Секция «Биотехнология растений и животных»

УДК 573.6:544.97

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОРАЖЕНИЯ РАЗЛИЧНЫМИ БОЛЕЗНЯМИ ЯЧМЕНЯ И ПШЕНИЦЫ НА ТЕРРИТОРИИ АККАЙЫНСКОГО РАЙОНА СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Евразийский Национальный Университет имени Л.Н. Гумилева, г. Астана, Республика Казахстан, nacional4

Научный руководитель: Емельянова С. И.,преподаватель

Актуальность работы: Северо-Казахстанская область является одним из регионов, в котором выращиванию пшеницы и ячменя отведено большое внимание. Климатические условия благоприятствуют развитию данных культур.

Для получения хорошего урожая необходимо вовремя предотвратить или свести к минимуму поражение растений болезнями, применив необходимые средства защиты (гербицидами, инсектицидами). По полученным данным при исследовании (например, климатические и т. д.) сделать прогноз состояния урожайности на следующий год.

Исследовательская часть: в данной работе мы исследовали степень пораженности посевов ячменя и пшеницы различными болезнями:

Пыльная головня пшеницы

Таблица 1.

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Киялинский	1100	200
Дайындык	700	90
Ивановский	550	50

Обследования начались с 4 июля в фазе колошения пшеницы.

Всего было обследованы 8000 га, из этой площади заражено – 1000 га. Результаты обследования показали, что процент пораженных колосьев составляет 0,1 % (Таблица 1).

Пыльная головня ячменя

Таблица 2.

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Черкасский	1600	200
Астраханский	350	30
Чаглинский	400	55
Григорьевский	200	15

Пыльная головня на посевах ячменя была отмечена 26 июля в Черкасском с/о в фазе колошения, встречаемость пораженных колосьев на 1000 колосьев 1 колос. Процент зараженности колосьев составило 0,1 %.

Гельминтоспориозная корневая гниль пшеницы

Таблица 3.

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Григорьевский	550	200
Астраханский	1000	400
Черкасский	350	100
Лесной	900	450

Проявление болезни отмечено 31 мая в посевах пшеницы сорта Омский- 19 в Астраханском с/о в фазе 1-2 листьев. Болезнь распространилась до 0,5% ( Таблица 3).

1 июня обследованы всходы пшеницы Омская-19 в фазе 1-2 листьев в Григорьевском с/о, из осмотренных 318 растений больными отмечены 2 растения.

В Черкасском с/о обследование произведено на посевах пшеницы сорта Омская–28. При лабораторном анализе проб установлено болезнью заражено 1000 га, средневзвешенный процент распространения составляет 1 %. Во второй декаде июня создались благоприятные погодные условия для роста сельскохозяйственных культур

Гельминтоспориозная корневая гниль на посевах ячменя

Таблица 4

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Григорьевский	550	200
Астраханский	200	25
Токушинский	525	40
Лесной	610	50

Обследования на корневые гнили в посевах ячменя начали с 18 июня и на 21 июня были обследованы посевы ячменя в фазе 1 -2 листьев. Средне взвешенный процент распространения составил 4,9%.( Таблица 4).

В период летнего обследования с 8 по 22 июля обследованы посевы ячменя по Аккайынскому району на площади 6000га. Болезнь в посевах распространилась до 9%. Поражение отмечались у основания стебля полосы длиной до 1см шириной до 2мм, занимающие до 20% основания стебля. Заражено 2000 га (33 % от общей площади)

Бурая ржавчина

Таблица 5

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Астраханский	1000	360
Дайындык	1250	430

Обследования посевов пшеницы начато с 15 июня в фазе пшеницы – кущение. За этот период на обследуемых площадях симптомы на осмотренных пробах не отмечались.

29 июня были отмечены симптомы болезни на посевах пшеницы в Астраханском и в Дайындыкском с/о (Таблица 5). Погодные условия, благоприятствовали развитию бурой ржавчины, поэтому со 2 июля приступили к выявлению оперативной площади под обработку фунгицидами против ржавчины. Руководствуясь рекомендациями по защите зерновых культур Затобольского опорного пункта Казахского научно-исследовательского института защиты растений, зараженные площади пшеницы ставили под обработку.

Стеблевая (линейная) ржавчина на посевах пшеницы

Таблица 6

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Чаглинский	540	не отмечалось
Астраханский	1246	не отмечалось
Полтавский	600	не отмечалось
Григорьевский	900	не отмечалось

Обследования начаты 14 августа в фазе восковой спелости пшеницы. Обследованы посевы пшеницы на площади 5611 га, заражение не отмечалось (Таблица 6).

Стеблевая (линейная) ржавчина на посевах ячменя

Таблица 7

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Черкасский	800	не отмечалось
Астраханский	200	не отмечалось
Дайындык	500	не отмечалось
Смирновский	300	не отмечалось

На обследованных посевах ярового ячменя сорта Кедр в фазе восковой спелости. Заражения посевов ячменя стеблевой ржавчиной не отмечалось (Таблица 7).

Спорынья на посевах пшеницы

Обследовано с 4 по 9 июля на площади 4100 га. На обследованных посевах пшеницы сорта Омская-18, Омская-19, Омская-28 и Омская-31 заражения не отмечалось.

Септориозная пятнистость листьев пшеницы

С 15 по 24 июня обследовано на септориозную пятнистость 3000 га посевов пшеницы. Проявление болезни не отмечалось.

После кратковременных осадков проходивших 21 по 24 июня и выпадения утренних рос на 25 июня отмечены прявление симптомов болезни септориоза (Таблица 8):

Таблица 8

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Астраханский	340	50
Токушинский	1370	400

В Токушинском с/о были заражены посевы пшеницы в фазе трубкования. До 28 июня болезнь развивалась в начальной стадии, поражая нижние листья до 10 %.

Ускоренное развитие и распространение септориоза в посевах пшеницы наблюдалось в период с 6 по 13 июля. За этот период выпадали ежедневные осадки в объеме от 1,5 до 8 мм в сутки. Болезнь распространилась от 40 до 50%:

Таблица 9

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Черкасский	4600	3330
Киялинский	3302	1560

В том числе в Черкасском с/о обследования показали, что заражено септориозом 72,4 % обследованной площади( Таблица 9). В Киялинском с/о было обследовано 3302 га посевов пшеницы сорта Омская-18, Омская-19 в фазах колошения, трубкования и кущения из этой площади септориозом заражено 47,2 % обследованной площади.

Гельминтоспориозная пятнистость листьев пшеницы

Симптомы заболевания были отмечены 25 июня в посевах пшеницы сорта Омская-19 в фазе кущения, на площади 343 га, степень поражения составляла 1 %. На 10 июня развитие болезни возросло до 10 %

Гельминтоспориозная пятнистость листьев на посевах ячменя

Таблица 10

Сельский округ	Площадь исследования(га)	Пораженная площадь(га)
Токушинский	925	140
Чаглинский	900	320
Полтавский	750	100
Лесной	610	180

С 3 по 7 июля были обследованы посевы ячменя. Средняя пораженность растений болезнью по району 10%. На ячмене в фазе молочной спелости на 8 августа болезнь распространилась в посевах на 30% ( Таблица 10).

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

Список использованной литературы:

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.

ОЖ 581.2

СІМДІКТЕРДІ ФИТОПАТОГЕНДЕРГЕ АРСЫ ОРАНЫС РЕАКЦИЯЛАРЫ

Акбасова А.Ж.

Л.Н.Гумилев атындаы Еуразиялы лтты Университеті, Астана, азастан.

E-mail: [email protected]

ылыми жетекші – б..к.,Омаров Р.Т.

сімдікті инфекциялы аурулары ауылшаруашылы німдеріне айтарлытай нсан келтіруде. Асты жне бршатымдастарыны німдеріні азаю себебіні 30%-ы саыраулатар тудыратын аурулармен байланысты [1,2]. сімдіктерді трлі арулардан орау шін патогенді микроорганизмдерді кбеюі мен суін тежейтін кптеген химиялы заттар олданылады. Алайда, биоцидті пестицидтерді жиі олдану бір жаынан экожйені химиялы ластауа, екінші жаынан, патогендерді пестицидтерге тзімді формаларыны пайда болуына алып келді. сімдіктерді патогендерден орауды кеінен олданылатын дістеріні бірі - ауруа тзімді сорттар мен ауылшаруашылы даылдарын шыару болып табылады. Дегенмен, тжірибеде патогендер тзімділік гендеріне тез арада бейімделіп алады. Демек е тиімді рі ауіпсіз тсілді бірі сімдік организміні ораныс механизмдерін жандандыратын препараттарды олдану. Сол себепті, сімдіктерді ораныс реакцияларыны табиаты мен алыптасу механизмдерін уды мні зор.

сімдікті трлі инфекциялара тзімділігі патогендерден орануа ажетті физиолого-биохимиялы реакциялар жйесімен амтамасыз етіледі [2,3,4,5,]. Бгінгі тада биологияны жаа баыттарыны бірі сімдікті патогенмен инфекциялаан кезде туындайтын ораныс реакциясыны сигналингін айындау болып табылады. сімдік лпаларында патогенмен инфекцияланан кезде жауап ретінде іске осылатын бірнеше биохимиялы реакцияларды бастайтын сигналды молекулалар аныталан. Мндай молекулалар ролін фитогормондар, олигосахаридтер, жасмонат, салицилат, азот тотыы трізді осылыстар атара алады [4,6,7,8]. Сигналды молекулалар алашы жауап реакцияларын алыптастырумен атар сімдікті бейімделуі мен патоген серіне тзімділігіні дегейін анытайды. Биохимиялы жне физиологиялы процестерді арынын баылайды деген болжам да бар [9,10].

Патогенні организмге енуіне арсы осылатын сімдікті алашы жауапты реакцияларыны бірі ол келесі ораныс реакциялары тізбегіні бастамасы болатын оттегіні белсенді трлерін (ОБТ) жергілікті белсендендіру (тотытырушы жарылыс) [11,12]. Нтижесінде, сімдік лпаларында супероксид, гидроксил радикалдары мен сутегіні ос тотыыны концентрациясы лезде кбейеді. Сутегіні ос тотыы лигнификация процесіне атысады жне антимикробты белсенділік крсетеді [13]. ОБТ-ні ораныс реакцияларына атысын анытауа баытталан кптеген тжірибелер жасаланымен бгінге бл осылыстарды патогенез кезіндегі шыу кзі мен пайда болу жолдары туралы апарат аз [14].

Фитопатогендерді сімдікті заымдаушы аппараты екі трлі осылыстарды бледі: бірі –токсиндер (гормондар), екіншісі- гидролитикалы ферменттер. Патогенді саыраулатарды оршаан ортасына фитогорманольді белсенділігі бар осылыстарды бле алу абілеті [15,16,17] сімдікті гормональді статусын бзып, ораныс реакцияларын тежейді.

сімдік лпаларын механикалы заымдау немесе патогенні инфекциялауы кезінде осылатын ораныс реакцияларыны бірі –лигнификация [17,3,18,19]. ораныс реакциясы кезінде лигнин кптеп жинаталады, дегенмен, оны пайда болу механизмі лі айындалмаан. Бл процесте фитогормондарды атысы маызды болуы ммкін. Патогенні сімдік организміне еніп, онда су абілеті клеткадан тыс гидролазалара, яни протеолитикалы ферменттерге, туелді [20,21,22]. Протеолитикалы ферменттер мен ингибиторларды рекеттесуі нтижесінде сімдік-ожайын мен патогенні рекеттесуіні нтижесі айындалады [23,24].

сімдікті ораныс реакциясыны меанизмдерін, лигнификация процесіндегі гормональды жйе мен ферменттер белсенділігін, ОБТ атысын тбегейлі зерттеу нтижесінде фитоиммунитетті басаруа ммкіндік тудырады.

Ал вирусты инфекция кезіндегі ораныс трі РН –интерференциясы. РН –интерференциясы бастапыда гендерді посттранскрипциялы тынышталуы (posttranscriptional gene silencing (PTGS)) деген тсінікпен танымал болан. Ол эукариоттарда вирусты РН-ны танып ыдыратуа негізделген тзімділікті молекулалы негізі. РН-интерференциясы процесінде Dicer жне Argonaute белоктары негізгі роль атарады. сімдік клеткасында клетканы зіні туындысы немесе бгде ос тізбекті РН пайда болан кезде осы жйе іске осылады. Алашында остізбекті РН (double strand (dsRNA)) синетезделеді [25]. ос тізбекі РН молекуласына Dicer (Dicerlike DCL) ферменті осылып, оны ыса интерференциялаушы РН (short interfering RNAs (siRNAs)) немесе микро РН (microRNAs (miRNAs)) 20–30 нуклеотидтен (нт) тратын молекулалара бледі [26,27]. Бл ыса РН молекулалары вирусты РН–ны немесе трансгендер мен транспозондарды зын репликативтік формаларыны энзиматикалы гидролизі нтижесінде пайда болуы ммкін [28,29]. Келесі кезеде жаа пайда болан ос тізбекті siRNAs тізбегі шешіліп, бір тізбегі кпкомпонентті эффекторлы кешенге (RNA induced silencing complex (RISC)) тігіледі. ол спецификалы транскрипттерді комплементарлы нуклеотидтік тізбегін айындап, ферментативті гидролизін амтамасыз етеді [28]. Гидролиз Argonaute (AGO) тымдасыны белоктарымен жаасалады. RISC кешеніні рамына кіретін Argonaute белоктары PAZ жне PIWI домендерінен трады [30]. PAZ доменіні siRNA-мен тікелей байланысатындыы рылымды зерттеулермен длелденген. Ал PIWI домен эндонуклеазалы белсенділігі бар каталитикалы орталы болып табылады [31,32]. siRNA-мен байланысан комплементарлы мРН деградациялану нтижесінде тарнсляцияланбайды, яни ген шіріледі де ол кодтайтын белок синтезделмейді.

РН-интерференция тжірибелерде гендерді «шіруді» тиімді дісі ретінде олданылуда. Клеткаа белгілі генге комплементарлы нуклеотидтік тізбектен тратын жасанды синтезделген остізбекті РН молекулаларын енгізу жеткілікті. РН-интерфенренция процесіні вирусты патогендерге арсы механизмдеріні мні кеінен зерттелуде, ал саыраулатара арсы реакция ретінде оны іске осылу, осылмауы белгісіз боландытан осы баытта зерттеу жмыстарын жргізу маызды

дебиеттер тізімі:

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]

СЕМЕЙ ЯДРОЛЫ ПОЛИГОНЫНЫ ТОПЫРАЫНДАЫ РАДИОНУКЛИДТЕРДІ ФИТОРЕМЕДИАЦИЯСЫ

Дюсенбекова А.С.

Астана., Л. Н. Гумилев атындаы Еуразия лтты университетi. [email protected]

ылыми жетекші: биология ылымдарыны кандидаты, доцент Аликулов З.А.

Ядролы сынатарды ткізуді нтижесінде негізгі радионуклидтерді 90Sr, 137Cs, 239Pu, 240Pu, 3H топыра пен суа енуі радиациялы фонды алыптастырды. 90Sr мен 137Cs-ді жартылай ыдырауыны зі 30 жыла созылады, ал оны алан 25%-ны ыдырауына келесі 30 жыл ажет. Жыл ткен сайын радионуклидті млшері азая бастаанымен, оны радиоактивтігі сатала береді. Ал, аз ана радиоактивтілікті адам мен жануарды денсаулыына аса ауіпті екені брыннан белгілі. Плутонийді радионуклидтеріні (239Pu жне 240Pu) жартылай ыдырау мерзімі тіптен мыдаан жылдарды райды [4].

Ионизацияланатын сулеленуге жасушаны бліну кезіндегі тым уалаушылы апаратын сатайтын ДН жне РН молекулалары аса сезімтал. Радиацияны серінен нуклеин ышылдарыны синтезіні жне митозды реттелуі бзылады. Сондытан да атерлі ісік (рак) аурулары адамны радиациялы сулеленуі кезінде жиі пайда болады [2].

азастандаы Семей полигонында ондаан жылдар бойы ядролы аруларды сынауды нтижесінде тек Семей облысыны ана емес, сонымен атар оан іргелес облыстардаы оршаан орта да аса ауіпті радионуклидтермен ластануда [1]. Радионуклидтерді ерекшелігі – оларды за жылдар бойы здеріні радиоактивтігін жоалтпауында. Сонымен, оршаан ортаны ластанан алпы сол кйінде ала берсе, онда ластаушы осылыстарды адам мен жануарларды денсаулыына тигізетін ауіпті сері жылдан-жыла кшейе тседі [5]. оршаан ортаны ластануын тотатуды жне тазалауды бірден-бір жолы - сімдіктерді пайдалану екенін дние жзі алымдары длелдеп отыр. сімдіктерді пайдалану арылы оршаан ортаны тазалау дісін «фиторемедиация» деп атайды. оршаан ортаны тазалауда фиторемедиация те нтижелі жне экономикалы жаынан арзан діс болып табылады. Сонымен атар, сімдіктерді арасынан улы металдарды белгілі бір трін немесе трлерін здеріні вегетативті мшелерінде кп млшерде жинай алатын сімдіктер белгілі болды. Оларды гипер-аккумуляторлар деп атайды [1].

Осы уаыта дейін галофиттерді радиоактивті металдарды сііру абілеті лі зерттелмеген десе болады. Галофитті сімдіктер тек тзды топыраа тзімді ана емес, сонымен атар топыратаы натрий ионын тамыры арылы сііріп, мшелеріні лпаларында кп млшерде жинай алатын боландытан, олар баса бір валентті (цезий) жне екі валентті (ауыр металдар мен стронций) улы металдарды да тамыры арылы сііріп, бойына жинай алады деген болжам жасауа болады [3].

Біз зерттеулерімізге аса тзды топырата жасы сетін жне топыратаы тзды тамыры арылы белсенді трде сііріп, жер беті мшелерінде кп млшерде жинайтын ажыры (Aeluropus litoralis) галофитін пайдаланды. Химиялы жолмен синтезделетін екі валентті металдарды берік байланыстыратын этилендиаминтртсірке ышылыны (ЭДТА) 10 мМ-а дейінгі концентрациясын топыраа бергенде ажырыты стронцийді сііру абілеті крт кшейетіні аныталды. Сонымен атар, ЭДТА-ны осындай концентрациясы галофит сімдіктерді топырата алыпты дамуына зиян келтірмеді. Цезий бір валентті металл боландытан ЭДТА концентрациялары ажырыты цезийді сііруіне ешандай сер етпейді. Онымен байланысып берік комплекс тзе алмайды.

Алынан нтижелер ЭДТА мен стронцийді комплексі ажырыты жапыраында кбірек жиналатынын айындап тр. Ал стронцийді млшері сабата тамырлар мен жапыратара араанда 3 есеге дейін аз байалады. Оны себебі – сабатаы ткізгіш шотарда (ксилемада) айтылан комплекс тратамайтын болса керек, ол шотарда тек тасымалдау процестері жріп отырады [3].

Топыратаы ЭДТА мен стронцийді млшері бірдей немесе ЭДТА-ны млшері стронцийден жоары боланда пайдаланып отыран хелатор ажырыты сіп-дамуына айтарлытай зиянды сер ете оймайтыны да аныталды. Ал, егер хелаторды концентрациясы таза стронцийдікінен жоары болып кетсе - онда ЭДТА жоары млшері ажырыты дамуын тежей бастайды. сіресе, хелаторды жоары млшерінен ажырыты тамырыны дамып-жетілуі те атты баяулайды екен. Топыратан тамыра енген ЭДТА молекулаларыны брі бірдей стронциймен (немесе, топыратаы баса екі валентті металдармен) байланысан болуы ммкін емес. Яни, ЭДТА-ны металсыз бос молекулалары тамыр мен жапыратаы сімдіктерді тіршілігіне ажет екі валентті металдарды (мысалы, магний, марганец) байланыстырып, сімдік жасушасы шін сол металдарды тапшылыын тудыруы ммкін.

Тзды райтын натрий жне хлор бір валентті элементтер, оларды галофиттер те кп млшерде тамыры арылы сііріп, ртрлі органдарында тасымалдап, жинайды. Яни, олар бір валентті цезий тздарын топыратан сііріп, з бойына жинай алады деген батыл болжам айтуа болады. Егер тамырды клетка мембранасындаы арнайы тасушы белоктар бір валентті металдар шін жалпы болса, онда натрий мен хлор иондарыны оректік ортада болуы цезийді тамыра сіірілуін бсеке нтижесінде тежеуі де ммкін. Осы болжамды тексеру шін тжірибелерімізге ажыры галофитін пайдаланды. оректік ортаа біртіндеп жоарылап отыратын (0.5%-тен 3.0%-ке дейін) NaCl-ды концентрациясын бердік. Сол ортада айтылан екі сімдіктерді скіндерін сірдік. Тз бергеннен 10 кннен кейін сімдіктерді жинап алып, оларды тамырындаы цезийді млшерін атом-абсорбциялы діспен анытады.

Ажыры галофитіні тамырыны оректік ортада NaCl-ды концентрациясы біртіндеп жоарылаан сайын цезийді сііру абілеті тмендей бастайды. Бізді болжамымыз бойынша, бір валентті металдар натрий мен цезийді арасында тамыра ену жйесі шін бсеке болуы ммкін. Екінші жаынан ондай жадайды тартымды жаы да бар, себебі - цезиймен ластанып жатан полигондарды топыраында тзды млшері галофит сімдіктер йренген млшерден лдеайда тмен. Яни, ажырыты цезийді сііруіне натрий бсеке тудыра алмайды деген сз. Бізді тжірибелерімізде галофиттер шін цезийді хлорлы тзын пайдаланды. Галофиттер хлорлы натрийді белсенді трде сііретін боландытан, яни хлорды иондарыны атысуы бір валентті металдарды сііруін детеді десек, онда хлорлы цезийді рамындаы осы ион цезийді де ойдаыдай сііруге жеілдік береді деп тжырымдауа болады.

Сонымен, бізді зерттеулеріміз ажыры галофитіні бір валентті цезийді де натрий секілді белсенді трде сііретінін байады. Натрий ионы бар топырата галофитті тамырына ену шін натрий мен цезийді арасында бсеке болатыны аныталынды. азастанда ке тараан галофиттерді арасында белгілі трлерін ауыр металдар мен радионуклидтермен ластанан топыраты тазалауа жне ол шін ЭДТА-ны орташа млшерін олдануа болады деген тжырыма келдік.

Пайдаланылан дебиеттер:

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: ылым, 1997.

УДК 581.522.4

ОСОБЕННОСТИ CISTANCHE DESERTICOLA ФЛОРы КАЗАХСТАНА

Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н.

Евразийский Национальный Университет, Астана, Казахстан. [email protected]

Научный руководитель – д.б.н., профессор, Сарсенбаев К.Н.

Флора Казахстана представляет собой неисчерпаемый источник биологически активных веществ. Из-за малой изученности биохимического состава растений флора Казахстана используется весьма ограничено. Это особенно характерно для такого ценного растения как цистанхе сомнительная, чрезвычайно популярного среди создателей лекарственных средств. Из цистанхе уже выделено и идентифицировано около 10 новых соединений. Основным поставщиком этого растения в мире является Казахстан, хотя в республике он не используется. Для получения первоначальных знаний об этом виде были изучены некоторые морфологические и биохимические особенности моинкумских и мангышлакских популяций цистанхе.

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.

УДК: 619:576.807.7

ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ

К ХЛОРАМФЕНИКОЛУ

Жумалин А.Х, Куйбагаров М.А.

НИИ биотехнологии АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина»,

г. Астана, E.mail: [email protected]

Научный руководитель – доктор ветеринарных наук, профессор Булашев А.К.

В настоящее время все большее значение приобретает проблема отрицательного влияния остаточных количеств антибиотиков, находящихся в продуктах питания в количествах, превышающих допустимые уровни, на здоровье человека.

В качестве объекта исследований был выбран хлорамфеникол (левомицетин) – антибиотик широкого спектра действия часто применяемый в сельском хозяйстве. В отличие от многих препаратов хлорамфеникол медленно выводится из организма животных, сравнительно долго сохраняет свою активность при хранении продуктов и оказывает негативное действие на кроветворную систему. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов не допускают присутствия хлорамфеникола в мясе, молоке и яйцах. Низкие концентрации антибиотика можно обнаружить только с помощью высокочувствительных современных методов. В современной мировой практике для этой цели широко используются методы на основе иммуноферментного анализа (ИФА) [1, 2, 3]. Одним из основных реагентов при этом являются специфические антитела. При этом получение иммуноглобулинов к антибиотикам (как и к другим гаптенам) остается трудновыполнимой задачей, поскольку в чистом виде они не вызывают иммунного ответа.

В связи с этим, целью данной работы было получение штаммов гибридом продуцентов МКА специфичных хлорамфениколу.

В качестве высокомолекулярных белков-носителей использовали бычий сывороточный альбумин (БСА) с молекулярной массой 66 кД (Sigma), овальбумин (ОВА) с молекулярной массой 45 кД (Sigma). Также в качестве носителя был использован латекс (Latex beads, carboxylate-modified polystyrene, 0.9 m mean particle, Sigma). В качестве сшивающего агента использовали 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC) (Sigma). Для конъюгации использовали «Левомицетин – КМП» (хлорамфеникол) ОАО «Киевмедпрепарат», Украина.

Синтез конъюгатов хлорамфеникола (ХАФ) с БСА и ОВА проводили с использованием препарата 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC). Очистку конъюгатов от не связавшихся реагентов проводили на колонке (15х1,5 см) с сефадексом G-25. Элюирование проводили с помощью Tris-HCl буфера (рН-7,5).

Для синтеза конъюгата хлорамфеникола с латексом (1% суспензия) также использовали EDC с конечной концентрацией 1 мг/мл.

Иммунизацию мышей линии Balb/c проводили конъюгатом латекс-ХАФ внутрибрюшинно в дозе 0,1 мл 4 раза в течение 14 суток. Через 7 суток проводили реиммунизацию. Взятие крови у иммунизированных мышей проводили через 3 дня после последней иммунизации и исследовали в непрямом варианте ИФА. Для этого ячейки 96-луночного планшета для иммунологических реакций сенсибилизировали конъюгатами БСА-ХАФ и ОВА-ХАФ на фосфатно-солевом растворе (ФСР) рН 7,2 в концентрации (30 мкг/мл), при 4С в течение ночи. После этого вносили антителосодержащую жидкость, инкубировали при 37С в течение 60 минут. Результаты ИФА учитывали с помощью спектрофотометра с вертикальным потоком света (ASYS Expert 96) при длине волны 450 нм.

Гибридизацию клеток миеломы Х63Ag 8.653 и иммунных спленоцитов проводили по методу [4]. Клетки после гибридизации высевали в ячейки 96–луночного планшета (Nunc, Дания) с «питающим слоем» перитонеальных клеток и инкубировали при 37С в атмосфере с 5% СО2. В качестве селективной среды использовали RPMI-1640, содержащую гипоксантин, аминоптерин, тимидин (ГАТ) (Sigma). По истечении 14 суток проводили контроль роста слившихся клеток путем просмотра культур под инвертированным микроскопом.

Определение изотипов МКА проводили в ИФА с использованием набора специфических антисывороток к различным классам мышиных иммуноглобулинов ISO2 (Sigma).

В результате тестирования сывороток крови иммунных мышей было определено, что конъюгат латекс-ХАФ активно стимулирует иммунную систему животных, титры антител при этом составляли 1:3200-1:6400. От линейных мышей были выделены иммунные спленоциты и использованы для гибридизации с миеломными клетками.

Тестирование культуральной жидкости клонов проводили в непрямом варианте ИФА. В качестве антигенов для сенсибилизации лунок планшета были использованы как конъюгаты хлорамфеникола с белковыми носителями (ХАФ-БСА, ХАФ-ОВА) так и чистые препараты носителей (БСА, ОВА). Тестирование показало наличие в культуральной жидкости 3-х гибридом (2D9, 3B11, 4B8) антител, специфичных эпитопам хлорамфеникола. При повторном тестировании стабильность и специфичность сохранили антитела гибридомы 3B11. При дальнейшем тестировании антител установили их высокую активность по отношению к хлорамфениколу в составе белкового конъюгата и отсутствие реакции с белками-носителями.

Гибридомы штамма 3B11 были подвергнуты клонированию методом лимитирующих разведений. В результате клонирования для дальнейшей работы были отобраны субклоны с наибольшей активностью в ИФА (3B11F8, 3B11C6, 3B11G7). Титр антител культуральной жидкости субклонов, при которых еще обнаруживалось связывание антител в ИФА, был в диапазоне 1:64-1:128. Определение изотипа показало, что полученные МКА относятся к классу IgM. Продуктивность штаммов in vitro составила 60-125 мкг/мл.

Таким образом, в результате проведенной работы были получены штаммы гибридом, продуцирующие моноклональные антитела специфичные антигенным эпитопам антибиотика хлорамфеникола. Результаты исследований могут быть использованы при разработке экспресс-методов определения остаточных количеств хлорамфеникола в продуктах животного происхождения.

Список использованной литературы:

1. Ke LI, Liqiang LIU, ChuanLai XU, XiaoGang CHU. Rapid Determination of Chloramphenicol Residues in Aquaculture Tissues by Immunochromatographic /Assay analytical sciences. November 2007, vol. 23, P.1281.
2. Mookda Pattarawarapan, Sawitree Nangola, Chatchai Tayapiwatana. Establishment of Competitive ELISA for Detection of Chloramphenicol /Chiang Mai J. Sci. 2006; 33(1) : 85-94.
3. Ковалев И.Е., Полевая О.Ю. Биохимические основы иммунитета к низкомолекулярным соединениям. М 1985.
4. Oi V., Herzenberg L. Immunoglobulin – producing hybrid cell lines.//Selected methods in cellular immunology.//Ed. By. Mishell B and Shiigi. – San Francisco, 1980, P. 351-352.

УДК 581.412:633.877

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МОРФОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ ТКАНИ ОСИНЫ ТРИПЛОИДНОЙ (POPULUS TREMULA L.)

Исхакова Д. Я.

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан

e-mail: [email protected]

Научный руководитель – к.б.н, доцент, Турпанова Р. М.

Культура клеток растений – область биологии, тесно связанная с практикой. Почти каждый открытый здесь научный факт находит свое отражение в прикладных исследованиях. В отличие от клеток животных практически любая растительная клетка способна в определенных условиях и на соответствующих питательных средах регенерировать полноценные растения (свойство тотипотентности растительных клеток). Решающую роль во вторичном образовании органов (корней или почек) из недифференцированных тканей in vitro играет соотношение фитогормонов (ауксинов и цитокининов) и их концентраций в питательной среде. Изучение процесса экспериментального морфогенеза на всех уровнях организации – от отдельной клетки до верхушки побега – привело к созданию технологии клонального микроразмножения растений, которая уже в большинстве стран, таких как США, Италия, Великобритания, Голландия, Новая Зеландия, Франция перешла на коммерческий уровень [1].

Метод микроклонального размножения играет важную роль для ускоренного клонирования плодовых, ягодных, клубнеплодных, декоративных видов растений и древесных пород. Впервые этот метод применил французский исследователь Ж. Морель в 1960 г. для размножения орхидей (Cymbidium). Из исходного экспланта ему удалось в течение года получить около четырех миллионов новых растений, свободных от вирусной инфекции [ 2].

По своей сути микроклональное размножение аналогично вегетативному типу размножения растений с той лишь разницей, что оно протекает в пробирке в условиях in vitro, где из клеток изолированных тканей в итоге можно получить достаточно большое количество новых растений. Обязательным условием микроклонального размножения является идентичность полученного растительного материала исходному материнскому растению. Еще недавно этот способ рассматривали как возможность ускоренного клонирования вегетативно размножающихся видов растений, а также как вспомогательный метод освобождения растений от вирусов. Однако результаты некоторых исследований показали, что значение этого метода существенно возрастает для клоновой селекции растений (экспериментальный мутагенез и расхимеривание), криосохранения ценного исходного материала, а также ряда других. Способность к образованию больших количеств (несколько миллионов и более) соматических зародышей в условиях in vitro используется для разработки технологии массового и непрерывного получения "искусственных семян". Более того, метод клонального микроразмножения может быть с успехом использован для создания синтетических сортов. К настоящему времени число видов, которые можно клонировать «в пробирке», уже составляет около одной тысячи [3].

Преимуществами данного метода по сравнению с традиционными являются:

· значительно более высокие коэффициенты размножения (можно получить до 100 000-1 000 000 мериклонов в год, тогда как при обычном размножении – 5-100 растений за тот же срок;

· миниатюризация процесса, приводящая к экономии площадей, занятых маточными и размножающимися растениями;

· оздоровление растений от грибных и бактериальных патогенов, вирусов, микоплазменных, вироидных и нематодных инфекций;

· возможность размножения и укоренения растений, размножение которых затруднено обычными способами [4].

Хотя этот метод микроклонального размножения растений является довольно трудоемким и затратным, в ряде случаев на его основе уже стало возможным создавать экономически рентабельные биотехнологии.

В 2011 г. нами совместно с лабораторией генетики и репродукции лесных культур в «Институте общей генетики и цитологии» КН МОН РК в городе Алматы, были начаты первые эксперименты в этом направлении. В качестве объекта для микроклонального размножение in vitro нами была выбрана осина триплоидная (Populus tremula L.).

Осина является одной из уникальных быстрорастущих пород, устойчивых к сердцевинной гнили. Стволы отличаются полнодревеснотью и прямизной, хорошо очищаются от сучьев [5].

Интерес к рабо­те с осиной (Populus tremula L.) вызван главным образом необходимостью сохра­нения ее генофонда, быстрыми сроками поспевания и труд­ностью размножения черенками. Для осины примене­ние клонального микроразмножения является наиболее перспективным способом, так как семена данной породы быстро теряют всхожесть. Введение в культуру осины и ее последующее размножение необходимо с целью получения достаточ­ного количества посадочного материала, который главным образом может использоваться для создания энергетических плантаций, в многочисленных хозяйственных отраслях и для оздоровления лесов, т.е. иметь большое экологическое значение [6].

В экспериментах был использован основной метод клонального микроразмножения растений – это активация развития уже существующих в растении меристем и метод адвентивного побегообразования в первичной и пересадочной каллусной ткани.

В опыте активации развития уже существующих в растении меристем в качестве эксплантов в культуру были введены черенки, содержащие по 2-3 почки. Для нарезки черенков использовали однолетние побеги. Для стерилизации нарезанные черенки помещали в марлевые мешочки и в ламинар-боксе погружали в 0,1%-й раствор сулемы (двухлористая ртуть) на 10 минут. После этого черенки промывали в 3-5 объемах стерильной дистиллированной воды и слегка подсушивали. Затем готовили черенки для введения в культуру. В качестве базовой среды использовали питательную среду Мурасиге-Скуга с разным содержанием регуляторов роста. Процент регенерации триплоидной осины составил 95%. Во всех исследуемых пробирках из апикальных меристем почек формировались побеги, которые в течение одного месяца культивирования достигали высоты 3 см.

Полученные микропобеги в дальнейшем использовали в исследованиях по микроразмножению. Сформировавшиеся микропобеги на первичном экспланте, расчеренковывали и рассаживали в большее количество колб. Из одного микропобега получали 5-9 черенков аккуратно с помощью длинного узкого пинцета помещали в питательную среду МS, содержащую 2ip (1 мг/л) и ИУК (0,5 мг/л). Колбы ставили в световую комнату. Образовавшиеся в колбах пучки побегов делили, извлекали пинцетом побег необходимой длины. Удаляли скальпелем с него листочки и расчеренковывали его, таким образом, чтобы на каждом черенке была хотя бы одна пазушная почка и переносили на свежую питательную среду МS, содержащую 2ip (0,05мг/л) и ИУК (0,01 мг/л). После 3-х пассажей, добавляя в питательную среду ИМК в концентрации 1 мг/л, побеги укореняли in vitro. Укоренение микропобегов – трудоемкий и ответственный этап клонального микроразмножения. На этом этапе мы использовали среду Мурасига и Скуга. В качестве стимулятора корнеобразования использовали ИМК (-индолил-3-масляную кислоту). Посаженные на среду для укоренения микрочеренки через 1-1,5 месяца превратились в окорененные растеньица. Растения считались полностью сформированными и готовыми к адаптированию к почвенным условиям, когда каждое из них полностью образовывало 4-5 листа и достаточно разросшиеся корни.

Во второй серии экспериментов изучали способность к каллусообразованию эксплантов осины триплоидной на среде Мурасиге и Скугу, содержащие инозит (100 мг/л), тиамин (5 мг/л), пиридоксин (5 мг/л), никотиновую кислоту (1 мг/л), БАП (2 мг/л), ИУК (0,5 мг/л), сахарозу (3%), и агар 0,7%. Визуально появление каллуса отмечали на 20-й день с начала культивирования.

Полученную каллусную ткань субкультивировали каждые 1,5 месяца. В процессе пересадки учитывали интенсивность роста каллусной ткани. Морфогенез в каллусной ткани был отмечен на 45 сутки от момента культивирования. За это время формировалась каллусная ткань плотного типа, в которой отмечалось появление меристематических очагов, из которых в дальнейшем развивались растения-регенеранты.

Растения-регенеранты выращивали в световой комнате в течение 30 суток при 230С, 24-часовом фотопериоде (круглосуточное освещение) и интенсивности освещения 3000 люкс.

В настоящее время мы проводим исследования по реинтродукции этого вида в природные местообитания. Этот этап технологии, связанный с возвращением растений в соответствующую среду обитания, пока до конца не разработан.

Таким образом, размножение ценной здоровой осины как быстрорастущей породы, является задачей первостепенной важности. В связи с этим несомненный интерес представляет поиск в естественных условиях быстрорастущих (гигантских), устойчивых к сердцевинной гнили форм осины.

Принимая во внимание возрастающий интерес и спрос в Республике Казахстан на новые виды декоративных растений и развитием внутреннего и внешнего озеленения площадей городов и поселков, а также необходимостью уменьшения импорта посадочного материала низкого качества, способствующих распространению патогенных организмов, оказывающих отрицательное влияние на экологическую ситуацию региона становится актуальной проблема массового размножения древесных культур.

Список использованной литературы:

1. Атанасов А.И. Биотехнология в растениеводстве. Новосибирск, 1993. 242 с.

2. Куликов П.В., Филиппов Е.Г. О методах размножения орхидных умеренной зоны в культуре in vitro // Бюл. Главного ботан. сада. М.: Наука, 1998. С. 125-131.

3. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в сельскохозяйственной науке и практике // Основы сельскохозяйственной биотехнологии. М., 1990. С. 154-235.

4.ШевелухаB.C., Калашникова Е.А. и др. Лабораторно-практические ранятияпо сельскохозяйственной биотехнологии. Методические указания. - 2- изд.-е. Москва, изд.-во МСХА, 2004

5.Катаева Н. В., Бутенко Р. Г. Клональноемикроразмножение растений. — М., 1983

6. Родин А.Р., Калашникова Е.А. Использование методов клеточной и генной инженерии для получения посадочного материала древесных пород. Учебное пособие. М.: МГУЛ, 1993.

УДК 637.001:577.18

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ АНТИБИОТИКОВ В ПРОДУКТАХ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Нурланова А.А.

ЕНУ им.Л.Н.Гумилева, г.Астана, Казахстан, [email protected]

Научный руководитель: к.м.н. Мукашева Г.К.

Актуальность: В целях дальнейшей интенсификации животноводства и птицеводства, повышения производства мяса и других продуктов животного происхождения в сельском хозяйстве нашей страны применяются антибиотики для стимуляции роста, повышения эффективности откорма скота и птицы, а также в качестве лечебно – профилактических средств. Среди них препараты, содержащие тетрациклин, пенициллин, стрептомицин, немедицинские антибиотики: гризин, цинкбацитрацин и прочие.[2] Вместе с тем длительное использование в пищу продуктов, содержащих остаточные количества антибиотиков, может вызвать неблагоприятные для здоровья человека последствия - аллергические реакции, дисбактериоз, образование и передачу резистентных форм микробов.

Новизна : Молоко, содержащее остаточные количества любых антибиотиков, может использоваться в качестве дополнительного кормового средства при откорме молодняка сельскохозяйственных животных. Мясо,в котором имеются остаточные антибиотики должно направляться на изготовление мясных, мясо - растительных консервов, за исключением консервов для детского питания.

Антибиотики тетрациклинового ряда могут попадать в продукты питания в результате неправильного использования их в качестве лечебных средств. Наличие в молоке стрептомицина, пенициллина и др. обусловлено чаще всего использованием для лечения маститов коров препаратов длительного действия на масляной основе. Присутствие немедицинских антибиотиков (гризина и пр.) отмечено при включении в корма в экспериментальных условиях в превышенных количествах этих препаратов. [3]

Экспериментально установленные уровни неблагоприятного действия антибиотиков на организм позволили обосновать величины максимально допустимого суточного поступления их в организм человека с продуктами питания и сделать вывод, что при санитарном контроле продуктов питания остаточные количества антибиотиков в них не должны допускаться при использовании предлагаемых ниже утвержденных методов исследования в пределах их чувствительности (для хлортетрациклина, пенициллина - 0,01, стрептомицина - 0,5, гризина и цинкбацитрина - 0,1 и 0,002 ЕД на г/мл продукта).[1]

Творог, сметану, яйца, содержащие остаточные количества антибиотиков тетрациклинового ряда, пенициллина, следует направлять на изготовление хлебобулочных и кондитерских изделий с расчетом, чтобы соотношение "загрязненных продуктов" с другими компонентами изделий было не меньшим, чем 1:4 (при содержании остаточных количеств антибиотиков до 0,05 ЕД/г), 1:10 и 1:100 - при содержании остаточных количеств антибиотиков до 0,1 ЕД/г и до 1,0 ЕД/г и более, соответственно.[5]

Мясо и субпродукты, содержащие остаточные количества антибиотиков, не следует в необработанном виде реализовывать населению. Такое мясо должно направляться на изготовление мясных, мясо - растительных консервов, за исключением консервов для детского питания, концентратов I и II блюд, вареных и варено - копченых колбас при условии обязательной подсортировки к мясу или компонентам блюд, не содержащих остаточных количеств антибиотиков.[4] каждом конкретном случае вопрос о реализации использовании мяса с наличием остаточных количеств антибиотиков решается представителями Государственного санитарного и ветеринарного надзора с условием, что при подсортировке кратность соотношения "загрязненных" и незагрязненных продуктов должна зависеть от выявленной концентрации антибиотика, с тем, чтобы в конечном итоге содержание остаточного количества антибиотика было ниже уровня чувствительности утвержденных методов исследования. Например, в образцах мышечной ткани от говяжьей туши выявлено содержание хлортетрациклина на уровне 0,2 ЕД/г. Следовательно, чтобы содержание антибиотика в продукте снизилось до менее 0,01 ЕД/г, мясо от этой туши должно быть направлено на приготовление колбас при условии введения в фарш в размере не более 5% к общей массе продукта. [7]

В совхоз должно быть направлено предписание о нарушении инструкций по применению антибиотиков в ветеринарии или при откорме животных, а к руководителю хозяйства приняты административные меры. При реализации продуктов питания, содержащих остаточные количества стрептомицина, гризина, цинкбацитрацина, должен использоваться такой же подход подсортировки к незагрязненному антибиотиками сырью с учетом выявленной концентрации антибиотика и соответствующей кратностью разведения.[8]

Обеспечить полную безопасность продуктов, содержащих остаточные количества антибиотиков, для потребителей может только четкая организация проведения гигиенических мероприятий, строгий контроль за применением антибиотиков в животноводстве и ветеринарии и выявление их в продуктах питания животного происхождения с помощью чувствительных методов. целях систематического контроля в стране за загрязнением продуктов животноводства антибиотиками предлагаются данные "Методические указания по определению остаточных количеств антибиотиков в продуктах животноводства". Наиболее широкое применение как в научных исследованиях, так и в практических учреждениях, нашли микробиологические методы, позволяющие определять минимальные концентрации антибиотиков в исследуемом материале. Они основаны на непосредственном биологическом действии антибиотиков на чувствительные штаммы микроорганизмов и поэтому наиболее специфичны и объективны. Ниже рекомендуются методы определения некоторых антибиотиков:

а) тетрациклиновой группы - в молоке, молочных продуктах, яйцах, мясе, мясных продуктах, в т.ч. мясе и субпродуктах птицы;

б) стрептомицина - в молоке и молочных продуктах, яйцах;

в) пенициллина - в молоке и молочных продуктах;

г) гризина - в мясе;

д) цинкбацитрацина - в мясе.[3]

Содержание антибиотиков выявляют микробиологическим методом диффузии в агар по величине торможения роста следующих тест - культур, внесенных в питательные среды: для тетрациклиновых антибиотиков - Bac. cereus АТСС 1177 (чувствительность - 0,01 ЕД/г/мл);

для стрепомицина - Bac. mycoidis 537 (чувст. 0,5 ЕД/г/мл);

-для пинициллина - S. lutea АТСС 9341 (чувст. 0,01 ЕД/г/мл);

-для гризина - Bac. cubtilis АТСС 6633 (чувст. 0,5 ЕД/г/мл);

-для цинкбацитрацина - M. flavus АТСС 10240 (чувст. 0,02 ЕД/г/мл).[4]

Молоко рекомендуется исследовать на присутствие остаточных количеств антибиотиков в том случае, когда при предварительном исследовании в нем обнаружены ингибирующие вещества и исключено наличие химических веществ.

Базовым принципом для количественного определения антибиотиков тетрациклиновой группы в пищевых продуктах является твердофазный конкурентный иммуноферментный анализ на полистироловых планшетах. Метод основан на конкуренции свободного антибиотика из исследуемых образцов и антибиотика, предварительно адсорбированного на твердой фазе (лунке планшета) в составе белкового конъюгата, за центры связывания специфичных к тетрациклинам антител во вносимом растворе. [1] После отделения не связавшихся реагентов количество антител, прореагировавших с иммобилизованным антигеном, определяют помощью вторичных антивидовых антител, меченных пероксидазой хрена. Количество связавшегося с антителами конъюгата вторичных антител определяют с помощью субстрат-хромогенной смеси.[6] При этом количество определяемого антибиотика, содержащегося в исследуемом образце, обратно пропорционально регистрируемой оптической плотности продукта ферментативной реакци.

Вывод: Повышение эффективности санитарного надзора по предупреждению попадания в продукты питания антибиотиков должно осуществляться путем периодического отбора на мясокомбинатах, молочных заводах, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, торговой сети проб молока, молочных продуктов, мяса, субпродуктов, яиц для определения в них антибиотиков. Необходимо выявлять хозяйства, поставляющие пищевые продукты, загрязненные антибиотиками, выявлять причины попадания в них антибиотиков и принимать меры для устранения этих нарушений, не допускать снабжения пищевыми продуктами, содержащими остаточные количества антибиотиков, детских учреждений, больниц и т.п. Реализация молока с наличием остаточных количеств антибиотиков решается в каждом конкретном случае представителями Государственного санитарного и ветеринарного надзора.

Список использованной литературы:

1. Аксенов, В.И. Антибиотики в продуктах животноводства / В.И. Аксенов, В.Ф.Ковалев. М. : Колос,- 160 с.

2. Алыков, Н.М. Концентрирование и флуориметрическое определение антрациклиновых антибиотиков / Н.М. Алыков, Т.В. Некрестьянова, Л.В. Яковлева // ЖАХ. 1991. - Т. 46. - № 8. - С. 1642.

3. Антибиотики и антибиоз в сельском хозяйстве / Пер. с англ. З.Ф. Богаутдинова; под Ред. А.Н. Полина. М. : Колос, 1981.

4. Антибиотики в животноводстве и ветеринарии / Под ред. И.Е. Мозгова и др. М. : Сельхозиздат, 1963.

5. Артемьева, С.А. Микробиологический контроль мяса животных, птицы, яиц и продуктов их переработки : справочник / С.А. Артемьева, Т.Н. Артемьев, А.И. Дмитриев, В.В. Доргутина М. : КолосС, 2003.

6. Воробьева Т.В. Влияние на организм антибиотических примесей, обнаруживаемых в продуктах питания животного происхождения / Т.В. Ворбьева // Рациональное питание: Сб. науч тр. Киев : Здоровье. - 1980. -Вып. 15. - С.56 - 58.

7. Демидова, Л.Д. Разработка ускоренных методов индикации в молоке наиболее распространенных

антибиотиков и других ингибирующих веществ: автореф. дис.. канд. вет. наук. М., 1984. — 23 с.

8. Дмитриева, B.C. Микробиологический контроль активности антибиотических препаратов / B.C. Дмитриева, С.М. Семенов М. : Медгиз, 1965.-364 с

УДК 57.083.3:576.3

ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ К ТРАНСКРИПЦИОННОМУ ФАКТОРУ SOX2 ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА.

Секенова А.Е., 2Огай В.Б., 2Мукантаев К.Н.,2Бакирова Г.А.

[email protected]

- Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева,

2 - РГП «Национальный центр биотехнологии РК» КН МОН РК, г. Астана, Казахстан

Научный руководитель – к.б.н., доцент Бекеева С.А.

Транскрипционный фактор Sox2 участвует в процессах пролиферации и самообновления плюрипотентных стволовых клеток человека и животных. Экспрессия транскрипционного фактора Sox2 представляет собой эффективный инструмент для идентификации и изоляции стволовых клеток. Так, например, плюрипотентные ЭСК могут быть охарактеризованы высоким уровнем экспрессии белка Sox2. Антитела, специфичные к транскрипционному фактору Sox2, могут быть использованы для мониторинга присутствия дифференцированных и недифференцированных плюрипотентных стволовых клеток человека и мыши [1].

Целью работы является получение поликлональных антител, специфичных к транскрипционному фактору Sox2 плюрипотентных стволовых клеток.

Материалы и методы. В экспериментах использовали рекомбинатный антиген-транскрипционный фактор Sox2, полученный в лаборатории Молекулярной генетики растений РГП «НЦБ РК» КН МОН РК Хасеновым Б.Б., Балтабековой М.Ж., Лапаевым С.С. Иммунизацию мышей Balb/с проводили в оптимальных концентрациях антигена Sox2, 50 мкг/мл и 100 мкг/мл с использованием полного и неполного адъюванта Фрейнда по схеме Фридлянская И.И. [5]. Для определения титра специфических антител в сыворотках крови отбирали кровь из хвостовой вены иммунизированного животного. Электрофорез антигена-транскрипционного фактора Sox2 проводили 12 %-ном полиакриламидном геле методом V.K. Laemmli et al. Иммуноблотинг осуществляли по H.Towbin et al. с последующей детекцией исследуемыми поликлональными антителами. Специфичность связывания поликлональных антител с антигеном определяли постановкой непрямого ИФА, иммуноцитохимией с использованием вторичных goat- anti mouse IgG антител, конъюгированных с флуоресцентным красителем Alexa-fluor 595.

Результаты исследования.

В результате проведения электрофореза молекулярная масса белка антигена-транскрипционного фактора Sox2 составила 34 кДа (рисунок-1).

Оптимальная концентрация антигена Sox2 для иммунизаций составила – 50 мкг/мл. Антитела специфически реагировали только с антигеном Sox2 в иммуноферментном анализе. Иммунохимическое проявление взаимодействия антигенов, перенесенных после электрофореза с полиакриламидного геля на нитроцеллюлозную мембрану, с поликлональными антителами показало выявление полос серого цвета в иммуноблоте (рисунок-2).

Электрофореграмма антигена Sox2 в 12% полиакриламидном геле

Рисунок 1 Рисунок 2

Иммуноблотинг антител

Поликлональные антитела, полученные из сыворотки мышей, иммунизированных в концентрации 50 мкг/мл, имеют титр в ИФА 1:900 (таблица 1).

Таблица 1 - Исследование специфичности и активности антител с помощью варианта непрямого ИФА

Вариант ИФА	Концентрация антигена Sox2	Активность титра
Непрямой вариант ИФА	100 мкг/мл	1:300
Непрямой вариант ИФА	50 мкг/мл	1:900

Иммуноцитохимия антител на плюрипотентных СК

Рисунок 3

Иммуноцитохимический анализ показал, что полученные антитела специфически реагируют с нативным транскрипционным фактором Sox2 в плюрипотентных стволовых клетках мыши и человека (рисунок - 3).

Выводы.

1. Получены поликлональные антитела, специфичные к транскрипционному фактору Sox2 плюрипотентных стволовых клеток.
2. Специфичность и иммунохимические характеристики полученных поликлональных антител позволяют использовать их для определения экспрессии белка Sox2 в плюрипотентных стволовых клетках человека.

Список использованной литературы:

1. Development of antibodies to human embryonic stem cell antigens. Jingli Cai, Judith M Olson, Mahendra S Rao, Marisa Stanley, Eva Taylor and Hsiao-Tzu Ni*. BMC Developmental Biology 2005, 5:26 doi:10.1186/1471-213X-5-26.
2. Фридлянская И.И. Получение поликлональных антител. //Методы культивирования клеток: Сб. науч. трудов, Л.: Наука, 1988. - С. 194-205.

УДК 619:616.155.392:636.2

ТЕСТИРОВАНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО АНТИГЕНА Р24 ВИРУСА ЛЕЙКОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА МЕТОДАМИ ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА

Тургимбаева А.М.

Евразийский Национальный Университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан. [email protected]

Научный руководитель – к.б.н., доцент кафедры биотехнологии и микробиологии Евразийского Национального Университета им. Л.Н.Гумилева, Сегизбаева Г.Ж.

Научный консультант – д.б.н., заведующий лаборатории иммунохимии и иммубиотехнологии НЦБ РК, Мукантаев К.Н.

Лейкоз крупного рогатого скота (ЛКРС) имеет вирусное происхождение. Вирус ЛКРС относится к семейству ретровирусов (Retroviridae), к подсемейству онкорнавирусы (Oncornaviridae). Ретровирусы часто вызывают разнообразные неопластические заболевания и широко распространены среди позвоночных. Они отличаются характерной морфологией, структурой РНК-генома и наличием РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы, ревертазы). Эта форма заболевания редко встречается у животных моложе 2 лет и в основном распространена у КРС в возрасте 4-8 лет [5]. Лейкоз встречается почти во всех странах мира. Заболевание имеет неодинаковую распространенность не только в разных странах, но и в различных климато-географических районах. Тесный физический контакт и обмен зараженными биоматериалами являются необходимыми условиями для передачи и инфекции. Вирус присутствует в основном в лимфоцитах, но может также быть обнаружен в крови, молоке и опухолях [3].

Актуальность проблемы. Лейкоз крупного рогатого скота (ЛКРС) относится к числу наиболее распространенных инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных во многих странах мира, в том числе и на территории Республики Казахстан [4]. Согласно современным взглядам исследователей различных стран, лейкоз крупного рогатого скота – злокачественное хроническое заболевание органов кроветворения, вызываемое вирусом лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС), характеризуется прогрессивным увеличением в крови лейкоцитов с последующим развитием опухоли лейкоза [2].

Широкое распространение болезни причиняет значительные убытки животноводческим хозяйствам, но главный ущерб наносится селекции и выращиванию ценных чистопородных высокопродуктивных животных [1]. По результатам последних исследований установлено, что годовой надой молока у серопозитивных коров на 10-14% ниже, чем у серонегативных, а содержание жира на 0,09%. Общий экономический ущерб от лейкоза в племенном хозяйстве достигает свыше 50 млн. тенге в год.

На данный момент в Казахстане данная болезнь регистрируется во всех областях республики, наибольшее распространение лейкоза в Северном Казахстане, а наименьшее - в Западном и Восточном Казахстане. На долю Северного Казахстана приходится 39,4% неблагополучных пунктов, 53,6% заболевших и 81,5% павших от ЛКРС.

Целью работы является разработка иммуноферментной тест-системы на основе использования рекомбинантного антигена р24 вируса лейкоза крупного рогатого скота.

Задачи:

- тестирование эффективности иммобилизации рекомбинантного р24 антигена ВЛКРС при различных режимах с последующим проведением иммуноферментного анализа;

- определение оптимального рабочего разведения моноклональных антител (МКА).

Научная новизна и практическая ценность:

В Казахстане получен рекомбинантный р24 антиген вируса лейкоза крупного рогатого скота. Установлены оптимальные условия постановки иммуноферментного анализа на основе использования рекомбинантного антигена р24.

Материалы и методы.

Работа выполнена в РГП «Национальном центре биотехнологии Республики Казахстан», в лаборатории иммунохимии и иммунобиотехнологии.

Объектами исследования являлись сыворотки крупного рогатого скота, больного лейкозом, неблагополучных по лейкозу хозяйств.

Экспериментальная часть исследовательской работы заключается в постановке непрямого варианта иммуноферментного анализа с использованием рекомбинантного антигена р24 для определения наиболее оптимальных условий для диагностики заболевания. В ходе эксперимента тестировались режимы инкубации антигена: в планшете 1 - при +370С в течение 2 часов, а также в планшете 2 - при +40С в течение 12 часов. Путем окрашивания реактивом Брэдфорда отобранной надосадочной жидкости из лунок планшетов 1 и 2 определяли количественное содержание белка (антигена р24) с целью выявления кинетики осаждения рекомбинантного антигена р24 на поверхность лунки.

Далее провели ИФА с целью тестирования оптимальных разведений моноклональных антител (1:2000, 1:4000, 1:8000, 1:1600). Титровали рекомбинантный антиген р24 попарно в 2 ряда (1-2, 3-4, 5-6, 7-8). Инкубировали планшет в течение часа при +370С, промыли планшет 3 раза PBS+TW20. Затем внесли 1% BSA для забивки лунок, инкубировали в тех же условиях, так же промыли планшет. Далее внесли МКА в различных разведениях. Для получения разведения МКА 1:2000 в 4 мл фосфатно-солевого буфера рН-7,2 с 0,5% Твином-20 (PBS+TW20) внесли 2 мкл МКА, для разведения 1:4000 – к 8 мл PBS+TW20 внесли 2 мкл МКА, 1:8000 – 1,6 мл PBS+TW20 и 2 мкл МКА, а также 1:1600 – 3,2 PBS+TW20 и 2 мкл МКА. В ряды 1-2 планшета добавили по 100 мкл МКА 1:2000, в ряды 3-4 – 1:4000, в ряды 5-6 – 1:8000, в ряды 7-8 – 1:1600. Инкубация, промывка. Добавили антивидовой конъюгат anti-mouse в разведении 1:5000. Инкубировали, промыли 3 раза PBS+TW20, 3 раза дистиллированной водой. Внесли по 100 мкл субстратной смеси на лунку, затем наблюдали ход реакции окрашивания. Остановили реакцию 100 мкл стоп-реагентом (1н H2SO4).

Результаты реакции учитывали на спектрофотометре при длине волны 595 нм или визуально.

Результаты.

Результаты исследований показали, что наиболее эффективным условием для инкубирования антигена является температурный режим при +370С в течение 2 часов. При проведении реакции Брэдфорда наименее интенсивное окрашивание наблюдалось по истечении 2 часов в надосадочной жидкости, которая находилась в лунках планшета, инкубируемого при +370С. Того же результата добились и при инкубировании в условиях при +40С в течение 12 часов и более. Следовательно, по временным параметрам инкубирование при +370С в течение 2 часов наиболее эффективно, чем при +40С в течение 12 часов.

После документирования данных с помощью спектрофотометра были получены следующие результаты:

Табл. 1 Сорбция рекомбинантного антигена на поверхность твердой фазы при +370С.

Концентрация, мкг/лун.	Контроль (BSA)	30 мин.	60 мин.	90 мин.	120 мин.
12	0,771	0,342	0,405	0,359	0,391
6	0,473	0,37	0,327	0,263	0,272
3	0,375	0,257	0,299	0,108	0,149
1,5	0,231	0,129	0,120	0,115	0,093
0,75	0,19	0,184	0,119	0,098	0,117
0,38	0,035	0,056	0,072	0,074	0,06
0,19	0,023	0,016	0,024	0,036	0,013
0,09	0,012	0,007	0,006	0,009	0,007