Гельминтоспориозная пятнистость листьев на посевах ячменя

Гельминтоспориозная пятнистость листьев на посевах ячменя

6 августа Обследования проведены в Токушинском с/о в фазе молочной спелости ячменя средняя пораженность посевов ячменя 15% .

1. Рекомендация по защите зерновых культур Затобольского опорного пункта Казахского научно-исследовательского института защиты растений.

2.Химическая защита растений. Г.С. Груздева,1997г.

3.Защита зерновых культур. Володичев М.А.,1990г.

4.Яровая пшеница в Северном Казахстане. Бараев,1976г.

ӘОЖ 581.2

Акбасова А.Ж.

E-mail: a.j.alua@mail.ru

Өсімдіктің түрлі инфекцияларға төзімділігі патогендерден қорғануға қажетті физиолого-биохимиялық реакциялар жүйесімен қамтамасыз етіледі [2,3,4,5,]. Бүгінгі таңда биологияның жаңа бағыттарының бірі өсімдікті патогенмен инфекциялаған кезде туындайтын қорғаныс реакциясының сигналингін айқындау болып табылады. Өсімдік ұлпаларында патогенмен инфекцияланған кезде жауап ретінде іске қосылатын бірнеше биохимиялық реакцияларды бастайтын сигналды молекулалар анықталған. Мұндай молекулалар ролін фитогормондар, олигосахаридтер, жасмонат, салицилат, азот тотығы тәрізді қосылыстар атқара алады [4,6,7,8]. Сигналды молекулалар алғашқы жауап реакцияларын қалыптастырумен қатар өсімдіктің бейімделуі мен патоген әсеріне төзімділігінің деңгейін анықтайды. Биохимиялық және физиологиялық процестердің қарқынын бақылайды деген болжам да бар [9,10].

Патогеннің организмге енуіне қарсы қосылатын өсімдіктің алғашқы жауапты реакцияларының бірі ол келесі қорғаныс реакциялары тізбегінің бастамасы болатын оттегінің белсенді түрлерін (ОБТ) жергілікті белсендендіру (тотықтырушы жарылыс) [11,12]. Нәтижесінде, өсімдік ұлпаларында супероксид, гидроксил радикалдары мен сутегінің қос тотығының концентрациясы лезде көбейеді. Сутегінің қос тотығы лигнификация процесіне қатысады және антимикробтық белсенділік көрсетеді [13]. ОБТ-нің қорғаныс реакцияларына қатысын анықтауға бағытталған көптеген тәжірибелер жасалғанымен бүгінге бұл қосылыстардың патогенез кезіндегі шығу көзі мен пайда болу жолдары туралы ақпарат аз [14].

Фитопатогендердің өсімдікті зақымдаушы аппараты екі түрлі қосылыстарды бөледі: бірі –токсиндер (гормондар), екіншісі- гидролитикалық ферменттер. Патогенді саңырауқұлақтардың қоршаған ортасына фитогорманольді белсенділігі бар қосылыстарды бөле алу қабілеті [15,16,17] өсімдіктің гормональді статусын бұзып, қорғаныс реакцияларын тежейді.

Өсімдік ұлпаларын механикалық зақымдау немесе патогеннің инфекциялауы кезінде қосылатын қорғаныс реакцияларының бірі –лигнификация [17,3,18,19]. Қорғаныс реакциясы кезінде лигнин көптеп жинақталады, дегенмен, оның пайда болу механизмі әлі айқындалмаған. Бұл процесте фитогормондардың қатысы маңызды болуы мүмкін. Патогеннің өсімдік организміне еніп, онда өсу қабілеті клеткадан тыс гидролазаларға, яғни протеолитикалық ферменттерге, тәуелді [20,21,22]. Протеолитикалық ферменттер мен ингибиторлардың әрекеттесуі нәтижесінде өсімдік-қожайын мен патогеннің әрекеттесуінің нәтижесі айқындалады [23,24].

Өсімдіктің қорғаныс реакциясының меанизмдерін, лигнификация процесіндегі гормональды жүйе мен ферменттер белсенділігін, ОБТ қатысын түбегейлі зерттеу нәтижесінде фитоиммунитетті басқаруға мүмкіндік тудырады.

Ал вирустық инфекция кезіндегі қорғаныс түрі РНҚ –интерференциясы. РНҚ –интерференциясы бастапқыда гендердің посттранскрипциялық тынышталуы (posttranscriptional gene silencing (PTGS)) деген түсінікпен танымал болған. Ол эукариоттарда вирустық РНҚ-ны танып ыдыратуға негізделген төзімділіктің молекулалық негізі. РНҚ-интерференциясы процесінде Dicer және Argonaute белоктары негізгі роль атқарады. Өсімдік клеткасында клетканың өзінің туындысы немесе бөгде қос тізбекті РНҚ пайда болған кезде осы жүйе іске қосылады. Алғашында қостізбекті РНҚ (double strand (dsRNA)) синетезделеді [25]. Қос тізбекі РНҚ молекуласына Dicer (Dicerlike DCL) ферменті қосылып, оны қысқа интерференциялаушы РНҚ (short interfering RNAs (siRNAs)) немесе микро РНҚ (microRNAs (miRNAs)) 20–30 нуклеотидтен (нт) тұратын молекулаларға бөледі [26,27]. Бұл қысқа РНҚ молекулалары вирустық РНҚ–ның немесе трансгендер мен транспозондардың ұзын репликативтік формаларының энзиматикалық гидролизі нәтижесінде пайда болуы мүмкін [28,29]. Келесі кезеңде жаңа пайда болған қос тізбекті siRNAs тізбегі шешіліп, бір тізбегі көпкомпонентті эффекторлық кешенге (RNA induced silencing complex (RISC)) тігіледі. ол спецификалық транскрипттердің комплементарлы нуклеотидтік тізбегін айқындап, ферментативті гидролизін қамтамасыз етеді [28]. Гидролиз Argonaute (AGO) тұқымдасының белоктарымен жаасалады. RISC кешенінің құрамына кіретін Argonaute белоктары PAZ және PIWI домендерінен тұрады [30]. PAZ доменінің siRNA-мен тікелей байланысатындығы құрылымдық зерттеулермен дәлелденген. Ал PIWI домен эндонуклеазалық белсенділігі бар каталитикалық орталық болып табылады [31,32]. siRNA-мен байланысқан комплементарлы мРНҚ деградациялану нәтижесінде тарнсляцияланбайды, яғни ген өшіріледі де ол кодтайтын белок синтезделмейді.

РНҚ-интерференция тәжірибелерде гендерді «өшірудің» тиімді әдісі ретінде қолданылуда. Клеткаға белгілі генге комплементарлы нуклеотидтік тізбектен тұратын жасанды синтезделген қостізбекті РНҚ молекулаларын енгізу жеткілікті. РНҚ-интерфенренция процесінің вирустық патогендерге қарсы механизмдерінің мәні кеңінен зерттелуде, ал саңырауқұлақтарға қарсы реакция ретінде оның іске қосылу, қосылмауы белгісіз болғандықтан осы бағытта зерттеу жұмыстарын жүргізу маңызды

1. 
   Андреев Л .Н., Талиева М.Н. Физиология взаимоотношения растения-хозяина и патогена: Роль физиологически активных веществ // Бюллетень ГБС. 1995. Вып. 171. С. 161-167.
   
2. 
   Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. -М.: Наука, 1991.280 с.
   
3. 
   Дерфлинг К., Гормоны растений. Системный подход. -М.: Мир, 1985. 303 с.
   
4. 
   Джемилев У.М., Ямалеев A.M., Шакирова Ф.М. и др. О механизме действия бисола 2 // Агрохимия. 1990. №. 9. С. 121-128.
   
5. 
   Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным болезням. -М.: Наука, 1986.520 с.
   
6. 
   Валуева Т.А., Мосолов В.В. Роль игибиторов протеолитических ферментов в защите растений от патогенных микроорганизмов // Биохимия. Т. 2004. Т. 69. Вып. 11. С. 1600-1606.
   
7. 
   Валуева Т.А., Мосолов В.В. Белки-ингибиторы протеолитических ферментов у растений (Обзор) // Прикл. биохимия и микробиология. 1995. Т. 31. №6. С. 579-589.
   
8. 
   Ван дер Планк Я. Генетические и молекулярные основы патогенеза у растений. -М.: Мир, 1981. 236 с.
   
9. 
   Газарян И.Г. Пероксидазы растений //Биотехнология пероксидаз растений и грибов. Итоги науки и техники. Серия биотехнология. -М.: ВИНИТИ, 1992. Т. 36. 328 с.
   
10. 
    Герасимова Н.Г., Придводова С.М., Озерецковская O.J1. Участие L-фенилаланинаммиаклиазы в индуцированной устойчивости и восприимчивости картофеля // Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. № i.e. 117-120.
    
11. 
    Гешеле Э.Э. Устойчивость зерновых злаковых культур к корневой гнили // Генетика и селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. -М.: Наука, 1974. С. 171-178.
    
12. 
    Горбачёва J1.A., Дударева Н.А., Салганик Р.И. Молекулярные механизмы устойчивости растений к патогенам //Успехи современной биологии. 1991. Т. 111. Вып. 1.С. 122-136.
    
13. 
    Дмитриев A.II. Сигнальные молекулы растений для активации защитных реакций в ответ на биотический стресс // Физиология растений. 2003. Т 50.№ 3. С. 465-474.
    
14. 
    Дьяков Ю.Т. Механизмы устойчивости растений к вирусам и грибам // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Серия защита растений. -М.: ВИНИТИ, 1983. Т. 3. С. 3-73.
    
15. 
    Калуев А.В. К вопросу о регуляторной роли активных форм кислорода в клетке // Биохимия. 1998. Т. 63. С. 1305-1306.
    
16. 
    Конарев В.Г., Гаврилюк И.П., Губарева Н.К. и др. Молекулярно-биологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции. М.: Колос, 1993.447 с.
    
17. 
    Кораблева Н.П., Платонова П.А. Биохимические аспекты гормональной регуляции покоя и иммунитета растений // Прикладная биохимия и микробиология. 1995. Т. 31. № 1. С. 103-114.
    
18. 
    Кулаева О.Н., Прокопцева О.С. Новейшие достижения в изучении механизма действия фитогормонов // Биохимия. 2004. Т. 69. С. 293-310.
    
19. 
    Курсанова Т.А. Развитие представлений о природе иммунитета растений. -М.: Наука, 1988. 100 с.
    
20. 
    Ладыженская Э.П., Глинка Е.М., Проценко М.А. Участие фитогормонов в действии фитопатогенного гриба па клетку растения // Физиология растений. 1999. Т. 46. № 1. С. 143-147.
    
21. 
    Ладыженская Э.П., Проценко М.А. Биохимические механизмы передачи внешних сигналов через плазмалемму растительной клетки при регуляции покоя и устойчивости // Биохимия. 2002. Т. 67. С. 181-193.
    
22. 
    Лутова Л.А., Ходжайова Л.Т. Молекулярно-генетические аспекты устойчивости высших растений к вредителям сельского хозяйства // Генетика. 1998. Т. 34. № 6. С. 719-729.
    
23. 
    Маркелова Т.С., Тихонова Т.В. К вопросу об изучении взаимоотношений растения-хозяина и патогена in vitro И Генетика. 1994. № 30. С. 96-97.
    
24. 
    Медведев С.С. Физиология растений. С.-Пб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 336 с.
    
25. 
    Fire, A., Xu, S., Montgomery, M.K., Kostas, S.A., Driver,S.E., and Mello, C.C. (1998) Nature, 391, 806–811.
    
26. 
    Deleris, A., Gallego%Bartolome, J., Bao, J., Kasschau,K.D., Carrington, J.C., and Voinnet, O. (2006) Science,313, 68–71.
    
27. 
    Ding, S.W., and Voinnet, O. (2007) Cell, 130, 413–426.
    
28. 
    Diaz%Pendon, J.A., and Ding, S.W. (2008) Annu. Rev.Phytopathol., 46, 303–326.
    
29. 
    Moissiard, G., Parizotto, E.A., Himber, C., and Voinnet, O.(2007) RNA, 13, 1268–1278.
    
30. 
    Vaistij, F.E., and Jones, L. (2009) Plant Physiol., 149,1399–1407.
    
31. 
    Li, J., Yang, Z., Yu, B., Liu, J., and Chen, X. (2005) Curr.Biol., 15, 1501–1507.
    
32. 
    Park, W., Li, J., Song, R., Messing, J., and Chen, X. (2002)Curr. Biol., 12, 1484–1495.
    

УДК 502.521:623.454.82[574.41]

Дюсенбекова А.С.

Ионизацияланатын сәулеленуге жасушаның бөліну кезіндегі тұқым қуалаушылық ақпаратын сақтайтын ДНҚ және РНҚ молекулалары аса сезімтал. Радиацияның әсерінен нуклеин қышқылдарының синтезінің және митоздың реттелуі бұзылады. Сондықтан да қатерлі ісік (рак) аурулары адамның радиациялық сәулеленуі кезінде жиі пайда болады [2].

Қазақстандағы Семей полигонында ондаған жылдар бойы ядролық қаруларды сынаудың нәтижесінде тек Семей облысының ғана емес, сонымен қатар оған іргелес облыстардағы қоршаған орта да аса қауіпті радионуклидтермен ластануда [1]. Радионуклидтердің ерекшелігі – олардың ұзақ жылдар бойы өздерінің радиоактивтігін жоғалтпауында. Сонымен, қоршаған ортаның ластанған қалпы сол күйінде қала берсе, онда ластаушы қосылыстардың адам мен жануарлардың денсаулығына тигізетін қауіпті әсері жылдан-жылға күшейе түседі [5]. Қоршаған ортаның ластануын тоқтатудың және тазалаудың бірден-бір жолы - өсімдіктерді пайдалану екенін дүние жүзі ғалымдары дәлелдеп отыр. Өсімдіктерді пайдалану арқылы қоршаған ортаны тазалау әдісін «фиторемедиация» деп атайды. Қоршаған ортаны тазалауда фиторемедиация өте нәтижелі және экономикалық жағынан арзан әдіс болып табылады. Сонымен қатар, өсімдіктердің арасынан улы металдардың белгілі бір түрін немесе түрлерін өздерінің вегетативті мүшелерінде көп мөлшерде жинай алатын өсімдіктер белгілі болды. Оларды гипер-аккумуляторлар деп атайды [1].

Осы уақытқа дейін галофиттердің радиоактивті металдарды сіңіру қабілеті әлі зерттелмеген десе болады. Галофитті өсімдіктер тек тұзды топыраққа төзімді ғана емес, сонымен қатар топырақтағы натрий ионын тамыры арқылы сіңіріп, мүшелерінің ұлпаларында көп мөлшерде жинай алатын болғандықтан, олар басқа бір валентті (цезий) және екі валентті (ауыр металдар мен стронций) улы металдарды да тамыры арқылы сіңіріп, бойына жинай алады деген болжам жасауға болады [3].

Біз зерттеулерімізге аса тұзды топырақта жақсы өсетін және топырақтағы тұзды тамыры арқылы белсенді түрде сіңіріп, жер беті мүшелерінде көп мөлшерде жинайтын ажырық (Aeluropus litoralis) галофитін пайдаландық. Химиялық жолмен синтезделетін екі валентті металдарды берік байланыстыратын этилендиаминтөртсірке қышқылының (ЭДТА) 10 мМ-ға дейінгі концентрациясын топыраққа бергенде ажырықтың стронцийді сіңіру қабілеті күрт күшейетіні анықталды. Сонымен қатар, ЭДТА-ның осындай концентрациясы галофит өсімдіктердің топырақта қалыпты дамуына зиян келтірмеді. Цезий бір валентті металл болғандықтан ЭДТА концентрациялары ажырықтың цезийді сіңіруіне ешқандай әсер етпейді. Онымен байланысып берік комплекс түзе алмайды.

Алынған нәтижелер ЭДТА мен стронцийдің комплексі ажырықтың жапырағында көбірек жиналатынын айқындап тұр. Ал стронцийдің мөлшері сабақта тамырлар мен жапырақтарға қарағанда 3 есеге дейін аз байқалады. Оның себебі – сабақтағы өткізгіш шоқтарда (ксилемада) айтылған комплекс тұрақтамайтын болса керек, ол шоқтарда тек тасымалдау процестері жүріп отырады [3].

