Х а б а р ш ы с ы в е с т н и к государственного
часть флоры (25,8%). Соотношение эколого-фитоценотических групп отражает мезофитный
жүктеу/скачать 7,72 Mb. Pdf көрінісі
|
| часть флоры (25,8%). Соотношение эколого-фитоценотических групп отражает мезофитный
лесной и луговой (39,2%) характер флоры.
FLORISTIC COMPOSITION OF FOREST COMMUNITLIES OF THE LOW FLOW OF THE URAL RIVER B.S. Alzhanova, T.E.Darbaeva, M.H.Maidanova Results of the study revealed that the forest communities in the Ural River grows 120 species of plants consisting of 34 families and 92 firth. The flora is dominated widely area holearctic species of (52,5%). Annuals occupy almost ¼ part of the flora of (25,8%). The ratio of ecological-phytocenosis groups reflects mesophytic forest and meadow flora of the nature of (39,2%).
УДК: 632.954: 635.64 (574.51)
1 Институт молекулярной биологии и биохимии имени М.А. Айтхожина (г. Алматы, Казахстан) 2 Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений УЧАСТИЕ КАТАЛАЗЫ И ПЕРОКСИДАЗЫ В РАБОТЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ
Аннотация: Растительные организмы подвержены воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Растения, в силу своего прикреплЛнного образа жизни, особенно сильно зависят от воздействия стрессоров. Пероксидаза – это фермент участвующий в формировании лигнификации клеточных стенок, защите тканей от поражения и инфекции патогенными микроорганизмами. Важная роль в обмене веществ отводится также каталазе, которая широко распространена в растительных организмах. Каталаза является одним из самых активных ферментов в природе. Оба фермента играют существенную роль при адаптации растений к абиотическим стрессам. В нашей работе изучались активность фермента каталазы и пероксидазы при создании инфекционного фона и при протравливании протравителем сертикор.
Ключевые слова: фунгицид, Fusarium, сертикор, пероксидаза, каталаза, активность фермента, патогены, пшеница, активные формы кислорода (АФК), побеги;
101
любых неблагоприятных воздействий. Засоление, атака патогенных организмов, механический стресс, засуха, гипоксия и множество других неблагоприятных факторов среды индуцируют дисбаланс производства и детоксикации активных форм кислорода (АФК). Действие патогена или любого стрессора на растительный организм вызывает значительные изменения метаболизма растений. Одной из характерных реакций клетки на заражение является так называемый окислительный взрыв – образование активных форм кислорода. Быстрая продукция активных форм кислорода, связанная с окислительным взрывом, выступает одной из наиболее ранних ответных реакций растительных клеток на заражение патогеном. АФК сами по себе токсичны для патогена и, кроме того, могут служить вторичными мессенджерами при активации генов, экспрессирующих защитные белки. В образовании АФК при действии патогенов, кроме оксидазы, могут вносить вклад и другие ферменты, например, пероксидаза, локализованная в клеточной стенке [1].
