ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ - Синергічне посилення фітотоксичної дії гербіцидів - інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази
Актуальність теми. Встановлення фізіологічних механізмів синергічного посилення фітотоксичної дії гербіцидів є одним із основних компонентів підвищення активності і селективності препаратів, зниження їх доз та вартості обробок.
Грамініциди - інгібітори ацетил-КоА-карбоксилази (АКК) - сучасні протизлакові гербіциди, які широко застосовуються для боротьби зі злаковими бур'янами в посівах дводольних та однодольних культур. До них належать похідні арилоксифеноксипропіонової кислоти (АОФПК) - фенокcапроп-n-етил (Фуроре), флуазифоп-n-бутил (Фюзілад) тощо, і циклогександіонів (ЦГД) - сетоксидим (Поаст), тепралоксидим (Арамо) та інші. В Україні зареєстровано більше 15 препаративних форм грамініцидів фірм Сингента, БАСФ, Байер тощо. Важливість АОФПК та ЦГД для рослинництва пов'язана з переважанням зернових культур у сівозмінах та високою засміченістю орних земель України злаковими бур'янами.
Селективність грамініцидів до злаків обумовлена наявністю в пластидах рослин родини Рoaceae, на відміну від інших родин, чутливого типу ферменту АКК (Ohlrogge J., Browse J., 1995). Рівень активності інгібіторів АКК суттєво залежить від умов навколишнього середовища та фази розвитку бур'янів. Висока селективність гербіцидів даної групи визначає ймовірність швидкої появи стійких біотипів бур'янів. Детоксикація грамініцидів відбувається переважно за участю цитохром Р-450-залежних монооксигеназ (Цит-Р450) (Cole J. D., 1994). Регулятори метаболізму гербіцидів - інгібіторів АКК вже використовуються як антидоти феноксапропу, дані про посилення фітотоксичності грамініцидів таким шляхом у літературі відсутні.
Відомо, що грамініциди класів АОФПК (флуазифоп) і ЦГД (сетоксидим) (Harker K. N., O'Sullivan P. A., 1991) та АОФПК (Швартау В. В., 1999) можуть синергічно взаємодіяти при спільному застосуванні. Але особливості прояву синергізму у взаємодії та його залежність від умов вирощування рослин залишаються недослідженими.
Тому актуальним є визначення фізіологічних особливостей синергічного підвищення активності грамініцидів, що дозволить посилити фітотоксичність препаратів, знизити залежність активності від умов навколишнього середовища та обумовити можливість зменшення витрат на боротьбу з бур'янами.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках планових тем Інституту фізіології рослин і генетики НАН України: "Вивчити фізіологічні чинники толерантності до гербіцидів багаторічних бур'янів з метою розробки ефективних прийомів їх знищення" 1999-2003 рр. (№ держ. реєстрації 0198U007624); "Механізми патогенезу, індукованого у рослинах гербіцидами інгібіторами ацетил-КоА-карбоксилази" 2004-2008 рр. (№ держ. реєстрації 0103U002398).
Мета і завдання дослідження. Метою роботи було визначення шляхів посилення фітотоксичності грамініцидів - інгібіторів АКК та фізіологічних аспектів його прояву.
Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:
- - Вивчити характер прояву фітотоксичної дії інгібіторів АКК на злакових рослинах. - Визначити особливості взаємодії грамініцидів класів ЦГД та АОФПК при одночасному застосуванні в умовах вегетаційних та польових дослідів. - З'ясувати вплив рівня мінерального живлення рослин на фітотоксичність грамініцидів та особливості їх взаємодії. - Дослідити ефективність інгібіторів АКК та їх сумішей за умов посухи. - Встановити дію грамініцидів та нафталевого ангідриду на вміст Цит-Р450 у злакових рослинах. - Встановити можливість підвищення активності грамініцидів при застосуванні разом з інгібіторами фотосинтезу та похідними динітроанілінів.
Об'єкт дослідження - фізіолого-біохімічні механізми дії гербіцидів, синергістів та антидотів.
Предмет дослідження - фізіологічні аспекти модифікації фітотоксичності гербіцидів - інгібіторів АКК.
Методи дослідження. В процесі виконання роботи використовували загальноприйняті стандартні методи фізіолого-біохімічних досліджень. Досліди проводили в лабораторних, вегетаційних та польових умовах. Визначення вмісту пігментів, білка, Цит-Р450 проводили за допомогою біохімічних методик. Для аналізу результатів використовували методи статистичної обробки даних. живлення рослина фітотоксичність грамініцид
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено синергізм у взаємодії грамініцидів феноксапропу і тепралоксидиму, флуазифопу і тепралоксидиму, визначені особливості прояву фітотоксичності суміші стосовно однорічних і багаторічних бур'янів.
Виявлено особливості впливу рівня мінерального живлення на ефективність грамініцидів та їх сумішей. Вперше показаний перехід характеру взаємодії у сумішах грамініцидів із адитивного у синергічний при підвищенні рівня мінерального живлення (NPK).
Вперше встановлено, що флуазифоп і феноксапроп, блокуючи індукцію активності цитохром-Р450-залежних монооксигеназ, знижують потенційну здатність рослин до детоксикації. Обробка проростків сумішами феноксапроп + флуазифоп і флуазифоп + тепралоксидим також знижувала вміст ферментів, індукований нафталевим ангідридом, що свідчить про можливість досягнення синергічного ефекту між грамініцидами частково на рівні цитохром-Р450-залежних монооксигеназ.
Встановлено, що нові похідні динітроанілінів та триазинів перспективні для пошуку cинергістів грамініцидів.
Новизна роботи підтверджується заявкою на патент України, 2006.
Практичне значення отриманих результатів. Для боротьби зі злаковими бур'янами у посівах дводольних культур доцільно застосовувати суміші грамініцидів. Встановлено ефективність синергічних сумішей флуазифоп+тепралоксидим та феноксапроп+флуазифоп та запобігання ними відростання пирію повзучого у посівах цукрових буряків та гороху. Показано, що оптимізація фону мінерального живлення культури є фактором підвищення ефективності застосування інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази та їх сумішей.
Похідне динітроанілінів 221б є синергістом флуазифопу, а нові похідні триазинів - інгібітори фотосинтезу підвищують активність феноксапропу.
Особистий внесок здобувача полягає у визначенні разом з науковим керівником мети та завдань досліджень, опрацюванні літератури за темою дисертації, виконанні експериментальної частини дисертації, проведенні статистичної обробки даних, а також у аналізі й інтерпретації одержаних результатів за участю наукового керівника та співавторів, підготовці публікацій до друку. Загальний внесок здобувача становить понад 75 %.
Апробація результатів дисертації. Положення дисертаційної роботи було висвітлено у доповідях на всеукраїнських і міжнародних конференціях: 4-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів "Проблеми бур'янів і шляхи зниження забур'янення орних земель" (Київ, 2004); конференції-конкурсі робіт молодих учених, присвяченої 100-річчю з дня народження Р. В. Чаговця "Актуальні проблеми біохімії та біотехнології" (Київ, 2004); науково-практичній конференції до 90-річчя від дня народження професора О. Ф. Михайлова "Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин" (Дніпропетровськ, 2005); конференції-конкурсі робіт молодих учених, присвяченої 100-річчю від дня народження М. Ф. Гулого "Актуальні проблеми біохімії та біотехнології" (Київ, 2005); міжнародній науковій конференції студентів та аспірантів "Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель" (Харків, 2005); науковій конференції молодих учених "Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології" (Ужгород, 2005); 5-й науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів "Комплексні дослідження рослин-експрелентів і системи захисту орних земель в Україні від бур'янів" (Київ, 2006); XII з'їзді Українського ботанічного товариства (Одеса, 2006); IX Українському біохімічному з'їзді (Харків, 2006).
Публікації. За результатами дисертації опубліковано 17 наукових праць: 10 статей в тому числі 6 у провідних фахових виданнях, 6 тез доповідей на наукових конференціях та подано заявку на патент України.
Структура дисертації. Дисертація складається з переліку умовних скорочень, вступу, огляду літератури, 3 розділів експериментальної частини, узагальнення, висновків, списку використаної літератури; викладена на 131 сторінках друкованого тексту. Список цитованої літератури нараховує 224 найменування. Робота містить 33 таблиці, 13 рисунків.
Похожие статьи
-
Гваякол пероксидаза належить до класу III - класичних пероксидаз рослин. Ці пероксидази глікозильовані, містять 4 дисульфідних зв'язки та 2 катіони...
-
Згідно Закону України "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" № 4004-ХП від 24.02.2009, "Правил санітарної охорони...
-
Загальна характеристика, Покрови - Кісткові риби
Більшість видів цього класу пристосоване до швидкого плавання, і форма їх тіла схожа з акулячою. Менш швидко плавають риби мають більш високе тіло...
-
Загальна характеристика засобів фізичної реабілітації при хронічному пієлонефриті, гломерулонефриті Серед основних видів не медикаментозних методів...
-
Трава пасіфлори інкарнатної - Herba Passiflorae incarnatae Пасифлора інкарнатна - Passiflora incarnata Родина Пасифлорові - Passifloraceae. [1] Загальна...
-
Рибоїдні птахи -- пінгвіни, крохалі, гагари, пелікани, баклани, чайки, чаплі, рибалочки та інші -- мають ряд пристосувань до живлення рибою. Пінгвіни...
-
В організмі дорослої людини є 639 м'язів. Наймасивніший - великий сідничний м'яз, а найменший - стремінний. Загальна маса скелетної мускулатури складає...
-
Анатомо-фізіологічні особливості сечовивідної системи Система сечовиділення включає в себе двi нирки, сечоводи, сечовий мiхур. Основна їх функцiя -...
-
Что такое бронхиальная астма, Общая характеристика заболевания - Бронхиальная астма
Общая характеристика заболевания Исчерпывающего определения бронхиальной астмы до сих пор не существует. Однако большинство исследователей рекомендуют...
-
Характеристика пептидной связи - Первичная структура белков
Пептидная связь имеет характеристику частично двойной связи, поэтому она короче, чем остальные связи пептидного остова, и вследствие этого мало подвижна....
-
З найдавніших часів життя людини пов'язане з лісом, з лікарськими рослинами. Ще в сиву давнину люди помітили, що багато рослин мають цілющі властивості,...
-
Айстрові (Asteraceae) або складноцвіті (Compositae) -- родина рослин, найбагатша за кількістю видів серед еудікотів: включає понад 25000 видів....
-
Національними нормами встановлено, обов'язковість обладнання систем накопичення або очистки всіх видів суднових стічних вод, на суднах з екіпажем більше...
-
Основи гігієни - Характеристика опорно-рухового апарату
Фізичні вправи займають важливе місце в підтриманні організму в тонусі (активному стані). Важливе місце посідають гігієнічні основи фізичних вправ....
-
Основная работа трех лет - это индивидуальный инструктаж по просьбе врачей, средних медработников поликлиник и стационаров по вопросам: Правила забора и...
-
Вселенная - это самая крупная материальная система; это весь существующий материальный мир, без граничный во времени и пространстве и бесконечно...
-
Дитина хворий клінічний обстеження Актуальність теми: добре розвинена кістково-м'язова система - одна з ознак повноцінного розвитку дитини. Високі темпи...
-
Рослинний матеріал та умови стресу, викликаного важкими металами Рослинний матеріал та умови культивування Дослідження проводились на рослинах Nicotiana...
-
В большинстве других случаев клеточной пролиферации в период между митозами происходит рост клеток. Клетка увеличивается в объеме почти вдвое и затем...
-
Введение - Дробление, его характеристика у разных животных. Типы бластул
Оплодотворение играет чрезвычайно важную роль в развитии, но оно лишь только первая его ступень. Зигота с ее новым генетическим потенциалом и новым...
-
Посев проводили по Роттераму на кровяной агар и среду Сабуро. Диагностически значимые микроорганизмы определяли по комплексу критериев: Количество в 1 мл...
-
Дифтерия Исследования проводили в соответствии с приказом № 450 от 02.04.86 г. и МУ 4.2.589-96 с диагностической целью. В качестве питательной среды...
-
Пауки, Общая характеристика - Пауки и скорпионы
Общая характеристика Пауки - безжалостные убийцы. Поймав жертву в шелковые сети они впрыскивают ей смертоносный яд. Почти все пауки ядовиты, но лишь...
-
Систематична структура царства гриби Гриби - царство живих організмів, які поєднують у собі ознаки рослин і тварин. З рослинами їх зближує, 1) наявність...
-
В состав исследуемых 70 рыб входят особи 4-х возрастных групп: двухгодовики - 28 штук (40%), трехгодовики - 23 штуки (32,8%), четырехгодовики - 17 штук...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
Генетико-демографическая характеристика популяций - Методы исследования популяции человека
Демографические параметры, витальные статистики и индекс Кроу и его компоненты, позволяют оценить интенсивность естественного отбора в популяции и...
-
Общая характеристика., Скелет., Мускулатура. - Особенности класса земноводные
Кожные покровы. Все земноводные имеют гладкую тонкую кожу, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. Строение кожи характерно для позвоночных...
-
Введение - Характеристика, свойства, механизмы и возрастные особенности гомеостаза
Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем...
-
Популяции, характеристика и особенности
Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут...
-
ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕНСКОГО МОЛОКА - Вскармливание детей первого года жизни
В первые 3-4 дня после рождения ребенок получает молозиво, затем переходное молоко, на 2-3й неделе лактации грудное молоко становится зрелым и...
-
Все смеси делятся на две группы кислые и пресные молочные смеси. Смеси могут быть адаптированными и неадаптированными В течение многих лет отечественная...
-
Висновки - Характеристика та використання бактерій Nocardia mediterranea
В результаті багаторічного використання антибіотиків ракові клітини розвинули мутаційну стійкість до них. Також природні штами актиноміцетів...
-
Перше завдання при пошуку продуцентів антибіотиків - виділення їх з природних джерел. Разом з тим для цих цілей широко застосовується метод зміни геному...
-
Введение - Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок
Биопленки - наиболее распространенная форма организации жизнедеятельности микроорганизмов, в которой последние находятся в т. н. сессильной фазе, в...
-
Bacillus thuringiensis (BТ) относится к грамположительным аэробным спорообразующим эубактериям палочковидной формы и принадлежит к сем. Bacillaceae . Это...
-
Введение - Характеристика пестицидных белков Bacillus thuringiensis и их генетических детерминант
Объектом данной курсовой работы является Bacillus thuringiensis , а предметом - использование данного вида эубактерий как продуцента хозяйственно...
-
Определения и основные характеристики электромагнитного поля Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением,...
-
Из тетроз в процессах обмена наиболее важна эритроза. Этот сахар - один из промежуточных продуктов фотосинтеза. Пентозы встречаются в природных условиях...
-
Согласно одному из распостраненных определений, гестоз представляет собой синдром полиорганной недостаточности, возникающей при беременности, в основе...
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ - Синергічне посилення фітотоксичної дії гербіцидів - інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази