Стевия өсімдігін тиімді көбейту әдісін дамыту

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 61 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Болсай Мұхтар Амантайұлы

Стевия өсімдігін тиімді көбейту әдісін дамыту

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

5В070100 - «Биотехнология» мамандығы

Алматы, 2018 ж.

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Алматы Технологиялық Университеті

Факультет Тағам өндірісі

Кафедра Тағамдық биотехнология

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Стевия өсімдігін тиімді көбейту әдісін дамыту

Орындаушы:

5В070100 - «Биотехнология» мамандығының 4 курс студенті

Болсай М. А. «» 2018 ж.

Жетекшісі:

«ТБ» кафедрасы

б. ғ. к., доцент м. а.

Лесова Ж. Т. «» 2018 ж.

Қорғауға жіберілді:

«ТБ» кафедрасының меңгерушісі,

т. ғ. к., доцент

Жаксылыкова Г. Н. «» 2018 ж.

«ТӨ» факультетінің деканы,

т. ғ. д., профессор

Байболова Л. К. «» 2018 ж.

Алматы, 2018 ж.

Aлмaты Тexнoлoгиялық Унивepcитeтi

Фaкультeт Кaфeдpa Мaмaндық

Диплoмдық жұмыcты opындaуғa

ТAПCЫPМA

Cтудeнткe

ДЖ тaқыpыбы

AТУ № «» бұйpығымeн бeкiтiлдi

Aяқтaлғaн ДЖ-ты тaпcыpу уaқыты

ДЖ-қa бacтaпқы мәлiмeттep

Cұpaқтap тiзiмi нeмece ДЖ-тың қыcқaшa мaзмұны:

б)

в)

Гpaфикaлық мaтepиaл тiзiмi (мiндeттi түpдeгi cызбaлapды нaқты көpceтумeн)

Ұcынылaтын әдeбиeт

Тиeciлi жұмыc бөлiмдepi көpceтiлгeн кoнcультaциялap

Тapaу

Кеңесші, кaфeдpa

Тapaу:

Кеңесші, кaфeдpa:

Тapaу:

Кеңесші, кaфeдpa:

Тapaу:

Кеңесші, кaфeдpa:

Тaпcыpмaны тaпcыpу күнi «___» 2018 ж.

Кaфeдpa мeңгepушici //

ДЖ жeтeкшici //

Тaпcыpмaны opындaуғa

қaбылдaғaн cтудeнт //

Күні «___» 2018 ж

Қорғау күні «» 2018 ж

Күні «___» 2018 ж: Фaкультeт

Қорғау күні «» 2018 ж: МАК хаттама №

Күні «___» 2018 ж: Кaфeдpa

Қорғау күні «» 2018 ж: МАК бағасы

Кеңес беру

ДЖ-ың тaқыpыбы

Түciндipмeлік бөлім бeт

Гpaфикaлық бөлiм бeт

Cтудeнт/ /

Жетекшісі / /

Кеңес берушілер (нaқты мaмaндық бoйыншa бөлiмдep ғaнa тoлтыpылaды)

Әдебиеттік шолу /

Технологиялық бөлім бойынша //

Норма бақылаушы /

Қopғaуғa жiбepiлдi:

«ТБ» кaфeдpaсының мeңгерушісі

Т. ғ. к., доцент

Жаксылыкова Г. Н. «» 2018 ж

РЕФЕРАТ

Тема дипломной работы: Использование метода микроклонирования для повышения коэффициента выхода микроклонов стевии в условиях in vitro.

Дипломная работа состоит из 60 страниц, 19 рисунков, 12 таблиц, 25 источников использованной литературы.

Ключевые слова: стевия, биомасса, биологически активные вещества, стевиозиды, эксплант, культивирование, питательная среда, фитогормоны, биотехнологические методы, оптимизация, сахарный диабет, профилактика.

Объект исследования: сине-зеленая водоросль Spirulina platensis.

Предмет исследования: изучение условий получения биомассы Spirulina platensis при культивировании на икусственной питательной среде.

Цель дипломной работы: использование метода микроклонирования для повышения коэффициента выхода микроклонов стевии в условиях in vitro .

Задачи дипломной работы: оптимизировать условия культивирования и состав питательной среды для размножения изолированных листьев, каллусов стевии; а также изучить условия морфогенеза.

