Дәннің масақта тұрып өніп - өсуі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Биология факультеті

Биотехнология, биохимия, өсімдіктер физиологиясы кафедрасы

Бітіру жұмысы

БИДАЙДЫҢ МЕРЗІМІНЕН БҰРЫН ӨНІП-ӨСУ ФАКТОРЫНА α – АМИЛАЗАНЫҢ ТИГІЗЕТІН
ӘСЕРІ

Орындаған
4 - курс студенті _______________________________ Адилбекова М.К.
( қолы, күні )

Ғылыми жетекші
б.ғ.к., доцент ___________________________________ ___ Асрандина C.Ш.
( қолы, күні )

Норма бақылаушысы
ассистент___________________________________ ______ Оразова С.Б.
( қолы, күні )

Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі
б.ғ.б., профессор ___________________________________ Карпенюк Т.А.
( қолы, күні )

Алматы, 2010

МАЗМҰНЫ

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН ТЕРМИНДЕР МЕН СӨЗДЕР 3
КІРІСПЕ 4
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 5
1.1.Амилолитикалық ферменттер 6
1.2.Амилолитикалық ферменттердің қасиеті 7
1.3.Бидайдың құрамындағы α- амилазаның рөлі 9
1.4 Бидайдың мерзімінен бұрын өніп-өсу ерекшеліктері 10
2 ЗЕРТТЕУ ОБЪЕКТІСІ МЕН ӘДІСТЕРІ 13
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ОЛАРДЫ ТАЛДАУ 16
3.1 α-амилаза ферменті белсенділігінің климат жағдайына
байланысты өзгеруі 16

3.2 Әр түрлі бидай сорттарындағы жалпы амилаза ферментінің
белсенділігі 21

3.3 Амилаза ферментінің изоэлектрофоретикалық нүктесін анықтау 22
ҚОРЫТЫНДЫ 24
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИТТЕР ТІЗІМІ 25

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН ТЕРМИНДЕР МЕН СӨЗДЕР

АБК абсциз қышқылы
ГҚ гибериллин қышқылы
ИЭФ изоэлектрофокустеу

РЕФЕРАТ

Бітіру жұмысы 28 - беттен, 2 кестеден, 7-суретен, 48 - әдебиеттен
тұрады. Негізгі сөздер: бидай, бидай дәні, α-амилаза, изоэлектрофорез,
изоэлектрофоретикалық нүкте.
Зерттеу объектілері: Қазақстан территориясының жұмсақ бидай сорттары:
Саратовская 29, Казахстанская 10, ранняя Казахстанская, Кайыр, Алмакен,
Скарлет, Лютесценс 70, Лютесценс 157, Лютесценс 314, Лютесценс 462.

Сонымен қатар 2007 жылғы Суперпщеница жобасы бойынша: № 132
қатты және №132 жұмсақ бидай, № 138 қатты және №138 жұмсақ бидай
линиялары алынды.
Зерттеу әдістемелері: йод-крахмалды әдіс, электрофорез әдісі,
изоэлектрофорез әдісі.
Зерттелетін әр түрлі бидай сорттарын арнайы климокамераларда
температура және ылғалдылық жағдайларда өсірдік. Күндізгі температура
+18°С, ал кешке + 10°С, ылғалдылық тұрақты мәнде -80%-ті құрады.
Бақылау ретінде дән масақтары қолданылды. Бақылау және тәжірибе
варианттарында өскен әр түрлі бидай сорттарының дәндеріндегі α- амилаза
және жалпы амилаза белсенділігін (3, 4, 7 және 11 тәуліктерде) йод-
крахмалды әдіспен айқындалды. α- амилаза ферментінің изоэлектрофорети-
калық нүктесі изоэлектрофорез әдісі арқылы анықталынды.
Мақсаты: бидайдың мерзімінен бұрын өніп-өсу факторына қатысатын α-
амилаза ферментінің белсенділігін анықтау.
Міндеттері:
- климаттық жағдайларға байланысты α-амилаза ферментінің белсенділігін
зерттеу;
- әр түрлі бидай сорттарындағы жалпы амилаза ферментінің белсенділігін
анықтау;
- амилаза ферментінің изоэлектрофоретикалық нүктесін анықтау.
Алынған нәтижелер: бидайдың әр түрлі сорттарының α- амилаза
ферментінің электрофоретикалық құрамы мен белсенділігіне төменгі
температураның және ылғалдылықтың тигізетін әсері зерттелді. Осы сыртқы
факторлардың әсер етуі нәтижесінде ферменттің индукциялық деңгейдегі
айырмашылықтары бар сорт түрлері анықталынды.