Усиленная активность пероксидазы в ответ на заражение наблюдается у разных видов растений и при разных по природе инфекционных процессах (грибных, бактериальных, вирусных болезнях и т.д.). Живые организмы подвержены воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Растения, в силу своего прикреплённого образа жизни, особенно сильно зависят от воздействия стрессоров. Одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов среды является кислородная недостаточность, а также возникающий при возвращении в нормальные условия аэрации окислительный стресс. Последние эксперименты показали, что в клетках растений в условиях реаэрации и при гипоксии накапливаются активные формы кислорода (АФК), аккумулируясь в районе клеточных стенок и в апопласте. У растений, произрастающих в условиях недостатка кислорода, накопление АФК в клетках выражено слабее. По-видимому, подобный эффект связан с работой антиоксидантной системы, в частности с ферментом каталазой, осуществляющей распад молекул Н2О2 [2]. Содержание АФК находится под многоуровневым контролем ферментов антиоксидантной системы. Вызвать окислительный стресс, характеризующийся повышением концентрации АФК, помимо патогенов и разнообразных абиотических и биотических факторов, могут также соединения, являющиеся внутриклеточными мессенджерами. В растительных клетках к таким эффектам может приводить, например, фунгициды и патогены. Разные абиотические и биотические стрессоры способны изменять про – антиоксидантное равновесие в результате активации пероксидаз и каталазы, ответственных за стресс – индуцируемое образование АФК [3]. Материалы и методы Обьектами исследования являлись 25 - дневные побеги и корни яровой пшеницы в фазе середины кущения. Протравливание и создание инфекционного фона производили перед посевом пшеницы. Затем образцы брали в фазе кущения по Задоксу (Z-25 дней). В опыте было 4 вариантов. 1)
2)
Протравитель сертикор (1л/т); 3)
Фузариум graminearum 4)
Фузариум graminearum+сертикор; Активность КАТ определяли спектрофотометрически по распаду H2O2 при 240 нм в Na+- фосфатном буфере (pH 6,5). Реакционная смесь содержала 2мл 0,1М Na+-фосфатного буфера (pH 6,5), 100 мкл H2O2 (финальная концентрация 12,5 мМ), 50 мкл растительного экстракта [4]. Активность ПО отмечали по начальной скорости окисления о-дианизидина при комнатной температуре при 460 нм. Скорость реакции определяли по тангенсу угла наклона начальных участков кинетических прямых изменения оптической плотности во времени [5]. Результаты и обсуждения Образование АФК и активация антиоксидантных ферментов является результатом быстрых сигнальных реакций растений на стрессовые факторы окружающей среды. Активность каталазы было исследовано в побегах яровой пшеницы. Результаты приведены в рисунке №1. 102
Рис.1. Активность каталазы в побегах яровой пшеницы при протравливании протравителем сертикор и при создании инфекционного фона (сорт Казахстанская 10)
Активность каталазы в варианте с протравителем было на 254,2% выше контроля. В варианте с фузариумом активность фермента в побегах было 120,8% выше контроля. Тогда как, в опытном варианте где было фунгицид и гриб активность каталазы было на 60% ниже контроля.
протравливание протравителем сертикор и при создании инфекционного фона (сорт Казахстанская 10)
Активность растворимой пероксидазы в побегах было 0,23% ниже контроля. Активность фермента в побегах в варианте с грибом было 42,4% выше контроля. В варианте с грибом и фунгицидом активность растворимой пероксидазы было 93,3% выше контроля. Активность растворимой пероксидазы было выше в корнях чем в побегах. Активность ПО в корнях с фунгицидом было на 41,7% выше контроля. Тогда как, в варианте с грибом активность фермента было 35,3% выше контроля. Вариант с грибом и протравителем было на 24,3% ниже контроля.
103
Рис.3. Активность связанной пероксидазы в побегах и корнях яровой пшеницы при протравливание протравителем сертикор и при создании инфекционного фона (сорт Казахстанская 10)
Активность связанной пероксидазы в побегах с протравителем было 1,34% ниже контроля. Активность фермента в побегах в варианте с грибом было 30,9 % выше контроля. В варианте с грибом и фунгицидом активность связанной пероксидазы было 70,6 % выше относительно контроля. Активность ферментав связанной и в растворимой форме было выше в корнях чем в побегах. Активность связанной пероксидазы в корнях с фунгицидом было на 121,9 % выше контроля. Тогда как, в варианте с грибом активность фермента было 213,8% выше контроля. Вариант с грибом и протравителем было на 20,3% выше относительно контрольного варианта. По литературным данным сопротивление растений на патоген и различные стрессовые факторы первым условием является повышение антиоксидантных ферментов. Связанная с клеточной оболочкой пероксидаза образует лигнин. Лигнин в свою очередь препятствует проникновению патогена в растение. Тем самым проявляет защитную реакцию растений на различные стрессоры. По результатам наших исследований можно сделать вывод что, повышение активности каталазы в побегах в варианте с грибом и фунгицидом определяет этот фермент – как одна из важнейших окислительных ферментов, которую играет большую роль в ответных реакциях на различные стрессовые факторы окружающей среды. Активность пероксидазы в побегах и корнях пшеницы проявлялась по разному. Активность пероксидазы в связанной и растворимой форме было выше в корнях по сравнению с побегами. По нашим исследованиям можно заметить, что протравливание семян и создание инфекционного фона значительно влияет на активность окислительных ферментов. Исследованные ферменты участвуют в образовании лигнина, в обеспечение клеток растений энергией, в образовании активных форм кислорода которые приводят к гибели жизнедеятельности патогенов [6]. Активация окислительных ферментов не только повышает иммунитет растений, но и предотвращает развитие патогенных грибов. Это в свою очередь очень важно для получения хороших урожаев в сельском хозяйстве.
1)
Аверьянов А.А. Активные формы кислорода и иммунитет растений. Усп. совр. биол., 1991, III: 722-737. 2)
условиям аноксии и постанксической реаэрации. // Диссерт. На соиск. Уч. Ст. кандидата наук. 03.00.12.Санкт-Петербург, 2005. 129 с. 104
3) Чиркова Т.В. Пути адаптации растений к гипоксии и аноксии. - Л.: изд-во Ленингр. ун-та. - 1988. -244 с. 4)
Aebi H. Catalase invitro // Methods Enzymology. – 1984. – Vol. 105. – P. 121-126. 5)
Лебедева О.В., Угарова Н.Н., Березин И.В. Кинетическое изучение реакции окисления о- дианизидина Н2О2 в присутствии пероксидазы хрена // Биохимия. – 1977. – Т. 42. – С. 1372-1379. 6)
динамику активности внеклеточной пероксидазы суспензионных клеток картофеля. Москва, 2001.- С.16-20.
OF PLANTS A.Zh.Amirkulova, A.Sh. Utarbaeva, O.V. Chebanenko, G.O. Rvaidarova Annotation: Plant organisms are exposed to adverse environmental factors. Plants, by virtue of its attachments lifestyle, particularly dependent on the impact of stressors. Peroxidase - an enzyme involved in the formation of lignification of cell walls, protecting tissue from injury and infection by pathogenic microorganisms. An important role in metabolism is also given catalase, which is widespread in plant organisms. Catalase is one of the most active enzymes in nature. Both enzymes play an important role in the adaptation of plants to abiotic stress. In our work we studied the activity of the enzyme catalase and peroxidase. It has been studied the activity of oxidative enzymes in creating infectious background and treatment disinfectant sertikor. УДК: 581.1 (574) Т.Е.Дарбаева 1 , А.Б.Жумагазиева 1 , Н.Е.Рамазанова 2 1 Западно-Казахстанский государственный университет имени М.Утемисова г.Уральск 2 Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева
ПО МАТЕРИАЛАМ В.В.ИВАНОВА Аннотация: В статье по материалам В.В.Иванова выявлен биоморфологический и географический состав флоры Северного Прикаспия. Среди биоморфологических форм преобладают многолетние травянистые растения (58.5%). Географический анализ показал наличие европейского типа (35%) растений. Ключевые слова: Северный Прикаспий, биоморфологический анализ, географический анализ. Согласно В.В.Иванову (1965) Северный Прикаспий охватывает обширную территорию между Волгой и Мугоджарами от южных отрогов Общего Сырта до северного побережья Каспия, и представляет собой четкую физико-географическую область. Своеобразие этого края увеличивается 105
тем, что он лежит на границе двух физико-географических зон - степей и пустынь. Северный Прикаспий в административном отношении охватывает Западно-Казахстаноскую, Атыраускую, Актюбинскую области. Всесторонний анализ был проведен по классическим методам, применяемым по флоре и растительности [1-12]. Биоморфологический анализ. Основу флоры степей образуют многолетние травы (1022 вида; 58,5%). Почти четвертую часть флоры степей и пустынь занимают однолетние травы (455; 26%) (табл.1).
Таблица 1 - Биоморфологический анализ флоры Северного Прикаспия Название Число % Древесные растения 183 10,5 Полукустарники 58 3,32
Кустарники 50
2,86 Деревья
47 2,69
Полукустарнички 18
1,03 Кустарнички 10 0,57
Многолетние травянистые растения (Поликарпики) 1022 58,5 Многолетники 324 18,6
Стержнекорневые 286
16,4 Длинно - корневищные 104 5,96
Коротко – корневищные 102
5,84 Дерновинные 63 3,60
Кисте – корневищные 49
2,80 Клубнеобразные 27 2,69
Луковичный геофит 26
1,49 Рыхло - дерновинные 25 1,43
Плотно – дерновинный 16
0,92 Однолетние травянистые растения (Монокарпики) 541 31 Однолетники 455 26,0
Двулетники 86
4,92
Среди многолетних трав ведущее положение имеют стержнекорневые (286 видов; 16,4%), длинно-корневищные (104; 5,96%), коротко-корневищные (102; 5,84%), дерновинные (63; 3,60%) виды, произрастающие в степной зоне. По берегам рек, озер, прудов Северного Прикаспия произрастают деревья (47; 2,69%), кустарники (50; 2,86%). Для пустынь и полупустынь района исследования характерными являются полукустарники (58 видов; 3,32%), кустарнички (10; 0,57%) и полукустарнички (18; 1,03%), которые формируют ксерическую территорию Древнего Средиземноморья (Тахтаджан, 1974). Таким образом доминирующими видами являются многолетние травянистые растения, которые составляют почти 59% от всей флоры. Довольно хорошо выражена доля однодольных травянистых растений (31%), а доля древесных пород составляет 10%. Географический анализ. Изучение географических элементов выявило в составе флоры Северного Прикаспия 53 группы растений, которые классифицированы по ареалам (табл.2).
106
Таблица 2 - Географический анализ флоры Северного Прикаспия Название ареалов Число %
458 26.2 Евразиатский 275 15.8
Евросибирский 103
5.90 Сибирский 37 2.12
Евразийский 16
0.92 Заволжско - Казахстанский 10 0.57
Уральский 7 0.40 Западно - Сибирский 6 0.34 Южно – Сибирский 2 0.12 Южно – Уральский 2 0.12 Голарктический тип ареалов 160 9.16 Голарктический 157 8.99
Арктический 2 0.12 Палеарктический 1 0.06 Европейский тип ареалов 603 34.53 Европейский 257 14.7
Понтический 190
10.9 Бореальный 73 4.18
Нижне – Волжский 21
1.20 Сарматский 13 0,74
Восточно - Понтический 11
0,63 Западно - Европейский 11 0,63
Волжско – Донской 10
0,57 Средиземно - Европейский 6 0,34
Средне - Европейский 5 0,28 Средиземноморско-понтический 4 0,23 Северо - Кавказский 2 0.12 Центрально – азиатский тип ареалов 165 9.45 Центрально – азиатский 77 4.41
Среднеазиатский 25
1.43 Азиатский 20 1.15
Передне – азиатский 7 0.40 Средиземноморско-центр. азиатский 6 0.34 Понтико - азиатский 5 0.29 Иранский 4 0.23 Южно – азиатский 3 0.17 Китайско – Гималайский 3 0.17 Монгольский 3 0.17 Сахаро - Гобийский 2 0.12 Джунгарский 2 0.12 Гималайский 2 0.12 Тяньшанский 2 0.12 Джунгарский 2 0.12 Афгано - Тяньшанский 1 0.06 Средиземноморско-Индо-Гималайский 1 0.06 Средиземноморский тип ареалов 227 13.0 Средиземноморский 138 7.90
Древнесредиземноморский 59
3.38 Восточно - Средиземноморский 28 1.60
Понтическо-Средиземноморский 2 0.12 Американский тип ареалов 15 0.86 Американский 11 0.63
107
Северо - Американский 4 0.23
Туранский тип ареалов 118 жүктеу/скачать 7,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|