Методы исследования: методы культиврования на питательной среде различных эксплантов стевии с использованием различных фитогормонов, температурных режимов и времени культивирования ; статистические методы.

Полученные результаты и их новизна - оптимизированна методика культивирования эксплантов стевии при культивировании на икусственной питательной среде с целью получения микроклонов для ускоренного размножения растений.

Область применения: биотехнология, микробиология, фармацевтика.

МАЗМҰНЫ

МАЗМҰНЫ: НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР

: 7

МАЗМҰНЫ: АНЫҚТАМАЛАР

: 8

МАЗМҰНЫ: БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР

: 9

МАЗМҰНЫ: КIРIСПЕ

: 10

: 1

МАЗМҰНЫ: ӘдебиеТКЕ шолу

: 12

: 1. 1

МАЗМҰНЫ: Стевия өсiмдiгiнiң биологиялық және химиялық ерекшелiктерi

: 14

: 1. 2

МАЗМҰНЫ: Стевия өсiмдiгiнiң зерттеу тарихы

: 14

: 1. 3

МАЗМҰНЫ: Стевия өсімдігін Қaзaқстaндa игеру

: 17

: 1. 4

МАЗМҰНЫ: Стевия өсiмдiгiнiң қолдaнылу жолдары

: 17

: 1. 5

МАЗМҰНЫ: Өсiмдiктердiң вегетaтивтi жолмен көбеюi

: 23

: 1. 6

МАЗМҰНЫ: Өсiмдiктердi биотехнологиялық әдістер арқылы көбейту және культивирлеу жaғдaйлaры, кaллустық культурaлaрды aлу

: 29

: 1. 6. 1

МАЗМҰНЫ: Өсімдіктердің клондық микрокөбеюіне әсер ететін факторлар

: 29

: 2

МАЗМҰНЫ: ЗЕРТТЕУДIҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ

: 34

: 2. 1

МАЗМҰНЫ: Зерттеу материалдары мен нысандары

: 34

: 2. 2

МАЗМҰНЫ: Зерттеу әдiстемелері

: 38

: 2. 2. 1

МАЗМҰНЫ: Қоректік ортаны дайындау

: 38

: 2. 3

МАЗМҰНЫ: Өсімдіктердің клеткалық культурасымен жұмыс істеу кезіндегі залалсыздандыру әдістері

: 45

: 2. 3. 1

МАЗМҰНЫ: Химиялық ыдыстарды залалсыздандыру

: 46

: 2. 3. 2

МАЗМҰНЫ: Материалдарды залалсыздандыру

: 46

: 2. 3. 3

МАЗМҰНЫ: Қоректік ортаны залалсыздандыру

: 47

: 3

МАЗМҰНЫ: ЗEPТТEУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ

: 50

: 3. 1

МАЗМҰНЫ: Стевия өсімдігін in vitro жағдайында көбейту

: 54

: 3. 2

МАЗМҰНЫ: Стевия тұқымдарының өніп-өсу белсенділігіне биологиялық ырықты заттардың тигізетін əсері

: 56

МАЗМҰНЫ: ҚОРЫТЫНДЫ

: 60

МАЗМҰНЫ: ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

: 61

НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР

Осы жұмыста келесі стандарттарға сілтемелер пайдаланылған:

ҚРСТ 1. 5-2004 ҚР мемлекеттік стандартизация жүйесі

ҚРСТ 1. 14-2004 ГСС ҚР Ұйым стандарты. Өңдеудің түрлері мен реті

ҚРСТ 1. 12-2000 Мәтіндік нормативтік құжаттар

МЕБС 3. 001-2000 ҚР мемлекеттік жалпы білім беру құрамдарының стандарты. Кәсіптік жоғары білім. Негізгі жағдай.

МЕСТ 2. 105-95 ЕСКД Мәтіндік құжаттарға жалпы талап.

МЕСТ 2. 106-96 ЕСКД Мәтіндік құжаттар.

МЕСТ 2. 109-73 ЕСКД Сызбаларға негізгі талаптар.

МЕСТ 21. 1101-97 СПДС Жобалық және жұмысшы құжаттарға негізгі талаптар.