КІРІСПЕ

Бидайдың мерзімінен бұрын өніп-өсу факторы табиғатта кең таралған
құбылыс. Нәетижесінде бидай толық жетілмейді және оның тұтынушылық сапасы
төмендейді. Бұл процесс- бидайдың пісіп-жетілу кезеңдеріндегі және өнімді
жинап алар кезеңіндегі ауа-райыныың қолайсыз әсерлеріне ( жауын, жоғары
ылғалдылық) байланысты болады. Бұл тек қана Қазақстанда ғана емес
(әсіресе, солтүстік облыстарда), сонымен қатар дүние жүзінің көптеген
мемлекеттерінің алдында тұрған өзекті мәселелердің бірі болып отыр.
Бидайдың мерзімінен бұрын өніп-өсуі факторы оның онтогенезін бұзып,
өнімділігін тежейді, сондай-ақ олардан алынатын өнім, мысалы; нан, жарма,
макарон, ұн өнімдерінің және т.б өнімдерінің сапасы төмен болады1,2.
Қазақстанның климаттық жағдайына байланысты (жоғары температура,
топырақ ылғалдығы, жаңбырдың түсуі ) бидайдың пісіп- жетілу кезеңінде,
жинап алу науқанынан кейін, нан өндірісіне қолдануда нанның сапасына
төмендеуіне әкеліп соғады2,3.
Осыған байланысты, бүгінгі таңда отандық селекционерлердің және
ауылшаруашылық мамандардың алдында бидай дәніндегі белоктың сапасын
жақсарту мақсатында дәннің өнімділігін жоғарылату, белоктың түзілуін
күшейту, белоктың амин қышқылдық құрамын жақсарту арқылы нанның және
ұннан жасалатын басқа да өнімдердің сапасын арттыру өзекті мәселелердің
бірі болып табылады3.
Астық тұқымдас өсімдіктерінің дәндерінің бағасы құрамындағы белоктың
санымен сапасына, крахмалға және ферменттер метаболизмінің ерекшелігімен
анықталады. Белоктық комплексті зерттеуде бидайды тағамдық құндылығы
жағынан, крахмалдың санын, амилаза ферментінің ерекшеліктерін т.б анықтауға
мүмкіндік туады4,5,6.
Бидай дәнінде маңызды роль атқаратын крахмалдың және белоктың
қызметін, құрылымын зерттеуде α, β - амилаза және протеаза ферменттерінің
маңызы зор. Бұл бағытта жұмыс жасау физиологиялық (тыныштық және өсу
кезеңдері, дәннің дамуы т.б.) процесстерді дұрыс түсінуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, α-амилаза ферменті бидай дәнінің өніп-өсу факторына
қатысып қана қоймай, оның биологиялық қасиетінің қалыптасуына, дәннің
технологиялық сапасына және өнімді қайта өңдеуде маңызы зор.
Алайда, бидайдың құрамындағы α- амилаза ферментінің физико- химиялық
қасиеті мен белсенділігін зерттеуде бірқатар қиындықтар кездеседі7,8.
Осыған байланысты, амилаза ферментінің құрылымы мен қызметінің ерекшелігін
анықтауда биохимиялық талдаулар жасау, бидай дәні және зерттеу материалын
сұрыптау, астық тұқымдас өсімдіктерінің тұрақтылығын анықтау қажет8.

ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1.1 Амилолитикалық ферменттер
Амилолитикалық ферменттер жоғары сатыдағы өсімдіктерде кеңінен
таралған. Олар көмірсулардың метаболизмінде және өсімдік шикізаттарын
технологиялық өңдеуде маңызды роль атқарады. Амилаза крахмалды ыдыратып,
оны барлық тірі организмде зат алмасу процесінде қатысатын жеңіл сіңімді
ерігіш қантқа айналдырады. Бидай дәні тыныштық кезеңде, әсіресе өсу
кезеңінде белсенділігі жоғары амилазаларға бай болады. Бұл ферменттер
субстратқа әр түрлі әсер ету қасиетіне байланысты мынандай топтарға
бөлінеді: α- және β- амилазалар, α- глюкозидазалар, фосфорилазалар және
тармақталған ферменттер. Маннерс крахмалдың ыдырау сызбасын көрсеткен.

Амилоза
β- Амилаза
α- Амилаза

Мальтоза + Мальтотриоза

Мальтоза
Глюкозо-1-фосфат

α- Глюкозидаза
α- Глюкозидаза

Глюкоза
Амилопектин

α-
Амилаза

Мальтоза

Мальтоза+Мальтотриоза+α-
Декстриндер

фосфорил

аза+энзим
α- Глюкозидаза
α-
Глюкозидаза+
+Тармақталған
энзим

Глюкоза

Глюкозо-1-фосфат

Автордың ойынша, крахмал компоненттерінің энзиматикалық ыдырауында
ферменттердің бес түрі қатысады9,10. Олардың ішінде α- амилаза басқа
ферменттермен бірге амилазаны және амилопектинді гидролиздеп, негізгі
орынға ие болады. Тек қана α- амилаза крахмал түйіршіктерін 80 % ыдыратуға
қабілетті. Сваин және Деккер бұл түйіршіктердің деградациясының сызбасын
ұсынады:

α- Амилаза β- Амилаза α-
Глюкозидаза
Крахмал Ерігіш Мальтоза
Глюкоза
Олигосахаридтер

Сызбада түйіршіктердің ыдырауы қатысатын негізгі энзимдер
көрсетілген.
Алайда, амилопектиннің толық гидролизі осы полисахаридтің α-1→ 6-
глюкозидті байланысымен және α- декстринге әсер ететін тармақты
ферменттерінсіз (α-1→ 6-глюкозидаз) мүмкін емес 10,11 . Бұл энзимдердің
ерекшелігі және кейбір қасиеттері тек қана соңғы жылдары ғана зерттеле
бастады. Крахмалдың глюкозаға дейінгі гидролизімен ферментінің соңғы
айналым өнімі нашар зерттелінген. Бұл реакция жоғары сатыдағы өсімдіктерде
кеңінен таралған α- глюкозидазамен катализденеді. Жануардың ұлпаларында α-
глюкозидазалар гликогеннің глюкозаға айналуында тікелей қатысады. Соңғы
жылдары фин ғалымдар арпа дәнінде жаңа деп аталатын амилазаларды зерттеп
тапты. Бұл ферменттердің қасиеттері дәндегі α- және β- амилазаның және
олардың шығу тегінен ерекшеленеді. Бұл энзимдер өзіндік иммунохимиялық
ерекшелікке ие12.

