Биологические науки

МОНИТОРИНГ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ 
В АКМОЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ 
 
 
Сагитов А.О., д.б.н, академик НАН РК, 
Аубакирова А.Т., соискатель 
КазНИИ защиты и карантина растений 
 
Северный Казахстан является главным зерносеющим регионом республики. 
Главной линией в земледелии является всемерное увеличение производства зерна 
как  основы  всего  сельскохозяйственного  производства.  Следовательно,  основной 
задачей  производителей  области  является  интенсификация  производства, 
повышение  урожайности,  улучшение  качества  и  сохранности  урожая,  а  также 
снижение  потерь  зерна  на  всех  стадиях  его  производства.  На  посевах  пшеницы 
ежегодно  развивается  комплекс  болезней,  вызывающий  значительные  потери 
урожая.  В  период  вегетации  зерновые  культуры  сильно  поражаются  болезнями  с 
воздушно-капельной  инфекцией.  Одним  из  широко  распространенных  и 
вредоносных  заболеваний  является  бурая  ржавчина,  для  которой  характерны 
вспышки массового развития. Бурая ржавчина распространена повсеместно. 
В Северном Казахстане заражение яровой пшеницы происходит в основном 
спорами,  заносимыми  воздушными  потоками  из  западного  региона [1]. 
Заболевание в период колошения-цветения проявляется одновременно на большой 
площади, что свидетельствует о заносе спор потогена воздушными потоками [2,3]. 
В  то  же  время  анализ    М.  Койшибаева [4] по  многолетней  динамике  бурой 
ржавчины  в  северном  и  западном  регионах  республики  показал,  что  эпифитотии 
болезни  в  Костанайской  и  Северо-Казахстанской  областях  не  всегда  связаны  с 
заносом спор из Западно-Казахстанской области.  
Вредоносность  бурой  ржавчины  пшеницы  зависит  от  сроков  проявления 
болезни.  По  данным  Турапина  в  Северо-Казахстанской  области  при  поражении 
листьев  в  начале  формирования  и  молочной  спелости  зерна  на 10-25%, потери 
зерна  не  превышают 0,8-4,5%. При  более  раннем  поражении  растений  в  фазе 
трубкования-колошения    на 50-75%, урожай  снижался  на 18,5-27,9%, а  в  начале 
трубкования  - до 36-47,2% [5]. 
Основной вред от поражения фитопатогенными грибами состоит не только в 
снижении  урожайности  выращиваемой  культуры,  но  и  в  значительной  потере 
качественных характеристик продукта, в том числе и посевного материала. 
Для  правильного  выбора,  эффективной  и  своевременной  организации 
мероприятий  по  защите  растений  от  болезней  необходимы  точные  сведения  об 
этиологии  (причинах)  заболевания,  о  распространении  и  степени  его  развития  на 
конкретной площади. 
В  современной  защите  растений  очень  большое  внимание  уделяется 
организации  фитосанитарного  мониторинга,  т.  е.  системы  наблюдений  с  целью 
оперативного  получения  информации  о  развитии  определенного  вида  болезни 
сельскохозяйственных культур на конкретной территории.  
Диагностика  и  учет  болезней  растений,  наблюдение  за  их  развитием 
помогают  рассчитать  потенциальные  потери  урожая  и  принять  мотивированное 
решение о защитных мероприятиях. 

Из всего вышеизложенного следует, что для сведения потерь от болезней к 
минимуму,  необходимо  осуществлять  фитосанитарный  мониторинг  на  каждой 
конкретной 
территории. 
При 
обследовании 
посевов 
учитывается 
распространенность  болезни  (количество  больных  растений  на  определенном 
участке, выраженное в процентах) и развитие болезни (средняя степень поражения 
поля или территории).  
Основные районы возделывания яровой пшеницы располагаются в степной и 
лесостепной  зонах.  В  течение 2006-2008 гг.  наблюдали  за  состоянием  посевов  
яровой пшеницы в 2 основных агроклиматических зонах, где изучали состояние и 
динамику изменения патогенного комплекса. 
Годы исследований были особенно контрастными по условиям вегетации, из 
которых 2006 год  был  умеренным, 2007- увлажненным,  а 2008 г – 
острозасушливым (табл. 1). 
 