ФС ОҚМУ 1-007-2006 СМЖ. Ұйымдастырушы -реттегіш құжат.

ФС ОҚМУ 4. 6-003-2006 СМЖ. Оқу құжаттарын жазып толтыру ережелері. Негізгі жазбалар

ДП ОҚМУ 1-006-2006 СМЖ. Жазбаларды басқару.

ФС ОҚМУ 4. 7-001-2006 СМЖ. СМЖ және дипломдық жобаның (жұмыстың) нормалық бақылауы

ФС ОҚМУ 4. 5-001-2006 СМЖ. Оқу-ұйымдастыру процестерін басқару.

ФС ОҚМУ 4. 6-001-2006 СМЖ. Оқу-құжаттарын жазу толтыру ережелері. Тексттік құжаттарға жалпы талап.

МИ ОҚМУ 4. 7-2006 СМЖ. Дипломдық жоба (жұмыс)

АНЫҚТАМАЛАР

Ocы жұмыcтa анықтамалар мен cәйкec кeлeтiн терминдер қoлдaнылды:

In vitro - өсімдік нысандарын «шыныда» (пробиркада, колбада, биореакторда) жасанды қоректік орталарда, асептикалық жағдайларда өсіру.

Тотипотенттілік - соматикалық жасушалардың тұтас бір организмнің генетикалық потенциалын толығымен жүзеге асыру қасиеті.

Ұлпаларды in vitro өсіру - өсімдіктердің әр түрлі органдарының немесе органдарының өзінің оқшауланған аймағы жасушаларды пролиферациялау арқылы пайда болған ұлпаларды ұзақ уақыт қайта егу екпесінде өсіру.

Апекс - сабақтың немесе тамырдың бас жақ бөлігі.

Меристема - ұсақ, белсенді түрде бөлінетін жасушалары бар, түзгіш ұлпа.

Апикальды басымдылық - терминалдық бүршік бар болған кезде жас өркеннің бүйір бүршіктерінің өсуінің басылу құбылысы.

Фитогормондар - (өсімдік гормондары) - өсімдіктерде шағын мөлшерлерде түзілетін, спецификалы өсу немесе пішін түзу әсерін тудыратын биолигиялық белсенді қосылыстар.

Ауксиндер - сабақтар мен тамырлардың өсуін белсенді ететін, өскіндерде тамырлардың түзілуін ынталандыратын фитогормондар (ИУК, НУК, 2, 4-Д) .

Цитокининдер - меристемалардың дамуын белсенді ететін, бүршіктердің түзілуін ынталандыратын фитогормондар (кинетин, 6-БАП) .

Гиббереллиндер - сабақтардың өсуін белсенді ететін, тұқымдардың өсіп-өнуін тудыратын фитогормондар (ГК және т. б. ) .

Клоналды шағын көбейту немесе шағынклональды көбейту - бастапқы өсімдікке генетикалық ұқсас өсімдікті жыныстық емес жолмен in vitro алу ( in vitro өсіруде өсімдіктерді вегетативтік көбейту әдісі ) .

Эксплант - қоректік ортада дербес инкубацияланатын немесе бастапқы каллус алу үшін қолданылатын ұлпаның немесе органның фрагменті.

Пролиферация - қазірде барларын көбейту арқылы жасушалар мен ұлпалардың жаңадан түзілуі.

Дедифференциация - маманданған клеткалардың пролиферацияға және ұйымдаспаған каллустық өсуге көшуі (жасушалардың мамандануын жоғалтып алуы) .

Дифференцировка - жасушаларды өзге жасушалардан ерекше ететін, жасушалардың мамандану күйі.

Ризогенез - тамырлардың негізі қалану, өсу және даму процесі.

Регенерация - клеткадан, ұлпадан, органнан тұтас организмнің қалпына келтрілуі.

Эмбриоидогенез - ұлпалар мен жасушаларды in vitro өсірудегі ұрық тәріздес құрылымдардың (эмбриоидтардың) жыныстық емес жолмен түзілу процесі .

Каллус - ұйымдаспаған пролиферация жолымен in vivo немесе in vitro пайда болған, дедифференциалданған жасушалар тобы.