1.2 Амилолитикалық ферменттердің қасиеті
Ферменттер молекулаларының құрылысы олардың қызметімен
ерекшелінеді. Бидайдың ең негізгі ферментінің химиялық құрамын – амилазалық
комплексті ең алғаш 1893 жылы орыс ғалымы Егоров зерттеген. β- амилаза мен
α- амилазаның молекулалық құрылымы өзара сульфгидрильді топтармен және
катализденетін реакция өнімі бойынша ерекшеленеді. Егер β- амилаза немесе
амилоза еріген крахмалға әсерін тигізсе, онда β- түрде мальтоза ғана
түзіледі, ал бұл субстраттардың гидролизі α- амилаза әсері арқылы соңында
негізінен мальтозаға дейін ыдырайтын олигосахаридтер немесе декстриндер
түзіледі13,14,15. Сонымен қатар, α- түрде глюкоза және мальтотриоза
түзіледі. α- амилазамен түзілген глюкоза мөлшері ферменттің
концентрациясына және pH ортаға тәуелді болады. β- амилаза біртіндеп қана
амилопектинді гидролиздейді. Мұндай гидролиздің өнімі- β- соңғы декстрин -
α- амилаза арқылы біртіндеп ыдырай бастады. Бұл мәлімет α- амилазаның
ерекше субстратын алуда қолданылады.
Сондай-ақ, α- амилаза айтарлықтай амилазды комплекстің өзіндік
энергияны сақтаушы крахмал түйіршіктерін ыдырата алатын жалғыз ферменті
болып табылады. Энергия дәннің өсу процесінде крахмалдың түйіршіктері
метоболизмге қатысады және крахмал гидролизінің әр түрлі сатысында
қолданылады. Крахмал түйіршіктері α- амилаза арқылы біртіндеп ыдырауы
кезінде басқа да ферменттер қатысады16. Еріген крахмал немесе желатин
түзуші крахмал гидролизімен салыстырғанда түйіршіктерге α- амилазаның әсері
төмен болады. In vitro жағдайында крахмалдың ыдырау жылдамдығы
түйіршіктердің (ірі және майда) түріне және негізгі ферменттің қасиетіне
байланысты болады17.
Бидай дәнінің α- амилаза ферменті арпа дәнінің α- амилазасынан
айырмашылығы, майда түйіршікті крахмал дәндерін аз мөлшерін ыдыратады. α-
және β- амилазаның субстраттарының өзара физикалық және химиялық қасиеті
бойынша ерекшелінеді. β- амилаза 70° С 10 минутта және 65°С 20 минутта
толығымен белсенділігін жоғалтады. Ал α- амилаза бұл температурада тұрақты
болады, алайда pH 3,3 ортада 20 минут аралығында инактивацияланады.
β- амилазаның термотұрақты және тұрақсыз түрлерін ажырату үшін
52,5°С- та қыздыру қажет болса, ал α- амилаза әсеріне 50-56° С қолайлы
болып табылады. Бидай дәніндегі α- және β- амилазаны өзара салыстырғанда,
α- амилазаның қышқылдық көрсеткіші жоғары боалды. β- амилазаны
сульфгидрильді агенттермен ырықтандырады, ал α- амилаза белсенділігін
арттыру үшін Ca2+ ионын қолдану қажет. Ғалымдардың ойынша, Ca2+ химиялық
жағынан белокпен байланысты және бұл байланыс фермент молекуласының
құрылысына каталитикалық белсенділігін арттырып, төзімділігін жоғарылатады.
α- амилазаның молекулалық массасы 41 000- 50 000 тең және ол бір
полипептидті тізбектен тұрады.
α- амилазаны тазарту үшін негізінен онымен жақсы байланысқа түсетін
байланысатын крахмал мен гликоген тиімді субстраттар болып табылады. α-
амилазаны тазартуға аффиндік бағаналы хроматография әдісі қолданылады.
Ткачук және Кругер α- амилазаның төрт компонентінің қасиетін
зерттеген. Оларды ионалмасушы хроматографиялық ДЭАЭ- целлюлоза арқылы алды.
Зерттеу нәтижесінде осы ферменттердің ырықтығы Ca2+ ионы жоқ ортамен
салыстырғанда 0,001 M Ca2+ бар ортада 10 есе жоғары болатынын анықтаған.
Компоненттердің орташа седиментация коэфиценті 3,7 S тең болған. Бұл
белоктардың изоэлектрлік нүктесі өзара жақын (pH 6,05-6,20). Ферменттерді 3
сағ бойы, 60°С-та инкубациялау барысында 20%ке дейін белсенділігі
сақталады.
α- амилазаның β- амилазадан айырмашылығы, құрамында цистеин
болмайды. α- амилазаның өсу процесінде синтезделетің төрт негізгі
компоненті барлық ферменттік белсенділіктің 95% құрайды. Қалған 5% минорлы
компоненттердің үлесіне тиеді. α- амилазаның сегіз компоненті қатты
бидайдің өніп келе жатқан дәнінен жасалған препаратта электрофорез әдісі
арқылы анықталған. Авторлар ДЭАЭ- целлюлозада ионалмасушы хроматография
арқылы бұл препаратты жеті фракцияға бөлген. Алайда, тек қана бірінші
фракция ғана NaCl төмен концентрацияда электрофоретикалық жеке компонентті
құраған. Демек, қазіргі таңда α- амилазаның препаратын жек компоненттерге
бөлу үшін айтарлықтай тиімді әдісі жоқ.
Авторлар аффиндік хроматография арқылы жоғары деңгейде ферментті
тазалауда үлкен жетістіктерге жетті. КМ- целлюлозада ионалмасушы
хроматография жолымен α- амилазаны ферменттің екі тобына бөлді- α-I
(буфермен) және α-II (NaCl 1,0 М ерітіндімен жуылады). Белсенділіктің 80%
α-II компонентінің үлесіне тиеді. Ферменттің α-I тобы термотұрақсыз; 15 мин
қыздыруда (60°) олар өздерінің белсенділіктерін 20% сақтаған, сол уақытта α-
II энзимдер тәжірибе жүзінде өзінің әсерін өзгерткен жоқ. Ферменттің бұл
екі тобы сондай-ақ, изоэлектрлік нүктесі бойынша ерекшеленеді. Ферменттің α-
I тобы қасиеті жағынан бидай дәнінің пісіп- жетілген α- амилазасына
ұқсас18,19.

1.3 Бидайдың құрамындағы α- амилазаның рөлі
α және β- амилаза ферменттері барлық өсімдіктердің құрамында
кездеседі. Әсіресе, амилазаның көп мөлшерде түзілуі крахмалға бай бидай
дәндерінің өсу барысында жүзеге асады. Яғни, бидай дәндерінің өсу барысында
α- амилаза ферменті қызметін жүзеге асырады. β- амилаза ферменті бидай
дәндерінің тыныштық кезеңінде түзіледі. Сонымен қатар, бидайдың пісіп-
жетілу кезеңінде β-амилаза ферментінің белсенділігі жоғарылайды, ал судың
әсерімен α-амилазаның белсенділігі жоғарылайды. α және β- амилаза
ферменттері арқылы бидай дәнінің құрамындағы крахмал 95% гидролизге
ұшырайды 20. α және β- амилаза ферменттерінің бірге әсер ету механизмі
күшті болып табылады, бірақ жеке α- амилаза ферментінің белсенділігі
анағұрлым жоғары болып келеді. Себебі β- амилаза ферменті 70°С-қа
қыздырғанда өзінің белсенділігін жояды, ал α- амилаза өзінің белсенділігін
сақтап қалады. Сонымен крахмалдың глюкозаға дейін ыдырауы α және β- амилаза
ферменттері арқылы жүзеге асады 21,22.
Бидайдың құрамындағы белок - адам организмінің тамақтану рационында
маңызды компоненттердің бірі болып табылады. Атап айтқанда, нан және нан
өнімдерінен адам тәулігіне белоктың 30% қабылдайтыны белгілі. Белоктың саны
мен сапасы бидай дәнінің тағамдық және азықтық құндылығына байланысты
болады23. Бидай ұны өндірісі қалдықтары ауыл шаруашылығында малдарға азық
ретінде қолданылады. Белоктың биологиялық құндылығы өнімдегі белоктың амин
қышқылдарының құрамымен анықталады. Бұл мағынада бидай дәні басқа астық
тұқымдас өсімдіктері тәрізді толық құнды емес, яғни онда алмаспайтын амин
қышқылдарының кездесуі мүмкіншілігі төмен 24 . Ферменттер - белок және
крахмалдың негізгі метаболизмі болып табылады, протеолитикалық және
амилолитикалық ферментерінің белсенділік деңгейін көрсетеді. Жоғары сапалы
бидай үшін пісіп-жетілу кезеңінде амилаза ферментінің белсенділігі төмен
болу қажет25 .
1.4 Бидайдың мерзімнен бұрын өніп-өсуіне сипаттама

Дәннің мерзімінен бұрын өніп- өсуі бидайдың сапасының төмен болуына
алып келеді және бидайдың қолданылуын шектейді. Сонымен қатар, фермерлерді
және тағамдық өндірісті қаржылай шығынға алып келеді. Өніп- өсудің
толерантты болуы селекционерлерге қиынға соғуда. Мерзімінен бұрын өніп -
өсуді болдырмау үшін, бидайдың дұрыс өніп - өсуіне судың сіңірілуі,
масақтың кебуі, бидайдың тыныштық кезеңі, сақтау кезеңі және т.б
факторларды қадағалау қажет. Бұл процестер экологиялық жағдайларға күшті
әсер беретін қосымша гендердің тұрақтылығымен реттеледі.
Негізгі компоненттердің бірі генетикалық өзгеру бидай дәнінің өніп-
өсу кезеңінде бидайдың масағында байқалады. Бидай дәні тыныштық кезеңде дән
ылғал және жылы қолайлы жағдайда болғанның өзінде ұрық өнбейді.
Дәннің өнуінде экологиялық жағдайлар,
температура дәннің өніп-өсу кезеңін және пісіп-жетілу кезеңдерін тексеруде
қолданылады, мұның барлығы бидай ұрығының тыныштық кезеңіне әсер етеді. Көп
жағдайда дәннің тыныштық кезеңі салқын ауа-райы жағдайында болатын
құбылыс, жаңбырлы ауа-райының әсерінен бидай дәнінің өніп-өсуі масағынан
басталады26,27. Сонымен, дәннің масағының аймағында ғана дәннің өніп-өсуі
байқалуы мүмкін.

→

←

1 сурет. Дәннің масақта тұрып өніп-өсуі

Тыныштық кезеңіндегі ұрық индукциясы. Дән максимальды көлемге
жеткен кезде, мысалы, гүлдегеннен кейін 3-4 аптадан соң дәнде судың
мөлшері азайып дәннің пісіп-жетілу кезеңі басталады. Клеткада крахмалды
заттар ыдырағанмен, алейронды қабықша және ұрықтың тіршілікке қабілеттілігі
жоғары болады. Бұл клеткаларда құрғақшылықтан сақтайтын әр түрлі қорғаушы
белоктардың синтезі жүреді. Клеткадан су мөлшерінің азаюы тыныштықтықтағы
алейрон қабықшамен және ұрықтың мерзімінен бұрын өніп-өсіп дамуын тудыратын
маңызды сигнал болып табылады. Мұнда дәлел ретінде өсімдік мутанттарының
дамуына қатысатын абсциз қышқылы тыныштықтықтағы ұрықтың регуляциясына
қатысады27. Бидайда АБК мөлшерінің өзгеруі тыныштық жағдайының тұрақты
болуымен байланысты.
Салқын жағдайда өсірілген сорттарда дәннің тыныштық кезеңі жылы
жағдайда өсірілген сорттарға қарағанда басым болады. Алайда, жылы жағдайда
өсімдіктің өніп-өсуі басталады. Кей жағдайларда астық дақылдарының
мерзімінен бұрын өніп-өсу байқалған. Ылғалдың жеткілікті мөлшерде болуы
дәннің масаққа дейін өсіп, тыныштық механизмінің бұзылуының туындауына
әкеледі. Жағымсыз ауа-райының әсерінен тыныштық механизмі бұзылып, сонымен
қатар егіске жаңбыр түскенде масақ мерзімінен бұрын өсіп кетеді. Сол
себепті, реттеуші генге тыныштық кезеңін тұрақты ұстап тұратын басқа
гендерді енгізу қажет28.

Гүлдегеннен кейін 30-40 күндік. Бұл уақыт аралығында дән тұрақты
жылдамдықпен су мөлшерін жоғалтады. Ұрық және алейрон тыныштық жағдайына
еніп, дән жоғары балғындыққа ие болады. Бұл кезең егістің пісіп-жетілуі
болып табылады. Дәннің түсі алтын түстен сарғыш-қоңыр түске дейін өзгереді,
бірақ бұл уақыт аралығында егіс дәндерінің масақтары әр түрлі жоғары
өзгеруіске ұшырауы мүмкін. Тәжірибеде ауыл шаруашылық дақылдарының бұл өніп-
өсу сатысы фермерлердің қатаң бақылауында болады. Олар егісті жоспарланған
мерзімде жинап алу үшін дәннің ылғалдылығын мұқият бақылаған28,29.
Сақтау уақытында дәннің ылғалдылығын дұрыс бақылау қажет, бұрақ
жиналған дәндерде көбінесе біріккен кезде ауалай кебу процесі жүреді. Бұл
процестен басқа дәннің алғашқы өніп-өсуі және өнгіштігінің ішкі биологиялық
процестері басталуы және бұзылуы да мүмкін. Бидайдың мерзімінен бұрын өніп-
өсуі негізгі агрономиялық мәселелердің бірі болып табылады. Бидайдың
нашар өніп-өсу және қысқа пісіп-жетілу кезеңінен кейін, бұл сыра қайнатудың
сапасына тікелей кері әсер етеді. Бұл күрделі процесті болдырмау үшін
дәннің генетикалық деңгейі маңызды қызмет атқарады30.

Дәннің 1 күннен 40 күнге дейін өсуі. Дән алғашқы 10 күн
ағымында өте тез өседі. Оңтайлы болуы үшін бұл даму кезеңі екі бөлімге
бөлінген, гүлденгеннен кейін 1-4 және 4-10 күнге. Біз микроскоп арқылы
толығымен дәннің ішкі және сыртқы өзгеруін сипаттадық.
Дән ұрықтанғаннан кейін шамамен 4 күн ішінде көлемі 3 рет
үлкейтіледі. Ұрықтың айналасын қаптаған ұрық ұлпаларының тез ісінуі болады.
Мұндай өсу клеткалардың көбеюінен емес ұрықты қоршаған қабықша
клеткаларының кеңеюі арқылы жүзеге асады.
Ұрықтанғаннан кейін ұрықтың іші жарылған жағдайда қабырғаларында
клетка түзілмейді. Бұл клеткалар дәннің салмағымен тығыз байланыста және
бұл процесті бақылау биологтар үшін маңызды болып табылады. Ұрық 1-2 рет
бөлінген кезде зигота пайда болады. Ол қоректенуі үшін ұрық қабықшасының
етегінде орналасқан30,31.

Өніп-өсу. Бидай дәндері жетіліп өсуі үшін белокта жетерліктей
мөлшерде қосымша қор сақтаулы болады. Еккеннен кейін өніп-өсу процесі суды
сіңіруден басталады және ұрық алейронда гидролитикалық ферменттердің
синтезін туғызу үшін гормональды сигнал жібереді. Бұл ферменттер крахмал
және ұрықта сақталған белоктардың деградациясы болып табылады. Бұл
гидратация және деградация процестері сыра қайнату сапасының негізгі
аспектісі болып табылады. Жинағанға дейін дән салқын ауа-райының әсерінен
бидайдың масағына дейін өсіп кетсе, ондай бидайдан ұнның сапа құнының
төмендеуі және бұл бидай егісте соңғы өнім ретінде қолданылуы мүмкін.
Бірнеше күн ісінгенннен кейін тамыры өсе бастайды32.

11 ден 16 күнге дейін. Бидайдың пісіп-жетілуі шамамен жиырма күндей
жүреді. Бұл кезең үш бөлімге бөлінеді, 11-16, 17-21 және 21-30 гүлдегеннен
кейінгі күндер. Бірінші, дәннің даму кезеңі. Дамып келе жатқан дән өте
жұмсақ болады, жасыл түс сыртқы түспен сәйкестенеді, эпидермис қабаты анық
көрінеді. 11-ші күннен 16-шы күндер аралығында гүлдегеннен кейін
дәндердің сыртқы құрылысында динамикалық өзгерістер байқалады, яғни бұл
дәннің дамуындағы бірінші кезеңі болады. Ұрықтың меристемалық клеткалары
дами бастайды. Ең алғашқы бидай дәнінің ірі крахмалы гүлдегеннен кейін 16-
шы күнде байқалды. Ұрық қабаты өзгере бастайды, бірінші алейрон қабаты
түзіледі. Алейрон қабаты ең алғаш гүлдегеннен кейін 12-ші күні түзіледі.
Алейрон қабаты дәнге өсу мүмкіндігін береді32,33. Ұрық тез дамиды және
ұзарып өсу қабілетіне ие болады. Тығыз цитоплазматикалық клеткалық белоктар
11 күн гүлдегенге дейінгі аралықта дәннің өсуіне қатысады. Гүлдегеннен
кейінгі 16-шы күні қабықша анық түзіледі, ал өскін өзінің дамуы үшін
ұрықтағы крахмал қорын пайдаланады.

2. ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ

Зерттеу объектісі: Қазақстан территориясының жұмсақ бидай сорттары:
Саратовская 29, Казахстанская 10, ерте пісетін Казахстанская, Кайыр,
Алмакен, Скарлет, Лютесценс 70, Лютесценс 157, Лютесценс 314,
Лютесценс 462, сонымен қатар 2007 жылғы Суперпщеница жобасы
бойынша: № 132 қатты және 132 жұмсақ бидай, № 138 қатты және 138
жұмсақ бидай сорттары алынды.
α - амилазаның белсенділігін анықтау үшін: иод-крахмалды әдісін,
электрофорез және изоэлектрофорез әдістері қолданылды.
Иод-крахмалды әдіс: 50 мМ рH=5,0 ацетатты буферде 0,02% крахмал
ерітіндісін дайындалды. Ол үшін 20мг гидролизденген крахмал алып, 40 мл
дистильденген суда үздіксіз араластырып, қайнатылды. Осыдан кейін крахмалды
салқындатып, үстіне 5мл 1 м ацетатты буфер құйылды. Соңында 1мл 100 мМ
CaCl2 және дистильденген сумен 100 мл-ге жеткіздік. Бұл ерітінді
мұздатқышта 5 тәулік сақталды.
Ферменттің белсенділігін анықтау үшін 2,5 мл крахмал ерітіндісіне 50-
100 мкл фермент құйып, 15 мин ағымда 30° С –да инкубайциялайды. Осыдан
кейін ферментінің белсенділігін спектрофотометрде 620 Нм толқын
ұзындығында өлшенеді.
(К-Х)* 100*(60 мин 15 мин ) * (1000 мкл * Ve)= Ед. Акт.
К-бақылау, Х- прибор көрсеткіші, Ve- фермент көлемі, мкл.
Осы формула бойынша фермент белсенділігін анықтайды.
α-амилаза ферменті арпа, бидай, сұлы дәндерінде кездеседі.
Крахмалды ең негізгісі декстринге, аз мөлшерде мальтозаға ыдыратады. Мұнда,
декстрин түзіліп, иодпен бояғанда, ашық қоңыр түске боялады. β-амилаза
ферменті крахмалды мальтозаға, аз мөлшерде декстрин түзеді. β-амилаза
ферменті иодпен бояғанда қою көк түске боялады 34,35.

Электрофорез әдісі.
Электрофорез - белок қоспасын жеке бөлшектерге ажыратып бөлу үшін
қолданылатын әдіс болып табылады. Зарядталған бөлшектердің тұрақты ток
өрісіндегі қозғалысына негізделген. Бұл әдіс қазіргі кезде кеңінен
қолданылады. Әдістің негізінде белок молекулаларының сұйық ортада (буферлік
ерітінділерде) қозғалысы жүреді. Мұндағы қатты ұстауыш бойымен белок
қозғалады. Қатты ұстауыш қызметін гель (полиакриламид, крахмалды, агарлы
және т.б) атқарады 36. Зарядталған бөлшектердің қозғалысы белок
қоспаларын бөлшектерге ажыратады. Сілтілік ортада белок теріс зарядталады,
ал қышқыл ортада оң зарядталады. Яғни бұл әдіс белоктың макромолекулаларын
бөлуге негізделген. Бұл әдісте белоктар заряды, молекулалық массасы және
молекулалық формасы бойынша орналасады. Бұл әдісті ең алғаш ғылымға
енгізген Тизелиус ғалымы. 1807 ж. элекрофорезді ашуда Ф.Ф. Рейссом
ғалымының да еңбегі зор. Биохимияда электрофорез анализ жасауда,
биополимерлерді тазалауда және бөлуде(әсіресе, белоктар) қолданылатын әдіс.
Белоктардың бөлінуін қышқыл және сілтілі ортада анықтауға болады. Бірақ
қандай жағдай болмасын белоктар трубкада төмен-жоғары қозғалуы қажет болып
табылады. Тәжірибе жүзінде электрофорезді қолдану швед ғалымы А.
Тизелиус белок электрофорезінің ерітіндіде оңай қозғалуы үшін арнайы
аппаратты жасап шығарған кезден басталды. Бұл әдіс белоктың зарядына,
массасына, молекула формасына тәуелді 37,38,39. Белоктың электрофорез
әдісінде компоненттер ерекше спектрлер түзеді, олар осы белоктар кодтайтын
геномның құрылымы жайында құнды ақпарат тасымалдайды. Белоктың электрофорез
әдісі әсіресе, полиакриламид гельге негізделген. ПААГ бойынша екі принцип-
молекулалар қозғалысқа қарай бөлінеді. Және белок компоненттері спектрде
электрлік қатары бойынша орналасады. Қазіргі кезде электрофорезді әр түрлі
гельдерді қолдану арқылы (полиакриламид, агарлы, крахмалды және т.б
қаныққан буферлі ерітінділер ) жүргізеді. Бұл гельдерді қолдану арқылы
белокты заряды, молекулалық формасы молекулярлық массасы бойынша бөлуге
мүмкіндік туады39.

Электрофорез үшін ерітінді дайындау.
Ерітінді А: ( электронды буфер ) 100 мл. H 2 O
Трис – 0,975 г.
Глицин – 4,8 г.
Ерітінді В: 100 мл. H 2 O
Акриламид – 30 г.
Бисакриламид -800 мл.
Ерітінді С: 0,5 мл. H 2 O
Персульфат – 25 мл.
( аммоний надсернокислый )
➢ Акриламид 1: 1буфер : 2 H 2 O
4 мл. акриламид : 4 мл. буфер : 8 мл. H 2 O +
персульфат 160 мкл + ТЕМЭД 16 мкл.
➢ Трубкаларға құяды – үстіне шприцпен су құяды – 15-20 мин.
термостатқа қояды – суын төгіп электронды буфер құяды, сосын
мұздатқышқа қою қажет.
➢ Трубкаларды алып, яғни бір күн бұрын құйылған электронды
буферді төгіп, үстіне 10 мкл. 20 % сахароза + бромфенол көгі бар
ерітіндіні тамызады. Араластырады, оның үстіне электронды дуферді
құяды. Астына да электронды буферді құяды, мұздатқышқа қояды.
Электродтың астына + және үстіне - салып 30 мин. 100 V қояды. Алғашқы
бояуы шыққан соң 30 мин. белгілейміз. Гельді шприцпен шығарып алып –
1 сағ. 1,5 – 2 % крахмалға салады – одан кейін 5 % K I + 2 % бояды
40.

Леммли бойынша ДДС- электрофорез әдісі:
Тазартылған фракциялардың белоктық құрамын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.