Топырақтағы ЭДТА мен стронцийдің мөлшері бірдей немесе ЭДТА-ның мөлшері стронцийден жоғары болғанда пайдаланып отырған хелатор ажырықтың өсіп-дамуына айтарлықтай зиянды әсер ете қоймайтыны да анықталды. Ал, егер хелатордың концентрациясы таза стронцийдікінен жоғары болып кетсе - онда ЭДТА жоғары мөлшері ажырықтың дамуын тежей бастайды. Әсіресе, хелатордың жоғары мөлшерінен ажырықтың тамырының дамып-жетілуі өте қатты баяулайды екен. Топырақтан тамырға енген ЭДТА молекулаларының бәрі бірдей стронциймен (немесе, топырақтағы басқа екі валентті металдармен) байланысқан болуы мүмкін емес. Яғни, ЭДТА-ның металсыз бос молекулалары тамыр мен жапырақтағы өсімдіктердің тіршілігіне қажет екі валентті металдарды (мысалы, магний, марганец) байланыстырып, өсімдік жасушасы үшін сол металдардың тапшылығын тудыруы мүмкін.

Тұзды құрайтын натрий және хлор бір валентті элементтер, оларды галофиттер өте көп мөлшерде тамыры арқылы сіңіріп, әртүрлі органдарында тасымалдап, жинайды. Яғни, олар бір валентті цезий тұздарын топырақтан сіңіріп, өз бойына жинай алады деген батыл болжам айтуға болады. Егер тамырдың клетка мембранасындағы арнайы тасушы белоктар бір валентті металдар үшін жалпы болса, онда натрий мен хлор иондарының қоректік ортада болуы цезийдің тамырға сіңірілуін бәсеке нәтижесінде тежеуі де мүмкін. Осы болжамды тексеру үшін тәжірибелерімізге ажырық галофитін пайдаландық. Қоректік ортаға біртіндеп жоғарылап отыратын (0.5%-тен 3.0%-ке дейін) NaCl-дың концентрациясын бердік. Сол ортада айтылған екі өсімдіктердің өскіндерін өсірдік. Тұз бергеннен 10 күннен кейін өсімдіктерді жинап алып, олардың тамырындағы цезийдің мөлшерін атом-абсорбциялық әдіспен анықтадық.

Ажырық галофитінің тамырының қоректік ортада NaCl-дың концентрациясы біртіндеп жоғарылаған сайын цезийді сіңіру қабілеті төмендей бастайды. Біздің болжамымыз бойынша, бір валентті металдар натрий мен цезийдің арасында тамырға ену жүйесі үшін бәсеке болуы мүмкін. Екінші жағынан ондай жағдайдың тартымды жағы да бар, себебі - цезиймен ластанып жатқан полигондардың топырағында тұздың мөлшері галофит өсімдіктер үйренген мөлшерден әлдеқайда төмен. Яғни, ажырықтың цезийді сіңіруіне натрий бәсеке тудыра алмайды деген сөз. Біздің тәжірибелерімізде галофиттер үшін цезийдің хлорлы тұзын пайдаландық. Галофиттер хлорлы натрийді белсенді түрде сіңіретін болғандықтан, яғни хлордың иондарының қатысуы бір валентті металдарды сіңіруін үдетеді десек, онда хлорлы цезийдің құрамындағы осы ион цезийді де ойдағыдай сіңіруге жеңілдік береді деп тұжырымдауға болады.

Сонымен, біздің зерттеулеріміз ажырық галофитінің бір валентті цезийді де натрий секілді белсенді түрде сіңіретінін байқадық. Натрий ионы бар топырақта галофиттің тамырына ену үшін натрий мен цезийдің арасында бәсеке болатыны анықталынды. Қазақстанда кең тараған галофиттердің арасында белгілі түрлерін ауыр металдар мен радионуклидтермен ластанған топырақты тазалауға және ол үшін ЭДТА-ның орташа мөлшерін қолдануға болады деген тұжырымға келдік.

1. 
   Jensen S, Mazhitova Z, Zetterstrom R. 1997. Environmental pollution and child health in Aral Sea region in Kazakhstan. Science of the Total Environ. 206 (2-3): 187-193.
   
2. 
   Алиев М.А. Медицинские проблемы экологии в Республике Казахстан. Алматы: 1997
   
3. 
   Аликулов З., Богуспаев К., Жардемали Ж., Серазединова Л. Жексембекова М., Султанбаев Б., Баишев К. Перспективы очистки почвы Казахстана от токсичных металлов (обзор). Биотехнология Теория и практика, 1998, N3, стр 3-18.
   
4. 
   Султанов Ж.А. Экологические преступления и экологическая преступность. — Алматы: 1996.
   
5. 
   Тілеубергенов С.Т. Полигоны Казахстана Алматы: Ғылым, 1997.
   

УДК 581.522.4

Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н.

У этого вида ранее состав изоферментов и белков не изучался. Существуют методические трудности работы с цистанхе – столон практически на 95–98% состоит из воды, высокомолекулярных соединений мало. Другой орган - корешок (гаусторий) 1–3 см длины, почти одревесневший для исследований не годится. Листья отсутствуют. На протяжении цветоноса очень много мелких цветков. По предыдущему опыту мы знали, что цветы гетерогенны по составу ферментов и белков. Для хемосистематических исследований популяций не пригодны. Исходя из этого мы не использовали цветы, а для сравнительных исследований популяций брали среднюю часть столона.

Одним из наиболее чувствительных показателей к действию различных факторов среды является пероксидаза. Практически при действии любых повреждающих факторов среды наблюдается изменение активности и компонентного состава этого фермента. Компонентный состав пероксидазы достаточно надежно характеризует состояние популяции растений. В связи с этим с помощью метода изофокусирования мы изучали компонентный состав пероксидазы столона у 9 различных популяций цистанхе.

Изоформы пероксидазы мы разделяли методом изофокусирования. У компонентов изоточки имеют рН в пределах от 4 до 10. Количество компонентов в зависимости от популяции колеблется от 13 до 21. Наиболее гетерогенный спектр у мангышлакского образца. Число компонентов у него достигает 21. Общая схема расположения компонентов у всех образцов одинакова. Различия выявляются по компонентам со щелочной и нейтральной рН. У мангышлакской и у 30 популяции больше компонентов с нейтральной рI, а у 26 (цветки) и 28 (столоны) со щелочной. Обычно у цветов спектр фермента богаче, чем у столонов.

Компонентный состав неспецифичной эстеразы изучался методом изофокусирования. Изоэлектрические точки у этого фермента располагались в пределах рН 4–6. Число компонентов было одинаковым – 14. Можно отметить более высокую активность компонентов у популяций 26 и 28. У 26-ой популяции изоточки активных компонентов расположены в области рН 4,8–5,2, а у 28-й популяции в области 5,7–6,0. Самое интересное, что спектр фермента у магистауских и моинкумских популяций, а также столонов и цветов был одинаковым.

Компонентный состав кислой фосфатазы также гетерогенен и у исследованных популяций неодинаков. Число компонентов в спектре в зависимости от особенностей популяции и органа колебалось от 7 до 11. Обычно число компонентов в спектре у варианта столон больше, чем - цветок. Наименьшее число компонентов в спектре было у мангистауского образца – 7. У него отсутствовали щелочные и часть нейтральных компонентов.

Количество зон активности растворимых белков цистанхе колеблется от 2 до 8. Образец из 1 популяции с.Моюнкум отличается от остальных наличием в цветоносах четковыраженной щелочной зоны активности (pH 9-9,5). Белки 2, 3 являются общими для всех образцов. В зависимости от исследуемой части растений больше зон отмечено в соцветиях (7-8), меньше в столонах (2-4).

Таким образом нами показаны особенности жизненного цикла, особенности анатомического строения корневища, цветоноса, стебля и клубенька. Выделены и идентифицированы основные физиологически активные вещества цистанхе – иридоиды. Показаны различия между популяциями по составу растворимых белков, полипептидов, неспецифичной эстеразы, кислой фосфатазы, пероксидазы. Подобран рецепт физиологически активного препарата из цистанхе. Показано, что это не однолетнее, а многолетнее растение. Основным способом размножения является семенной. Однако распространён и вегетативный, путём закладки почки в месте прикрепления гаустория паразита к корню саксаула.