только на поведение и биологию фитофага» но и его энтомофагов, что в конечном итоге сказывается на численности вредителя и степени поврежденности им
растений.
Таким образом, данные исследования показали, что у растений есть большой потенциал свойств, полезных для человека в плане возможностей получения высокопродуктивных и высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к вредителям. Эти свойства могут быть задействованы в результате применения биотехнологий, использующих естественные механизмы регуляции агроэкосистем. Это позволит решить сразу целый спектр проблем в области сельского хозяйства, охраны природы и глобальной продовольственной проблемы.
Литература
1. Помазков Ю.И., Иммунитет растений к болезням и вредителям, учебное пособие, Москва, Издательство Университета дружбы народов, 1990 г.
2. Телитченко М.М., Остроумов С.А., Введение в проблемы биохимической экологии, Москва, Издательство «Наука», 1990 г.
3. Гостюхина В.В., Особенности эколого-физиологических взаимоотношений в системе: «Кукуруза (Zea mays L.) – кукурузный мотылек (Ostrinia nubilalis Hbn.)» – основные паразиты кукурузного мотылька, Санкт-Петербург, 1995.
4. Человек и среда его обитания. Хрестоматия/ Под ред. Ч-39 Лисичкина Г.В. и Чернова Н.Н., Москва, 2003.