Біохімія трансгенної картоплі в умовах України

ферментативної гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів тканин бульб

картоплі сортів Свiтанок київський, Невська, Молодiжна, та трансгенної

картоплі NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic які значно

різняться між собою за ступенем стійкості до фітопатогенів. Зокрема,

Світанок київський порівняно стійкий до Phytophthora infestans dB та

багатьох інших фітопатогенів; Невська, - середньостійка, а Молодіжна є

сортом, малостійким до фітопатогенів. Щодо рослин трансгенної картоплі, то

в літературі є свідчення на користь зниженого ступеня стійкості сортів

NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic по відношенню до збудників

хвороб.

Попередні експерименти з встановлення кількісних та якісних

параметрів глікоалкалоїдів, притаманних рослинам трансгенних сортів

картоплі, показали, що принципові відмінності останніх за зазначеними

параметрами від класичних сортів відсутні (рис.4 і 5).

Як видно з рис.4 і 5, в тканинах квіток рослин картоплі сорту NewLeaf

6 Atlantic (рис.4) та NewLeaf 6 Russet Burbank (рис.5) присутні

глікоалкалоїди ?-соланін (868 а.о.м.) та ?-чаконін (852 а.о.м.).

Рис.4. PDMS мас-спектр екстракту з квіток рослин картоплі сорту

NewLeaf 6

Atlantic.

Рис.5. PDMS мас-спектр екстракту з квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6

Russet

Burbank.

Рис.6. PDMS мас-спектр екстракту з бульб рослин картоплі сорту NewLeaf 6

Russet

Burbank.

Відносно вмісту глікоалкалоїдів в бульбах картоплі трансгенних сортів

автор наводить інформацію про те, що ця група сполук присутня в бульбах

трансгенної картоплі орієнтовно в тих же самих кількостях, як і в бульбах

класичних сортів (рис.6).

Подальші експерименти показали вірність припущення про наявність

прямого зв’язку між активністю гідролітичних ферментів рослин картоплі

різних сортів та ступенем стійкості картоплі до фітопатогенів.

Із рис.7 легко бачити, що найвища швидкість гідролітичної

деструкції як a–соланіна, так і a–чаконіна в середовищі інкубації

притаманна малостійкому сортові картоплі Молодіжна; порівняно стійкий сорт

Світанок київський характеризуються повільним зменшенням кількості нативних

молекул глікоалкалоїдів в середовищі на протязі інкубації (рис.8).

Середньостійкому сорту Невська притаманні проміжні кінетичні параметри

гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів, які є своєрідною комбінацією із

відповідних параметрів стійкого та нестійкого до фітопатогенів сортів

(рис.9).

Трансгенній картоплі сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6

Atlantic притаманна підвищена в порівнянні з класичними сортами швидкість

гідролітичної деструкції під впливом фітопатогенів (рис.10 і 11).

Таким чином з рис.7-11 випливає, що динамiка накопичення в модельнiй

системi в процесi iнкубацii b-чаконiна безпосередньо корелює з рiвнем

стiйкостi досліджених сортів картоплi по вiдношенню до фітопатогенів.

Умовний ряд стiйкостi зазначених сортiв до збудників фітофторозу та

фузаріозу, побудований на пiдставi мас-спектрометричних досліджень, в

певному наближенні співпадає з аналогічним рядом, отриманим за допомогою

класичних методів:

Свiтанок киiвський ( Невська ( Молодiжна ( NewLeaf 6 Atlantic >

NewLeaf 6 Russet Burbank

¬ Рівень стійкості до фітопатогенів

[pic]

Рис.7. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб

картоплі

сорту Молодіжна.

[pic]

Рис.8. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб

картоплі

сорту Світанок київський.

[pic]

Рис.9. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб

картоплі

сорту Невська.

[pic]

Рис.10. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб

картоплі

сорту NewLeaf 6 Russet Burbank.

[pic]

Рис.11. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб

картоплі

сорту NewLeaf 6 Atlantic.

3. ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних,

організаційних, технічних, гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів

і засобів, спрямовані на створення безпечних умов, збереження здоров’я і

працездатності людини в процесі праці. Крім того, охорона праці може

розглядатися як науково обгрунтована соціально-технічна галузь досліджень,

що вивчає теоретичні і практичні питання безпеки праці, запобігання

виробничого травматизму, професійних захворювань і отруєнь, аварій, пожеж і

вибухів на виробництві.

Законодавство про працю регламентується законодавчими актами,

основними з яких є Конституція України, Кодекс законів про працю, Закон

України «Про охорону праці».

В сільському господарстві необхідно створювати безпечні умови праці,

грунтуючись на існуючих ДСТах, інструкціях та законах. Забезпечення

задовільних умов праці по господарству в цілому залежить від керівників:

- по галузях – від керівників відповідних підрозділів (агронома,

інженера, зооінженера тощо);

- по ділянках – від керівників нижчих ланок (бригадир, виконроб

тощо).

З метою організації та контролю робіт в господарстві є посада інженера

по охороні праці, щорічно складаються комплексні плани по організації

служби охорони праці в господарстві. Головне в організації охорони праці –

це своєчасне проведення інструктажів: вступного, первинного, повторного

(через 6 місяців), позапланового та цільового.

Треба приймати до уваги, що найбільша кількість травм та пошкоджень

відбувається при проведенні робіт, пов’язаних з ремонтом та поточним

обслуговуванням сільськогосподарської техніки, навантажувальних та

розвантажувальних роботах, внесенні мінеральних добрив, використанні

пестицидів та роботах по збиранню врожаю.

