Влияние гуминовых кислот как стимуляторов роста растений на характер белкового и углеводного обмена растений пшеницы in vitro
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
ая - способность гуминовых веществ накапливать долгосрочные запасы всех элементов питания, углеводов, аминокислот в различных средах;
гормональный гуминовая кислота пшеница
Транспортная - образование комплексных органоминеральных соединений с металлами и микроэлементами, которые активно мигрируют в растения;
Регуляторная - гуминовые вещества формируют окраску почвы и регулируют минеральное питание, катионный обмен, буферность и окислительно-восстановительные процессы в почве;
Протекторная - путем сорбции токсичных веществ и радионуклидов гуминовые вещества предотвращают их поступление в растения.
Совмещение всех этих функций обеспечивает повышенные урожаи и необходимое качество с/х продукции. Особенно важно подчеркнуть положительный эффект от действия гуминовых веществ при неблагоприятных условиях воздействия среды: низкие и высокие температуры, недостаток влаги, засоление, скопление ядохимикатов и наличие радионуклидов. Неоспорима роль гуминовых веществ и как физиологически активных веществ. Они изменяют проницаемость клеточных мембран, повышают активность ферментов, стимулируют процессы дыхания, синтеза белков и углеводов. Они увеличивают содержание хлорофилла и продуктивность фотосинтеза, что в свою очередь создает предпосылки получения экологически чистой продукции. При сельскохозяйственном использовании земли необходимо постоянное пополнение гумуса в почве для поддержания необходимой концентрации гуминовых веществ [54].
До настоящего времени это пополнение осуществлялось в основном путем внесения компостов, навоза и торфа. Однако поскольку содержание собственно гуминовых веществ в них относительно невелико, то нормы их внесения очень велики. Это увеличивает транспортные и другие производственные издержки, которые многократно превышают стоимость самих удобрений. Кроме того, в них содержатся семена сорняков, а также болезнетворные бактерии (для навоза и компостов).
Для получения высоких и устойчивых урожаев недостаточно надеяться на биологические возможности сельскохозяйственных культур, которые, как известно, используются лишь на 10-20%. Конечно необходимо использовать высокоурожайные сорта, эффективные приемы агро - и фитотехники, удобрения, но уже нельзя обойтись и без регуляторов роста растений, которые к концу двадцатого века играют уже не менее важную роль, чем пестициды и удобрения [51].
Глава 2. Материалы и методы
2.1 Описание объекта
Пшеница (лат. Triticum) - род травянистых, в основном однолетних, растений семейства мятликовых, ведущая зерновая культура во многих странах, в том числе и России.
Корневая система мочковатая, колоски расположены колосом, по одному в каждом углублении его стержня. Колоски 2 - 5-цветковые; цветы тесно сближены, только нижние 1 - 3 плодущие, верхние мужские или неразвитые. Наружные колосковые чешуи (плёнки) парные, широкие, тупые, наверху с 1 зубцом или 1 или несколькими остями. Нижняя цветковая чешуя на спинке выпуклая, часто ладьеобразная, со многими жилками, на конце с 1 или несколькими зубцами или остями. Зерно с глубокой бороздкой, на вершине пушистое, свободное [48, 49].
Черемшанка - среднеранний сорт ценной яровой пшеницы с вегетационным периодом 76 - 85 дней. Урожайность - 45-50 ц/га. Масса 1000 зерен 32,0-35,0 г. Содержание белка - 15,2, а сырой клейковины - 31,0%. Высокие хлебопекарные качества. Сорт пригоден для лесостепной и степной зон Восточной Сибири. Включен в Госреестр по Восточно-Сибирскому региону с 1999 г как ценная пшеница. Стабильно формирует зерно высокого качества, обладает высокой устойчивостью к засухе, септориозу и поражению пыльной головней.
2.2 Получение стерильных растений пшеницы in vitro
Семена пшеницы сорта Черемшанка, помещаемые на питательную среду, легко поражаются микроорганизмами. Поэтому предварительно проводили поверхностную стерилизацию семян.
Для поверхностной стерилизации семян пшеницы сорта Черемшанка использовали следующие растворы: 3 % -ный раствор йода, 5 % -ный раствор гипохлорита Na. Затем экспланты промывались 3 раза по 15 мин. в стерильной дистиллированной воде и в стерильных условиях в ламинар-боксе семена помещали на агаризованную среду MS (таб.1) с добавлением гумата и др. В нашем случае использование белизны оказалось более приемлемым, так как процент заражения составлял 1 %, при этом в остальных случаях либо был большой процент заражения, либо большой отпад эксплантов.
Затем в стерильных условиях ламинар - бокса экспланты переносили на питательную среду и выращивали в условиях светокультуры при температуре 25-26 0С, освещенностью 5 тыс. лк при 16-часовом фотопериоде.
Таблица 1.
Состав среды MS
№ п. п. Компонент средыКоличество вещества Маточный раствор макросолей (г на 1 л маточного раствора) 1. 2. 3. 4. KNO3 NH4NО3 KH2PO4 MgSO4.7H2O 1,9 1,65 0,17 0,37 5. CaCl2 безводный0,44Маточный раствор микросолей (мг на 100 мл маточного раствора) 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O H3BO3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O KJ CoCl2.6H2O0,25 0,025 6,2 22,3 8,6 0,83 2,5Витамины13. 14. 15. 16. 17. 18. Никотиновая кислота Пиридоксин HCL Тиамин HCL Fe-хеллат Мезоинозит Сахароза1 1 1 5 100 мг/л 30
2.3 Определение сахаров методом Дюбуа
Количество углеводов определяли в этанольных экстрактах модифицированным методом Дюбуа [34].
Навеску растительного материала измельчали, фиксировали 96 % спиртом (десятикратным количеством). Фиксированный материал тщательно растирали в ступке и экстрагировали из него сахара пятью ми