 
Таблица 1 - Метеорологические  условия  в  годы  проведения  исследований 
(по данным Чаглинского метеорологического поста) 
 
2006 2007 2008 Средние 
многолетние 
Месяцы 
t, 
о
С 
Осадки, 
мм 
t, 
о
С 
Осадки, 
мм 
t, 
о
С 
Осадки, 
мм 
t, 
о
С 
Осадки, 
мм 
Май +11,7 40,5 +11,6 41,4 +14,7 24,1 +11,3 
31,3 
Июнь 
+21,5 47,5 +14,1 31,9 +19,5 30,5 +17,6 
36,7 
Июль 
+17,9 34,3 +20,2 107,9 +23,1 49,5 +19,4 
62,5 
Август 
+14,3 23,7 +15,8 19,9 +20,4 11,0 +16,2 
46,0 
 
Для всех  видов ржавчины  обязательным условием  является  повышенная 
влажность, наличие влаги   в  капельножидком  состоянии и тепло. Лето 2006 года 
было    прохладное  и  дождливое,  осадков  в  начале  вегетации  растений    выпало 
много, т.е. условия были  благоприятные для развития  ржавчины. Первые пустулы 
гриба  обнаружены 3 июля  в  лесостепной  зоне  на  листьях  нижнего  и  среднего 
яруса,  в    виде    единичных  пустул  в  фазе  начало  колошения  (местная  инфекция, 
посевы расположены вблизи лесных насаждений). Максимальное распространение  
составило 5-7%,  развитие 0,2-0,4%. Степень  поражения 1-5% по  шкале  Гешеле. 
Подфлаговый лист был поражен сильнее (5-10%). 
В условиях степной зоны отмечено позднее проявление  ржавчины в конце 
июля в  фазе  налива зерна, в слабой степени на листьях среднего яруса и флаговом 
листе. Распространение болезни 10-29%, степень развития от 1,4-1,8%.  
В 2007 году  отмечена  эпифитотия  бурой  ржавчины.  Первые  пустулы 
проявились  в  фазе  колошения  к  концу  первой  декады  июля  в  виде  единичных 
пустул  на  листьях  среднего  яруса.  Количество  осадков  за  вегетационный  период 

составило  около 200 мм.  Особенно  дождливым  был  июль (170% нормы),  что 
способствовало  развитию  болезни.  После  прошедших  обильных  дождей  гриб  дал 
несколько уредогенераций, так как погодные условия были благоприятны для его 
развития и способствовали быстрому распространению патогена. В фазе цветения 
пшеницы (20 июля) на флаговых листьях начали проявляться единичные пустулы. 
Погода  благоприятствовала  развитию  возбудителя:  затяжные  дожди,  температура 
днем не превышала 23
о
С.  
После  цветения  пшеницы (25-30 июля)  развитие  инфекции  усилилось.  При 
наблюдении в течение вегетации за посевами в фазе цветения и молочной спелости 
развитие  болезни  составило 40-90%, распространение 80-100 %. Болезнь 
проявилась на листьях всех ярусов, включая флаговый лист. На флаговых листьях 
поражение до 25%, лист на одну треть засыхал и скручивался. Подфлаговый лист 
засыхал  почти  полностью.  На  восприимчивых  сортах  распространенность  бурой 
ржавчины достигала 100% при средней и сильной степени поражения флагового и 
подфлагового листьев, которые преждевременно отмирали.  
 Эпифитотийное  развитие  в  фазе  молочной  и  восковой  спелости 
отрицательно  сказалось  на  наливе  зерна.  Быстрое  развитие  болезни  привело  к 
усыханию  листьев  среднего  и  верхнего  ярусов  уже  в  период  налива  зерна,  что 
привело  к  снижению  фотосинтеза  и  явилось  следствием  снижения  качества  и 
урожайности.  
2008  год  значительно  отличается  от  прошлых  лет  по  погодным  условиям, 
жарким  и  засушливым  летом.  Средняя  температура  воздуха  июня  превышала 
многолетний  уровень  на 1,9
0
С,  июля –  3,7
0
С,  а  августа  на 4,2
0
С.  Количество 
осадков за вегетацию было на 61,4 мм меньше среднемноголетних. В июне осадки 
были проливными, но не продолжительными. С 29 июня по 15 июля в течение 18 
суток  не  выпадали  осадки.  Дожди  ливневого  характера  прошли  во  второй  декаде 
июля (29,8 мм),  когда  ранние  посевы  пшеницы  почти  выгорели,  а  более  поздние 
находились  в  фазе  колошения-цветения.  Особенно  засушливым  выдался  август: 
сумма осадков была в 4,2 раза меньше  среднемесячной нормы.  
Проявление бурой ржавчины отмечено только в конце июля- начале августа, 
после максимума июльских дождей. К этому времени основная масса посевов была 
в  фазе  восковой  спелости.  Болезнь  отмечена  только  на  поздних,  еще  зеленных, 
посевах.  Гидротермические  условия  не  благоприятствовали  дальнейшему  росту 
степени  поражения.  Распространение  болезни  составило 3-14%, развитие  не 
превышало 0,4%. Особого вреда от бурой ржавчины не было.  
При изучении развития бурой ржавчины на яровой пшенице в разных зонах 
отмечено, что в лесостепной зоне,  проявление болезни отмечается  на несколько 
дней раньше. Однако в годы эпифитотий развитие и распространение независимо 
от зоны возделывания   оставалось почти на одном уровне (таблица 2).  
 

Таблица 2 – Развитие  и  распространение    бурой  ржавчины  на  яровой 
пшенице в условиях степной и лесостепной зон. 
 
Год 
Агроклиматическая 
зона 
Начало 
проявления 
болезни 
Распространение 
% 
Развитие % 
лесостепная 3-5 
июля 20-25 
5-10 
2006 
степная 25 
июля 7-10 
1-5 
лесостепная 8 
июля 100 
50-75 
2007 
степная 12 
июля 100 
50-75 
лесостепная 28 
июля 10-20 
5-10 
2008 
степная 2 
августа 5-10 
1-5 
 
Следовательно, в Акмолинской области в годы с благоприятными условиями 
погоды  бурая  ржавчина  на  посевах  яровой  пшеницы  проявляется  в  фазе 
колошения-цветения,  принимая  характер  эпифитотий.  Источником  инфекции  
является  в  основном  занос  спор  воздушными  потоками  с  сопредельных 
территорий,  где  возделывается  озимая  пшеница.  При  засушливой  погоде 
отмечается  позднее  проявление,  которое  не  наносит  значительного  ущерба. 
Наиболее  массовое  развитие  отмечается  в  фазы  колошения – цветения. 
Благоприятные условия для развития болезни – умеренная погода с температурой 
20-23
о
С и повышенное увлажнение.  
Таким  образом,  установлено,  что  сроки  проявления  и  степень  развития 
болезней с листо-стебельной инфекцией в основном зависят от погодных условий 
вегетационного периода  пшеницы. 
 
Литература 
 
1. Турапин  В.П.,  Мостовой  В.А.  Ржавчинные  болезни  зерновых  культур  в 
Республике Казахстан и борьба с ними. – Алматы, 1995. – 141с. 
2. Мостовой В.А, Бережнова Г.И. Уредоспоры возбудителей ржавчины злаков 
в атмосферных осадках // Вестник с.-х. науки Казахстана. – 1985. -№11. –С.43-45 
3. Мостовой  В.А.  Хитрова  А.П.  и  др.  Содержание  спор  возбудителя  бурой 
ржавчины  в  облачных  системах  и  атмосферных  осадках//  Микология  и 
фитопатология. – Т.22. – Вып.1. – 1998. – С. 75-77. 
4. Койшибаев  М.  Сезонная  и  многолетняя  динамика  бурой  ржавчины  в 
Северном  Казахстане. – Итоги  и  перспектива  селекции  яровой  пшеницы  на 
устойчивость  к  абиотическим  и  биотическим  факторам  внешней  среды. – 
Шортанды. – 2001. С.75-84 
5. Турапин В.П. Ржавчинные болезни зерновых культур и меры борьбы с ними. 
– Алма-Ата, 1991. – 48с. 
 
Түйін 
 
Мақалада  Ақмола  облысының  жазықтық  жəне  орманды  жазықтық 
аймағынды  орналасқан  жаздық  бидайдың  қоңыр  таты  мониторингі  бойынша 
деректер келтіріледі. Инфекцияның ошағы болып, негізінен күздік бидай өсірілетін 
көршілес аумақтан споролардың ауамен келуі болып табылады. Ауа-райы қолайлы 

жылдары қоныр тат түтіктену-гүлдену кезеңінде, эпифитотия тəріздес болып пайда 
болады.  Аурудың  пайда  болу  мерзімі  жəне  даму  дəрежесі  негізінен  бидайдың 
вегетациялық кезеңіндегі ауа-райы жағдайына байланысты. 
 
Summary 
 
In clause is resulted the statistics on monitoring a brown rust of summer wheat in 
steppe and forest-steppe zones of Akmola area. A source of an infection is in the basic 
drift the dispute by airflows with contact territories where is cultivated winter wheat. 
Within with favorable weather conditions the brown rust is shown in a phase of 
flowering, accepting character of epiphitotius. Terms of display and the degree of illness 
basically depend on weather conditions of the wheat’s vegetation period. 

ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ СВОЙСТВ ПРОБИОТИЧЕСКИХ 
КОНСОРЦИУМОВ 
 
 
 Уразова М.С., Садуахасова С.А., Кушугулова А.Р., 
 Туякова А.К., Шахабаева Г.С., Иманбаева М.И., 
 Бекенова Н.Е., Нагызбеккызы Э.,  
Садыков А.М., Абжалелов А.Б. 
«Республиканская коллекция микроорганизмов» НЦБ МОНРК  
 
Введение 
Интерес ученых к активным формам кислорода вызван  тем, что являясь по 
сути свободными радикалами, они приводят к развитию таких заболеваний как рак, 
сердечно-сосудистые  болезни,  аллергии,  атеросклероз,  а  также  лежат  в  основе 
старения  организма.  (Cao et al., 1995, Agerholm-Larsen et al., 2000). К  активным 
формам  кислорода  относятся:  О
2
- - супероксид  анион  радикал  кислорода; 
1
О
2 
– 
синглентный кислород; Н
2
 О
2 
–перекись водорода; ОН- - гидроксильный радикал. 
В  основе  свободнорадикальных  реакций  в  живом  организме  лежит 
перекисное окисление липидов клеточных стенок и мембран и денатурация белков 
и нуклеиновых кислот.  
Несмотря  на  то,  что  свободнорадикальное  окисление  липидов  непрерывно 
протекает  во  всех  тканях  и  органах  человека,  оно  не  приводит  к  развитию  их 
радикального  повреждения,  поскольку  для  каждого  организма  характерно 
поддержание  указанного  процесса  на  определенном  стандартном  уровне.  Эта 
стационарность  достигается  за  счет  функционирования  согласованной  системы 
биоантиокислителей и хелаторов ионов металлов переменной валентности. Однако 
возможностей  таких  систем  не  всегда  достаточно,  из-за  огромного  притока 
свободных радикалов извне. (Halliwell and Chirico, 1993). 
Известно, что некоторые штаммы лактобацилл и бифидобактерий обладают 
антиоксидантной активностью. (Kaizu et al, 1993; Korpela et al, 1997; Lin and Yen, 
2002; Kullisar et al., 2002). Интенсивность проявления антиоксидантной активности 
варьирует  в  зависимости  от  биологических  особенностей  исследуемой  культуры. 
Антиоксидантная  активность  бифидобактерий  превосходит  таковую  лактобацилл. 
Большинство  исследований  данного  характера  базируется  на  изучении 
антиоксидантных  свойств  лизата  клеток.  Так J.A. Saide and S.E. Gilliland (2005), 
изучая  антиоксидантную  активность 19 культур  молочнокислых  бактерий 
(L.acidophilus, L.delbrueckii ssp. bulgaricus, Streptococcus thermaphilus) выявили, что 
лизат  клеток  проявляет  большую  активность,  чем  интактные  клетки.  Они  также 
утверждают,  что  вещества  культур  микроорганизмов  подвергшихся  лизису  со 
стороны  желчных  кислот,  высвобождаясь  таким  образом  будут  воздействовать 
напрямую  в  кишечнике,  тем  самым  оказывая  большую  пользу  организму.  Сама 
желчь,  являясь  неким  катализатором  помогает  транспортировать  различные 
вещества через мембрану клеток.  
Большинство  молочнокислых  бактерий  имеют  специальные  системы, 
которые  могут  кооперироваться  с  активными  формами  кислорода. Stecchini et al. 
(2000)  назвал  такими  системами  супероксид  дисмутазу  и  большое  содержание 
внутренних  ионов Mn
+2
.  Были  получены  данные  касательно  штамма Lactobacillus 
fermentum,  который  обладал  высокими  показателями  антагонистической  и 