Стан з охороною праці в УНВК наведені нижче(табл.5):

5. Показники травматизму по УНВК СДАУ

|Показники травматизму |Роки |

| |1998 |1999 |2000 |

|Середньомісячна кількість|13 |9 |15 |

|працівників |2/0 |1/0 |3/0 |

|Кількість нещасних |548 |705 |843 |

|випадків, в тому числі із| | | |

|летальним фіналом | | | |

|Виділено коштів на | | | |

|охорону праці, грн. ( в | | | |

|якості матеріальної | | | |

|допомоги) | | | |

В УНВК є різноманітні сільськогосподарські машини, які

використовуються при вирощуванні картоплі: ДТ-75, МТЗ-80, Т-16, Т-150, К-

701, котрі агрегатуються з культиваторами КРН-4,2, КПС-4, боронами БЗСС-

1,0, котками ккш-6. При проведенні збиральних робіт застосовують комбайн

ККУ-4, а при садінні-СКС-4. Особливе місце при плануванні заходів по

охороні праці повинно приділятися роботам по застосуванні пестицидів та

хімічних добрив. Пестициди в УНВК вносять за допомогою обприскувача ОПШ-15.

При роботі з причіпними та напівпричепними знаряддями для боронування

та оранки, лущіння стерні, садіння, міжрядних обробок та інших процесів,

необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки.

Небезпечний виробничий фактор [ ] – це такий, дія якого на

працюючого в певних умовах призводить до травм, або раптового погіршення

стану здоров’я.

Наведемо небезпечні та шкідливі чинники, які притаманні технологіям

вирощування картоплі (Табл.6).

6.Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих чинників в технологіях

вирощування картоплі.

|Технологічні |Небезпечні та шкідливі виробничі чинники |

|операції | |

|Обробіток грунту |Небезпека травмування навісними машинами під час |

| |регулювання, ремонту та очищення піднятої гідросистеми |

| |трактора. Небезпека при з’єднанні причіпних |

| |сільськогосподарських машин до трактора. При роботі |

| |агрегату певну шкоду організму завдають підвищені рівні|

| |шуму, вібрації та пилу. |

|Внесення |Особливо шкідливі азотні добрива: аміачна вода здатна |

|мінеральних добрив |спричинити опік шкіри, отруєння випарами аміаку, що |

| |потрапляють у повітря в кількостях, що значно |

| |перевищують ГДК. Також є небезпека отримати травму при |

| |навантажуванні та розвантажуванні добрив, при |

| |регулюванні та роботі агрегатів, що розкидують добрива.|

|Садіння |Небезпека при перевезенні мінеральних добрив та бульб; |

| |при регулюванні та навантажуванні саджалок. |

|Обробіток посівів |Небезпека при приготуванні та перевезенні робочих рідин|

|картоплі |пестицидів, при регулюванні машин та обприскувачів. |

|пестицидами |Існує реальна небезпека отруєння за умов перебільшення |

| |ГДК в навколишньому повітрі. |

|Збирання |Небезпека при налагодженні, регулюванні та процесі |

|врожаю |очищення від бадилля робочих органів картоплезбиральних|

| |комбайнів. Небезпека за умов присутності людей в |

| |робочій зоні картоплезбиральних машин, при навантаженні|

| |та розвантаженні бульб картоплі. |

Для створення кращих умов в господарстві необхідно усунути шкідливий

вплив на організм людей різних виробничих факторів. При підготуванні

машинно-тракторного агрегату необхідно перевірити комплектування і технічну

справність машин [ ]. Не дозволяється робота машин на непідготовлених

полях. При груповій роботі машин і агрегатів необхідно призначити старшого

з числа працюючих. Забороняється при оранці, культивації, лущенні,

боронувані, сідати на баластні ящики, знаходитися на рамі культиватора та в

зоні роботи борін та дисків, а також очищати вручну робочі органи машин

від бур’янів [ ]. При проведенні різних механізованих робіт на

механізаторів та робітників в значній мірі впливають шуми та вібрація. Це

призводить до швидкого стомлення, загальної слабкості, роздратування тощо.

При неможливості знизити рівень виробничого шуму нижче встановлених

гігієнічних норм застосовують протишумові засоби індивідуального захисту:

навушники, вкладиші, шоломи, костюми [ ]. Для захисту від вібрації

застосовують огороджуючі засоби, віброізоляцію, віброгасники. Для

індивідуального захисту використовують взуття на вібропоглинаючій

платформі, віброзахисні рукавиці.

Для роботи з пестицидами та мінеральними добривами не можуть бути

допущені люди молодше 18 років, вагітні жінки, молоді матері та персонал,

який не пройшов медичний огляд. При внесенні мінеральних та органічних

добрив необхідно виконувати загальні правила техніки безпеки при роботі з

розкидачами, транспортними засобами, завантажувачами. Забороняється:

організовувати навантаження-розвантаження пилоподібних добрив з

підвітреного боку; допускати до роботи з водним аміаком людей без засобів

індивідуального захисту. Тривалість робочого дня при роботі з

фосфорорганічними сполуками – 4 години (з доробкою 2 години на роботах, не

пов’язаних з хімікатами).

Обов’язкове забезпечення працюючих на період робіт спецодягом,

взуттям, респіраторами, захисними окулярами, рукавицями [ ].

Перед проведенням робіт робітники повинні пройти інструктаж, бути

ознайомленими з препаратами та їх властивостями, а також мати спеціальну

кваліфікацію.

Обробіток проводять лише відремонтованими та відрегульованими

спеціальними машинами для обприскування (ОП-2000, ОПШ-15). Після проведення

робіт обов’язково проводять знешкодження залишків пестицидів на обладнанні,

тарі, одязі тощо.

Забороняється в місцях роботи з пестицидами зберігати продукти, воду,

фураж, предмети домашнього вжитку, палити та харчуватись під час роботи,

використовувати в господарстві тару з під пестицидів.

