Құрғақшылық реакцияларға бидайдың жауапты ферменттерін зерттеу
ҚAЗAҚCТAН PECПУБЛИКACЫ БIЛIМ ЖӘНE ҒЫЛЫМ МИНИCТPЛIГI
AЛМAТЫ ТEXНOЛOГИЯЛЫҚ УНИВEPCИТEТI
Тасыбеков Даулет Нуртуганович
Астық дақылдарының құрғақшылыққа төзімділігіне жауапты ферменттерді зерттеу
ДИПЛOМДЫҚ ЖҰМЫC
5В070100 – Биoтexнoлoгия мaмaндығы
Aлмaты, 2018 ж.
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Алматы Технологиялық Университеті
Факультет Тағам өндірісі
Кафедра Тағамдық биотехнология
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Астық дақылдарының құрғақшылыққа төзімділігіне жауапты ферменттерді зерттеу
Орындаушы:
5В070100 – Биотехнология мамандығының 4 курс студенті
Тасыбеков Д.Н. ________________ _____ ______________________________ 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___________________________________ ________________________________
____
(фaмилияcы, aты, әкeciнiң aты)
ДЖ тaқыpыбы
___________________________________ ________________________________
___________________________________ ______________________
AТУ № ______________ ____ _____________________________ бұйpығымeн
бeкiтiлдi
Aяқтaлғaн ДЖ-ты тaпcыpу уaқыты
___________________________________ ___________________________________ ______
_______
ДЖ-қa бacтaпқы мәлiмeттep
___________________________________ _________________
___________________________________ _______________________________
Cұpaқтap тiзiмi нeмece ДЖ-тың қыcқaшa мaзмұны:
a)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
б)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
в)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
Гpaфикaлық мaтepиaл тiзiмi (мiндeттi түpдeгi cызбaлapды нaқты
көpceтумeн)___________________________________ _____________________
Ұcынылaтын әдeбиeт ___________________________________ __________
___________________________________ __________________________________
Тиeciлi жұмыc бөлiмдepi көpceтiлгeн кoнcультaциялap
Тapaу Кеңесші, кaфeдpa
Тaпcыpмaны тaпcыpу күнi _________________________________ 2018 ж.
Кaфeдpa мeңгepушici __________________________________ _________
ДЖ жeтeкшici __________________________________ _____________
Тaпcыpмaны opындaуғa
қaбылдaғaн cтудeнт __________________________________ ______
Күні ________________ 2018 ж Қорғау күні ___________ 2018 ж
Фaкультeт _________________________ МАК хаттама № _______________
Кaфeдpa ___________________________ 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: Клеточная селекция на засухоустойчивость
Дипломная работа состоит из 60 страниц, 18 рисунка, 6 таблиц, 25
источников использованной литературы
Ключевые слова: пшеница, технология, ферменты, субстрат, засуха,
полиэтиленгликоль, хлористый натрий, селекция, питательная среда, каллус,
регенерант, клеточная культура
Объект исследования: пшеница сорта Женис
Предмет исследования: клеточная селекция на засухоустойчивость
Цель дипломной работы: изучение ферментных систем пшеницы, отвечающие
за засухоустойчивость; изучение факторов влияющих на урожайность пшеницы;
изучение ферментов, отвечающих на реакцию засухи
Задачи дипломной работы: определить клеточной селекции концентрацию
полиэтиленгликоля отобрать устойчивые клеточные линии пшеницы
Методы исследования: культура клеток растений биохимический
Полученные результаты и их новизна: определены активности ферментов в
ответ на условия засухи у растений пшеницы сорта Женис
Область применения: селекция, биотехнология
МАЗМҰНЫ
НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР 7
АНЫҚТАМАЛАР 8
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР 9
КІРІСПЕ 10
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 12
1.1 Қазақстандағы бидай егіншілігінің жағдайы 12
1.2 Құрғақшылық және оның өсімдіктерге тигізетін әсері 14
1.3 Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін анықтау және арттыру 16
әдістері
1.4 Ферменттердің ашылуы және химиялық табиғаты 17
1.5 Фузикокциндердің ашылуы мен химиялык кұрылысы 18
1.6 Өсімдік клеткаларындағы гормоналды сигналды трансдукциясынын іске 20
асырылуы
2 ЗЕРТТЕУДІҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ 23
2.1 Зерттеу материалдары мен нысандары 23
2.2 Зерттеу әдістері 23
2.2.1Центрифугалау әдісі 25
2.2.2Белок мөлшерін анықтау. Лоури әдісі 27
2.2.3Спектрофотометрия 28
2.3 Ферменттерді бөліп алу және тазарту 30
2.4 Ферменттің белсенділігін өлшеу 31
2.5 Өсімдіктердің катионмен белсендірілген АТФ-азалары 32
2.6 Цитокинин медиторын тазарту және оның бидай тамыры өскіндерінің 33
плазмалық мембранасының Н+ АТФ - азасына әсерін зерттеу
2.7 Цитокининді байланыстырушы белоктар және цитокинин медиаторы 34
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛДАУ 36
3.1 Бидай Жеңіс сортының тұзды ортаға төзімділік қасиетіне құрамында36
күкірті бар өсуді реттегіш синтетикалық регуляторлардың (Т-10,
Т-10', Т-10") тигізетін әсері
3.2 Бидайдың құрғақшылыққа төзімділік белгілерін супероксиддисмутаза 52
ферментінің белсінділігі бойынша бағалау
3.3 Құрғақшылық жағдайында бидай Жеңіс сортының жер үсті 52
мүшелеріндегі пигменттердің синтезделу қарқынына Т-10, Т-10',
Т-10'' тигізетін әсері
3.4 Құрғақшылықтың әсерінен бидай Жеңіс сортының жер үсті 56
мүшелерінің клеткалық мембраналардың өткізгіштік қасиетіне Т-10,
Т-10', Т-10'' тигізетін әсері
ҚОРЫТЫНДЫ 58
ПайдаланЫЛған әдебиеттер ТІЗІМІ 59
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
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
МEМCТ 2.11-68 Кoнcтpуктopлық құжaттapдың бipыңғaй жүйeci. Нopмa
бaқылaу.
МEМCТ 6.38-90 Құжaттaмaның cәйкecтeндipiлгeн жүйeci. Ұйымдық-
өнiмдiлiк құжaтнaмaның жүйeci. Құжaттapды peciмдeу тaлaптapы.
МEМCТ 7.1-2003. Библиoгpaфиялық жaзбa. Библиoгpaфиялық cипaттaмa.
Жaлпы құpacтыpу тaлaптapы мeн epeжeлepi.
МEМCТ 21507-81. Өciмдiк қopғaу. Aнықтaулap мeн тepминдep;
МEМCТ 7.32-2001 Ғылыми-зepттeу жұмыcының eceбi. Құpылымы жәнe pәciмдeу
тәpтiбi.
МEМCТ 12038 - 84 Зepтxaнaлық өнгiштiк пeн өну энepгияcы.
МEМCТ 12042 - 80 Aуыл шapуaшылығы дaқылдapының тұқымдapы. 1000 дән
мaccacын aнықтaу әдicтepi.
МEМCТ 12047 - 85 Тұқымды ceбу caпacы.
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:
1. Кaллуc – ұлпa, өciмдiк клeткaлapының peтciз бөлiнуiнiң нәтижeciндe
пaйдa бoлaды.
2. Кapиoтип – opгaнизiмдeгi xpoмocoмaлapынa тән бeлгiлepiнiң жиынтығы, oл
xpoмacoмaлap caны, пiшiнi, мөлшepi, өлшeмi, мopфoлoгиялық
epeкшeлiгiмeн epeкшeлeнeдi.
3. Клeткa циклi – клeткaның бip бөлiнуiнeн eкiншi peт бөлiнуiнe дeйiнгi
клeткaдa жүpeтiн тipшiлiк пpoцecтepiнiң жүйeci, oл митoздaн (миoздaн)
жәнe интepфaзaдaн тұpaды.
4. Клeткaлap пoпуляцияcы – жacaнды қopeктiк opтaдa өcipiлгeн клeткaлapдың
жиынтығы.
5. Клeткaлapды мұздaтып caқтaу - мұздaтып aлып өтe төмeнгi -196 C
тeмпepaтуpaдa caқтaу.
6. Клeткa гeнepaцияcының мepзiмi – клeткaның кeзeктi eкi бөлiну
apacындaғы мepзiм.
7. Клoн - қopeктiк opтaдa жaлғыз бip клeткaдaн көбeйгeн клeткaлap.
8. Клoндaу - құpaмындa тpaнcфopмaция жoлымeн eнгiзiлгeн ДНК-ы мoлeкулacы
бap, бaктepиялық клeткaлapды қopeктiк aгapғa ceуiп, ДНК мoлeкулa
қocпacын бөлу. Бip бaктepиялық кoлoнияны бip клeткaның ұpпaғы дeп
түciну кepeк, oның бapлық клeткaлapы құpaмындa бip тиiптiк
peкoмбинaнттық ДНК мoлeкулacы бap.
9. Кoмпeнтeнция – клeткaлapдың, ұлпaлapдың, мүшeлepдiң, opгaнизiмнiң
индуктopлық әcepдi қaбылдaп aлуғa қaбiлeттiлiгi жәнe әcep eткeн
фaктopғa жaуaп peтiндe өзiнiң дaму бaғытын өзгepтуi.
10. Кoмплeмeнтapлық ДНК - фepмeнттep қaтыcуымeн жacaнды жoлмeн
cинтeздeлгeн и PНК-ның көшipмeci. (кДНК)
11. Гeнeтикaлық кoмплeмeнтaция - будaн клeткaлap iшiндeгi әpeкeттecу
нeгiзiндe, aқaуы бap гeндepдiң функцияcын өз қaлпынa кeлтipуi
12. Фермент – барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар.
13. Биохимия – тіршіліктің химиялық негізгі ілімі.
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
ҚP – Қaзaқcтaн Pecпубликacы
ТМД – тәуeлciз мeмлeкeттep дocтығы
IТТБ - iшeк тaяқшaлap тoбының бaктepиялapы
ББЗ – биoлoгиялық бeлceндi зaттap
МECТ – мeмлeкeттiк cтaндapт
ПЭГ – пoлиэтилeн гликoль
CТ – cтaндapт
pН- aктивтi қышқылдық
0Т – Тepнep гpaдуcы
0C – Цeльций гpaдуcы
Ca- кaльций
P - фocфop
Na - нaтpий
C дәpумeнi – acкopбин қышқылы
A дәpумeнi – peтинoл
В1 - тиaмин
В2 - pибoфлaвин
В6 - пиpидoкcин
В12- циaнкoбaлaмин
кг – килoгpaмм
кгм3 – килoгpaмммeтp куб
л-литp
г-гpaмм
гмл – гpaмммилилитp
мгмл- милигpaмммилилитp
мгг – милигpaммгpaмм
мгкг – милигpaммкилoгpaмм
%- пaйыз
№ - нoмep
мин – минут
ceк – ceкунд
t- тeмпepaтуpa
КIРIСПЕ
Соңғы жылдары Халықаралық тамақ және ауыл шаруашылық Ұйымы (FAO)
жасаған сараптамалары бойынша дүние жүзінде халықтың 25% тамақтың
жетіспеуінен аштыққа шалдыққанын, сонымен қатар олардың көбі дамушы елдер
үлесіне тиетіндігін мәлімдеген. Осыған орай дәстүрлі ауыл шаруашылық
әдістерін қолданып тамаққа деген сұранысты толық қанағаттандыру бірқатар
қиындықтар тудыруда [1].
Бүгінгі күннің өзінде өркениеті елдер мен дамымаған елдер арасында
адамзатты белокпен қамтамасыз ету мәселесі бойынша өзара үлкен алшақтық
жатыр. FAO деректерінде ХХ-ХХI жүз жылдықтар шеңберінде адамзаттың жылдық
белок тұтынуы дәнді дақылдардың, солардың ішінде – бидай есебінен болады
делінген [2].
Әлемде бидайдың егістік көлемі 215 млн. құрайды. Егістік көлемінің ең
ірі үлесі (20 млн.га) Үндістан, Қытай, Ресей және АҚШ тың иелігінде. Осы
елдерден кейін Қазақстан, Австралия, Канада, Пәкістан мен Турция
мемлекеттері орын алады. Қазақстан 5-ші орынға ие [2].
Дүние жүзілік бидай өндірісі шамамен 600 млн.тонн құрайды. Тұрақты
жоғары өнімді Солтүстік Америка, Европа елдері және Австралия алады. Бұл
мемлекеттер әлемдік нарықтағы сұранысты қамтамасыздандырушы негізгі
экспортерлар болып табылады. ТМД елдерінен Ресей, Украина және Қазақстан
мемлекеттері де жоғары сапалы бидай өнімдеріне ие бірақ бидай өнімділігі
мен дән сапасы жағынан тұрақсыз болғандықтан, олар әлемдік нарықтағы
элитаға кірмейді. Әлемдегі бидай өндірісі жағынан Қазақстан 11-ші орында,
сондай-ақ, дүние жүзіндегі бидайды экспорттаушы ірі 10 елдің қатарына
кіреді [2].
Климаттық жағдайына қарай Қазақстан Канада мен АҚШ –тың ең жақсы бидай
сорттарынан қалыспайтын жоғары сапалы бидай өсіруге мүмкіндігі бар.
Қазақстандағы астық өндірісі экономиканың аграрлық сектордың жетекші саласы
болып табылады. Бидайды Қазақстанның Маңғыстау мен Атырау облыстарынан
басқа барлық жерлерінде өсіреді. Олардың ішінде барлық егістіктердің 80%
Қостанай, Ақмола, Солтүстік - Қазақстан облыстарында шоғырланған.
Егістіктің 3-5% Ақтөбе, Шығыс-Қазақстан, Қарағанды, Павлодар облыстарының
үлесіне тиеді [1, 2].
Бидай өндірісі соңғы 3 жыл аралығында тұрақты 10-12 млн. тоннаны
құрады. Бұл Республикамыздың ішкі сұранысын толық қанағаттандырып, сондай-
ақ, жыл сайын 3-5 млн. тоннаны экспорттайды [3].
Соңғы жылдары Қазақстандағы төменгі сапалы астық мөлшерінің жоғарылауы
байқалады. Оның басты себептеріне дәнді дақылдардың өсіру технологияларын
дұрыс сақтамауы, ауыспалы егістіктің бұзылуы, қараусыз қалған егістік
жерлерде қауіпті зиянкестердің көбеюі және карантинді арам шөптердің
таралуы болып табылады.
Сондай-ақ, республикамыздың бүгінгі таңдағы экологиялық, яғни қолайсыз
климаттық жағдайларының күннен күнге өршуі де астық сапасына теріс әсерін
тигізуде. Осыған байланысты ғалымдар мен мамандардың алдында ауылшаруашылық
дақылдардың (бидайдың) қолайсыз факторларға толерантты түрлерін іздестіру;
биологиялық төзімді түрлерінің физио- логиялық, генетикалық және
эпигенетикалық қасиеттерін терең зерттеу; молекулярлық және гендік
инженерия жетістіктерін қолданып, белгілі бір факторға төзімді бидайдың
жаңа сорттарын алу міндеттері қойылған [3].
2009-2011 жылдарға арналған Еліміздің азық-түлік қауіпсіздігін одан
ары нығайту үшін ауыл шаруашылық дақылдарының жаңа жоғары өнімді сорттарын
шығаруға молекулярлық-генетикалық және биоинженерлік әдістерді селекциялық
тәжірибеге әзірлеу және енгізу ғылыми-техникалық бағдарламасы жасалып,
бүгінгі күні осы бағытта Республикамыздың бірқатар ғылыми орталықтарында
зерттеу жұмыстары қарқынды жүруде [4].
Қорыта айтқанда Республикамыздың экологиялық, яғни қолайсыз климаттық
жағдайларының (қуаңшылық, құрғақшылық, нөсер жауын, жел, боран т.б.) күннен
күнге өршуіне байланысты ғалымдардың, ауылшаруашылық мамандар мен
өндірушілердің алдында ауылшаруашылық дақылдардың (бидайдың) қолайсыз
факторларға төзімділігін арттыру және жоғары сапалы өнім алу өзекті
мәселеге айналған.
Ал бұл мақсатқа жету үшін төмендегі міндеттер орындалуы тиіс:
- Бидайдың өңімділігіне әсер ететін факторларды зерттеу;
- Құрғақшылық реакцияларға бидайдың жауапты ферменттерін зерттеу.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1. Қазақстандағы бидай егіншілігінің жағдайы
Әлемде бидайдың егіс көлемі 215 млн.га құрайды. Соңғы жылдары егістік
көлемінің ауытқулары байқалмайды, бұл нарықтағы өндірушілер құрылым-дарының
тұрақтылығын көрсетеді [3, 4].
Егістік көлемінің ең ірі үлесі Үндістан, Қытай, Ресей және АҚШ тың
иелігінде. Бұл мемлекеттер 20 млн. га жуық аудандарға ие. Осы елдерден
кейін Қазақстан және Австралия мемлекеттері егістік көлемі жағынан екі есе
артта қалады, ал соңғылардан кейін Канада, Пәкістан мен Турция мемлекеттері
орын алады (кесте 1) [3].
Кесте 1 – Дүние жүзіндегі егістік алқаптар. Қазақстан 5-ші орынға ие
Мың.га 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
Барлығы 216 807 219 685 219 650 214208
Үндістан 26 595 26 383 26 484 28 035
Қытай 21 626 22 792 23 613 23 721
Ресей 22 920 24 683 23 049 23 501
АҚШ 20 234 20 283 18 940 20 640
Қазақстан 11 785 11 813 11 861 12 683
Австралия 13 399 12 456 11 798 12 345
Канада 9 389 9 404 9 682 8 63
Дүние жүзілік бидай өндірісі шамамен 600 млн.тоннаны құрайды. Ең көп
өнімді Қытай мен Индия мемлекеттері жинайды. Бұл мемлекеттерде барлық
өнімнің 30% тиеді. Алайда барлық өнім мөлшері тек өз мемелекеттеріне ғана
жұмсалады, олар әлемдік нарыққа қатыспайды [4].
Тұрақты жоғары өнімді Солтүстік Америка, Европа елдері және Австралия
алады. Бұл мемлекеттер әлемдік нарықтағы сұранысты қамтамасыздандырушы
негізгі мемлекеттер болып табылады. ТМД елдерінен Ресей, Украина және
Қазақстан мемлекеттері де жоғары сапалы бидай өнімдеріне ие болғанымен,
олар әлемдік нарықтағы элитаға кірмейді. Оның себебі бұл мемелекеттерде
бидай өнімділігі тұрақсыз болғандықтан, олар әр түрлі жылдары нетто-
экспортерлар немесе нетто-импортерлар болып табылады, бұл белгілі бір
жылдағы жиналған өнім мөлшерінен тәуелді (кесте 2) [5].
Кесте 2 – Әлемдегі бидай өндірісі. Қазақстан 11-ші орында
Млн. тонна 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
Барлығы 632,5 626,8 605,1 605,9
Қытай 92,0 97,4 108,5 109,3
Үндістан 72,2 68,6 69,4 75,8
АҚШ 58,7 57,3 49,5 55,8
Ресей 45,4 47,7 45,0 49,4
Франция 39,7 36,9 35,4 32,8
Пәкістан 19,5 21,6 21,3 23,3
Германия 25,4 23,7 22,4 20,8
Канада 24,8 25,7 25,3 20,1
Туркия 21,0 21,5 20,0 17,2
Аргентина 16,1 12,7 14,7 16,5
Қазақстан 9,9 11,2 13,5 16,5
Украина 17,5 18,7 13,9 13,9
Австралия 16,3 20,2 9,2 10,6
2-ші кестеде көрсетілгендей, соңғы жылдары бидайдың жоғары өнімі
жиналуына байланысты ресурстардың мөлшері сұранысқа қарағанда едәуір жоғары
болып отыр. Бұл жылдың соңында қор ретінде жиналатын бидай көлемін
ұлғайтады [6].
Соңғы жылда жүргізілген екі маркетингтің (1 шілде - 30 маусым)
нәтижесінде қорға жиналған астық көлемі 54 млн.т.(20-28% ресерстарсұраныс)
құрады [7].
Кесте 3 – Европа Мемлекеттеріндегі бидай өнімділігі, Қытай – лидер
Центнерга 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
әлсіз жұмсақ сорттар
Батыс Европа елдері 59,5 55,9 55,9 54,3
Қытай 42,5 42,8 45,9 46,1
Ресей 19,8 19,3 19,5 21,0
Украина 31,7 28,5 25,3 23,4
Қатты сорттар
АҚШ 29,0 28,2 26,1 27,0
Канада 26,4 27,4 26,1 23,2
Австралия 16,3 20,2 9,2 10,6
Қазақстан 8,4 9,5 11,3 13,0
3-ші кестеде көрсетілгендей, бидайдың әр түрлі сорттарының өнімділігі
өзара ерекшеленетіндігіне аса мән беру керек. Мәселен, бидайдың қатты
сорттарына қарағанда әлсіз жұмсақ сорттарының өнімділігі жоғары болады.
Алайда әлсіз жұмсақ сорттарының дән құрамында клейковина мөлшері аз
болатындықтан, оның азық-түлік сапасы төмен болады [8].
Қатты бидайдың сорттарының өнімділігі төмен болғанымен, дән
құрамындағы клейковина мөлшері жоғары болады. Осы қасиетіне байланысты
оларды әр түрлі ұн құрамын жақсартқыштар ретінде қолданады. Сонымен
қатар, дән құрамында клейковина мөлшері жоғары бидай сорттары белгілі бір
климаттық зоналарда (вегетативтік өсу кезеңіне әсер ететін орташа
температура, жауын-шашын мөлшері) өсіріледі.
Әлемде бидайдың қатты сорттары АҚШ-тың солтүстік штатында, Канадада,
Австралияда, Ресейдің Оңтүстік Сібірде және Қазақстанның солтүстік
өңірлерінде өсіріледі. Әлемнің қалған региондарында бидайдың жұмсақ
сорттары өсіріледі (кесте 3) [9].
2. Құрғақшылық және оның өсімдіктерге тигізетін әсері
Құрғақшылық – көбінесе ауа температурасының көтеріліп, жауын шашынның
өте аз болуынан ауа райының ұзақ (бірнеше күн, бірнеше ай, жалдар бойы)
құрғап кетуісалдарынан топырақта, ауада ылғалдылықтың жойылуы. Көпшілік
жағдайда аңызақ жел мен мұнар қуаңшылықтың жағымсыз әсерін күшейте түседі.
Құрғақшылық өсімдікке бір уақытта екі жақты әсерін тигізеді, яғни
сусыздандырып құрғатады [10].
Бидай – мезофиттер, солардың ішінде эфемерлер тәрізді өсімдіктердің
қатарына жатады. Олардың даму циклі қысқа болады [11].
Құрғақшылыққа төзімділік қасиеті - өсімдіктердің қоршаған ортаның
температурасына және тікелей күн сәулесіне төзімділігімен сипатталады.
Өсімдіктердің тікелей күн сәулесінен қорғану олардың әр түрлі
бейімделушілік қасиеттерімен (жапырақтардың вертикалды орналасуы, түкшелер,
жапырақ тақталарының кішіреюі, хлоропласттардың фототакисы т.б.)
сипатталады [12].
Қуаңшылықтың әсерінен, ең алдымен өсімдіктегі су алмасу процестері
бұзылып, судың жалпы мөлшері азаяды да оның мүшелерде қалыпты таралуы
өзгереді [13].
Өсімдік құрамындағы су түрлерінің ішінде гомеостаздық (өсімдіктің
гомеостазын ұстап тұратын) су ерекше орын алады. Бидай өсімдігінде
гомеостаздық су шамамен 35-50 құрайды. Су мөлшері бұл деңгейден төмен болса
өсімдік тіршілігі жойылады [14].
Құрғақшылықтың әсерінен бірқатар гидролиздік ферменттердің ырықтығын
жоғарылатады. Солардың ішінде рибонуклеаза ферментінің белсенділігі күрт
жоғарылайды. Өсімдік сусыздандырылғанда рибонуклеазалар белсенділігі
жоғарылап ақпараттық РНҚ-ның деполимеризациясына әсер етеді. Сондай-ақ,
клетка ішіндегі рибонуклеазалардың белсенділігінің таралуы әр түрлі
дәрежеде болады, яғни цитоплазмалық фракцияларда өзіндік рибонуклеазалардан
басқа субклеткалық құрылымдардың изоферменттері пайда болады. Бидай
жапырақтарының сусыздануында рибонуклеазалық ырықтықтың өсуімен бірге
цитоплазмалық рибонуклеазалардың дисоциация-лануы жүзеге асады. Соңғылары
диссоциацияланбаған рибонуклеазаларға қарағанда әлде қайда ырықты болады
[15].
Қызып кетуге қарсы белсенді қорғаныстық – бейімделушілік реакциялардың
ішінде глютаминсинтетазаның беленділігінің жоғарылауы жатады.
Глютаминсинтетаза глютамин түзіп амиакты зарарсыздандырады.
Шамалы сола бастаған бидай жапырағында белок мөлшері және пероксидаза
ферментінің ырықтығы төмендейді. Сонымен қатар,сусыздану әсерінен
пероксидаза, малатдегидрогеназа және сукцинатдегидрогеназа ферменттерінің
изоэнзимдік құрамында да өзгерістер байқалады [16].
Су тапшылығының әсері өсімдіктегі азотты қосындыларының алмасуына да
қолайсыз өзгерістер туғызады. Белоктардың синтезделуі нашарлап,
гидролизденуі күшейгендіктен қарапайым қосындылардың – амин қышқылдар мен
амидтердің мөлшері көбейеді [17-18].
Сонымен қатар, өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігіне
мембраналардың құрылымы мен құрылуы маңызды роль атқарады.
Протоплазманың өткізгіштігі құрғақшылыққа төзімділікті көрсететін
негізгі көрсеткіш болып табылады. Электролиттердің сыртқы ортаға шығуы
клетка құрылымдарының бұзылу дәрежесіне қарай протоплазманың
өткізгіштігінен тәуелді болады. Протоплазманың өткізгіштігі төмен болуы
клеткалардың жоғары белсенділігін, клетка мембраналардың тұрақтылығын
көрсетеді. Бұл қасиет өсімдіктердің ыстыққа және қуаңшылыққа төзімділігін
қамтамасыздандырады [19].
Құрғақшылыққа анағұрлым төзімді (шынықтырылған) өсімдіктердің
митохондриялар мен хлоропласттардың мембраналардың жоғары температураға
төзімділігі анағұрлым жоғары болады.
Құрғақшылыққа төзімді өсімдіктердің клеткалар құрамындағы заттардың
химиялық-коллоидты қасиеттері (каллоидтардың гидрофильдігі, тұтқырлығы,
протоплазманың серпінділігі) маңызды роль атқарады. Протоплазманың
серпінділігі өсімдіктердің суға төзімділігінде маңызы зор, ал
протоплазманың тұтқырлығы өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігімен
байланысты болады. Екі валентті катиондар арқылы протоплазманың тұтқырлығын
жоғарылату өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігі арттырады, ал органикалық
тұздардың әсері өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігін төмендетеді [20].
Құрғақшылық өсімдіктің генеративті мүшелерінің өсуіне теріс ықпал
етеді. Құрғақшылық әсерінен мейоз процесі бұзылып, оның салдарынан
археспорияларда қалыпты тетрадың орнына монадалар, диадалар мен полиадалар
түзіледі. Көмірсу – каллоза қоректік функциядан басқа өзінің жоғары
гидрофильдің қасиетіне қарай қорғаныштық қызметін атқарады.
Құрғақшылық кезінде мезофитті өсімдіктердің суға деген сұранысы
жоғарылап, протоплазманың тұтқырлығы мен серпінділігі төменедейді.
Сонымен қатар, өсімдікте табиғаты фенолды және терпеноидты өсуді
тежегіш заттардың жинақталуына және фитогормондар мөлшерінің азаюына
байланысты өсімдіктердің өсу қарқыны күрт тежеледі [21].
1.3 Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін анықтау және арттыру әдістері
Құрғақшылықтың өсімдікке тигізетін күрделі әсеріне (сусыздану мен
қызып кету) байланысты бір мезгілде өсімдіктерді ысттыққа және
құрғақшылыққа төзімділігін анықтау қажет.
Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін алдын-ала болжаудың, немесе
анықтаудың тікелей және жанама әдістері бар[15].
Табиғи жағдайда атмосфера мен топырақ қуаңшылығы жыл сайын бола
бермейтін құбылыс. Сондықтан қуаңшылықты қолдан жасау үшін құрғатқыш
шатырлар қолданылады. Оның айналасынан тереңдігі 80 см,ені 50-60 см ор
қазылып,төбесі су өткізбейтін материалмен жауын-шашын болардан бұрын
жабылады да, басқа уақытта ашық қалдырылады. Осындай жан-жағынан ылғал
түспейтін шатырдың ішіне зерттелетін өсімдіктер егіліп, тиісті
(физиологиялық) бақылаулар жүргізіліп, түсімі есептелініп, қалыпты жағдайда
өсірілген өсімдіктермен салыстырылады. Алынған салыстырмалы нәтижелер
арқылы зерттелген өсімдік сорттарының қуаңшылыққа төзімділігі туралы тиісті
қорытынды жасалады [16].
Осы әдіске жақын "солдыру" әдісінде зерттелетін өсімдіктер топырақ
салған ыдыста өсіріліп, әлсін-әлсін жасанды қуаңшылық жағдай туғызылады.
Соңғы кездерде өсімдіктердің қуаңшылыққа және ыстыққа төзімділігі
тікелей талдау – протоплазманың тұтқырлығы, синтездік қабілеттілігі,
гидрофильділігі, белоктардың коагуляциялануы, т.б. көрсеткіштер арқылы
анықтау әдістері енгізілді [14].
Өсімдіктердегі корреляциялық байланыстарды анықтауға негізделген
жанама әдістер өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін анықтауда толық
сипаттама бермейді. Дала жағдайында орындалатын тұра зерттеу әдістері
өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін айқындау (Мацков әдісі мен
протоплазма белоктарының коагуляциясы) мен салыстырмалы солу әдістерін
қолдануды талап етеді[24].
Зертханалық әдістер өсімдіктердің белгілі бір даму фазаларындағы
құрғақшылық пен ыстыққа төзімділік қасиетттеріне сипаттама береді. Ал
өсімдіктердің құрғақшылық пен ыстыққа төзімділік қасиетттеріне толық
сипаттамаларды олардың онтогенездегі даму фазалары бойынша зерттеу арқылы
жүзеге асырады. Өсімдіктердің сусыздануға төзімділігін зерттеуге -
эксикаторлық әдіс, құрғақшылыққа төзімділігін анықтауға – Мацков және
белоктардың коагуляциясын анықтау әдісі, тұқымдардың сору күшін анықтауға –
осмостық ырықты заттарды қолдану арқылы жүргізіледі, синтетикалық
қабілеттілігін анықтау үшін – крахмалды және белокты үлгілер алу әдісін
қоладанады [25].
Зертханалық әдістерден басқа зертханалық –талдау әдістері қолданылады.
Олар құрғақшылық пен ыстыққа төзімділікті түсіндіретін кейбір себептерін
айқындауға мүмкіндік береді. Оларға су мөлшерін анықтау, су диффицитін
анықтау, суды ұстау қабілетін анықтау, цитоплазманың тұтқырлығы мен
серпінділігін айқындау әдістері жатады [24].
Онтогенез әр сатыларында өсімдіктің ыстыққа және құрғақшылыққа
төзімділігін анықтау әдістер бірқатар кемшілігі бар, яғни зерттеуге толық
өсімдік емес тек оның жапырақтары ғана қолданылады. Бұл әдіске қарағанда
зерттеуге жаңадан өскен жас өсімдікті (өнген тұқымдар, тұқымдар, зерновки)
қолданудың бірқатар артықшылығы бар.
Құрғақшылық пен ыстыққа төзімділікті анықтауда тамыр қынабындағы
статолитті крахмалдың гидролизін зерттеу әдісін де қолдануға болады.
Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін арттыру мақсатында шынықтыру,
әртүрлі тұздар ерітіндісімен өне бастаған тұқымды өңдеу әдістері
қолданылады [22].
1.4 Ферменттердің ашылуы және химиялық табиғаты
Фермент дегеніміз – белоктық зат, ол организмдегі түрлі химиялық
реакциаларды тездетуші. Химиялық реакциялардың жүрісін тездетушілерді
катализаторлар деп атайтыны белгілі. Осыған сәйкес ферментерді биологиялық
катализаторлар деп те атайды, өйткені, олар тірі материяда әрекет жасайды.
Фермент деген терминмен қатар әдебиетте энзим деген сөз де қолданылады.
Ферменттерді және олар катализдейтін реакцияларды зерттейтін биохимия
бөлімі энзимология деп аталады. Ферменттер жөніндегі ілім қалай дамыды?
Фермент катысатын процестермен адам өте ерте кездерден бері-ақ таныс
болатын. Тіпті ерте заманның өзінде-ақ кантты заттарды ашыту жолымен
спирттік ішімдіктер алғаны белгілі. Фермснттер қатысатын процестерді ғылыми
тұрғыдан зерттеу XVII ғасырдың орта кезінен басталады. Осы кезде Гельмонт
сұйық заттардың ашуы ерекше қоздырушылар көмегімен журетінін анықтаған.
Осыдан кейін Лавуазье ашу кезінде қант түгелдей көмір қышқыл газға және
спиртке айналатынын анықтады [24-25].
XIX ғасырдың ортасында кейбір фермент препараттары (уыттан - амилаза,
қарын сөлінен - пепсин, т. б.) бөлініп алынды. Сөйтіп, катализ және
катализаторлар жөніндегі ілім жарыққа шықты (Берцелиус және басқалар). Бұл
кезде атқарылған зерттеу жұмыстары ферменттердің химиялық зат екенін,
олардың негізі биологиямен байланысты екенін дәлелдеді [24].
Луи Пастер спирттің ашу процесін зерттеп мынадай қорытындыға келеді:
ашу процссін жүргізетін химиялык заттар емес, ашытқының яғни тірі
клеткалардың тіршілік әрекеті болып табылады. Ол ферменттер тірі ашытқыдан
ажырамайды, олармен біртұтас деп санады. Ашуға қатысты мұндай көзқарас
Бетенер ашқан тамаша жаңалыққа ұзақ уақыт зер салып келді. Оның кұрамында
тірі клеткалар жоқ ашытқы сөлін сумен бөліп алады. Осы сөлдің өзі-ақ қантты
тез ашытып, спиртке және көмір қышқыл газға айналдырғанын көреді. Осылайша
қантты ыдыратып ашытатын ашытқының тірі клеткалары емес, керісінше олар
жасап шығарған фермент (химиялық зат) екенін дәлелдейді. Ферменттің қантты
ашытқы өнімдеріне айналдыратын катализатор екенін анықтайды [23].
Спиртті ашу кезіндегі катализатордың химиялық табиғатын анықтау
ферментті процестер жөніндегі зерттеуді алға апаруға дем беруші үлкен күш
болды және соның нәтижесінде көптеген ферменттер бөліп алынып зерттелді.
Ферменттер әсерінің теориясы, ферментті реакциялардың кинетикасы жөніндегі
жұмыстар жарық көрді. XX ғасырдың бас кезінде И.П. Гавлов және оның
әріптестері ас қорытушы ферменттердің белоктық табиғаты жөнінде өте маңызды
мәліметтер алады. Олар иттің қарынындағы сөлдің активтігі оның құрамындағы
белоктарға байланысты екенін анықтады. Қарын сөлінде белок аз болса, онда
пепсин де шағын мөлшерде болды. Өз мәліметтерін және басқа да ғалымдардың
зерттеулерін талдай келіп, Павлов ферменттер дегеніміз - белоктық заттар
деген қорытындыға келді [17].
Таза ферментті жас биохимик Дж. Самнер кристалл түрінде алды. Ол
канавалия деген өсімдік дәнінен уреаза ферментін бөліп алып, онын
кристалдарының белоктан тұратынын анықтайды. Бұдан кейін Дж. Нортроп пепсин
кристалдарың, ал келесі жылы сол Нортроп пен М. Куниттің екеуі кристалды
трипсинді бөліп алады. Осы екі ферменттің екеуі де белок екен. Қазіргі
кезде кристалдық түрде жүздеген фермент алынды. Зерттеліп табылған
ферменттердің саны қазір 2000 шамасынан асады. Олардың бәрі де белокты
заттар [17-18].
1.5 Фузикокциндердің ашылуы мен химиялык кұрылысы
Фузикокцинді (ФК) италияндық ғалым А. ВаІІіо фитотоксин ретінде ауру
саңырауқұлақтан ашқан. Бұл фитотоксин жас клеткаларды жойып отырған.
Профессор А. ВаІІіо лабораториясында осы фитотоксиннің құрылысы анықталған
[14].
Фузикокцин өзінің табиғаты жағынан терпеноидтарға жатады және
гиббереллинге жақын болып келеді деген болжам бар. Бұл екеуі де ауру
саңырауқұлақтардың дитерпеноидтары, метаболиттері. Уақыт өткен сайын
гиббереллиндердің саны артуда. Сол сияқты фузикокциндердің де 15-ке жуық
топтары белгілі болды. Олар А, В, С символдарымен ажыратылады. ФК ішінде
негізгісі ретінде А фузикокцині болып табылады. Ол өз алдына гликозидті үш
корбооксилді дитерпендер, молекулалық салмағы 680 кД [23].
ФК молекуласының агликонды бөлігі үш циклді жүйе болып табылады. Бұл
жүйе сегіз бұрышты және бес бұрышты сақинаны біріктіреді сонымен катар ФК-
нің молекуласының агликонды бөлігі тотығу кезінде ацетилді топпен
байланысады. ФК-нің 10 шақты түрі моно, ди, үш ацетаттар. ФК баска қатары
өзгеше құрылысты болып келеді. Олардың 20-шы көміртегі атомы тотықпаған.
Әдебиеттегі мәліметтер бойынша фузикокциннің молекуласы табигатта кең
таралған дициклопентан және циклооккандардың байланысының туындысы болуы
мүмкін деген тұжырымдар бар. Мұндай кұбылыстар саңырауқүлақтарда,
балдырларда, кейбір жоғары сатыдағы өсімдіктерде, тіпті жануарларда
(насекомдарда) байқалған [19].
Фузикокциндердің көптеген түрлері әртүрлі организмдерден бөлініп
алынған, мысалы: фузикоплагин С, анаденсин, эпоксидилтимен т.б.
Циклопентанды, циклооканды байланыстары бар терпеноидтар
наменклатурасы бойынша фузикоккандар қатарына кіреді. Мұндай
фузикоккандардың байланысы транс - син - транс С20 - көмірсутек ретінде
белгілі болған.
Фузикокцинді ары қарай зерттеу олардың физиологиялық, биохимиялық
қасиеттерінің алуан түрлі екенін көрсетеді. Бұл жағдай көптеген
өсімдіктердің өсуінде табиғи бақылауға мүмкіндік береді. Көптеген жоғары
сатыдағы өсімдіктердің клеткалары, мүшелері, ұлпалары ФК көлемінің үлғаюына
жауап беруге байланысы бар, сол сияқты саңыраукулақтардың ашылуы, ұрықтың
өсуінің қарқыны, көбеюі, т.б. процестерге байланысы бар. ФК және ФК заттар
тұқымның өсуіндегі маңызды эндогенді регуляторы болып табылады деген
мәліметтер бар. Г.С. Муромцев зертханасында ең бірінші рет фузикокциндердің
тұқымның ризогенезіне белсенділігі әсер ететіні анықталған [24].
Фузикокциндердің гормоналдық қасиеттерінің бірі - оның антистрестік
белсенділігі. Г.С. Муромцев ФК - дің әртүрлі орта жағдайларында тұқымға
әсер етуін дәлелдеген. Өсімдіктер үшін ФК еш күмәнсіз маңызды да, күшті
антистресстік байланыс болып табылады [23-24].
ФК өсімдіктерге стресстік жағдайда өте тиімді екені бізге белгілі,
оның аздаған концентрациясы (1-20 мгг) қалыпты өсуге әсер етеді. Мұндай
жағдай плазмалемманың ионды тасымалдау қабілетіне клетканың осматикалык
белсенділігіне байланысты делінген зерттеулерден байқалған [18].
ФК Н+АТФ-азаның бірден бір активаторы болып саналады. Ол 14-3-3 белок
регуляторы мен байланысқан. Сондықтан да ТГАТФ-аза фузикокцин-дердің үш
құрылымды 14-3-3 белогымен байланысты болып келеді. Бұл белоктар эукариотты
организмдердің барлығында, ашытқы саңырауқұлақтар-дан бастап жоғары
сатыдағы өсімдіктерден және жануарларға дейін табылған. Бұл белоктардың
қызметі ДНҚ мен байланысқан транскрипция факторындағы протеинкиназаның
активтенуіне катысады. 14-3-3 белогының рецепторлық қызметі әлі белгілі
емес. Басқаша айтсақ бұл белоктар мембранада орналасқан полипептидтік
комплекске кіреді.
Барлық тірі клеткалар ішкі бөліктерді сыртқы ортадан бөлетін жұқа
қабықтан тұрады. Ондай қабық плазмалық мембрана деп аталады. Клетка
ішіндегі ядро, митохондрия, хлоропластар, гольджи аппараты, эндоплазмалық
тор, лизосома сияқты органеллаларды да жеке мембрана қоршап тұрады. Бұл
аталған органеллаларды плазма бөліктерінен (ферменттерден, метаболиттерден,
т.б.) мембрана бөліп тұрады [24].
Мембрана жартылай өткізеді, ол арқылы молекулалар мен иондардың өтуі
таңдамалы түрде іске асырылады және ол белсенді түрде реттеліп отырылады.
Көптеген заттар белсенді түрде тасымалданып мембрана арқылы ішке енеді.
Мембрана липидтерден, белоктардан және көмірсулардан құралады, дегенмен
оның негізгі бөлігі липидтер мен белоктар. Клетка мембранасының құрамында
белоктар бар. Олардың кейбіреулерінің молекулалары липидтік биқабаттың
сыртына орналасады, ал белок молекулалары бүкіл мембрана құрамына енеді
[12].
Заттарды мембрана арқылы өткізу - барлық тірі клеткалар үшін аса үлкен
маңызы бар түйінді проңесс. Қалыпты тіршілік кезінде клетка қоректік
заттарды, әртүрлі метаболиттерді сіңіруі және сонымен бірге өзіне қажетті
қосылыстарды бөліп шығаруы тиіс. Глюкоза, амин қышқылдары, май қышқылдары
сияқты ұсақ молекулалардан Н+, К+, Ка+, СГ иондары плазмалық мембранада
өткізуге көмектеседі. Н+, К+, Ка+ иондарын активті түрде алып өтуге
қатысатын К+, Ка+ насосы белгілі бір белоктың - мембраналық ферменттің
әрекетімен байланысты. Бұл ферменттің белсенділігі клетка ішіндегі Na+
концентраңиясының және клетка сыртындағы К+ концентрациясына байланысты.
Бұл екі ион сонымен қатар сутегі ионы да мембрананың екі жағында орналасуы
қажет. Осыған байланысты К+, Na+ насосының жұмысына жауап беретін
мембраналық фермент Na АТФ-аза деп аталады. Бұл фермент өз белсенділігін
Мg2+ қатысында активтенеді [25].
АТФ молекуласы гидролизденген кезде мембранадағы каналдар арқылы үш
Na+ ионы клеткадан сыртқа шығады және екі К+ионы сырттан клетка ішіне
енеді. Мембрананың екі жағындағы иондар концентрациясының әртүрлі болуы
осылайша орындалады. АТФ-аза ферментін клетка ішінде осы иондар
белсендіреді. АТФ ферменттің активті орталығымен байланысады да
цитоплазмадан үш Na + ионынын өзіне қосып алады. Осының әсерінен АТФ
гидролизденіп, АДФ және Н3РО4 ыдырайды. Бұдан кейін АТФ аза ферменті АТФ -
тан бөлініп шыққан фосфор қышқылы есебінен фосфорланады. Фосфорлану белок
пішінін өзгертеді, каналдар ашылады да, олар арқылы Ка* иондары мембрана
сыртына шығады. Na + ионынан босаған фосфорланған белокқа клетка сыртындағы
ортада екі калий ионы қосылады, содан кейін гидролиз жолымен фосфат
белоктан бөлінеді. Бұның нәтижесінде белок пішін қайта өзгереді де, ол
бастапқы пішіне қайта келеді, клетка ішіндегі канал ашылады да, К+ сорылып
клеткаға енеді [18].
1.8 Өсімдік клеткаларындағы гормоналды сигналды трансдукция-сының іске
асырылуы
Соңғы мәліметтерде сыртқы және ішкі компартменттерден кальцийді
шығаруға жауапты кальций каналдары өсімдік клеткасындағы сигналға жауап
беруші цитозоль кальцийінің деңгейін жоғарылатуда маңызы зор. Өсімдіктердің
вакуолінде, плазма мембранасын кальций каналдарының бірнеше типі бар. Олар
әртүрлі механизмдермен реттеліп отырады. Электр өрісіне сезімтал Са2+
каналы теңіз балдырларының плазмалық мембранасынан табылған. Плазмалық
мембранада Са2+ каналының баска типі-активті жиырылғыш түрі бар екені
белғілі болды. Клетка ішілік органеллалар Са2+пулі секілді әсер етеді және
осы органеллаларда кальций каналдарының ашылуы цитозольдік Са2+деңгейін
жоғарылатады. Вакуоль мембранасында кальций каналдарының екі класы
табылған:
Инозитизоль үш фосфат (ІР3) активтенеді.
Электр өрісіне сезімтал және ІР3 -ке тәуелді емес
Сигналдың әсер етуінен соң ІР3 түзілу жылдамдығы тез, келесі кальцийға
тәуелді жауап алу үшін секунд және минут жетеді. Бұл жағдайда клеткада
біршама уақыт бойы Са2+ жоғары деңгейде болуы қажет. Бұл үшін Са2 дің
плазмалық мембрана арқылы қозғалу модификаңиясын талап етеді, ол клетка
ішілік кальңийдің қорын шектейді. Рецептор арқылы сигналдар және О
-белоктар фосфолипаза С-ны активтендіреді. Активтенген фосфолипаза С РІР2
-ні гидролиздейді, инозитол- 1, 4, 5 үшфосфат және диаглицерол
түзіледі. Соңғы кездері өсімдік клеткаларының функңияларының реттелуінде
инозитидтердің маңызы зор екені анықталуда. Әртүрлі өсімдіктерде
фосфоинозитидкиназа және фосфолипаза бар екендігі көрсетілген. Өсімдіктің
клеткалары көптеген сигналдарға жауап береді. Бұларды қамтамасыз ету үшін
сигналды қабылдаушы және беруші механизмдері бар. 1970 жылдардың аяғында
1980 жылдардың басында көптеген Са2+ байланыстырушы белоктар және Са2+
-ге тәуелді протеинкиназаға байланысты жаңа мәліметтер ашыла бастады.
Қоршаған ортаның әртүрлі сигналдары мысалы: жел, жарық, гравитация, түздау,
сонымен қатар ауксин, цитокинин цитозольдік кальцидің тез өзгеруіне әсер
етеді. Цитозольдік кальцидің деңгейінің өзгеруі көптеген сигналдардың
трансдукциясында маңызды рөль атқарады. Осы зерттеулерден Са2+-
өсімдіктердегі трансдукция сигналының негізгі әрі жан- жақты мессенджері
болып табылатындығына көз жеткізеді [21].
Протеинкиназа С полярлы фосфолипид және Са арқылы белсенділеді.
Мембраналық фосфолипидке келсек, оның бір бөлігі Протеинкиназа С - ның
активаторлық функциясын атқарады. Протеинкиназа С - ның активтілігінің
артуы ортада Са2+ болғанда көрінеді және Бұл ион басқа 2 валентті
катиондармен алмастырылмайды. Фермент кальмодулинге сезімтал еместігін
көрсетеді. Көптеген липофильді препараттар мысалы: кальмадулин
ингивиторлары (дибукаин, хлоропромазин, трифлуоперазин) [22].
Протеинкиназа ферментінің активтілігін төмендетеді. Көптеген Са2+
байланыстырушы белоктар анықталған. Са2+ байланыстырушы белоктар
цитозольдік кальцидің концентрациясы артқанда Са2+ байланыстырушы белоктар
кальмодулин, Са2-ге тәуелді протеинкиназа Са2+ байланыстырады. Бұл белоктар
Са2~-мен байланысқан соң активтенеді, басқа белоктармен байланысқа түседі
және олардың активтілігін өзгертеді [22].
Са-ге тәуелді протеинкиназаның маңызы өте зор. Оның активтілігі
кальмодулинге тәуелсіз.
Протеинкиназалар - ферменттер, нуклеозид үшфосфаттың гамма- фосфат
тобын акцептор белоктарға тасымалдайды. Протеинкиназа С өсімдіктрде кең
тараған және жақсы сипатталған протеинкиназалардың бірі. Соядағы
протеинкиназа С жақсы зерттелген. Белоктың молекулалық салмағы 52 КДА
протеинкиназа активтенеді. Са және оның активтілігі кальмодулинге тәуелді
емес. Протеинкиназа С-ның кальциге ұқсастығы басым [25].
Кальций және липидтермен активтендірілген протеинкиназа С сұлының
тамырының плазмалық мембранасынан табылған. Мембраналық протеинкиназаның
трипсин арқылы шектелген протеолизі нәтижесінде еритін протеинкиназаның
түзілуіне әкеледі. Ол кальций арқылы активтенеді. Гомогенизацияның
имуннореакциясынан соң протеолитік фракцияларымен байланысты екендігі
көрінеді. Осыдан қорытындылай келе барлық цитоплазмалық Протеинкиназа
мембраналық протеинкиназаның протеолизінен түзіледі деп айтуға болады [17].
Гормональды сигнал трансдукциясы барысында бірнеше процестер жүреді:
жоғары сатыдағы гормон төменгі сатыдагы гормонды түзе алады, ол клеткалық
рецептор арқылы қосылады.
Содан соң трансдукция механизмі жүзеге асады – фосфотидилинозитол
спецификалық киназа арқылы фосфорланып фосфотидилинозитол-4, 5 ди фосфат
түзіледі, одан соң фосфо липаза С көмегімен гидролизденіп инозитол 1, 4, 5-
үшфосфат түзіледі (ИФ3) және диацилглицерол (ДАГ) негізгі мессенджер
түзіледі, ол эндоплазматикалық ретикулумнан кальцидің босап шығуын тудырады
[24].
Цитозольдік кальций мен диацилглицерол деңгейінің артуынан
протеинкиназа С активтенеді.
Протеинкиназа С белгісі трансдукцияның соңғы кезеңі болып табылады.
Протеинкиназа С пайда болу анаболизміндегі негізгі ферменттердің арғы тегі
болып табылатын активті емес заттардың белсендеуіне апарады.
Белгі трансдукция бойынша цитокинин ұрыққа әсер етеді, ол медиатордың
пайда болуына себеп болады.
2 ЗЕРТТЕУДІҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
2.1 Зерттеу материалдары мен нысандары
Зерттеу объектісі ретінде жаздық бидай Жеңіс сортының өніп-өсу
қарқынына және бидайдың жер үсті мүшелерінде пигменттердің синтезделу
қарқынына құрамында күкірті бар синтетикалық өсу регуляторлардың (Т-10, Т-
10', Т-10") тигізетін әсерін анықтау үшін, олардың әр қайсының жоғарғы
(0,001%); ортаңғы ( 0,0001%); және төменгі (0,00001%) концентрациялары
дайындалып, қолданылды.
2.2 Зерттеу әдістері
Тұқымдарды залалсыздандыру төмендегі тәртіппен жүргізіледі: ағынды
сумен – 30 минут; кір сабынмен -20 минут жуу; 16 % Н2О2 - 30 минут өңдеу;
ағынды сумен -30 минут; ДН2О- 2-3 рет жуу.
Тұқымның өну белсенділігін анықтау үшін тұқымдар Петри табақшаларында
өсірілді. Тұқымдарды өндіру температурасы 20-220С қараңғы термостатта 3-5
күн бойы жүргізілді. Тұқымдар өнгеннен кейін, Петри табақшасын
температурасы 23-250С жарық бөлмеге ауыстырылды.
Зерттеу жұмысында бақылау варианты ретінде 0,1 µM CaSO4 ерітіндісі
алынды. Барлық тәжірибелер 3 рет қайталанды.
Жаздық бидай Жеңіс сортының тұзға төзімділігін анықтау мақсатында
0,6%; 1,0% және 1,2 % NaCl ерітінділері қолданылды. Ал бидайдың
құрғақшылыққа төзімділігін анықтау мақсатында 5 %, 10 %, 20% ПЭГ (6000)
ерітінділері қолданылды.
Кесте 4 – Бидайдың тұзды ортадағы төзімділігіне өсу регуляторлардың
тигізетін әсерін анықтау мақсатында дайындалған ерітінділер
Вариант NaCl
қосылмаған 0,6 % 1,0 % 1,2%
бақылау 0,1 µM CaSO4 1 2 3 4
Т-10 0,001% 5 6 7 8
0,0001% 9 10 11 12
0,00001% 13 14 15 16
Т-10' 0,001% 17 18 19 20
0,0001% 21 22 23 24
0,00001% 25 26 27 28
Т-10" 0,001% 29 30 31 32
0,0001% 33 34 35 36
0,00001% 34 38 39 40
4-ші кестеде көрсетілгендей, құрғақшылық және тұзды ортада бидайдың
өніп-өсу қарқынына және пигемнттердің синтезделу белсенділігіне өсу
регуляторлардың (Т-10, Т-10', Т-10") тигізетін әсерін анықтау мақсатында
өсу регуляторлар мен тұз қосылған ерітінділер комбинациялары дайындалды
(кесте 4, 5).
Кесте 5 – Бидайдың құрғақшылыққа төзімділік қасиетіне өсу
регуляторлардың тигізетін әсерін анықтау мақсатында дайындалған ерітінділер
Вариант ПЭГ
қосылмаған 5 % 10 % 20%
бақылау 0,1 µM CaSO4 1 2 3 4
Т-10 0,001% 5 6 7 8
0,0001% 9 10 11 12
0,00001% 13 14 15 16
Т-10' 0,001% 17 18 19 20
0,0001% 21 22 23 24
0,00001% 25 26 27 28
Т-10" 0,001% 29 30 31 32
0,0001% 33 34 35 36
0,00001% 34 38 39 40
5-ші кестеде көрсетілгендей, бидайдың өсу қарқынын күнделікті бақылып,
күтіп баптау жүмыстары жүргізілді. Өсірудің 12-ші тәулігінде бидай
өскіндерінің өсу параметрлері (бидайдың тамыры мен жер үсті мүшелерінің
ұзарып өсуі, см; ылғал және құрғақ биомассаларының жинақталуы, мг) алынды.
Сонымен қатар, 12-күндік өскіндердің жер үсті мүшелерінде
пигменттердің жинақталу мөлшері анықталды. Пигменттердің мөлшері сандық
әдіспен анықталды. Жұмысқа SPEKTROPHOTOMETR PD-303UV қолданылды.
Пигменттердің концентрациясы Хольм-Веттштейн теңдеулері бойынша есептелді.
100% ацетон ерітіндісі үшін(1,2,3,4):
Схл.а =9,784 D662 - 0,0990D644 ; (1)
Cхл.b =21,426 D644 -4,650 D662 ; (2)
Cхл.а+хл.b=5,134 D662+20,436 D644; (3)
Скар.=4,695D440-0,268 Cхл.а+хл.b . (4)
Бидайдың жер үсті мүшелеріндегі клеткалардың мембраналық өткізгіштігін
анықтау үшін кондуктометр қолданылды.
Бидай өскіндерінің жер үсті мүшесін 10 мл-лік термотұрақты, желім
пробиркаларға салып, үстіне 10 мл бидистилденген су құйылды. Зерттеу заты
салынған пробиркалар алты сағатқа бөлме температурасына (20-25ºC)
қалдырылды. Алты сағаттан кейін электролиттердің шығымы (шығуы) анықталды.
Осыдан кейін пробиркалар он екі сағатқа температурасы -80ºC тоңазытқышқа
қалдырылды. Өңдеу уақыты өткеннен кейін пробиркаларды ішіндегі мұз
ерігенше, әрі ерітінді бөлме температурасымен тұрақталғанша бөлме
температурасында қалдырылды. Тиісті уақыт өткеннен кейін электролиттердің
шығымы анықталды [24].
2.2.1 Центрифугалау әдісі
Центрифугалау әдісі әртүрлі меншікті салмақтағы бөлшектерден тұратын
сұйық ортада қоспаларды бөлу үшін қолданылады. Центрифугалау сүзуді
алмастыратын әдіс. Центрифугалау әдісі фильтр сүзгішті бітетін ұсақ
дисперсиялық заттарды бөлу үшін және фильтр сүзгіште заттардың
адсорбциялануын болдырмау үшін ерекше қолданылатын, маңызды әдістердің
бірі.
Центрифугалық әдіс биологиялық зерттеулерде үлкен маңыз атқарады,
әсіресе, клетка бөлімдерін және цитоплазма органоидтарын жеке фракциялауда:
ядролық, пластидті, митохондриялық, рибосомалық және т.б. фракцияларды
бөлуде.
Бұл әдістің негізінде жоғарғы меншікті салмақтағы ірі бөлшектерді
төменгі жылдамдықпен бөліп, ары қарай жылдамдықтың өсуіне байланысты кіші
бөлшектерді біртіндеп бөлу әдісі жатыр. Тұнбаға түсу жылдамдығы клетка
бөлшектерінің қасиетіне және сұйық фазаның қасиетіне тікелей байланысты.
Клетка компоненттерін іріктеп, тұнбаға түсіруде центрифуга жылдамдығын
анықтаумен қатар, бөлу ортасын анықтау өте қажет. Соңғы кездерде таза
клеткалық фракцияларды алуда градиент тығыздығында центрифугалау кеңінен
қолданылып ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
AЛМAТЫ ТEXНOЛOГИЯЛЫҚ УНИВEPCИТEТI
Тасыбеков Даулет Нуртуганович
Астық дақылдарының құрғақшылыққа төзімділігіне жауапты ферменттерді зерттеу
ДИПЛOМДЫҚ ЖҰМЫC
5В070100 – Биoтexнoлoгия мaмaндығы
Aлмaты, 2018 ж.
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Алматы Технологиялық Университеті
Факультет Тағам өндірісі
Кафедра Тағамдық биотехнология
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Астық дақылдарының құрғақшылыққа төзімділігіне жауапты ферменттерді зерттеу
Орындаушы:
5В070100 – Биотехнология мамандығының 4 курс студенті
Тасыбеков Д.Н. ________________ _____ ______________________________ 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___________________________________ ________________________________
____
(фaмилияcы, aты, әкeciнiң aты)
ДЖ тaқыpыбы
___________________________________ ________________________________
___________________________________ ______________________
AТУ № ______________ ____ _____________________________ бұйpығымeн
бeкiтiлдi
Aяқтaлғaн ДЖ-ты тaпcыpу уaқыты
___________________________________ ___________________________________ ______
_______
ДЖ-қa бacтaпқы мәлiмeттep
___________________________________ _________________
___________________________________ _______________________________
Cұpaқтap тiзiмi нeмece ДЖ-тың қыcқaшa мaзмұны:
a)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
б)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
в)
___________________________________ ___________________________________ ______
_____
Гpaфикaлық мaтepиaл тiзiмi (мiндeттi түpдeгi cызбaлapды нaқты
көpceтумeн)___________________________________ _____________________
Ұcынылaтын әдeбиeт ___________________________________ __________
___________________________________ __________________________________
Тиeciлi жұмыc бөлiмдepi көpceтiлгeн кoнcультaциялap
Тapaу Кеңесші, кaфeдpa
Тaпcыpмaны тaпcыpу күнi _________________________________ 2018 ж.
Кaфeдpa мeңгepушici __________________________________ _________
ДЖ жeтeкшici __________________________________ _____________
Тaпcыpмaны opындaуғa
қaбылдaғaн cтудeнт __________________________________ ______
Күні ________________ 2018 ж Қорғау күні ___________ 2018 ж
Фaкультeт _________________________ МАК хаттама № _______________
Кaфeдpa ___________________________ 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: Клеточная селекция на засухоустойчивость
Дипломная работа состоит из 60 страниц, 18 рисунка, 6 таблиц, 25
источников использованной литературы
Ключевые слова: пшеница, технология, ферменты, субстрат, засуха,
полиэтиленгликоль, хлористый натрий, селекция, питательная среда, каллус,
регенерант, клеточная культура
Объект исследования: пшеница сорта Женис
Предмет исследования: клеточная селекция на засухоустойчивость
Цель дипломной работы: изучение ферментных систем пшеницы, отвечающие
за засухоустойчивость; изучение факторов влияющих на урожайность пшеницы;
изучение ферментов, отвечающих на реакцию засухи
Задачи дипломной работы: определить клеточной селекции концентрацию
полиэтиленгликоля отобрать устойчивые клеточные линии пшеницы
Методы исследования: культура клеток растений биохимический
Полученные результаты и их новизна: определены активности ферментов в
ответ на условия засухи у растений пшеницы сорта Женис
Область применения: селекция, биотехнология
МАЗМҰНЫ
НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР 7
АНЫҚТАМАЛАР 8
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР 9
КІРІСПЕ 10
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 12
1.1 Қазақстандағы бидай егіншілігінің жағдайы 12
1.2 Құрғақшылық және оның өсімдіктерге тигізетін әсері 14
1.3 Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін анықтау және арттыру 16
әдістері
1.4 Ферменттердің ашылуы және химиялық табиғаты 17
1.5 Фузикокциндердің ашылуы мен химиялык кұрылысы 18
1.6 Өсімдік клеткаларындағы гормоналды сигналды трансдукциясынын іске 20
асырылуы
2 ЗЕРТТЕУДІҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ 23
2.1 Зерттеу материалдары мен нысандары 23
2.2 Зерттеу әдістері 23
2.2.1Центрифугалау әдісі 25
2.2.2Белок мөлшерін анықтау. Лоури әдісі 27
2.2.3Спектрофотометрия 28
2.3 Ферменттерді бөліп алу және тазарту 30
2.4 Ферменттің белсенділігін өлшеу 31
2.5 Өсімдіктердің катионмен белсендірілген АТФ-азалары 32
2.6 Цитокинин медиторын тазарту және оның бидай тамыры өскіндерінің 33
плазмалық мембранасының Н+ АТФ - азасына әсерін зерттеу
2.7 Цитокининді байланыстырушы белоктар және цитокинин медиаторы 34
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛДАУ 36
3.1 Бидай Жеңіс сортының тұзды ортаға төзімділік қасиетіне құрамында36
күкірті бар өсуді реттегіш синтетикалық регуляторлардың (Т-10,
Т-10', Т-10") тигізетін әсері
3.2 Бидайдың құрғақшылыққа төзімділік белгілерін супероксиддисмутаза 52
ферментінің белсінділігі бойынша бағалау
3.3 Құрғақшылық жағдайында бидай Жеңіс сортының жер үсті 52
мүшелеріндегі пигменттердің синтезделу қарқынына Т-10, Т-10',
Т-10'' тигізетін әсері
3.4 Құрғақшылықтың әсерінен бидай Жеңіс сортының жер үсті 56
мүшелерінің клеткалық мембраналардың өткізгіштік қасиетіне Т-10,
Т-10', Т-10'' тигізетін әсері
ҚОРЫТЫНДЫ 58
ПайдаланЫЛған әдебиеттер ТІЗІМІ 59
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
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
МEМCТ 2.11-68 Кoнcтpуктopлық құжaттapдың бipыңғaй жүйeci. Нopмa
бaқылaу.
МEМCТ 6.38-90 Құжaттaмaның cәйкecтeндipiлгeн жүйeci. Ұйымдық-
өнiмдiлiк құжaтнaмaның жүйeci. Құжaттapды peciмдeу тaлaптapы.
МEМCТ 7.1-2003. Библиoгpaфиялық жaзбa. Библиoгpaфиялық cипaттaмa.
Жaлпы құpacтыpу тaлaптapы мeн epeжeлepi.
МEМCТ 21507-81. Өciмдiк қopғaу. Aнықтaулap мeн тepминдep;
МEМCТ 7.32-2001 Ғылыми-зepттeу жұмыcының eceбi. Құpылымы жәнe pәciмдeу
тәpтiбi.
МEМCТ 12038 - 84 Зepтxaнaлық өнгiштiк пeн өну энepгияcы.
МEМCТ 12042 - 80 Aуыл шapуaшылығы дaқылдapының тұқымдapы. 1000 дән
мaccacын aнықтaу әдicтepi.
МEМCТ 12047 - 85 Тұқымды ceбу caпacы.
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:
1. Кaллуc – ұлпa, өciмдiк клeткaлapының peтciз бөлiнуiнiң нәтижeciндe
пaйдa бoлaды.
2. Кapиoтип – opгaнизiмдeгi xpoмocoмaлapынa тән бeлгiлepiнiң жиынтығы, oл
xpoмacoмaлap caны, пiшiнi, мөлшepi, өлшeмi, мopфoлoгиялық
epeкшeлiгiмeн epeкшeлeнeдi.
3. Клeткa циклi – клeткaның бip бөлiнуiнeн eкiншi peт бөлiнуiнe дeйiнгi
клeткaдa жүpeтiн тipшiлiк пpoцecтepiнiң жүйeci, oл митoздaн (миoздaн)
жәнe интepфaзaдaн тұpaды.
4. Клeткaлap пoпуляцияcы – жacaнды қopeктiк opтaдa өcipiлгeн клeткaлapдың
жиынтығы.
5. Клeткaлapды мұздaтып caқтaу - мұздaтып aлып өтe төмeнгi -196 C
тeмпepaтуpaдa caқтaу.
6. Клeткa гeнepaцияcының мepзiмi – клeткaның кeзeктi eкi бөлiну
apacындaғы мepзiм.
7. Клoн - қopeктiк opтaдa жaлғыз бip клeткaдaн көбeйгeн клeткaлap.
8. Клoндaу - құpaмындa тpaнcфopмaция жoлымeн eнгiзiлгeн ДНК-ы мoлeкулacы
бap, бaктepиялық клeткaлapды қopeктiк aгapғa ceуiп, ДНК мoлeкулa
қocпacын бөлу. Бip бaктepиялық кoлoнияны бip клeткaның ұpпaғы дeп
түciну кepeк, oның бapлық клeткaлapы құpaмындa бip тиiптiк
peкoмбинaнттық ДНК мoлeкулacы бap.
9. Кoмпeнтeнция – клeткaлapдың, ұлпaлapдың, мүшeлepдiң, opгaнизiмнiң
индуктopлық әcepдi қaбылдaп aлуғa қaбiлeттiлiгi жәнe әcep eткeн
фaктopғa жaуaп peтiндe өзiнiң дaму бaғытын өзгepтуi.
10. Кoмплeмeнтapлық ДНК - фepмeнттep қaтыcуымeн жacaнды жoлмeн
cинтeздeлгeн и PНК-ның көшipмeci. (кДНК)
11. Гeнeтикaлық кoмплeмeнтaция - будaн клeткaлap iшiндeгi әpeкeттecу
нeгiзiндe, aқaуы бap гeндepдiң функцияcын өз қaлпынa кeлтipуi
12. Фермент – барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар.
13. Биохимия – тіршіліктің химиялық негізгі ілімі.
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
ҚP – Қaзaқcтaн Pecпубликacы
ТМД – тәуeлciз мeмлeкeттep дocтығы
IТТБ - iшeк тaяқшaлap тoбының бaктepиялapы
ББЗ – биoлoгиялық бeлceндi зaттap
МECТ – мeмлeкeттiк cтaндapт
ПЭГ – пoлиэтилeн гликoль
CТ – cтaндapт
pН- aктивтi қышқылдық
0Т – Тepнep гpaдуcы
0C – Цeльций гpaдуcы
Ca- кaльций
P - фocфop
Na - нaтpий
C дәpумeнi – acкopбин қышқылы
A дәpумeнi – peтинoл
В1 - тиaмин
В2 - pибoфлaвин
В6 - пиpидoкcин
В12- циaнкoбaлaмин
кг – килoгpaмм
кгм3 – килoгpaмммeтp куб
л-литp
г-гpaмм
гмл – гpaмммилилитp
мгмл- милигpaмммилилитp
мгг – милигpaммгpaмм
мгкг – милигpaммкилoгpaмм
%- пaйыз
№ - нoмep
мин – минут
ceк – ceкунд
t- тeмпepaтуpa
КIРIСПЕ
Соңғы жылдары Халықаралық тамақ және ауыл шаруашылық Ұйымы (FAO)
жасаған сараптамалары бойынша дүние жүзінде халықтың 25% тамақтың
жетіспеуінен аштыққа шалдыққанын, сонымен қатар олардың көбі дамушы елдер
үлесіне тиетіндігін мәлімдеген. Осыған орай дәстүрлі ауыл шаруашылық
әдістерін қолданып тамаққа деген сұранысты толық қанағаттандыру бірқатар
қиындықтар тудыруда [1].
Бүгінгі күннің өзінде өркениеті елдер мен дамымаған елдер арасында
адамзатты белокпен қамтамасыз ету мәселесі бойынша өзара үлкен алшақтық
жатыр. FAO деректерінде ХХ-ХХI жүз жылдықтар шеңберінде адамзаттың жылдық
белок тұтынуы дәнді дақылдардың, солардың ішінде – бидай есебінен болады
делінген [2].
Әлемде бидайдың егістік көлемі 215 млн. құрайды. Егістік көлемінің ең
ірі үлесі (20 млн.га) Үндістан, Қытай, Ресей және АҚШ тың иелігінде. Осы
елдерден кейін Қазақстан, Австралия, Канада, Пәкістан мен Турция
мемлекеттері орын алады. Қазақстан 5-ші орынға ие [2].
Дүние жүзілік бидай өндірісі шамамен 600 млн.тонн құрайды. Тұрақты
жоғары өнімді Солтүстік Америка, Европа елдері және Австралия алады. Бұл
мемлекеттер әлемдік нарықтағы сұранысты қамтамасыздандырушы негізгі
экспортерлар болып табылады. ТМД елдерінен Ресей, Украина және Қазақстан
мемлекеттері де жоғары сапалы бидай өнімдеріне ие бірақ бидай өнімділігі
мен дән сапасы жағынан тұрақсыз болғандықтан, олар әлемдік нарықтағы
элитаға кірмейді. Әлемдегі бидай өндірісі жағынан Қазақстан 11-ші орында,
сондай-ақ, дүние жүзіндегі бидайды экспорттаушы ірі 10 елдің қатарына
кіреді [2].
Климаттық жағдайына қарай Қазақстан Канада мен АҚШ –тың ең жақсы бидай
сорттарынан қалыспайтын жоғары сапалы бидай өсіруге мүмкіндігі бар.
Қазақстандағы астық өндірісі экономиканың аграрлық сектордың жетекші саласы
болып табылады. Бидайды Қазақстанның Маңғыстау мен Атырау облыстарынан
басқа барлық жерлерінде өсіреді. Олардың ішінде барлық егістіктердің 80%
Қостанай, Ақмола, Солтүстік - Қазақстан облыстарында шоғырланған.
Егістіктің 3-5% Ақтөбе, Шығыс-Қазақстан, Қарағанды, Павлодар облыстарының
үлесіне тиеді [1, 2].
Бидай өндірісі соңғы 3 жыл аралығында тұрақты 10-12 млн. тоннаны
құрады. Бұл Республикамыздың ішкі сұранысын толық қанағаттандырып, сондай-
ақ, жыл сайын 3-5 млн. тоннаны экспорттайды [3].
Соңғы жылдары Қазақстандағы төменгі сапалы астық мөлшерінің жоғарылауы
байқалады. Оның басты себептеріне дәнді дақылдардың өсіру технологияларын
дұрыс сақтамауы, ауыспалы егістіктің бұзылуы, қараусыз қалған егістік
жерлерде қауіпті зиянкестердің көбеюі және карантинді арам шөптердің
таралуы болып табылады.
Сондай-ақ, республикамыздың бүгінгі таңдағы экологиялық, яғни қолайсыз
климаттық жағдайларының күннен күнге өршуі де астық сапасына теріс әсерін
тигізуде. Осыған байланысты ғалымдар мен мамандардың алдында ауылшаруашылық
дақылдардың (бидайдың) қолайсыз факторларға толерантты түрлерін іздестіру;
биологиялық төзімді түрлерінің физио- логиялық, генетикалық және
эпигенетикалық қасиеттерін терең зерттеу; молекулярлық және гендік
инженерия жетістіктерін қолданып, белгілі бір факторға төзімді бидайдың
жаңа сорттарын алу міндеттері қойылған [3].
2009-2011 жылдарға арналған Еліміздің азық-түлік қауіпсіздігін одан
ары нығайту үшін ауыл шаруашылық дақылдарының жаңа жоғары өнімді сорттарын
шығаруға молекулярлық-генетикалық және биоинженерлік әдістерді селекциялық
тәжірибеге әзірлеу және енгізу ғылыми-техникалық бағдарламасы жасалып,
бүгінгі күні осы бағытта Республикамыздың бірқатар ғылыми орталықтарында
зерттеу жұмыстары қарқынды жүруде [4].
Қорыта айтқанда Республикамыздың экологиялық, яғни қолайсыз климаттық
жағдайларының (қуаңшылық, құрғақшылық, нөсер жауын, жел, боран т.б.) күннен
күнге өршуіне байланысты ғалымдардың, ауылшаруашылық мамандар мен
өндірушілердің алдында ауылшаруашылық дақылдардың (бидайдың) қолайсыз
факторларға төзімділігін арттыру және жоғары сапалы өнім алу өзекті
мәселеге айналған.
Ал бұл мақсатқа жету үшін төмендегі міндеттер орындалуы тиіс:
- Бидайдың өңімділігіне әсер ететін факторларды зерттеу;
- Құрғақшылық реакцияларға бидайдың жауапты ферменттерін зерттеу.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1. Қазақстандағы бидай егіншілігінің жағдайы
Әлемде бидайдың егіс көлемі 215 млн.га құрайды. Соңғы жылдары егістік
көлемінің ауытқулары байқалмайды, бұл нарықтағы өндірушілер құрылым-дарының
тұрақтылығын көрсетеді [3, 4].
Егістік көлемінің ең ірі үлесі Үндістан, Қытай, Ресей және АҚШ тың
иелігінде. Бұл мемлекеттер 20 млн. га жуық аудандарға ие. Осы елдерден
кейін Қазақстан және Австралия мемлекеттері егістік көлемі жағынан екі есе
артта қалады, ал соңғылардан кейін Канада, Пәкістан мен Турция мемлекеттері
орын алады (кесте 1) [3].
Кесте 1 – Дүние жүзіндегі егістік алқаптар. Қазақстан 5-ші орынға ие
Мың.га 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
Барлығы 216 807 219 685 219 650 214208
Үндістан 26 595 26 383 26 484 28 035
Қытай 21 626 22 792 23 613 23 721
Ресей 22 920 24 683 23 049 23 501
АҚШ 20 234 20 283 18 940 20 640
Қазақстан 11 785 11 813 11 861 12 683
Австралия 13 399 12 456 11 798 12 345
Канада 9 389 9 404 9 682 8 63
Дүние жүзілік бидай өндірісі шамамен 600 млн.тоннаны құрайды. Ең көп
өнімді Қытай мен Индия мемлекеттері жинайды. Бұл мемлекеттерде барлық
өнімнің 30% тиеді. Алайда барлық өнім мөлшері тек өз мемелекеттеріне ғана
жұмсалады, олар әлемдік нарыққа қатыспайды [4].
Тұрақты жоғары өнімді Солтүстік Америка, Европа елдері және Австралия
алады. Бұл мемлекеттер әлемдік нарықтағы сұранысты қамтамасыздандырушы
негізгі мемлекеттер болып табылады. ТМД елдерінен Ресей, Украина және
Қазақстан мемлекеттері де жоғары сапалы бидай өнімдеріне ие болғанымен,
олар әлемдік нарықтағы элитаға кірмейді. Оның себебі бұл мемелекеттерде
бидай өнімділігі тұрақсыз болғандықтан, олар әр түрлі жылдары нетто-
экспортерлар немесе нетто-импортерлар болып табылады, бұл белгілі бір
жылдағы жиналған өнім мөлшерінен тәуелді (кесте 2) [5].
Кесте 2 – Әлемдегі бидай өндірісі. Қазақстан 11-ші орында
Млн. тонна 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
Барлығы 632,5 626,8 605,1 605,9
Қытай 92,0 97,4 108,5 109,3
Үндістан 72,2 68,6 69,4 75,8
АҚШ 58,7 57,3 49,5 55,8
Ресей 45,4 47,7 45,0 49,4
Франция 39,7 36,9 35,4 32,8
Пәкістан 19,5 21,6 21,3 23,3
Германия 25,4 23,7 22,4 20,8
Канада 24,8 25,7 25,3 20,1
Туркия 21,0 21,5 20,0 17,2
Аргентина 16,1 12,7 14,7 16,5
Қазақстан 9,9 11,2 13,5 16,5
Украина 17,5 18,7 13,9 13,9
Австралия 16,3 20,2 9,2 10,6
2-ші кестеде көрсетілгендей, соңғы жылдары бидайдың жоғары өнімі
жиналуына байланысты ресурстардың мөлшері сұранысқа қарағанда едәуір жоғары
болып отыр. Бұл жылдың соңында қор ретінде жиналатын бидай көлемін
ұлғайтады [6].
Соңғы жылда жүргізілген екі маркетингтің (1 шілде - 30 маусым)
нәтижесінде қорға жиналған астық көлемі 54 млн.т.(20-28% ресерстарсұраныс)
құрады [7].
Кесте 3 – Европа Мемлекеттеріндегі бидай өнімділігі, Қытай – лидер
Центнерга 2014 ж. 2015 ж. 2016 ж. 2017 ж.
әлсіз жұмсақ сорттар
Батыс Европа елдері 59,5 55,9 55,9 54,3
Қытай 42,5 42,8 45,9 46,1
Ресей 19,8 19,3 19,5 21,0
Украина 31,7 28,5 25,3 23,4
Қатты сорттар
АҚШ 29,0 28,2 26,1 27,0
Канада 26,4 27,4 26,1 23,2
Австралия 16,3 20,2 9,2 10,6
Қазақстан 8,4 9,5 11,3 13,0
3-ші кестеде көрсетілгендей, бидайдың әр түрлі сорттарының өнімділігі
өзара ерекшеленетіндігіне аса мән беру керек. Мәселен, бидайдың қатты
сорттарына қарағанда әлсіз жұмсақ сорттарының өнімділігі жоғары болады.
Алайда әлсіз жұмсақ сорттарының дән құрамында клейковина мөлшері аз
болатындықтан, оның азық-түлік сапасы төмен болады [8].
Қатты бидайдың сорттарының өнімділігі төмен болғанымен, дән
құрамындағы клейковина мөлшері жоғары болады. Осы қасиетіне байланысты
оларды әр түрлі ұн құрамын жақсартқыштар ретінде қолданады. Сонымен
қатар, дән құрамында клейковина мөлшері жоғары бидай сорттары белгілі бір
климаттық зоналарда (вегетативтік өсу кезеңіне әсер ететін орташа
температура, жауын-шашын мөлшері) өсіріледі.
Әлемде бидайдың қатты сорттары АҚШ-тың солтүстік штатында, Канадада,
Австралияда, Ресейдің Оңтүстік Сібірде және Қазақстанның солтүстік
өңірлерінде өсіріледі. Әлемнің қалған региондарында бидайдың жұмсақ
сорттары өсіріледі (кесте 3) [9].
2. Құрғақшылық және оның өсімдіктерге тигізетін әсері
Құрғақшылық – көбінесе ауа температурасының көтеріліп, жауын шашынның
өте аз болуынан ауа райының ұзақ (бірнеше күн, бірнеше ай, жалдар бойы)
құрғап кетуісалдарынан топырақта, ауада ылғалдылықтың жойылуы. Көпшілік
жағдайда аңызақ жел мен мұнар қуаңшылықтың жағымсыз әсерін күшейте түседі.
Құрғақшылық өсімдікке бір уақытта екі жақты әсерін тигізеді, яғни
сусыздандырып құрғатады [10].
Бидай – мезофиттер, солардың ішінде эфемерлер тәрізді өсімдіктердің
қатарына жатады. Олардың даму циклі қысқа болады [11].
Құрғақшылыққа төзімділік қасиеті - өсімдіктердің қоршаған ортаның
температурасына және тікелей күн сәулесіне төзімділігімен сипатталады.
Өсімдіктердің тікелей күн сәулесінен қорғану олардың әр түрлі
бейімделушілік қасиеттерімен (жапырақтардың вертикалды орналасуы, түкшелер,
жапырақ тақталарының кішіреюі, хлоропласттардың фототакисы т.б.)
сипатталады [12].
Қуаңшылықтың әсерінен, ең алдымен өсімдіктегі су алмасу процестері
бұзылып, судың жалпы мөлшері азаяды да оның мүшелерде қалыпты таралуы
өзгереді [13].
Өсімдік құрамындағы су түрлерінің ішінде гомеостаздық (өсімдіктің
гомеостазын ұстап тұратын) су ерекше орын алады. Бидай өсімдігінде
гомеостаздық су шамамен 35-50 құрайды. Су мөлшері бұл деңгейден төмен болса
өсімдік тіршілігі жойылады [14].
Құрғақшылықтың әсерінен бірқатар гидролиздік ферменттердің ырықтығын
жоғарылатады. Солардың ішінде рибонуклеаза ферментінің белсенділігі күрт
жоғарылайды. Өсімдік сусыздандырылғанда рибонуклеазалар белсенділігі
жоғарылап ақпараттық РНҚ-ның деполимеризациясына әсер етеді. Сондай-ақ,
клетка ішіндегі рибонуклеазалардың белсенділігінің таралуы әр түрлі
дәрежеде болады, яғни цитоплазмалық фракцияларда өзіндік рибонуклеазалардан
басқа субклеткалық құрылымдардың изоферменттері пайда болады. Бидай
жапырақтарының сусыздануында рибонуклеазалық ырықтықтың өсуімен бірге
цитоплазмалық рибонуклеазалардың дисоциация-лануы жүзеге асады. Соңғылары
диссоциацияланбаған рибонуклеазаларға қарағанда әлде қайда ырықты болады
[15].
Қызып кетуге қарсы белсенді қорғаныстық – бейімделушілік реакциялардың
ішінде глютаминсинтетазаның беленділігінің жоғарылауы жатады.
Глютаминсинтетаза глютамин түзіп амиакты зарарсыздандырады.
Шамалы сола бастаған бидай жапырағында белок мөлшері және пероксидаза
ферментінің ырықтығы төмендейді. Сонымен қатар,сусыздану әсерінен
пероксидаза, малатдегидрогеназа және сукцинатдегидрогеназа ферменттерінің
изоэнзимдік құрамында да өзгерістер байқалады [16].
Су тапшылығының әсері өсімдіктегі азотты қосындыларының алмасуына да
қолайсыз өзгерістер туғызады. Белоктардың синтезделуі нашарлап,
гидролизденуі күшейгендіктен қарапайым қосындылардың – амин қышқылдар мен
амидтердің мөлшері көбейеді [17-18].
Сонымен қатар, өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігіне
мембраналардың құрылымы мен құрылуы маңызды роль атқарады.
Протоплазманың өткізгіштігі құрғақшылыққа төзімділікті көрсететін
негізгі көрсеткіш болып табылады. Электролиттердің сыртқы ортаға шығуы
клетка құрылымдарының бұзылу дәрежесіне қарай протоплазманың
өткізгіштігінен тәуелді болады. Протоплазманың өткізгіштігі төмен болуы
клеткалардың жоғары белсенділігін, клетка мембраналардың тұрақтылығын
көрсетеді. Бұл қасиет өсімдіктердің ыстыққа және қуаңшылыққа төзімділігін
қамтамасыздандырады [19].
Құрғақшылыққа анағұрлым төзімді (шынықтырылған) өсімдіктердің
митохондриялар мен хлоропласттардың мембраналардың жоғары температураға
төзімділігі анағұрлым жоғары болады.
Құрғақшылыққа төзімді өсімдіктердің клеткалар құрамындағы заттардың
химиялық-коллоидты қасиеттері (каллоидтардың гидрофильдігі, тұтқырлығы,
протоплазманың серпінділігі) маңызды роль атқарады. Протоплазманың
серпінділігі өсімдіктердің суға төзімділігінде маңызы зор, ал
протоплазманың тұтқырлығы өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігімен
байланысты болады. Екі валентті катиондар арқылы протоплазманың тұтқырлығын
жоғарылату өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігі арттырады, ал органикалық
тұздардың әсері өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігін төмендетеді [20].
Құрғақшылық өсімдіктің генеративті мүшелерінің өсуіне теріс ықпал
етеді. Құрғақшылық әсерінен мейоз процесі бұзылып, оның салдарынан
археспорияларда қалыпты тетрадың орнына монадалар, диадалар мен полиадалар
түзіледі. Көмірсу – каллоза қоректік функциядан басқа өзінің жоғары
гидрофильдің қасиетіне қарай қорғаныштық қызметін атқарады.
Құрғақшылық кезінде мезофитті өсімдіктердің суға деген сұранысы
жоғарылап, протоплазманың тұтқырлығы мен серпінділігі төменедейді.
Сонымен қатар, өсімдікте табиғаты фенолды және терпеноидты өсуді
тежегіш заттардың жинақталуына және фитогормондар мөлшерінің азаюына
байланысты өсімдіктердің өсу қарқыны күрт тежеледі [21].
1.3 Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін анықтау және арттыру әдістері
Құрғақшылықтың өсімдікке тигізетін күрделі әсеріне (сусыздану мен
қызып кету) байланысты бір мезгілде өсімдіктерді ысттыққа және
құрғақшылыққа төзімділігін анықтау қажет.
Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін алдын-ала болжаудың, немесе
анықтаудың тікелей және жанама әдістері бар[15].
Табиғи жағдайда атмосфера мен топырақ қуаңшылығы жыл сайын бола
бермейтін құбылыс. Сондықтан қуаңшылықты қолдан жасау үшін құрғатқыш
шатырлар қолданылады. Оның айналасынан тереңдігі 80 см,ені 50-60 см ор
қазылып,төбесі су өткізбейтін материалмен жауын-шашын болардан бұрын
жабылады да, басқа уақытта ашық қалдырылады. Осындай жан-жағынан ылғал
түспейтін шатырдың ішіне зерттелетін өсімдіктер егіліп, тиісті
(физиологиялық) бақылаулар жүргізіліп, түсімі есептелініп, қалыпты жағдайда
өсірілген өсімдіктермен салыстырылады. Алынған салыстырмалы нәтижелер
арқылы зерттелген өсімдік сорттарының қуаңшылыққа төзімділігі туралы тиісті
қорытынды жасалады [16].
Осы әдіске жақын "солдыру" әдісінде зерттелетін өсімдіктер топырақ
салған ыдыста өсіріліп, әлсін-әлсін жасанды қуаңшылық жағдай туғызылады.
Соңғы кездерде өсімдіктердің қуаңшылыққа және ыстыққа төзімділігі
тікелей талдау – протоплазманың тұтқырлығы, синтездік қабілеттілігі,
гидрофильділігі, белоктардың коагуляциялануы, т.б. көрсеткіштер арқылы
анықтау әдістері енгізілді [14].
Өсімдіктердегі корреляциялық байланыстарды анықтауға негізделген
жанама әдістер өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін анықтауда толық
сипаттама бермейді. Дала жағдайында орындалатын тұра зерттеу әдістері
өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін айқындау (Мацков әдісі мен
протоплазма белоктарының коагуляциясы) мен салыстырмалы солу әдістерін
қолдануды талап етеді[24].
Зертханалық әдістер өсімдіктердің белгілі бір даму фазаларындағы
құрғақшылық пен ыстыққа төзімділік қасиетттеріне сипаттама береді. Ал
өсімдіктердің құрғақшылық пен ыстыққа төзімділік қасиетттеріне толық
сипаттамаларды олардың онтогенездегі даму фазалары бойынша зерттеу арқылы
жүзеге асырады. Өсімдіктердің сусыздануға төзімділігін зерттеуге -
эксикаторлық әдіс, құрғақшылыққа төзімділігін анықтауға – Мацков және
белоктардың коагуляциясын анықтау әдісі, тұқымдардың сору күшін анықтауға –
осмостық ырықты заттарды қолдану арқылы жүргізіледі, синтетикалық
қабілеттілігін анықтау үшін – крахмалды және белокты үлгілер алу әдісін
қоладанады [25].
Зертханалық әдістерден басқа зертханалық –талдау әдістері қолданылады.
Олар құрғақшылық пен ыстыққа төзімділікті түсіндіретін кейбір себептерін
айқындауға мүмкіндік береді. Оларға су мөлшерін анықтау, су диффицитін
анықтау, суды ұстау қабілетін анықтау, цитоплазманың тұтқырлығы мен
серпінділігін айқындау әдістері жатады [24].
Онтогенез әр сатыларында өсімдіктің ыстыққа және құрғақшылыққа
төзімділігін анықтау әдістер бірқатар кемшілігі бар, яғни зерттеуге толық
өсімдік емес тек оның жапырақтары ғана қолданылады. Бұл әдіске қарағанда
зерттеуге жаңадан өскен жас өсімдікті (өнген тұқымдар, тұқымдар, зерновки)
қолданудың бірқатар артықшылығы бар.
Құрғақшылық пен ыстыққа төзімділікті анықтауда тамыр қынабындағы
статолитті крахмалдың гидролизін зерттеу әдісін де қолдануға болады.
Өсімдіктердің қуаңшылыққа төзімділігін арттыру мақсатында шынықтыру,
әртүрлі тұздар ерітіндісімен өне бастаған тұқымды өңдеу әдістері
қолданылады [22].
1.4 Ферменттердің ашылуы және химиялық табиғаты
Фермент дегеніміз – белоктық зат, ол организмдегі түрлі химиялық
реакциаларды тездетуші. Химиялық реакциялардың жүрісін тездетушілерді
катализаторлар деп атайтыны белгілі. Осыған сәйкес ферментерді биологиялық
катализаторлар деп те атайды, өйткені, олар тірі материяда әрекет жасайды.
Фермент деген терминмен қатар әдебиетте энзим деген сөз де қолданылады.
Ферменттерді және олар катализдейтін реакцияларды зерттейтін биохимия
бөлімі энзимология деп аталады. Ферменттер жөніндегі ілім қалай дамыды?
Фермент катысатын процестермен адам өте ерте кездерден бері-ақ таныс
болатын. Тіпті ерте заманның өзінде-ақ кантты заттарды ашыту жолымен
спирттік ішімдіктер алғаны белгілі. Фермснттер қатысатын процестерді ғылыми
тұрғыдан зерттеу XVII ғасырдың орта кезінен басталады. Осы кезде Гельмонт
сұйық заттардың ашуы ерекше қоздырушылар көмегімен журетінін анықтаған.
Осыдан кейін Лавуазье ашу кезінде қант түгелдей көмір қышқыл газға және
спиртке айналатынын анықтады [24-25].
XIX ғасырдың ортасында кейбір фермент препараттары (уыттан - амилаза,
қарын сөлінен - пепсин, т. б.) бөлініп алынды. Сөйтіп, катализ және
катализаторлар жөніндегі ілім жарыққа шықты (Берцелиус және басқалар). Бұл
кезде атқарылған зерттеу жұмыстары ферменттердің химиялық зат екенін,
олардың негізі биологиямен байланысты екенін дәлелдеді [24].
Луи Пастер спирттің ашу процесін зерттеп мынадай қорытындыға келеді:
ашу процссін жүргізетін химиялык заттар емес, ашытқының яғни тірі
клеткалардың тіршілік әрекеті болып табылады. Ол ферменттер тірі ашытқыдан
ажырамайды, олармен біртұтас деп санады. Ашуға қатысты мұндай көзқарас
Бетенер ашқан тамаша жаңалыққа ұзақ уақыт зер салып келді. Оның кұрамында
тірі клеткалар жоқ ашытқы сөлін сумен бөліп алады. Осы сөлдің өзі-ақ қантты
тез ашытып, спиртке және көмір қышқыл газға айналдырғанын көреді. Осылайша
қантты ыдыратып ашытатын ашытқының тірі клеткалары емес, керісінше олар
жасап шығарған фермент (химиялық зат) екенін дәлелдейді. Ферменттің қантты
ашытқы өнімдеріне айналдыратын катализатор екенін анықтайды [23].
Спиртті ашу кезіндегі катализатордың химиялық табиғатын анықтау
ферментті процестер жөніндегі зерттеуді алға апаруға дем беруші үлкен күш
болды және соның нәтижесінде көптеген ферменттер бөліп алынып зерттелді.
Ферменттер әсерінің теориясы, ферментті реакциялардың кинетикасы жөніндегі
жұмыстар жарық көрді. XX ғасырдың бас кезінде И.П. Гавлов және оның
әріптестері ас қорытушы ферменттердің белоктық табиғаты жөнінде өте маңызды
мәліметтер алады. Олар иттің қарынындағы сөлдің активтігі оның құрамындағы
белоктарға байланысты екенін анықтады. Қарын сөлінде белок аз болса, онда
пепсин де шағын мөлшерде болды. Өз мәліметтерін және басқа да ғалымдардың
зерттеулерін талдай келіп, Павлов ферменттер дегеніміз - белоктық заттар
деген қорытындыға келді [17].
Таза ферментті жас биохимик Дж. Самнер кристалл түрінде алды. Ол
канавалия деген өсімдік дәнінен уреаза ферментін бөліп алып, онын
кристалдарының белоктан тұратынын анықтайды. Бұдан кейін Дж. Нортроп пепсин
кристалдарың, ал келесі жылы сол Нортроп пен М. Куниттің екеуі кристалды
трипсинді бөліп алады. Осы екі ферменттің екеуі де белок екен. Қазіргі
кезде кристалдық түрде жүздеген фермент алынды. Зерттеліп табылған
ферменттердің саны қазір 2000 шамасынан асады. Олардың бәрі де белокты
заттар [17-18].
1.5 Фузикокциндердің ашылуы мен химиялык кұрылысы
Фузикокцинді (ФК) италияндық ғалым А. ВаІІіо фитотоксин ретінде ауру
саңырауқұлақтан ашқан. Бұл фитотоксин жас клеткаларды жойып отырған.
Профессор А. ВаІІіо лабораториясында осы фитотоксиннің құрылысы анықталған
[14].
Фузикокцин өзінің табиғаты жағынан терпеноидтарға жатады және
гиббереллинге жақын болып келеді деген болжам бар. Бұл екеуі де ауру
саңырауқұлақтардың дитерпеноидтары, метаболиттері. Уақыт өткен сайын
гиббереллиндердің саны артуда. Сол сияқты фузикокциндердің де 15-ке жуық
топтары белгілі болды. Олар А, В, С символдарымен ажыратылады. ФК ішінде
негізгісі ретінде А фузикокцині болып табылады. Ол өз алдына гликозидті үш
корбооксилді дитерпендер, молекулалық салмағы 680 кД [23].
ФК молекуласының агликонды бөлігі үш циклді жүйе болып табылады. Бұл
жүйе сегіз бұрышты және бес бұрышты сақинаны біріктіреді сонымен катар ФК-
нің молекуласының агликонды бөлігі тотығу кезінде ацетилді топпен
байланысады. ФК-нің 10 шақты түрі моно, ди, үш ацетаттар. ФК баска қатары
өзгеше құрылысты болып келеді. Олардың 20-шы көміртегі атомы тотықпаған.
Әдебиеттегі мәліметтер бойынша фузикокциннің молекуласы табигатта кең
таралған дициклопентан және циклооккандардың байланысының туындысы болуы
мүмкін деген тұжырымдар бар. Мұндай кұбылыстар саңырауқүлақтарда,
балдырларда, кейбір жоғары сатыдағы өсімдіктерде, тіпті жануарларда
(насекомдарда) байқалған [19].
Фузикокциндердің көптеген түрлері әртүрлі организмдерден бөлініп
алынған, мысалы: фузикоплагин С, анаденсин, эпоксидилтимен т.б.
Циклопентанды, циклооканды байланыстары бар терпеноидтар
наменклатурасы бойынша фузикоккандар қатарына кіреді. Мұндай
фузикоккандардың байланысы транс - син - транс С20 - көмірсутек ретінде
белгілі болған.
Фузикокцинді ары қарай зерттеу олардың физиологиялық, биохимиялық
қасиеттерінің алуан түрлі екенін көрсетеді. Бұл жағдай көптеген
өсімдіктердің өсуінде табиғи бақылауға мүмкіндік береді. Көптеген жоғары
сатыдағы өсімдіктердің клеткалары, мүшелері, ұлпалары ФК көлемінің үлғаюына
жауап беруге байланысы бар, сол сияқты саңыраукулақтардың ашылуы, ұрықтың
өсуінің қарқыны, көбеюі, т.б. процестерге байланысы бар. ФК және ФК заттар
тұқымның өсуіндегі маңызды эндогенді регуляторы болып табылады деген
мәліметтер бар. Г.С. Муромцев зертханасында ең бірінші рет фузикокциндердің
тұқымның ризогенезіне белсенділігі әсер ететіні анықталған [24].
Фузикокциндердің гормоналдық қасиеттерінің бірі - оның антистрестік
белсенділігі. Г.С. Муромцев ФК - дің әртүрлі орта жағдайларында тұқымға
әсер етуін дәлелдеген. Өсімдіктер үшін ФК еш күмәнсіз маңызды да, күшті
антистресстік байланыс болып табылады [23-24].
ФК өсімдіктерге стресстік жағдайда өте тиімді екені бізге белгілі,
оның аздаған концентрациясы (1-20 мгг) қалыпты өсуге әсер етеді. Мұндай
жағдай плазмалемманың ионды тасымалдау қабілетіне клетканың осматикалык
белсенділігіне байланысты делінген зерттеулерден байқалған [18].
ФК Н+АТФ-азаның бірден бір активаторы болып саналады. Ол 14-3-3 белок
регуляторы мен байланысқан. Сондықтан да ТГАТФ-аза фузикокцин-дердің үш
құрылымды 14-3-3 белогымен байланысты болып келеді. Бұл белоктар эукариотты
организмдердің барлығында, ашытқы саңырауқұлақтар-дан бастап жоғары
сатыдағы өсімдіктерден және жануарларға дейін табылған. Бұл белоктардың
қызметі ДНҚ мен байланысқан транскрипция факторындағы протеинкиназаның
активтенуіне катысады. 14-3-3 белогының рецепторлық қызметі әлі белгілі
емес. Басқаша айтсақ бұл белоктар мембранада орналасқан полипептидтік
комплекске кіреді.
Барлық тірі клеткалар ішкі бөліктерді сыртқы ортадан бөлетін жұқа
қабықтан тұрады. Ондай қабық плазмалық мембрана деп аталады. Клетка
ішіндегі ядро, митохондрия, хлоропластар, гольджи аппараты, эндоплазмалық
тор, лизосома сияқты органеллаларды да жеке мембрана қоршап тұрады. Бұл
аталған органеллаларды плазма бөліктерінен (ферменттерден, метаболиттерден,
т.б.) мембрана бөліп тұрады [24].
Мембрана жартылай өткізеді, ол арқылы молекулалар мен иондардың өтуі
таңдамалы түрде іске асырылады және ол белсенді түрде реттеліп отырылады.
Көптеген заттар белсенді түрде тасымалданып мембрана арқылы ішке енеді.
Мембрана липидтерден, белоктардан және көмірсулардан құралады, дегенмен
оның негізгі бөлігі липидтер мен белоктар. Клетка мембранасының құрамында
белоктар бар. Олардың кейбіреулерінің молекулалары липидтік биқабаттың
сыртына орналасады, ал белок молекулалары бүкіл мембрана құрамына енеді
[12].
Заттарды мембрана арқылы өткізу - барлық тірі клеткалар үшін аса үлкен
маңызы бар түйінді проңесс. Қалыпты тіршілік кезінде клетка қоректік
заттарды, әртүрлі метаболиттерді сіңіруі және сонымен бірге өзіне қажетті
қосылыстарды бөліп шығаруы тиіс. Глюкоза, амин қышқылдары, май қышқылдары
сияқты ұсақ молекулалардан Н+, К+, Ка+, СГ иондары плазмалық мембранада
өткізуге көмектеседі. Н+, К+, Ка+ иондарын активті түрде алып өтуге
қатысатын К+, Ка+ насосы белгілі бір белоктың - мембраналық ферменттің
әрекетімен байланысты. Бұл ферменттің белсенділігі клетка ішіндегі Na+
концентраңиясының және клетка сыртындағы К+ концентрациясына байланысты.
Бұл екі ион сонымен қатар сутегі ионы да мембрананың екі жағында орналасуы
қажет. Осыған байланысты К+, Na+ насосының жұмысына жауап беретін
мембраналық фермент Na АТФ-аза деп аталады. Бұл фермент өз белсенділігін
Мg2+ қатысында активтенеді [25].
АТФ молекуласы гидролизденген кезде мембранадағы каналдар арқылы үш
Na+ ионы клеткадан сыртқа шығады және екі К+ионы сырттан клетка ішіне
енеді. Мембрананың екі жағындағы иондар концентрациясының әртүрлі болуы
осылайша орындалады. АТФ-аза ферментін клетка ішінде осы иондар
белсендіреді. АТФ ферменттің активті орталығымен байланысады да
цитоплазмадан үш Na + ионынын өзіне қосып алады. Осының әсерінен АТФ
гидролизденіп, АДФ және Н3РО4 ыдырайды. Бұдан кейін АТФ аза ферменті АТФ -
тан бөлініп шыққан фосфор қышқылы есебінен фосфорланады. Фосфорлану белок
пішінін өзгертеді, каналдар ашылады да, олар арқылы Ка* иондары мембрана
сыртына шығады. Na + ионынан босаған фосфорланған белокқа клетка сыртындағы
ортада екі калий ионы қосылады, содан кейін гидролиз жолымен фосфат
белоктан бөлінеді. Бұның нәтижесінде белок пішін қайта өзгереді де, ол
бастапқы пішіне қайта келеді, клетка ішіндегі канал ашылады да, К+ сорылып
клеткаға енеді [18].
1.8 Өсімдік клеткаларындағы гормоналды сигналды трансдукция-сының іске
асырылуы
Соңғы мәліметтерде сыртқы және ішкі компартменттерден кальцийді
шығаруға жауапты кальций каналдары өсімдік клеткасындағы сигналға жауап
беруші цитозоль кальцийінің деңгейін жоғарылатуда маңызы зор. Өсімдіктердің
вакуолінде, плазма мембранасын кальций каналдарының бірнеше типі бар. Олар
әртүрлі механизмдермен реттеліп отырады. Электр өрісіне сезімтал Са2+
каналы теңіз балдырларының плазмалық мембранасынан табылған. Плазмалық
мембранада Са2+ каналының баска типі-активті жиырылғыш түрі бар екені
белғілі болды. Клетка ішілік органеллалар Са2+пулі секілді әсер етеді және
осы органеллаларда кальций каналдарының ашылуы цитозольдік Са2+деңгейін
жоғарылатады. Вакуоль мембранасында кальций каналдарының екі класы
табылған:
Инозитизоль үш фосфат (ІР3) активтенеді.
Электр өрісіне сезімтал және ІР3 -ке тәуелді емес
Сигналдың әсер етуінен соң ІР3 түзілу жылдамдығы тез, келесі кальцийға
тәуелді жауап алу үшін секунд және минут жетеді. Бұл жағдайда клеткада
біршама уақыт бойы Са2+ жоғары деңгейде болуы қажет. Бұл үшін Са2 дің
плазмалық мембрана арқылы қозғалу модификаңиясын талап етеді, ол клетка
ішілік кальңийдің қорын шектейді. Рецептор арқылы сигналдар және О
-белоктар фосфолипаза С-ны активтендіреді. Активтенген фосфолипаза С РІР2
-ні гидролиздейді, инозитол- 1, 4, 5 үшфосфат және диаглицерол
түзіледі. Соңғы кездері өсімдік клеткаларының функңияларының реттелуінде
инозитидтердің маңызы зор екені анықталуда. Әртүрлі өсімдіктерде
фосфоинозитидкиназа және фосфолипаза бар екендігі көрсетілген. Өсімдіктің
клеткалары көптеген сигналдарға жауап береді. Бұларды қамтамасыз ету үшін
сигналды қабылдаушы және беруші механизмдері бар. 1970 жылдардың аяғында
1980 жылдардың басында көптеген Са2+ байланыстырушы белоктар және Са2+
-ге тәуелді протеинкиназаға байланысты жаңа мәліметтер ашыла бастады.
Қоршаған ортаның әртүрлі сигналдары мысалы: жел, жарық, гравитация, түздау,
сонымен қатар ауксин, цитокинин цитозольдік кальцидің тез өзгеруіне әсер
етеді. Цитозольдік кальцидің деңгейінің өзгеруі көптеген сигналдардың
трансдукциясында маңызды рөль атқарады. Осы зерттеулерден Са2+-
өсімдіктердегі трансдукция сигналының негізгі әрі жан- жақты мессенджері
болып табылатындығына көз жеткізеді [21].
Протеинкиназа С полярлы фосфолипид және Са арқылы белсенділеді.
Мембраналық фосфолипидке келсек, оның бір бөлігі Протеинкиназа С - ның
активаторлық функциясын атқарады. Протеинкиназа С - ның активтілігінің
артуы ортада Са2+ болғанда көрінеді және Бұл ион басқа 2 валентті
катиондармен алмастырылмайды. Фермент кальмодулинге сезімтал еместігін
көрсетеді. Көптеген липофильді препараттар мысалы: кальмадулин
ингивиторлары (дибукаин, хлоропромазин, трифлуоперазин) [22].
Протеинкиназа ферментінің активтілігін төмендетеді. Көптеген Са2+
байланыстырушы белоктар анықталған. Са2+ байланыстырушы белоктар
цитозольдік кальцидің концентрациясы артқанда Са2+ байланыстырушы белоктар
кальмодулин, Са2-ге тәуелді протеинкиназа Са2+ байланыстырады. Бұл белоктар
Са2~-мен байланысқан соң активтенеді, басқа белоктармен байланысқа түседі
және олардың активтілігін өзгертеді [22].
Са-ге тәуелді протеинкиназаның маңызы өте зор. Оның активтілігі
кальмодулинге тәуелсіз.
Протеинкиназалар - ферменттер, нуклеозид үшфосфаттың гамма- фосфат
тобын акцептор белоктарға тасымалдайды. Протеинкиназа С өсімдіктрде кең
тараған және жақсы сипатталған протеинкиназалардың бірі. Соядағы
протеинкиназа С жақсы зерттелген. Белоктың молекулалық салмағы 52 КДА
протеинкиназа активтенеді. Са және оның активтілігі кальмодулинге тәуелді
емес. Протеинкиназа С-ның кальциге ұқсастығы басым [25].
Кальций және липидтермен активтендірілген протеинкиназа С сұлының
тамырының плазмалық мембранасынан табылған. Мембраналық протеинкиназаның
трипсин арқылы шектелген протеолизі нәтижесінде еритін протеинкиназаның
түзілуіне әкеледі. Ол кальций арқылы активтенеді. Гомогенизацияның
имуннореакциясынан соң протеолитік фракцияларымен байланысты екендігі
көрінеді. Осыдан қорытындылай келе барлық цитоплазмалық Протеинкиназа
мембраналық протеинкиназаның протеолизінен түзіледі деп айтуға болады [17].
Гормональды сигнал трансдукциясы барысында бірнеше процестер жүреді:
жоғары сатыдағы гормон төменгі сатыдагы гормонды түзе алады, ол клеткалық
рецептор арқылы қосылады.
Содан соң трансдукция механизмі жүзеге асады – фосфотидилинозитол
спецификалық киназа арқылы фосфорланып фосфотидилинозитол-4, 5 ди фосфат
түзіледі, одан соң фосфо липаза С көмегімен гидролизденіп инозитол 1, 4, 5-
үшфосфат түзіледі (ИФ3) және диацилглицерол (ДАГ) негізгі мессенджер
түзіледі, ол эндоплазматикалық ретикулумнан кальцидің босап шығуын тудырады
[24].
Цитозольдік кальций мен диацилглицерол деңгейінің артуынан
протеинкиназа С активтенеді.
Протеинкиназа С белгісі трансдукцияның соңғы кезеңі болып табылады.
Протеинкиназа С пайда болу анаболизміндегі негізгі ферменттердің арғы тегі
болып табылатын активті емес заттардың белсендеуіне апарады.
Белгі трансдукция бойынша цитокинин ұрыққа әсер етеді, ол медиатордың
пайда болуына себеп болады.
2 ЗЕРТТЕУДІҢ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
2.1 Зерттеу материалдары мен нысандары
Зерттеу объектісі ретінде жаздық бидай Жеңіс сортының өніп-өсу
қарқынына және бидайдың жер үсті мүшелерінде пигменттердің синтезделу
қарқынына құрамында күкірті бар синтетикалық өсу регуляторлардың (Т-10, Т-
10', Т-10") тигізетін әсерін анықтау үшін, олардың әр қайсының жоғарғы
(0,001%); ортаңғы ( 0,0001%); және төменгі (0,00001%) концентрациялары
дайындалып, қолданылды.
2.2 Зерттеу әдістері
Тұқымдарды залалсыздандыру төмендегі тәртіппен жүргізіледі: ағынды
сумен – 30 минут; кір сабынмен -20 минут жуу; 16 % Н2О2 - 30 минут өңдеу;
ағынды сумен -30 минут; ДН2О- 2-3 рет жуу.
Тұқымның өну белсенділігін анықтау үшін тұқымдар Петри табақшаларында
өсірілді. Тұқымдарды өндіру температурасы 20-220С қараңғы термостатта 3-5
күн бойы жүргізілді. Тұқымдар өнгеннен кейін, Петри табақшасын
температурасы 23-250С жарық бөлмеге ауыстырылды.
Зерттеу жұмысында бақылау варианты ретінде 0,1 µM CaSO4 ерітіндісі
алынды. Барлық тәжірибелер 3 рет қайталанды.
Жаздық бидай Жеңіс сортының тұзға төзімділігін анықтау мақсатында
0,6%; 1,0% және 1,2 % NaCl ерітінділері қолданылды. Ал бидайдың
құрғақшылыққа төзімділігін анықтау мақсатында 5 %, 10 %, 20% ПЭГ (6000)
ерітінділері қолданылды.
Кесте 4 – Бидайдың тұзды ортадағы төзімділігіне өсу регуляторлардың
тигізетін әсерін анықтау мақсатында дайындалған ерітінділер
Вариант NaCl
қосылмаған 0,6 % 1,0 % 1,2%
бақылау 0,1 µM CaSO4 1 2 3 4
Т-10 0,001% 5 6 7 8
0,0001% 9 10 11 12
0,00001% 13 14 15 16
Т-10' 0,001% 17 18 19 20
0,0001% 21 22 23 24
0,00001% 25 26 27 28
Т-10" 0,001% 29 30 31 32
0,0001% 33 34 35 36
0,00001% 34 38 39 40
4-ші кестеде көрсетілгендей, құрғақшылық және тұзды ортада бидайдың
өніп-өсу қарқынына және пигемнттердің синтезделу белсенділігіне өсу
регуляторлардың (Т-10, Т-10', Т-10") тигізетін әсерін анықтау мақсатында
өсу регуляторлар мен тұз қосылған ерітінділер комбинациялары дайындалды
(кесте 4, 5).
Кесте 5 – Бидайдың құрғақшылыққа төзімділік қасиетіне өсу
регуляторлардың тигізетін әсерін анықтау мақсатында дайындалған ерітінділер
Вариант ПЭГ
қосылмаған 5 % 10 % 20%
бақылау 0,1 µM CaSO4 1 2 3 4
Т-10 0,001% 5 6 7 8
0,0001% 9 10 11 12
0,00001% 13 14 15 16
Т-10' 0,001% 17 18 19 20
0,0001% 21 22 23 24
0,00001% 25 26 27 28
Т-10" 0,001% 29 30 31 32
0,0001% 33 34 35 36
0,00001% 34 38 39 40
5-ші кестеде көрсетілгендей, бидайдың өсу қарқынын күнделікті бақылып,
күтіп баптау жүмыстары жүргізілді. Өсірудің 12-ші тәулігінде бидай
өскіндерінің өсу параметрлері (бидайдың тамыры мен жер үсті мүшелерінің
ұзарып өсуі, см; ылғал және құрғақ биомассаларының жинақталуы, мг) алынды.
Сонымен қатар, 12-күндік өскіндердің жер үсті мүшелерінде
пигменттердің жинақталу мөлшері анықталды. Пигменттердің мөлшері сандық
әдіспен анықталды. Жұмысқа SPEKTROPHOTOMETR PD-303UV қолданылды.
Пигменттердің концентрациясы Хольм-Веттштейн теңдеулері бойынша есептелді.
100% ацетон ерітіндісі үшін(1,2,3,4):
Схл.а =9,784 D662 - 0,0990D644 ; (1)
Cхл.b =21,426 D644 -4,650 D662 ; (2)
Cхл.а+хл.b=5,134 D662+20,436 D644; (3)
Скар.=4,695D440-0,268 Cхл.а+хл.b . (4)
Бидайдың жер үсті мүшелеріндегі клеткалардың мембраналық өткізгіштігін
анықтау үшін кондуктометр қолданылды.
Бидай өскіндерінің жер үсті мүшесін 10 мл-лік термотұрақты, желім
пробиркаларға салып, үстіне 10 мл бидистилденген су құйылды. Зерттеу заты
салынған пробиркалар алты сағатқа бөлме температурасына (20-25ºC)
қалдырылды. Алты сағаттан кейін электролиттердің шығымы (шығуы) анықталды.
Осыдан кейін пробиркалар он екі сағатқа температурасы -80ºC тоңазытқышқа
қалдырылды. Өңдеу уақыты өткеннен кейін пробиркаларды ішіндегі мұз
ерігенше, әрі ерітінді бөлме температурасымен тұрақталғанша бөлме
температурасында қалдырылды. Тиісті уақыт өткеннен кейін электролиттердің
шығымы анықталды [24].
2.2.1 Центрифугалау әдісі
Центрифугалау әдісі әртүрлі меншікті салмақтағы бөлшектерден тұратын
сұйық ортада қоспаларды бөлу үшін қолданылады. Центрифугалау сүзуді
алмастыратын әдіс. Центрифугалау әдісі фильтр сүзгішті бітетін ұсақ
дисперсиялық заттарды бөлу үшін және фильтр сүзгіште заттардың
адсорбциялануын болдырмау үшін ерекше қолданылатын, маңызды әдістердің
бірі.
Центрифугалық әдіс биологиялық зерттеулерде үлкен маңыз атқарады,
әсіресе, клетка бөлімдерін және цитоплазма органоидтарын жеке фракциялауда:
ядролық, пластидті, митохондриялық, рибосомалық және т.б. фракцияларды
бөлуде.
Бұл әдістің негізінде жоғарғы меншікті салмақтағы ірі бөлшектерді
төменгі жылдамдықпен бөліп, ары қарай жылдамдықтың өсуіне байланысты кіші
бөлшектерді біртіндеп бөлу әдісі жатыр. Тұнбаға түсу жылдамдығы клетка
бөлшектерінің қасиетіне және сұйық фазаның қасиетіне тікелей байланысты.
Клетка компоненттерін іріктеп, тұнбаға түсіруде центрифуга жылдамдығын
анықтаумен қатар, бөлу ортасын анықтау өте қажет. Соңғы кездерде таза
клеткалық фракцияларды алуда градиент тығыздығында центрифугалау кеңінен
қолданылып ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz