Ситніков Денис Михайлович. Взаємозв"язок азотфіксації і лектинової активності симбіотичної системи сої за різних рівнів її ефективності : Дис... канд. наук: 03.00.12 - 2007.
Анотація до роботи:
Ситніков Д.М. Взаємозв’язок азотфіксації і лектинової активності симбіотичної системи сої за різних рівнів її ефективності. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин. – Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Київ, 2007.
Дисертація присвячена дослідженню зв’язку між інтенсивністю азотфіксації і лектиновою активністю окремих органів сої за різних рівнів ефективності симбіотичного апарату, а також ролі лектинів у процесі становлення і функціонування бобово-ризобіального симбіозу. Вивчено можливість практичного застосування лектинів як біологічно активних речовин при розробці нових підходів до керування продукційним процесом у бобових.
Встановлено, що в умовах ефективної взаємодії макро- і мікросимбіонтів існує прямий зв’язок між азотфіксацією бульбочок сої і лектиновою активністю виділених із них білків, що вказує на важливу роль гемаглютинуючих білків у функціонуванні симбіотичного апарату. За неефективного симбіозу незначному рівню азотфіксації відповідає низька або така, що знижується в онтогенезі, лектинова активність у бульбочках. Вперше показано, що зміна показників інтенсивності фотосинтезу за умов різного забезпечення рослин сої мінеральним і біологічним азотом супроводжується зміною гемаглютинуючої активності білків у листках. Вперше встановлено, що інкубація бульбочкових бактерій з гомологічним лектином позитивно впливає на симбіотичні властивості активного штаму Bradyrhizobium japonicum 634б, а також фізіологічний стан рослини-хазяїна і, навпаки, виявляє супресорну дію на симбіотичні системи, утворені за участю неактивного штаму ризобій B. japonicum 604к. Вперше показано, що стимулюючий вплив гомологічного лектину на симбіотичні властивості ризобій і ефективність симбіозу обмежується кількістю мінерального азоту в середовищі вирощування рослин. Доведено можливість використання бактеріальних препаратів, модифікованих гомологічним лектином, та економічну доцільність їх практичного застосування.
Лектини рослин відіграють важливу роль не тільки на початкових етапах формування симбіозу з бульбочковими бактеріями, але й при його функціонуванні: активність цих білків тісно пов’язана з функціональною специфікою органу їх локалізації і ефективністю симбіотичної системи.
Рівень гемаглютинуючої активності лектинів, що містяться у бульбочках, а також інших вегетативних і генеративних органах сої, коливається в залежності від фази розвитку рослин, забезпечення їх мінеральним азотом та активності штаму-інокулянта.
В умовах ефективної взаємодії макро- і мікросимбіонтів встановлено прямий зв’язок між азотфіксацією бульбочок сої і лектиновою активністю виділених із них білків, що вказує на важливу роль гемаглютинуючих бiлкiв у функціонуванні симбіотичного апарату. За неефективного симбіозу незначний рівень азотфіксації супроводжується низькою або такою, що знижується в онтогенезі, лектиновою активністю в бульбочках.
Вперше показано, що зміна показників інтенсивності фотосинтезу за умов різного забезпечення рослин сої мінеральним і біологічним азотом супроводжується зміною гемаглютинуючої активності білків у листках.
Ефективна робота симбіотичного апарату в більшій мірі стимулює інтенсивність фотосинтезу листків сої ніж внесення в субстрат вирощування рослин повної норми мінерального азоту, що свідчить про існування не лише трофічних, але й регуляторних взаємозв’язків між азотфіксацією і фотосинтезом.
Вперше встановлено, що інкубація бульбочкових бактерій з гомологічним лектином позитивно впливає на симбіотичні властивості активного штаму Bradyrhizobium japonicum 634б, а також інтенсивність основних фізіологічних процесів рослини – азотфіксації та фотосинтезу і, навпаки, виявляє супресорну дію на симбіотичні системи, утворені за участю неактивного штаму ризобій B. japonicum 604к.
Збільшення дози мінерального азоту в середовищі вирощування рослин лімітує стимулюючу дію рослинного лектину на симбіотичні властивості бульбочкових бактерій і ефективність симбіозу.
Вперше встановлено, що ефект попередньої інкубації бульбочкових бактерій з альбуміном людини за своїм характером подібний до впливу гомологічного лектину на показники ефективності симбіозу. Отримані дані вказують на перспективність використання сумісної інкубації ризобій з білками нерослинного походження для підвищення продуктивності симбіотичних систем бобових.
Встановлено, що застосування бактеріальних препаратів, модифікованих рослинним лектином, підвищує ефективність симбіотичної системи сої і збільшує її продуктивність у середньому на 17–22%. При цьому концентрація гомологічного лектину 100 мкг/мл бактеріальної суспензії є дозою, оптимальною у фізіологічному та економічному відношенні.
Публікації автора:
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М. Эффективность симбиотической системы соя – Bradyrhizobium japonicum при действии гомологичного лектина в условиях различного обеспечения минеральным азотом // Физиология и биохимия культ. растений. – 2005. – Т. 37, № 5. – С. 394–401.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М., Киризий Д.А. Взаимосвязь интенсивности фотосинтеза и лектиновой активности листьев сои при инокуляции модифицированными лектином ризобиями // Доповіді НАН України. – 2005. № 12. – С. 167–172.
Сытников Д.М., Маличенко С.М., Якимчук Р.А., Мосендз Г.Н. Влияние концентрации лектина и продолжительности инкубирования инокуляционной суспензии ризобий на рост, нитрогеназную активность и продуктивность сои // Физиология и биохимия культ. растений. – 2006. – Т. 38, № 4. – С. 310–316.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М., Киризий Д.А. Интенсивность фотосинтеза и лектиновая активность листьев сои при инокуляции ризобиями совместно с гомологичным лектином // Физиология растений. – 2006. – Т. 53, № 2. – С. 189–195.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М. Лектиновая активность различных органов сои в условиях эффективного и неэффективного симбиоза // Физиология и биохимия культ. растений. – 2006. – Т. 38, № 1. – С. 53–60.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М., Киризий Д.А. Интенсивность фотосинтеза и лектиновая активность листьев сои в условиях эффективного и неэффективного симбиоза // Актуальні проблеми фізіології, генетики та біотехнології рослин і мікроорганізмів: Тези доп. IX конференції молодих учених, присвяченої 100-річчю від дня народження П.А. Власюка (Київ, 24–25 лютого 2005 р.). – Київ: Логос, 2005. – С. 36.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М. Формирование лектиновой активности сои в зависимости от эффективности штамма-инокулянта // Современные проблемы физиологии и интродукции растений: Материалы Всеукраинской научно-практической конференции к 90-летию со дня рождения О.Ф. Михайлова. (Днепропетровск, 5–6 апреля, 2005 г.). – Днепропетровск: ДНУ, 2005. – С. 50–51.
Сытников Д.М., Маличенко С.М., Даценко В.К. Эффективность симбиотической системы сои на различном азотном фоне при совместной обработке Bradyrhizobium japonicum и лектином // Проблеми збереження, відновлення та збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища: Матеріали міжнародної наукової конференції (Кривий Ріг, 16–19 травня 2005 р.). – Дніпропетровськ: Проспект, 2005. – С. 490–491.
Сытников Д.М., Даценко В.К., Коць С.Я. Эффективность биопрепаратов клубеньковых бактерий сои при использовании гомологичного лектина // Современные проблемы экологии: Материалы Первой международной конференции молодых ученых (28–30 сентября 2005 г.). – Запорожье: ЗНУ, 2005. – С. 131–132.
Сытников Д.М., Якимчук Р.А. Влияние продолжительности инкубации и концентрации лектина в инокуляционной суспензии на развитие проростков сои // Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології: Тези наукової конференції молодих учених (Ужгород, 1–3 грудня 2005 р.). – Ужгород, 2005. – С. 115–116.
Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М. Лектиновая активность органов Glycine max (L.) Merrill на различных этапах жизненного цикла // Матеріали XII з’їзду Українського ботанічного товариства. Ред. кол.: Ситник К.М. (відп. ред.) та ін. – Одеса: Альянс–Юг, 2006. – С. 497–499.
Сытников Д.М., Маличенко С.М., Коць С.Я. Взаимосвязь азотфиксирующей и лектиновой активности клубеньков сои, инокулированной активным и неактивным штаммами ризобий // Биология – наука XXI века: 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых, посвященная 50-летию ПНЦ РАН (Пущино, 17–21 апреля 2006 г.). Сб. тезисов. – Пущино, 2006. – С. 94.
Sytnikov D.M., Kots S.Ya., Malichenko S.M. Influence of lectin on the efficiency of symbiotic system soybean – Bradyrhizobium japonicum under different mineral nitrogen supply // XVII International Botanical Congress, Vienna, Austria, Europe, July 17–23, 2005: Abstracts. – Vienna, 2005. – P. 258.
Sytnikov D.M., Malichenko S.M., Kots S.Ya. Influence of symbiosis efficiency on lectin activity different organs of soybean // Регуляция роста, развития и продуктивности растений: Материалы IV Международной научной конференции (Минск, 26–28 октября 2005 г.). – Минск: Право и экономика, 2005. – С. 213.