Перед застосуванням хімічних препаратів повідомляють населення

найближчих населених пунктів. Всі роботи з пестицидами в спекотні пори року

проводити виключно в ранкові часи та увечері, при більш низькій

температурі повітря. Категорично забороняється перевозити людей на

автомобільних і тракторних причіпах, автокранах, автонавантажувачах [

].

Основні засоби захисту від ураження електричним струмом. Відповідно до

правил влаштування електроустановок, їх необхідно надійно ізолювати,

передбачити можливість випадкового дотику до зазначених установок.

Обов’язково перевірити функціонування попереджуючої сигналізації.

Відсутність можливості безпосереднього контакту з частинами установок та

механізмів, що знаходяться під струмом, досягається використанням

спеціального огороджування, розміщенням токопровідної мережі на недосяжній

для працюючих висоті та використанням блокуючих пристроїв. До ізолюючих

пристроїв належать ізолюючі штанги, ізолюючі лещата, діелектричні рукавиці

та боти, гумові килимки, інструментарій із діелектричними ручками.

6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Екологія – це наука про взаємодію тварин, рослин та мікроорганізмів

між собою і біотичним середовищем, про зв’язки в надорганізмових системах –

екосистемах, про структуру та функціонування екосистем (Ениоло В., 1998).

Організація раціонального використання природніх ресурсів, надійного

захисту навколишнього середовища, забезпечення вірних взаємовідносин

людської спільноти та біосфери, що грунтується на науковій основі-одна з

нагальних соціально-політичних проблем. Саме через це охорона природи –

комплексне і довгострокове завдання, яке має безпосереднє відношенння до

виробничих сил, науки, культури, та інших аспектів діяльності людини. З

появою людини на планеті, велику роль у глобальній екосистемі стали

відігравати взаємовідносини “суспільство-природа”. Особливо швидко

посилюється вплив суспільства на природу в зв’язку з розвитком машинного

виробництва. Завдяки цьому масштаби впливу суспільства на природу

поширювались так швидко, що людство перетворилось у потужну геологічну

силу, яка здійснює вплив на багато природних процесів. Необхідно

відзначити, що проблеми навколишнього середовища не слід зводити тільки до

негативного впливу людини на природу. Щорічно світова промисловість скидає

в річки понад 160 м3 шкідливих стоків, щорічно в грунти вноситься 500

млн.т. мінеральних добрив і близько 4 млн.т. пестицидів, більша частина

яких осідає в грунтах та виноситься поверхневими водами в річки, озера,

моря та океани, в дуже значних кількостях накопичуюються в водосховищах для

питної води для великих промислових міст.

Найбільш розповсюджений тип грунтів в УНВК – чорнозем типовий,

малогумусний. В господарстві вирощуються такі культури: яра і озима

пшениця, ячмінь, гречка, цукровий буряк, картопля. Для нормального росту і

розвитку культурних рослин щільність грунту повинна становити 1,1-1,3

г/см3. При зростанні або зменшенні об’ємної маси грунту на 0,1-0,2 г/см3

порівняно з нормальною, врожай значно знижується. Ущільнений грунт погано

вбирає і фільтрує вологу, що при зливах призводить до стоку та ерозії. На

ущільнення грунту впливає також кількість прооджень сільгоспмашин та

агрегатів. При підвищенні щільності грунту знижується загальна аерація,

збільшується обсяг недоступної для рослин вологи, знижується її рухомість.

У сучасному землеробстві хімізація сприяє максимальному використанню як

природних факторів продуктивності рослин (грунтової родючості), так і

агротехнічних (сівозміни, обробіток грунту, удобрення, боротьба з

шкідниками тощо). До основних засобів хімізації при вирощуванні картоплі

належать мінеральні добрива і пестициди. Несприятливий вплив добрив на

навколишнє середовище може бути різним, але в основному внаслідок таких

причин:

1. Надходження поживних елементів добрив з грунту у підгрунтові води

з поверхневих вод може призвести до посиленого росту водоростей і

утворення планктону.

2. Неправильне використання мінеральних добрив може погіршити

кругообіг і баланс поживних речовин, агрохімічні властивості

родючості грунту. Застосування азотних добрив при вирощуванні

сільськогосподарських культур підвищує кислотність грунту.

3. Порушення живлення рослин мінеральними речовинами (мікро- і

макроелементами) призводить до різних захворювань рослин, погіршує

санітарний стан посівів.

4. Порушення технології застосування добрив, недосконалість якісних

показників мінеральних добрив можуть зменшувати продуктивність

сільськогосподарських культур і якість продукції, та призводити до

накопичення в ній нітратів.

Однією з умов успішної рекультивації земель є вірне визначення

товщини шару грунту, який потрібно знімати. Рекомендується знімати найбільш

родючу частину грунтового покриву товщиною 45-50 см. Великим споживачем

води є сільське господарство. 31 га посівів кукурудзи за вегетаційний сезон

витрачают близько 3 тис.т., пшениці – 1,5; капусти – 3. У тваринництві при

виробництві 1 т. м’яса витрачається 20 тис.м3 води. На підприємствах

переробки сільськогосподарської продукції на виробництво 1 т. цукру

потрібно 100 л. води. Значна кількість води витрачається при підтриманні

санітарно-гігієнічних умов на теплиці для очищення приміщень та їх

дезинфекції, підготування субстратів, миття посуду, тари, апаратури тощо.

Внаслідок росту населення і розвитку продуктивних сил забезпечення людства

водою стало екологічною проблемою. Скинуті у природні водоймища стічні води

згубно діють на живі організми та значно погіршують гідрохімічний режим.