антиоксидантной активнсоти, вырабатывал супероксид дисмутазу, снижал уровень 
гидроксильных  радикалов  и  продуцировал  некоторое  количество  глутатиона, 
потенциального  клеточного  антиоксиданта (Kullisaar et al., 2002). Раннее Knauf et 
al.  в  своей  работе  утверждал,  что  некоторые  лактобациллы  продуцируют 
псевдокаталазу,  способную  расщеплять  высокие  концентрации  Н
2
О
2
,  таким 
образом останавливая последующее формирование гидроксильных радикалов. Эти 
системы  противорадикальной  блокады  включаются  на  оптимуме  роста  культур 
лактобацилл  и  бифидобактерий.  Подобная  активность  может  быть  измерена 
способностью данных организмов снижать уровень 2,3,5- хлорида тетразолина. 
Объекты исследований 
Объектами исследований стали пробиотические консорциумы, созданные на 
основе  выделенных  из  отечественной  кисломолочной  продукции  и  биотопов 
здорового  человека  культур  молочнокислых  и  бифидобактерий.  В  силу  высокой 
активности  ферментации  и  хорошим  показателям  антагонистической  активности, 
предполагается 
их 
перспективность 
для 
производства 
кисломолочной 
функциональной продукции ( с выраженной органолептикой йогурта и ряженки): 
1 – БП-1 (Lactococcus lactis , Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium 
brevi);  
2-  БП-2 (Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus 
delbruesckii, Bifidobacterium brevi);  
3 -  БП-3 (Lactococcus lactis , Lactobacillus delbruesckii, Bifidobacterium brevi). 
 Материалы и методы 
Для  измерения  общей  антиоксидантной  активности  консорциумов,  мы 
использовали  метод,  основанный  на  ингибировании  окисления  линоленовой 
кислоты  лизатом  клеток  культур  консорциумов.  Способность  ингибировать 
действие  свободных  радикалов  стартерными  культурами  кисломолочной 
продукции  является  одной  из  числа  полезных  характеристик  для  организма 
человека.  У  потребителей  расширяется  круг  антиоксидантной  продукции,  за  счет 
пробиотиков,  которые  могут  снабжать  данными  веществами  макроорганизм  на 
протяжении всего периода их нахождения и колонизации ЖКТ.  
Основным  моментом  в  данной  методике  является  то,  что  вещества  лизата 
клеток  наших  культур,  ингибируя  перекисное  окисление  линоленовой  кислоты, 
должны  замедлить  или  остановить  накопление  вторичных  продуктов  распада 
свободнорадикальных  реакций,  которые  в  свою  очередь  реагируют  с 
тиобарбитуратовой кислотой (ТБК - реактивные продукты). 
Данная  методика  была  проведена  по  следующей  схеме:  стандартная 
линоленовая кислота (L 2376; Sigma) была добавлена к изотоническому солевому 
раствору  в  соотношении 8 мл : 1 л.  После  этого  отобрали 0,4 мл.  получившегося 
раствора  и  добавили  к  нему 0,1г  лаурила  сульфата  и  лизат  клеток. 
Свободнораликальную реакцию спровоцировали добавлением Fe
2+
 SO
4
, после чего 
инкубировали  смесь 60 мин.  при 37
о
С.  Реакцию  окисления  остановили 
добавлением 0,035 мл.бутилата  гидрокситолуина (B-1378; Sigma), после  чего 
внесли 0,5 мл  буферного  ацетата  (рН 3,5), состоящего  из  ледяной  уксусной 
кислоты  и  ацетатного  тригидрата  (А-6283  и S -8625; Sigma). После  добавления  в 
смесь тиобарбитуратовой кислоты (в соотношении 1:10) ее прогревали при 80
о
С 40 
мин. После охлаждения в раствор внесли в него 0,5 мл. ледяной соляной кислоты и 
1,7  мл.  бутанола,  затем  процентрифугировали  при 3 тыс  оборотах 10 мин.  ТБК- 

реактивные  продукты  бутаноловой  фракции  оценивали  спектрофотометрически 
при 534 нм. (Kullisar et al., 2003) 
Общая антиоксидантная активность (ОАА) была рассчитана по формуле: 
  
A
образец
 
OAA=(1- 
A
контроль
 
)X100
где А      –   плотность 
      А
контроль 
- плотность окисленной линоленовой кислоты 
Высокое  значение  в  процентах,  говорит  о  высокой  антиоксидантной 
активности  образца,  в  нашем  случае  лизата  клеток  культур  консорциумов. 
Контролем служит фракция окисленной линоленовой кислоты. 
Результаты и их обсуждение 
Нами были получены следующие результаты: 
Таблица - Общая антиоксидантная активность консорциумов 
 
контроль 
БП-1 
БП-2 
БП-3 
А (плотность) 0,088 
0,072 
0,067 
0,069 
ОАА - 
18%  23%  21% 
 
Данные  таблицы  говорят  о  том,  что  степень  проявления  общей 
антиоксидантной  активности  специфична  и  зависит  от  биологической  активности 
культуры  микроорганизмов.  Согласно  литературным  данным  высокими 
показателями антиоксидантной активности для лакто- и бифидобактерий являются 
значения ≥ 15%. Из чего следует, что полученные консорциумы обладают высоким 
потенциалом снижения вредного воздействия свободных радикалов, так, значения 
степени  снижения  перекисного  окисления  липидов  равны 18, 21, 23 %, в 
зависимости от состава ассоциации.  
Выводы:  Наши  консорциумы  обладают  достаточно  высокой  общей 
антиоксидантной  активностью,  они  способны  снижать  уровень  свободных 
радикалов,  пагубно  влияющих  на  здоровье  человека.  Использование  в  пищевой 
промышленности  штаммов  микроорганизмов  с  высокой  антиоксидантной 
активностью, позволит потребителям расширить круг полезных продуктов питания 
и  увеличить  арсенал  антиоксидантных  средств  в  борьбе  с  заболеваниями  и 
ранними признаками старения. 
 
 
 
Литература 
 
1  Kullisaar T., Zilmer M., Mikelsaar M., et al. Two antio[idative lactobacili 
strains as promising probiotics // Int. Jour. Of Food Micpobiology.-2002.-Vol.72.- P.215-
224. 
2  Lin M.Y. & Chang F.Y. Antioxidative effect of intestinal bacteria 
Bifidobacterium longum ATCC 15708 and Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 // Int. 
Journal of Dairy Science.- 2000.- Vol. 45.- P.1617-1622. 
3  Lin M.Y. & Yen C.L. Antioxidative ability of lactic acid bacteria // Journal of 
Agric Food Chemistry.- 1999.-Vol.47.-P.1460-1466. 

4  Terahara M., Nishide S. & Kaneko T. Preventive effect of Lactobacillus 
delbrueckii subsp. bulgaricus on the oxidation of LDL // Biocience Biotechnology 
Biochemistry.- 2000.- Vol.64.- P.1868-1873. 
 

жүктеу/скачать 2,23 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: