Реферат: Біохімія трансгенної картоплі в умовах України

Якщо негативний вплив фітопатогенів «накладається» на притаманну конкретному сорту картоплі підвищену активність рамнозидази та споріднених ферментів, то сумація зазначених чинників створює оптимальні умови для повної нейтралізації фунгіцидної активності глікоалкалоїдів за короткий проміжок часу.

Рис.2. Мас-спектр екстракту з гомогенату тканин бульб картоплі сорту

                          Невська (контроль). Тут і на подальших рисунках інтенсивність

                          піків КМІ надана в умовних одиницях  (ум.од.) – кількостях

                          відліків (стартів).

Рис. 3. Мас-спектр екстракту з гомогената тканин бульб картоплі сорту

                          Невська після 6-ти добової інкубації з фітопатогенами (Phytophthora

                          infestans dB і Fusarium  spp. (дослід).

Навпаки, сорти картоплі, рослинам яких притаманна низька активність гідролітичних ферментів, протистоять фітопатогенам на протягом довшого проміжку часу, і є, таким чином, порівняно стійкими щодо  фітопатогенів. Зважаючи на те, що ступінь активності ферментних систем є для сортів і гібридів генетично обумовленою ознакою, ми висловили    припущення     про     наявність     безпосереднього   зв’язку   між   швидкістю деструкції молекул глікоалкалоїдів в тканинах рослини, обумовленою сумарною активністю ферментних систем рослини і фітопатогенів і ступенем стійкості окремих сортів картоплі до цих фітопатогенів. Нами досліджені кінетичні параметри ферментативної гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів тканин бульб картоплі сортів Свiтанок київський, Невська, Молодiжна, та трансгенної картоплі NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic які значно різняться між собою за ступенем стійкості до фітопатогенів. Зокрема, Світанок київський порівняно стійкий до Phytophthora infestans dB та багатьох інших фітопатогенів; Невська, - середньостійка, а Молодіжна є сортом, малостійким до фітопатогенів. Щодо рослин трансгенної картоплі, то в літературі є свідчення на користь зниженого ступеня стійкості сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic по відношенню до збудників хвороб.

Попередні експерименти з встановлення кількісних та якісних параметрів глікоалкалоїдів, притаманних рослинам трансгенних сортів картоплі, показали, що принципові відмінності останніх за зазначеними параметрами від класичних сортів відсутні (рис.4 і 5).

Як видно з рис.4 і 5, в тканинах квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6 Atlantic (рис.4) та NewLeaf 6 Russet Burbank (рис.5) присутні глікоалкалоїди α-соланін (868 а.о.м.) та α-чаконін (852 а.о.м.).

Рис.4. PDMS мас-спектр екстракту з квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6

           Atlantic.

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

           Burbank.

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

           Burbank.

Відносно вмісту глікоалкалоїдів в бульбах картоплі трансгенних сортів автор наводить інформацію про те, що ця група сполук присутня в бульбах трансгенної картоплі орієнтовно в тих же самих кількостях, як і в бульбах класичних сортів (рис.6).

Подальші експерименти показали вірність припущення про наявність прямого зв’язку між активністю гідролітичних ферментів рослин картоплі різних сортів та ступенем стійкості картоплі до фітопатогенів.

    Із рис.7 легко бачити, що найвища швидкість гідролітичної деструкції як a–соланіна, так і a–чаконіна в середовищі інкубації притаманна малостійкому сортові картоплі Молодіжна; порівняно стійкий сорт Світанок київський характеризуються повільним зменшенням кількості нативних молекул глікоалкалоїдів в середовищі на протязі інкубації (рис.8). Середньостійкому сорту Невська притаманні проміжні кінетичні параметри гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів, які є своєрідною комбінацією із відповідних параметрів стійкого та нестійкого до фітопатогенів сортів (рис.9).

Трансгенній картоплі сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6 Atlantic  притаманна підвищена в порівнянні з класичними сортами швидкість гідролітичної деструкції під впливом фітопатогенів (рис.10 і 11).

 Таким чином з рис.7-11 випливає, що динамiка накопичення в модельнiй системi в процесi iнкубацii b-чаконiна  безпосередньо корелює  з рiвнем стiйкостi досліджених сортів картоплi по вiдношенню до фітопатогенів. Умовний  ряд стiйкостi зазначених сортiв до збудників фітофторозу та фузаріозу, побудований на пiдставi  мас-спектрометричних досліджень, в певному наближенні співпадає з аналогічним рядом, отриманим за допомогою класичних методів:

Свiтанок киiвський ³ Невська > Молодiжна > NewLeaf 6 Atlantic > NewLeaf 6 Russet Burbank

                               ¬ Рівень стійкості до фітопатогенів

              Рис.7. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі

                           сорту Молодіжна.

               Рис.8. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі

                          сорту Світанок київський.

               Рис.9. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі

                           сорту Невська.

               Рис.10. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі

                сорту NewLeaf 6 Russet Burbank.

               Рис.11. Динаміка деструкції глікоалкалоїдів в тканинах бульб картоплі

                сорту NewLeaf 6 Atlantic.

3.   ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних, технічних, гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, спрямовані на створення безпечних умов, збереження здоров’я і працездатності людини в процесі праці. Крім того, охорона праці може розглядатися як науково обгрунтована соціально-технічна галузь досліджень, що вивчає теоретичні і практичні питання безпеки праці, запобігання виробничого травматизму, професійних захворювань і отруєнь, аварій, пожеж і вибухів на виробництві.

Законодавство про працю регламентується законодавчими  актами, основними з яких є Конституція України, Кодекс законів про працю, Закон України «Про охорону праці».

В сільському господарстві необхідно створювати безпечні умови праці, грунтуючись на існуючих ДСТах, інструкціях та законах. Забезпечення задовільних умов праці по господарству в цілому залежить від керівників:

-      по галузях – від керівників відповідних підрозділів (агронома, інженера, зооінженера тощо);

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

З метою організації та контролю робіт в господарстві є посада інженера по охороні праці, щорічно складаються комплексні плани по організації служби охорони праці в господарстві. Головне в організації охорони праці – це своєчасне проведення інструктажів: вступного, первинного, повторного (через 6 місяців), позапланового та цільового.

Треба приймати до уваги, що найбільша кількість травм та пошкоджень відбувається при проведенні робіт, пов’язаних з ремонтом та поточним обслуговуванням сільськогосподарської техніки, навантажувальних та розвантажувальних роботах, внесенні мінеральних добрив, використанні пестицидів та роботах по збиранню врожаю.

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

5. Показники травматизму по УНВК СДАУ

В УНВК є різноманітні сільськогосподарські машини, які використовуються при вирощуванні картоплі: ДТ-75, МТЗ-80, Т-16, Т-150, К-701, котрі агрегатуються з культиваторами КРН-4,2, КПС-4, боронами БЗСС-1,0, котками ккш-6. При проведенні збиральних робіт застосовують комбайн ККУ-4, а при садінні-СКС-4. Особливе місце при плануванні заходів по охороні праці повинно приділятися роботам по застосуванні пестицидів та хімічних добрив. Пестициди в УНВК вносять за допомогою обприскувача ОПШ-15.

При роботі з причіпними та напівпричепними знаряддями для боронування та оранки, лущіння стерні, садіння, міжрядних обробок та інших процесів, необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки.

Небезпечний виробничий фактор [       ] – це такий, дія якого на працюючого в певних умовах призводить до травм, або раптового погіршення стану здоров’я.

Наведемо небезпечні та шкідливі чинники, які притаманні технологіям вирощування картоплі (Табл.6).

6.Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих чинників в технологіях вирощування     картоплі.

Для створення кращих умов в господарстві необхідно усунути шкідливий вплив на організм людей різних виробничих факторів. При підготуванні машинно-тракторного агрегату необхідно перевірити комплектування і технічну справність машин [     ]. Не дозволяється робота машин на непідготовлених полях. При груповій роботі машин і агрегатів необхідно призначити старшого з числа працюючих. Забороняється при оранці, культивації, лущенні, боронувані, сідати на баластні ящики, знаходитися на рамі культиватора та в зоні роботи  борін та дисків, а також очищати вручну робочі органи машин від бур’янів [    ]. При проведенні різних механізованих робіт на механізаторів та робітників в значній мірі впливають шуми та вібрація. Це призводить до швидкого стомлення, загальної слабкості, роздратування тощо. При неможливості знизити рівень виробничого шуму нижче встановлених гігієнічних норм застосовують протишумові засоби індивідуального захисту: навушники, вкладиші, шоломи, костюми [    ]. Для захисту від вібрації застосовують огороджуючі засоби, віброізоляцію, віброгасники. Для індивідуального захисту використовують взуття на вібропоглинаючій платформі, віброзахисні рукавиці.

Для роботи з пестицидами та мінеральними добривами не можуть бути допущені люди молодше 18 років, вагітні жінки, молоді матері та персонал, який не пройшов медичний огляд. При внесенні мінеральних та органічних добрив необхідно виконувати загальні правила техніки безпеки при роботі з розкидачами, транспортними засобами, завантажувачами. Забороняється: організовувати навантаження-розвантаження пилоподібних добрив з підвітреного боку; допускати до роботи з водним аміаком людей без засобів індивідуального захисту. Тривалість робочого дня при роботі з фосфорорганічними сполуками – 4 години (з доробкою 2 години на роботах, не пов’язаних з хімікатами).

Обов’язкове забезпечення працюючих на період робіт спецодягом, взуттям, респіраторами, захисними окулярами, рукавицями [      ].

Перед проведенням робіт робітники повинні пройти інструктаж, бути ознайомленими з препаратами та їх властивостями, а також мати спеціальну кваліфікацію.

Обробіток проводять лише відремонтованими та відрегульованими спеціальними машинами для обприскування (ОП-2000, ОПШ-15). Після проведення робіт обов’язково проводять знешкодження залишків пестицидів на обладнанні, тарі, одязі тощо.

Забороняється в місцях роботи з пестицидами зберігати продукти, воду, фураж, предмети домашнього вжитку, палити та харчуватись під час роботи, використовувати в господарстві тару з під пестицидів.

Перед застосуванням хімічних препаратів повідомляють населення найближчих населених пунктів. Всі роботи з пестицидами в спекотні пори року проводити виключно в ранкові часи та увечері, при більш низькій  температурі повітря. Категорично забороняється перевозити людей на автомобільних і тракторних причіпах, автокранах, автонавантажувачах  [        ].

Основні засоби захисту від ураження електричним струмом. Відповідно до правил влаштування електроустановок, їх необхідно надійно ізолювати, передбачити можливість випадкового дотику до зазначених установок. Обов’язково перевірити функціонування попереджуючої сигналізації. Відсутність можливості безпосереднього контакту з частинами установок та механізмів, що знаходяться під струмом, досягається використанням спеціального огороджування, розміщенням токопровідної мережі на недосяжній для працюючих висоті та використанням блокуючих пристроїв. До ізолюючих пристроїв належать ізолюючі штанги, ізолюючі лещата, діелектричні рукавиці та боти, гумові килимки, інструментарій із діелектричними ручками.

6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Екологія – це наука про взаємодію тварин, рослин та мікроорганізмів між собою і біотичним середовищем, про зв’язки в надорганізмових системах – екосистемах, про структуру та функціонування екосистем (Ениоло В., 1998). Організація раціонального використання природніх ресурсів, надійного захисту навколишнього середовища, забезпечення вірних взаємовідносин людської спільноти та біосфери, що грунтується на науковій основі-одна з нагальних соціально-політичних проблем. Саме через це охорона природи – комплексне і довгострокове завдання, яке має безпосереднє відношенння до виробничих сил, науки, культури, та інших аспектів діяльності людини. З появою людини на планеті, велику роль у глобальній екосистемі стали відігравати взаємовідносини “суспільство-природа”. Особливо швидко посилюється вплив суспільства на природу в зв’язку з розвитком машинного виробництва. Завдяки цьому масштаби впливу суспільства на природу поширювались так швидко, що людство перетворилось у потужну геологічну силу, яка здійснює вплив на багато природних процесів. Необхідно відзначити, що проблеми навколишнього середовища не слід зводити тільки до негативного впливу людини на природу. Щорічно світова промисловість скидає в річки понад 160 м3 шкідливих стоків, щорічно в грунти вноситься 500 млн.т. мінеральних добрив і близько 4 млн.т. пестицидів, більша частина яких осідає в грунтах та виноситься поверхневими водами в річки, озера, моря та океани, в дуже значних кількостях накопичуюються в водосховищах для питної води для великих промислових міст.

Найбільш розповсюджений тип грунтів в УНВК – чорнозем типовий, малогумусний. В господарстві вирощуються такі культури: яра і озима пшениця, ячмінь, гречка, цукровий буряк, картопля. Для нормального росту і розвитку культурних рослин щільність грунту повинна становити 1,1-1,3 г/см3. При зростанні або зменшенні об’ємної маси грунту на 0,1-0,2 г/см3 порівняно з нормальною, врожай значно знижується. Ущільнений грунт погано вбирає і фільтрує вологу, що при зливах призводить до стоку та ерозії. На ущільнення грунту впливає також кількість прооджень сільгоспмашин та агрегатів. При підвищенні щільності грунту знижується загальна аерація, збільшується обсяг недоступної для рослин вологи, знижується її рухомість. У сучасному землеробстві хімізація сприяє максимальному використанню як природних факторів продуктивності рослин (грунтової родючості), так і агротехнічних (сівозміни, обробіток грунту, удобрення, боротьба з шкідниками тощо). До основних засобів хімізації при вирощуванні картоплі належать мінеральні добрива і пестициди. Несприятливий вплив добрив на навколишнє середовище може бути різним, але в основному внаслідок таких причин:

1.    Надходження поживних елементів добрив з грунту у підгрунтові води з поверхневих вод може призвести до посиленого росту водоростей і утворення планктону.

2.    Неправильне використання мінеральних добрив може погіршити кругообіг і баланс поживних речовин, агрохімічні властивості родючості грунту. Застосування азотних добрив при вирощуванні сільськогосподарських культур підвищує кислотність грунту.

3.    Порушення живлення рослин мінеральними речовинами (мікро- і макроелементами) призводить до різних захворювань рослин, погіршує санітарний стан посівів.

4.    Порушення технології застосування добрив, недосконалість якісних показників мінеральних добрив можуть зменшувати продуктивність сільськогосподарських культур і якість продукції, та призводити до накопичення в ній нітратів. 

Страницы: 1, 2, 3, 4