Такі води необхідно очищати механічними, хімічними, фізико-хімічними та

біологічними методами.

У зоні тваринницьких комплексів основними проблемами, які мають

екологічне значення, є евтрофікація водоймищ, можливе накопичення

патогенних мікроорганізмів, забруднення атмосферного повітря сірководнем,

аміаком, молекулярним азотом та іншими сполуками. На атмосферу суттєво

впливає використання і зберігання гною. При зберіганні його в ємкостях у

великих кількостях випаровується в повітря аміак та його похідні.

Тваринницькі комплекси забруднюють поверхневі водоймища, підземні води й

грунт. При цьому в природних водоймищах гнойова рідина викликає масове

отруєння водних організмів. Таким чином, існує необхідність розробки шляхів

утилізації та раціонального використання відходів тваринництва. Гній

зберігають у польових буртах і гноєсховищах. Сховища розміщують на відстані

3-50 м від тваринницьких приміщень і не менше, як за 200 м від помешкань.

Основними джерелами забруднення атмосфери є природні, промислові і побутові

процеси. Атмосфера має здатність до самоочищення, але в багатьох випадках

ця потенційна можливість вже вичерпалась. Очищення повітря від пилу дає

лише частковий ефект. Необхідні кардинальні заходи, на кшталт переходу до

екологічно чистих видів енергії.

Для захисту навколишнього середовища в Україні прийнята низка

законів:

1. “Закон України про охорону навколишнього середовища” (15.06.1991

р.);

2. “Закон України про охорону атмосферного повітря” (Київ, 1992 р.);

3. “Земельний кодекс України” (03.03.1993 р.);

4. “Водний кодекс України” (06.06.1991 р.).

Порушення цих законів може тягти за собою карну відповідальність.

На озброєнні сільського господарства є методи і засоби, які можуть

успішно застосовуватись і застосовуються на практиці охорони природи.

В УНВК немає единої програми з охорони природи і тому постійне

розширення виробничих потужностей обумовлює збільшення забрудненості

відкритих водоймищ і грунтових вод, оскільки при будівництві тваринницьких

об’єктів порушуються природоохоронні нормативи.

На землях УНВК мають місце прояви несприятливих природних та

антропогенних процесів, які негативно впливають на стан грунтового покриву

і стан сільськогосподарського виробництва в цілому. В ряді місць загальні

кордони ріллі не зпівпадають з характером рельєфу території та ступінню

еродованості грунтового покриву. Значна роздрібненість рельєфу, надмірна

розораність, вирощування просапних культур на еродованих землях, а також

значні відхилення від рекомендованої при попередньому землекористуванні

системи природоохоронних заходів, сприяють розвитку водної ерозії.

В УНВК тваринницька галузь представлена ВРХ та молодняком ВРХ. Як вже

зазначалося, продуктивність пасовищ є достатньою, але випасання тварин на

сіножатях треба розпочинати після заготівлі сіна, а також обмежувати

випасання в період посухи.

Лісосмуги представлені листяними породами. Конструкція лісосмуг -

щільна. Вони знаходяться у задовільному стані. Територія господарства має

насадження вздовж доріг та на вулицях робітничого селеща. На господарчому

дворі, території промбази, дитячого садка та біля правління є газони та

квітники.

Влітку добові витрати на 30% більші, ніж взимку. Джерелами стічної

води є МТФ, житлові будинки, промислова база господарства. Від водоймищ ці

об`єкти в середньому віддалені на незначну відстань - 400-500 м.

В робітничому селищі є колодязі, які віддалені від гноєсховищ,

складів пестицидів та мінеральних добрив на значну відстань (понад 1,5 км).

Якість води в них - добра, рівень води - 2-2,5 м, паводками не

затоплюються.

Звалище має значну площу і організоване на місці кар`єру, тому

значної загрози навколишньому середовищу не становить. Скотомогильники -

огорожені, відалені від селищ, МТФ.

Основними стаціонарними джерелами забруднення повітря є котельня, а

також звалище та автомобілі і трактори. Гази та аерозолі є основними типами

речовин, що забруднюють атмосферу.

Населенний пункт господарства - не газифікований, тому повітря

забруднюється більше. Сільськогосподарська техніка в цілому експлуатується

екологічно безпечно, але трапляються випадки впливу паливно-мастильних

матеріалів.

Основними заходами зменшення забруднення повітря в господарстві є

газифікування населенного пункту, а також регулювання двигунів

сільськогосподарських машин і механізмів.

На території УНВК мешкають дикі тварини: зайці, лисиці, куниці, різні

птахи, комахи. Рослинніть - різнотравна - злакова. В травосуміші домінує

злакова рослинність: топконіг лучний, вівсяниця борозчата, пирій повзучий

та інші. Серед різнотрав`я, що займає 25-35% площі, трапляються подорожник

середній, тисячолистник звичайний ті інші. Господарство має направлення

зерно-м`ясо-молочне. В господарстві проводиться сівооранка зелених

насаджень.

Як видно з наведеного матеріалу, стан охорони довкілля в господарстві

- задовільний. Але сітуацію можна покращити:

1) проведення насадження на берегах водоймищ, крутих схилах балок та

ярів дерев та кущів;

2) обмежити використання пестицидів, особливо сильнодіючих.

Побудувати складські приміщення для зберігання пестицидів у відповідності

до санітарних норм і вимог;

3) застосовувати у виробництві сучасну техніку.

7. ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Новітній метод м’якоіонізаційної мас-спектрометрії (PDMS)

рекомендовано використовувати у великих спеціалізованих НДІ, що

спеціалізуються на картоплярстві з метою дослідження трансгенних сортів

картоплі та прогнозування рівня їх резистентності щодо фітопатогенів.

ВИСНОВКИ

1. Показана перспективність використання плазмено-десорбційної мас-

спектрометрії в селекційній практиці з метою аналіза глікоалкалоїдів

рослин картоплі трансгенних сортів;

2. М’якоіонізаційною мас-спектрометрією PDMS доведено, що кількісний та

якісний склад глікоалкалоїдів в тканинах квіток та бульб картоплі

трансгенних сортів NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic суттєво

не відрізняється від аналогічних параметрів, притаманних сортам картоплі,

отриманим за допомогою класичної селекції (Світанок київський, Невська,

Молодіжна);

3. Надані теоретичні підстави притаманній картоплі трансгенних сортів

NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic зниженій стійкості щодо

фітопатогенів – глікоалкалоїди, як типові захисні вторинні метаболіти,

деструкуються з найвищою швидкістю під впливом фітопатогенів саме в

тканинах рослин картоплі трансгенних сортів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Власенко М.Ю. Короткi пiдсумки та завдання дослiджень iз фiзiологii та

бiохiмii картоплi. – Картоплярство. – 1994. – Вип.25. – С.14.

2. Власюк П.А., Власенко Н.Е., Мацко В.Н. Химический состав картофеля и

путиулучшения его качества. - К.: Наукова думка, 1979. - 196 с.

3. Гусева А.Р., Пасешниченко В.А. Ферментативное расщепление

гликоалкалоидов картофеля// Биохимия, 1957. - Т.22, N5. - C.843 - 845.

4. Иванов Б.И.. Пожарная безопасность в химических лабораториях. – М.:

Химия,

1988. – 112 с.

5. Инструкция по технике безопасности при хранении, транспортировке и

применении пестицидов в сельском хозяйстве. – М.: Агропромиздат, 1985. –

56 с.

6. Инструкция по технике безопасности для сотрудников, аспирантов и

студентов, работающих в лабораториях. – ССГІ: Суми, 1987. – 22 с.

7. Кинтя П.К. Строение и биологическая активность стероидных

гликоалкалоидов ряда спиростана и фуростана. - Кишинев: Штиинца, 1987. -

141 с.

8. Кожушко Н.С., Чіванов В.Д. Экспресс-метод определения устойчивости

картофеля к фитопатогенам в модельной системе// Современные технологии,

экономика и экология в промышленности, на транспорте и в сельском

хозяйстве: Сб. научн. ст. по материалам 5-й межд. научно-метод. конф. -

К.: ИСМО, Алушта, 1998.

9. Конева И.М., Васюкова Н.И., Озерецковская О.Л. Возможный механизм

индуцированной устойчивости картофеля к возбудителю фитофтороза //

Пpикл.биохимия и микробиология.-T.30, N1. - C.161 - 166.

10. Липсиц Д.В. Биохимические основы болезнеустойчивости картофеля.-

М.: ВНИИТЭИСХ, - 321 с.

11. Лукнер М.К. Вторичный метаболизм у микроорганизмов, растений и

животных. - М.: Мир, 1979. - 550 с.

Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. –

М.: Энергоатомиздат, 1986. – 224 с.

12. Методические рекомендации по проведению исследований с картофелем / Под

ред. Н.А.Пика. – К.: УкрНИИКХ, 1983. – 216 с.

13. 14. Михайлов В.Н. и др. Охрана труда в сельском хозяйстве: Справочник.-

М.: Агропромиздат, 1983.-99 с.

14. Новосельська А.П., Мицько В.М., Холодило І.В. Сортові особливості

біохімічного складу бульб картоплі// Картоплярство. – 1995. – Вип.26. –

С.42-45.

15. Оверчук В.И., Мицко В.Н. Гликоалкалоиды картофеля// Физиология и

биохимия культ. растений. - 1972. -Т.4, N 5. - C. 492 - 498.

16. Оверчук В.И., Мицко В.Н. Гликоалкалоиды картофеля-. М.: ВНИИ ТЭИСХ,

1975. - 328 с.

17. Озерецковская О.Л., Давыдова М.А., Васюкова Н.И., Метлицкий Л.В.

Гликоалкалоиды в здоровом и поврежденном клубне картофеля// ДАН СССР,

Сер.биол., 1971. -T.196, N5. - C. 1470 - 1474.

18. Підгаєцький А.А. Використання генофонду картоплі для інтрогресії цінних

генів при створенні вихідного селекційного матеріалу.// Автореф. … дис.

док. сільськогосподарських наук. - К., 1993. – 44 с.

19. Прокошев С.М. Биохимия картофеля. - М.: Изд-во АН СССР, 1947. - 226 с.

20. Сикилинда В.А., Кирюхин В.П. Иследования гликоалкалолидов картофеля//

Селекция и семеноводство картофеля. - 1975. N 21.- C. 5-11.

21. Справочник картофелевода// Под ред. А.И.Замотаева. - М.:

В.О.Агропромиздат, 1987. - 351 с.

22. Фізіологія та біохімія картоплі / А.А.Кучко, М.Ю.Власенко, В.М.Мицько.

– К.: Довіра, 1998. - 335 с.

23. Физиолого-биохимические и биофизические методы диагностики степени

устойчивости растений к патогенам и другим факторам// Под ред.

М.Е.Ладыгиной.- М.: Изд-во МГУ, 1992. - 96 с.

24. Харборн Д.И. Введение в экологическую биохимию. - М: Мир, 1985. - 312

с.

25. Чиванов В.Д. Определение содержания гликоалкалоидов и активности

рамнозидазы в тканях картофеля методом времяпролетной плазменно-

десорбционной масс-спектрометрии// Материалы Международной научной

конференции «Актуальные проблемы современного картофелеводства"(Минск-

Самохваловичи, 26-28.02.97 г.), с 89.

26. Чіванов В.Д. М’якоіонізуюча мас-спектрометрія в дослідженні

глікоалкалоїдів картоплі. // Картоплярство. – К.: Урожай, 1999. - Вип.

29. – С.63-72.

27. Чіванов В.Д., Єрьоменко I.A. Вивчення динамiки деструкцii

глiкоалкалоiдiв картоплi пiд дiєю фiтопатогенних грибiв мас-

спектрометричним методом// Матерiали конференцii молодих вчених та спец-

тiв "Науковi основи ведення картоплярства України в ринкових умовах" (22-

24 травня 1996 р.), Немiшаєве. С.17.

28. ГОСТ (12.0.303-74) ССТБ. Опасные и вредные производственные факторы.

29. ГОСТ (12.4.011-75) ССТБ. Средства защиты работающих. Классификация.

30. ОСТ (46.3.1.108-81) ССТБ. Обработка почвы и посев зерновых культур.

Требования безопасности.

31. ОСТ (46.0141-83) ССТБ. Процессы производственные в сельском хозяйстве.

Общие требования безопасности.

32. ОСТ(46.3.1.161-84) ССТБ. Обработки пестицидами почвы и посевов.

33. ГОСТ (12.2.019-86) ССТБ. Трактора и машины самоходные

сельскохозяйственные. Общие требования безопасности.

34. ГОСТ 12.3.041-86 ССВТ Применение пестицидов для защиты растений.

Требования безопасности.

35. ГОСТ 46.0.126-82 ССБТ Организация обучения охраны труда в сельском

хозяйстве. Общие положения.

36. Бурякова С.А. Охрана труда в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1991.- С.

22.

37. Винокуров Е.Н. Охрана труда в сельском хозяйстве. - К.: Урожай, 1992.-

120 с.

38. Гаврилов М.К. Охрана труда при интенсивной технологии. - М.: Колос,

1989.- 110 с.

39. Abdell D.C., Sporns P. Rapid quantitation of potato glycoalkaloids by

matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass

spectrometry. // Journal of Agricultural and Food Chemistry.-1996.-V.44.-

P.2292-2296.

40. Allen E.N., Kuс I. Steroid alkaloids in the disease resistance

of white potato tubers// Phytopathology, 1964. - N.54. - P. 886 - 889.

41. Chazi V., Matthess D.P. Quantitative inhibitory effect of steroidal

alkaloids: relative involvement of aglycones and sugar moieties on

lettuce seed radicle elongation// Bot.Ganz. - 1990. - V.151, N 1. - P.

38 - 40.

42. Chen S., Derrick P.J., Mellon F.A., Price K.R. Analysis of

glycoalkaloids from potato shoots and tomatoes by four sector tandem mass

spectrometry with scanning-array detection. Comparison of positive ion

and negative ion methods. // Analytical Biochemistry.-1994.-V.218.-P.157-

69.

43. Chivanov V.D., Eriomenko I.A. PDMS Investigation into the Potato

Cultivare Resistance to Рhytopathogenic Fungi // Abstr.14th Intern. Mass

Spectrometry Conference, (25-29 August 1997).- Tampere, Finland.

44. Deahl К.А. Study of tle relationship of lateblight resistance

to glycoalkaloid content in fifteen potato clones// Amer.Potato J. -

1973. -V.50. -P. 248 - 253.

45. Evans S., Buchanan R., Hoffman A. et al. Structural characterization of

a glycoalkaloids at the femtomole level by means of four sector tandem

mass spectrometry and scanning-array detection. // Organic Mass

Spectrometry -1993.- V.28.-P. 289-290.

46. Friedman M., McDonald G.M. Potato Glycoalkaloids: Chemistry, Analysis,

Safety, and Plant Physiology.// Critical Reviews in Plant Sciences.-1997.-

V.16, №1.-P.55-132.

47. Hegnauer R. The taxonomic significance of alkaloids// Chemical Plant

Taxonomy/ Ed. T.Swain.- N.Y.: Acad. Press, 1963.- P.389-427.

48. Highet R.J., Wheeler J.M. The study of alkaloid structures by spectral

methods// The Alkaloids.- V.24./ Ed. A.Brossi.- N.Y.: Acad. Press, 1985.

- P.287-348.

49. Holland H.L., Taylor G.J. Transformations of steroids and the steroidal

alkaloid, solanine, by Phytophthora infestans// Phytochemistry.- 1979.-

V.18. - P.437.

50. Houben R.I., Brunt K. Determination of glycoalkaloids in potato

tubers by reversed-phase high-performance liquid chromatography //

J.Chromatogr. A. - 1994.- V. 661. - P. 169 - 174.

51. Macfarlane R.D. et al. 252-Cf-Plasma Desorption Mass Spectrometry. II –

A Perspective of New Directions// Biol. Mass Spectrometry. – 1994. –

V.23. – 117-130.

52. Osmann S. et al. Glycoalkaloid composition of wild and cultivated tuber-

bearing Solanum species of potenial value in potato breeding programs//

J.Agr.Food Chem., 1978. – V.26. –N5. – P.1246-1248.

53. Paxton J.D., Groth J. Constraints on Pathogens Attacking Plants// Crit.

Rev. in Plant Sci. – 1994. – V.13, –N 1. – P.77-95.

54. Price K.R., Mellon F.A., Self R., Fenwick G.R., Osman S.F. Fast

bombardment mass spectrometry of Solanum glycoalkaloids and its potential

for mixture analysis // Biomed. Mass Spectrom.-1985.-V.12.- P.79-85.

55. Ripperger H., Schreiber K. Solanum steroid alkaloids// The Alkaloids.

-V.8.-/ Ed. R.G.A.Rodrigo.- N.Y.: Acad. Press, 1981.- P.81-192.

56. Roddick J.G., Melchers G. Steroidal glykoalkaloid content of potato,

tomato and their somatic hybrids// Theor. Appl. Genet. – 1985. –V.80.-

P.655-660.

57. Roddick J.G., Rijnenberg A.L.Synergistic interaction between the potato

glycoalkaloids (-solanine and (-chaconine in relation to lysis of

phospholipid/sterol liposomes. // Phytochemistry. – 1987. – V.26. –

P.1325-1328.

58. Roddick J.G., Rijnenberg A.L., Osman S.F. Synergistic interaction

between potato

glycoalkaloids (-solanine and (-chaconine in relation to

destabilization of cell membranes:

ecological implications// J. Chem. Ecol. - 1988.- V.14.-P.889-902.

59. Sanford L.L., Deahl K.L., Sinden S.L. Glycoalkaloid content in foliage

of hybrid and backross populations from a S.tuberosum ґ S.chacoense//

Potato Journal, 1994. – V.71. – N4. – P.225-236.

60. Sharma R.P., Salunkhe D.K. Solanum Glycoalkaloids// In: Toxicant of

Plant Origin. Vol.1. Alkaloids// Ed.P.R.Cheeke, Boca Raton, 1989.- P. 179

- 236.

61. Sinden S.L., Webb R.E. Effect of environment on glycoalkaloid content

of six potato varieties at 39 locations// U.S. Dep. Agric. Tech. Bull. -

1974. -P.1472.

62. Sundqvist B.U.R. Modern Mass Spectrometry in Biological Sciences. -

N.Y.:

Marcel Dekker, - P. 144 - 263.

63. Swaaij A.C. Effect of growth conditions on glycoalkaloid in potato

tubers// Potato

Research, 1992. - V.35, N1. – P.68-69.

64. Swain A.P., Fitzpatrick T.J., Talley E.A., Herb S.F., Osman S.F.

Enzymatic-hydrolysis of alpha-chaconine and alpha-chaconine//

Phytochemistry.-1978.-V.17.-P.800.

65. The Biochemistry and Physiology of Plant Disease // Eds. R.N.Goodman,

Z.Kiraly,

K.R.Wood. – Columbia.: University of Missouri Press, 1986. – 380

р.

66. Van Gelder W.M.J. Steroidal Glycoalkaloids in Solanum: Consequences for

Potato

Breeding and for Food Safety//In. Handbook of Natural Toxins. – V.6.

– Toxicology of

Plant and Fungal Compounds/Ed. R.F.Keeler, A.T.Tu. – N.Y.: Marcel

Dekker, 1991. –

P.101-134.

67. Van Gelder W.M.J., Tuinistra L.G.M.Th., van der Greef J., Scheffer

J.J.C. Characterization of novel steroidal alkaloids from tuber of

Solanum species by combined gas chromatography-mass spectrometry.

Implications for potato breeding. // J.Chromatogr.- 1989.-V.482.-P.13-22.

68. Zitnak A.The significance of glycoalkaloids in the potato plant//

Proc. Can. Soc. Hortic. Sci., 1964.- V.3.-P.81.

Вельмишановний голово державної екзаменаційної комісії! Шановні члени

державної екзаменаційної комісії! Колеги!

Тема моєї роботи: “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості

метаболізму в умовах Північно-Східної України”. Важливість докладного

дослідження в зазначеному напрямку обумовлене зокрема тим, що трансгенні

сорти картоплі «Новий лист» виявили в умовах України підвищену чутливість

до фітопатогенів і, внаслідок цього незадовільну придатність до зберігання

протягом зимового періоду в картоплесховищах. З іншого боку, добре відомо,

що одними з біохімічних компонентів рослин, що заслуговують на увагу, є

саме глікоалкалоїди - сполуки, фізіологічна функція яких полягає у захисті

рослин картоплі від фітопатогенів. Ми вважали, що глікоалкалоїди

трансгенних сортів картоплі (або ферменти, які відповідають за метаболічні

перетворення глікоалкалоїдів) мають деякі особливості, які можливо

зкоррелювати з притаманною зазначеним сортам зниженою резистентністю щодо

фітопатогенів.

Виходячи з наведеного, нами проведене дослідження стероїдних

глікоалкалоїдів в квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів за

допомогою мас-спектрометрії. Трансгенна картопля сортів NewLeaf 6 Russet

Burbank і NewLeaf 6 Atlantic люб’язно надана професором Підгаєцьким з

Інституту картоплярства НААН.

Мас-спектрометрія PDMS досить давно з успіхом використовується з метою

аналіза кількісного та якісного складу глікоалкалоїдів рослин картоплі

різних сортів. В нашому університеті розроблені оригінальні методики, за

допомогою яких можна визначити, які саме глікоалкалоїди містяться в

тканинах картоплі, а також встановити ступінь резистентності конкретних

сортів щодо розповсюджених хвороб на основі параметрів кінетики деструкції,

тобто руйнації, глікоалкалоїдів внаслідок дії ферментів.

Експерименти з встановлення кількісних та якісних параметрів

глікоалкалоїдів, притаманних рослинам трансгенних сортів картоплі,

показали, що принципові відмінності останніх за зазначеними параметрами від

класичних сортів відсутні (рисунки).

Як видно з рисунку, в тканинах квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6

Atlantic та NewLeaf 6 Russet Burbank присутні глікоалкалоїди ?-соланін (з

масою 868 а.о.м.) та ?-чаконін (з масою 852 а.о.м.), так само, як і в

тканинах квіток звичайної картоплі. Кількість цих речовин в тканинах квіток

трансгенних рослин також відповідає кількості глікоалкалоїдів в квітках

пересічних культурних сортів. Але, не тільки сумарна кількість

глікоалкалоїдів впливає на ступінь стійкості певних сорту картоплі, але

важливим чинником є активність ферментних систем як самої рослини, так і

фітопатогену, що руйнують молекули глікоалкалоїдів. Зокрема, відщеплення

залишку цукру рамнози від молекули ?-чаконіну призводить до втрати

фунгіцидних властивостей. Таким чином, неважко зробити висновок про те, що

чим активніші будуть відповідні ферменти, тим швидше буде зменшуватися в

тканинах картоплі кількість нативних молекул глікоалкалоїдів і

Нами досліджені кінетичні параметри ферментативної гідролітичної деструкції

глікоалкалоїдів тканин бульб картоплі сортів Свiтанок київський, Невська,

Молодiжна, та трансгенної картоплі NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6

Atlantic які значно різняться між собою за ступенем стійкості до

фітопатогенів. Зокрема, Світанок київський порівняно стійкий до

Phytophthora infestans dB та багатьох інших фітопатогенів; Невська, -

середньостійка, а Молодіжна є сортом, малостійким до фітопатогенів. Щодо

рослин трансгенної картоплі, то в літературі є свідчення на користь

зниженого ступеня стійкості сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6

Atlantic по відношенню до збудників хвороб.

Показана перспективність використання плазмено-десорбційної мас-

спектрометрії в селекційній практиці з метою аналіза глікоалкалоїдів

рослин картоплі трансгенних сортів;

М’якоіонізаційною мас-спектрометрією PDMS доведено, що кількісний та

якісний склад глікоалкалоїдів в тканинах квіток та бульб картоплі

трансгенних сортів NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic суттєво не

відрізняється від аналогічних параметрів, притаманних сортам картоплі,

отриманим за допомогою класичної селекції (Світанок київський, Невська,

Молодіжна);

Надані теоретичні підстави притаманній картоплі трансгенних сортів

NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic зниженій стійкості щодо

фітопатогенів – глікоалкалоїди, як типові захисні вторинні метаболіти,

деструкуються з найвищою швидкістю під впливом фітопатогенів саме в

тканинах рослин картоплі трансгенних сортів

ВІДГУК

на дипломну роботу студентки агрономічного факультету (спеціальність

“Захист рослин”)

Загорулько О. “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості

метаболізму в умовах Північно-Східної України”

Робота Загорулько О. присвячена актуальній темі - дослідженню

метаболізму глікоалкалоїдів картоплі трансгенних сортів. Важливість

докладного дослідження в зазначеному напрямку обумовлене зокрема тим, що

трансгенні сорти картоплі «Новий лист» виявили в умовах України підвищену

чутливість до фітопатогенів і, внаслідок цього незадовільну придатність до

зберігання протягом зимового періоду в картоплесховищах. З іншого боку,

добре відомо, що одними з біохімічних компонентів рослин, що заслуговують

на увагу, є саме глікоалкалоїди - сполуки, фізіологічна функція яких

полягає у захисті рослин картоплі від фітопатогенів. Виходячи з наведеного,

автор вважає, що глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі (або ферменти,

які відповідають за метаболічні перетворення глікоалкалоїдів) мають деякі

особливості, які можливо зкоррелювати з притаманною зазначеним сортам

зниженою резистентністю щодо фітопатогенів.

Виходячи з наведеного, Загорулько О. проведене дослідження стероїдних

глікоалкалоїдів в квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів.

Дипломниця Загорулько О. сумлінно ставилася до виконання дипломної

роботи, самостійно провела частину досліджень, опрацювала експериментальний

матеріал і проаналізувала його.

Зважаючи на це, вважаємо, що дипломна робота Загорулько О. заслуговує

на позитивну оцінку, а її авторка - на присвоєння кваліфікації «Вчений

агроном по захисту рослин».

Доцент кафедри захисту

рослин, к.б.н.

В.Д.Чіванов

РЕЦЕНЗІЯ

на дипломну роботу студентки агрономічного факультету (спеціальність

“Захист рослин”)

Загорулько О. “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості

метаболізму в умовах Північно-Східної України”

В останній час увага як фахівців в галузі сільського господарства, так

і пересічних споживачів, прикута до проблеми трансгенних рослин та питань,

пов’язаних з потенціальною токсичністю та мутагенністю продуктів

харчування, виготовлених з вищезазначених рослин. Більшість дослідників

вважає, що біохімічні параметри трансгенних рослин суттєво змінюються

внаслідок введення до геному останніх чужорідних генів. Не виключено, що

стан метаболізму таких типових вторинних метаболітів рослин картоплі, як

стероїдні глікоалкалоїди, теж змінюється у трансгенних рослин. Виходячи з

вищенаведеного, важко переоцінити актуальність дипломної роботи Загорулько

О. Предметом дослідження є стан метаболізму глікоалкалоїдів картоплі

трансгенних сортів картоплі «Новий лист» (“Монсанто”). Дипломницею

Загорулько О. проведене докладне дослідження стероїдних глікоалкалоїдів в

квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів. В роботі використані

сучасні методи дослідження, а саме біологічна мас-спектрометрія.

Робота викладена на 58 сторінках комп’ютерного текста, містить усі

необхідні розділи, ілюстрована 8 рисунками та 10 таблицями.

До недоліків дипломної роботи можна віднести невдалі літературні

кліше, помилки в тексті тощо.

Виходячи з наведеного, вважаємо, що дипломна робота може бути

допущена до захисту і заслуговує на позитивну оцінку за умов відповідної

якості доповіді, а її авторка - на присвоєння кваліфікації «Вчений агроном

по захисту рослин».

-----------------------

[pic]

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2