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР

ҚP- Қaзaқcтaн Pecпубликacы

ЖШC- жaуaпкepшiлiгi шeктeулicepiктecтiк

МECТ - мeмлeкeттiк cтaндapт

БАП - 6-бензиламинопурин

ТДЗ - тидиазурон

ГК - гибберелл қышқылы

ИУК - β-индолилсірке қышқылы

НУК - α-нафтилсірке қышқылы

2, 4-Д - 2, 4-дихлорфеноксисірке қышқылы

ББЗ - биологиялық белсенді заттар

АОБ - антиоксидантты белсенділік

CCC - хлорхолинхлорид

MС - Мурасиге және Скуг қоректік ортасы

in vitro - тәжірибені тірі ағзадан тыс - пробиркада жүргізу технологиясы

pH - ортаның қышқыл немесе сілті мәні

CТ -cтaндapт

Ca-кaльций

P -фocфop

Na -нaтpий

PBS - натрий-фосфатты буфер

⁰ Т - Тepнep гpaдуcы

⁰ C- Цeльций гpaдуcы

кг - килoгpaмм

кг/м ³ - килoгpaмм/мeтp куб

л-литp

г-гpaмм

г/мл - гpaмм/милилитp

%-пaйыз

№-нoмep

мин - минут

ceк-ceкунд

КІРІСПЕ

Жұмыстың өзектілігі. Дүниежүзілік Денсаулық сақтау сараптамалық комитетінің болжамы бойынша 2016 жылы бүкіл әлемде 239, 4 миллионға жуық адамның қант диабетіне шалдығу қауіпі төнуде. Бүгінгі таңда жүргізілген санақтың соңғы нәтижесі бойынша, әлемде қант диабетімен ауыратын адамдардың саны 175, 4 миллионға жеткендігі белгілі. Осы себептен ғалымдар мен денсаулық сақтау мекемелерінің көңілі қантты және оны алмастырғыштарды синтетикалық тәтті қосылыстарды табиғи тәтті және төменгі калориялы қосылыстармен ауыстыруға ауысып отыр. Дүниежүзінде өсімдік текті қант алмастырғыштардың қажетсінуінің өсіуіне байланысты стевия өсімдігіне кең көңіл бөлінуде. Оның жапырақтарында 6, 5-11% мөлшерде дитерпенді гликозидтер: стевиозид, ребаудиозид (А, В, С, Д, Е), дулькозид, стевиолбиозид түзіледі. Олардың тәттілігі сахарозадан 150-400 есе артық болып келеді [1, 3] . Солардың ішінде ең тәттісі стевиозид. Стевиозид адам және жануар организміне зиянсыз төмен калориялы қосылыс. Осы қасиетіне байланысты стевия өсімдігін медицинада (қант диабеті, атеросклероз, панкреатит, кариес), тамақ өнеркәсібінде (печенье, кекс, сусындар, т. б. ) және парфюмерияда кеңінен қолданылады [1, 2] .

Соңғы жылдары кейбір елдерде (АҚШ, Германия, Жапония, Оңтүстік Корея, Қытай т. б. ) стевияны жан-жақты зерттеп адамзат қажетіне жарату бағытында қарқынды ізденістер жүргізілуде. Тіпті ТМД елдерінде де (Ресей, Украина, Белоруссия, Өзбекстан) стевияны вегетативті көбейту мен жерсіндіру және тағам өндірісінде, медицинада кең пайдалану мақсатында ғылыми зерттеулер едәуір көлемде жүзеге асуда [1, 2] .

Табиғи жағдайда стевия тұқыммен көбейеді, алайда олардың репродукциясына белгілі қолайлы жағдайлар қажет. Тұқымдар өте майда және өну белсенділігін тез жоғалтатындықтан, олармен жұмыс жасау қиынға соғады. Стевия өсімдігінің тұқымдардың тиімділігін жоғарылату мақсатында әдетте винилды жылыжайдар пайдаланылады. Стевияның гүлдеуі мен тұқымдардың пісіп жетілу кезеңдерінде ауа температурасы 20-25°С болу қажет. Стевияны көбейтудің ең қарапайым және жиі қолданылатын әдістердің бірі - өсімдігін қалемшелеу болып табылады [3] .

Міндеті - in vitro жағдайында стевияның жапырақ экспланттарының каллусогенез және морфогенез процестеріне қоректік орта құрамындағы экзогенді фитогормондардың тигізетін әсерін зерттеу.

Ғылыми жаңалығы және тәжірибелік маңызы: Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы клеткалардың in vitro жағдайында немесе жасанды қоректік ортада көбеюіне және бөлінуіне негізделген [6] . Бұл олардың тотипотенттік қасиетке және регенерацияға қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Тотипотенттік қасиет - өсімдіктің соматикалық клеткаларының генетикалық информация арқылы клеткадан бастап бүтін өсімдікке дейін өсуін қамтамасыз ететін қабілеттілігі. Регенерация - морфогенез нәтижесінде өсімдіктердің клеткалық культурадан түзілуі. Осы айтылған өсімдіктің екі негізгі қасиеті клеткалық технологияның кең көлемде таралуына және қолданылуына мүмкіндік береді [5] .

Стевия тропикадық өсімдік болғандықтан, біздің елде қысқы төменгі температурасына төзімсіз, әрі дәні нашар жетіліп, өнуге бейімсіз екендігін негізге ала отырып зерттеу жұмысын жүргіздік. Осы себептерге байланысты қысқа мерзім ішінде вегетивті жолмен көбейту әдістерін жасау және оларды тәжірибеге ендіру мәселелері туындайды. Алайда, стевияны өсіріп, көп мөлшерде өнім алу үшін және жерсіндіру үшін стевияның физиологиялық және биохимиялық қасиеттерін зерттеу негізінде, бұл құнды өсімдіктің көбейту әдістерін жасадық.

Маған дипломдық жұмыста койылған талаптар:

- стевия өсімдігін in vitro жағдайында өсіру;

- өсірі жағдайларды және қоректік орталарды оңтайландыру.

Жұмыстың мақсаты мен міндеттері: Мақсаты - стевияның көбейту коэффициентін жоғарылату мақсатында in vitro жағдайында микроклондық көбейту әдістерін пайдаланып, in vitro жағдайында өскен стевиядан оқшауланып алынған жапырақ экспланттарынан түзілген каллустық ұлпалардың морфогенез ерекшеліктерін зерттеу болып табылды.

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы клеткалардың in vitro жағдайында немесе жасанды қоректік ортада көбеюіне және бөлінуіне негізделген [6] . Бұл олардың тотипотенттік қасиетке және регенерацияға қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Тотипотенттік қасиет - өсімдіктің соматикалық клеткаларының генетикалық информация арқылы клеткадан бастап бүтін өсімдікке дейін өсуін қамтамасыз ететін қабілеттілігі. Регенерация - морфогенез нәтижесінде өсімдіктердің клеткалық культурадан түзілуі. Осы айтылған өсімдіктің екі негізгі қасиеті клеткалық технологияның кең көлемде таралуына және қолданылуына мүмкіндік береді [5] .

Залалсыздандырылған жағдайда, жасанды қоректік ортада жүргізілетін өсімдіктің жекеленген клеткасын өсіру әдісі өсімдік шаруашылығында келесі мақсаттарда қолданылады: эмбриогенез кезінде бағалы генотиптердің көбеюі және сақталуы үшін, себінді материалды жақсарту үшін, екінші метаболиттік өнімдер алу үшін, биологиялық белсенді заттарды және қоспаларды алу және оларды бөліп алу үшін пайдаланады [5] .

Сонымен қатар клеткалық селекция нәтижесінде қоршаған ортаның әр түрлі зиянды факторларына (құрғақшылыққа, тұздануға, жоғары және төменгі температураларға, фитопатогендерге, ауыр металдардың иондары және т. б. ) төзімді және шаруашылықтық-бағалы қасиеттері бар өсімдіктерді алуға болады.

Сұрыптау жұмысын қоректік ортада стресс-агенттерді қолдана отырып немесе белгілі бір жағдайда реттеу арқылы клеткалық селекция әдісімен жүзеге асырады. Стресс-агент ретінде тұздану мен құрғақшылықтың жасанды жағдайларын қолдана отырып жүргізіледі, мысалы, натрий хлор тұзы (NaCl, тұздану), сонымен бірге полиэтиленгликоль (ПЭГ, құрғақшылық) [7, 8] .

Жасанды құрғақшылықта молекулалық массасы 4000 болатын ПЭГ қолданылады, себебі ол клетканың ішіне өтпегені мен клеткадағы суды тартып отырады, осы арқылы ол клеткада судың мөлшерін азайтады [8] .

Өсімдіктердің соматикалық будандастырылуы - әр түрлі өсімдіктердің протопластарының бірігуіне негізделген, яғни бұл кезде гибридтердің түзілуі жыныссыз (соматикалық клеткалар арқылы) жолмен жүреді. Осы арқылы әр түрлі өсімдіктердің клеткалары арасында генетикалық информацияның алмасуы жүреді, сонымен қатар таксономикалық қатынастары алшақ өсімдік түрлерінің клеткаларының арасында да [8, 9] .

Бұл табиғатта ала алмайтын өсімдік гибридтерін алуға мүмкіндік береді. Сонымен бірге бұл әдісті көп жағдайда жоғары төзімді гибридтер алу үшін өсімдіктердің мәдени түрлерінің протопластары мен олардың жабайы түрлерін біріктіру кезінде қолданады, яғни олардың жабайы түрлері әр түрлі зиянды әсерлерге төзімді болады. Протопластардың құйылысуы кезіндегі бір түрден екінші түрге генетикалық информацияның тасымалдануы, стресстік әсерлерге төзімділік гені бар ДНҚ цитоплазмасының тасымалдануы болып табылады [4, 5] .

Селекцияда сонымен бірге жасанды қоректік ортада тозаңдық және дән жарнақтарын жекелеу әдісі қолданылады. Бұл әдіс арқылы алдын-ала белгіленген қасиеттері бойынша жоғары өнімді гаплоидты өсімдік алуға, in vitro жағдайында ұрықтандыруға және оларды көбейту болады [9] .

Микроклондау - себінді материалды өсіру және көбейту үшін қолданылады. Бұл әдіс өсімдіктерді микроклондап көбейту арқылы бір мериситемадан бір жылда жүз мыңнан астам өсімдік алуға мүмкіндік береді.

Соңғы он жылда медицинада, парфюмерияда, косметикада, тағам өндірісінде маңызды, екіншілік синтездік заттарды яғни алкалоидтарды, стероидтарды, гликозидтерді, гормондарды, түрлі эфир майларын және тағы басқа биологиялық белсенді заттарды өндіруде жекеленген өсімдік клеткаларының синтездеу қабілеттілігі жиі қолданылып жүр [8] .

Екінші метоболиттік өнімдерді клеткалық культурадан алады. Оларды агарлы немесе сұйық (агарсыз) қоректік орталарда өсіреді. Клеткалық технология негізінде бірнеше медициналық препараттар алынады, яғни диоскорея клеткасынан диосгенин, раувольфиядан аймолин, женьшеньнен шиконин және организмге қуат беріп, сергітетін заттар алынады [7] .

In vitro жағдайында қоректік ортада өсетін клеткалардың өнімділігі тұтас өсімдіктің өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Бір клеткадан 10 ⁶ дейін клеткалар санын көбейтуге болады, яғни белгілі бір уақыт аралығында қоректік ортаның компоненттерін және өсу жағдайларын (температура, ылғалдылық, жарық) дұрыс таңдаған кезде өсімдік клондарын немесе биомассының бір жылда қажетті мөлшерін алуға болады [8, 9] .

Белгілі бір табиғи жағдайында өспейтін өсімдіктерді де қөбейтуге болады. Клетка және ұлпаларды қолданудағы жетістіктер біріншіден клеткалардың дұрыс бөлінуін қамтамасыз ететін физикалық процесстерді оңтайландыруға байланысты, соның ішінде жетілген өсімдіктердің дифференцировкасы мен регенерациясы ең қиын болып табылады.

Ауылшаруашылық өндірісінің дамуына байланысты биотехнологияның жаңа бағыты - гендік инженерия болып табылады.

Гендік инженерия әдісін зерттеу ауылшаруашылық дақылдарының сапасы мен өнімділігін жақсартуға мүмкіндік береді. Гендік инженерия әдісі арқылы алынған өсімдіктерді трансгенді деп атайды.

Ауылшаруашылық өндірісіне рекомбинантты ДНҚ технологиясын белсенді пайдалану жаңа қасиетке ие көптеген өсімдік түрлерін алуға мүмкіндік берді, яғни пестицидтерге, зиянды факторларға, ауруларға төзімділігі және тағамдық құндылығының жоғары [8, 9] .

Қазіргі кезде дүние жүзінде халықтың тамақтануына бірнеше ондаған трансгендік ауыл шаруашылық дақылдары пайдаланылуда, солардың ішінде соя, жүгері, қант қызылшасы және картоп. Олар тәжірибе жүзінде кең таралуда және дүние жүзінде олар 10 млн-даған гектарга егілген. Осындай дақылдардың белгілі бір бөлігі зиянды жәндіктерге, саңырауқұлақ патогендеріне, вирустарға, бактерияларға, абиотикалық стресстерге төзімді болып келеді [7, 9] .

1. 1 Стевия өсімдігінің биологиялық және химиялық ерекшеліктері

Стевия ( Stevia rebaudiana Bertoni ) күрделі гүлділер ( Asteraceae ) туысына жатады, гүлдері жай, бір-бірімен жұптасып орналасқан, түсі ақ және ұсақ болып келеді. Ол Бразилия мен Парагвайдың жергілікті көпжылдық, жылусүйш шөптесін өсімдігі. Ол құмды топырақта өседі, оның жалпы ұзындығы 80 сантиметрге жетеді. Стевия өсімдігі әр түрлі топыраққа оңай жерсінеді. Stevia rebaudiana Bertoni өсімдігінің жапырағы дитерпенді гликозидтерге өте бай табиғи қант алмастырғыштардың перспективті көзі болып табылады. Олар токсикалы емес, төменгі калориялы және адам организміне сіңбейді. Стевияның жер үсті бөлігінде құрғақ салмаққа шаққанда 6, 5-11% дейін тәтті гликозидтер синтезделеді. Олар: стевиозид (7 %) ; ребаудиозид (A, B, C, D) ; олардың ішінде ребаудиозид A (2 %), ребаудиозид (0, 07 %) ; стевиолбиозид (іздері) . Сонымен қатар, олардан басқа да заттар: витаминдер P, A, E, C және бета-каротин; никотин қышқылы, өте сирек кездесетін эфир майлары; амин қышқылдары; пектиндер; биологиялық активті фенолды қосылыстар (кверцестин, авикулярин, гваяверин, кофе қышқылы, хлороген қышқылы, скополетин) түзіледі [16] .

Стевия құрамындағы құнды гликозидтердің өзіне тән дәмі мен хош иісі болады. Гликозидтерді гликозидаза ферментімен гликолиздегенде қанттар мен агликондарға ажырайды. Агликондар май және аромат қатарларының оксиқосылыстары болып табылады. Агликон мен гликозалар бір-бірімен күрделі эфирлік байланыс түзеді. Гликозидтердің агликондары спирт, альдегид, қышқыл, фенол, антрацен туындылары болып табылады. Агликондардың құрамына: көміртегі, оттегі, сутегі, кейде азот пен күкірт кіреді [4] .

Стевия өсімдігіндегі гликозидтердің агликоны табиғаты жағынан дитерпенді немесе стевиол гликозидтер. Дитерпенді гликозидтердің синтезделуі пластидтерде (хлоропластарда), ал олардың жинақталуы вакуольде жүзеге асады [5] . Гликозидтердің синтезделуінің алғашқы сатысында мевалон қышқылынан изопентилпирофосфат түзіледі, ал ол кауренсинтетаза ферментінің әсерінен кауренге айналады. Реакциялардың келесі сатысы эндоплазмалық торда жүреді. Каурен кауренолға айналады. Кауренолдан стевиол және гиберелл қышқылы түзіледі. Стевиол Гольджи аппаратында гликолизденіп стевиозидке айналады. Стевиозид вакуольге жинақталады. Ал гибберелл қышқылы гликолизденіп гликозидтердің түзілуіне де қатысуы мүмкін. Стевия өсімдігіндегі гликозидтердің клетка ішінде түзілу жобасы S. Smith және V. Stadin жасаған зерттеулерде көрсетілген [6] .

1. 2 Стевия өсімдігін зерттеу тарихы

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.