Тезисы
апрель 2019

ВПЛИВ ПРЕДПОСІВНОЇ ОБРОБКИ КУЛЬТУРАЛЬНОЮ РІДИНОЮ CHLORELLA VULGARIS НА СХОЖІСТЬ НАСІННЯ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР ТА МОРФОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОРОСТКІВ


Алексеєнко І. Р. , Степневська Яна Валеріївна Степневська Я. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

В даний час велика увага приділяється розвитку аграрного сектора, який потребує перегляду традиційних методів, що використовуються в сільському господарстві.

Фітогормони або фіторегулятори – речовини рослинного походження, які приймають участь в обмінних процесах організмів і здатні формувати ефекти зміни росту та розвитку рослин. Вони здатні виконувати функції регуляції при найменших концентраціях, а варіювання її дозволяє запускати в організмі різні програми та проявляти різні ефекти. Механізми роботи їх повністю так і не дослідженні. Існують припущення, що саме фіторе-гулятори відповідальні за реалізацію спадкової програми щодо адаптації організму до змін навколишнього середовища. Одними з найбільш поширених та добре досліджених серед фітогормонів можна вважати ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизини, етилен, і бросонідостероїди. Одні з них є каталізаторами ростових процесів, інші викликають інгібування росту. Але пошук нових типів фітогормонів іншої природи та дослідження механізмів їх роботи є актуальним завданням для розробки нових сучасних біотехнологій вирощування сільськогосподарських рослин.

Одним з перспективних препаратів таких фіторегуляторів можна вважати культуральну рідину мікроводорості Chlorella vulgaris. Тому метою нашої роботи було вивчити вплив культуральної рідини мікроводорості на ріст і розвиток вищих рослин. В процесі дослідження було визначено схожість насіння та морфологічні характеристики проростків (середня довжина кореня та стебла), проведено статистичну обробку результатів, проаналізовано дані експерименту.

Досліди проводили восени та взимку 2018-2019 років в умовах лабораторії кафедри біотехнології ДВНЗ УДХТУ. Дослідження основних параметрів проростання зернових культур − пшениці (сорт Місія Одеська), тритикале (сорт Папсуєвська), вівса (сорт Саргон), врожаю 2014 року, проводили в лабораторних умовах у чашках Петрі. Перед закладкою насіння проходило наступну обробку: промивка дистильованою водою, протравлювання в слабкому розчині перманганату калію протягом 15 хвилин, потім тричі промивка дистильованою водою. Пророщування насіння проводили в темряві у чашках Петрі при температурі +22-25°С. Культуральну рідину отримували культивуванням зеленої водорості C. vulgaris до щільності суспензії не менше 80-90 млн клітин в 1 мл. Потім культуральну рідину відділяли від біомаси водоростей. Раніше було встановлено, що найбільш ефективним та економічно вигідним для культивування хлорели виявилося середовище Майерса. Додавання до нього в невеликих кількостях Рутину суттєво збільшує ефективність передпосівної обробки насіння зернових культур, але майже не впливає на собівартість середовища. З метою вивчення впливу культуральної рідини C. vulgaris з вмістом Рутину в концентрації 10−5 моль/л на активацію насіння був обраний розчин порівняння – вихідне середовище Майєрса, в концентрації активної речовини 6-100%. Підготовлене насіння розкладали по 50 штук на фільтрувальний папір, змочений розведеннями досліджу-ваних речовин згідно зі схемою досліду. У кожну пробу додавали 15 см3 розчину з різною концентрацією досліджуваної речовини (6, 10, 14, 33, 100%). У контролі насіння змочували у дистильованій воді. Оцінку результатів дослідження проводили відповідно до ГОСТ 12038-84. Оцінку і облік пророслого насіння при визначенні енергії проростання проводили на 3, 4 та 5 день, а схожість та морфологічні показники на 7 день.

Показано, що на 4-7 день у більшості проростків зернових культур сильно розбухає колеоріза і відбувається випинання горбків, більшість яких рушають у зростання, формується колеорізне коріння. Це відбувається одночасно з появою і розвитком типових зародкових коренів. Проведена статистична обробка отриманих експериментальних даних за стандартними методиками. Відхилення від середніх для кожного статистичного ряду не перевищують 5% від середніх величин.

Використання розчину культуральної рідини C. vulgaris з додаванням Рутину показало збільшення біологічної активності, довжини стебла та кореня, а також відсотка схожості насіння. Найкращий результат був отриманий при концентрації активної композиції 10% (розведення у співвідношенні 1:10). Так, схожість насіння у порівнянні з контролем та середовищем Маєрса було більше на 22-42% для різних зернових культур. Біологічна активність проростків тритикале за коренем становила 22%, а за стеблом 9%.

Таким чином, обробка насіння зернових культур культуральною рідиною хлорели з біоактивною добавкою Рутин, в ступені розведення 1:10, показала покращення схожості насіння та морфологічних показників проростків для усіх досліджених зернових культур. В результаті реалізації запропонованого нами способу обробки насіння на ранніх стадіях онтогенезу розчином культуральної рідини C. vulgaris, що містить біологічно активну композицію, вдається не тільки підвищити врожайність і біологічну цінність сільськогосподарських культур, а також збільшити стійкість рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища і отримати екологічно безпечне зерно. Технологія реалізується на вже існуючому обладнанні та не вимагає додаткових капіталовкладень, що робить її доступною для широкого кола споживачів.