Влияние природных ингибиторов покровов зерна яровой пшеницы на этиологию энзимо-микозного истощения семян

• Автор: Шарапов, Эбрар Махмутович
• Шифр специальности: 06.01.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 201 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2Л. Почвенно-климатические условия Республики Марий Эл
2.2. Погодные условия вегетационных периодов в годы исследований
2.3. Методика исследований
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОЕИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ЭМИС НА ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ, ПОТЕРИ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА. ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
3.2. Потери урожая от энзимо-микозного истощения семян
3.3. Изменение показателей качества зерна
4. ЭТИОЛОГИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЭМИС
4.1. Ингибиторы прорастания семян сельскохозяйственных культур
4.2. Состав ингибирующего комплекса, выделенного из покровов
семян яровой пшеницы
4.3. Влияние природных ингибиторов покровов зерна пшеницы
на активность фермента а-амилазы
4.4. Результаты ингибирования грибов, находящихся на
поверхности зерна пшеницы
4.5. Проникновение ингибирующего комплекса внутрь зерна
4.6. Влияние ингибирующего комплекса на всхожесть и урожайность зерна
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПШЕНИЦЫ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время энзимо-микозное истощение семян (ЭМИС) трактуется как стрессоустойчивость зерновых культур к абиотическим факторам, в частности, к сочетанию температурного режима и влажности. Развитие заболевания ЭМИС сопровождается сильной оводнен-ностью поверхности зерна, которая вызывает набухание белка и крахмала, что нарушает ультраструктурную организацию клеточных органелл и приводит к «биологическому травмированию» покровов зерна и потере продуктов гидролиза через эти участки. Последние становятся «открытыми воротами» для внедрения патогенных микроорганизмов (Темирбекова, 2000). При дождливой погоде заболевание сопровождается прорастанием зерна в колосе (Дунин, 1978). Установлено (Bilbao, 1966), что в зерне содержатся вещества, которые способны снижать активность амилаз. Различают две амилазы в зерне: «а-амилазу созревания» и «а-амилазу прорастания». Регулирование активности «а-амилазы созревания» во время покоя зерна контролируется белковым ингибитором, который образует с этим ферментом комплекс (Василевская, 1997). Признано, что фактор пассивного иммунитета в растениях представлен различными химическими соединениями небелковой природы, которые называют природными ингибиторами. Механизм реактивации этого комплекса неизвестен, но предполагается, что в условиях высокой влажности воздуха происходит разрыв ингибиторного комплекса. У различных растений природные ингибиторы отличаются друг от друга, способны приостанавливать прорастание (Henneguine, 1967; Кефели, 1974), и играют заметную роль в сохранении покоя семян (Evenari, 1949).
Однако в этиологии ЭМИС влияние природных ингибиторов покровов зерна яровой пшеницы не выяснено. Поэтому изучение роли этих агентов пассивного химического иммунитета в этиологии заболевания ЭМИС востребовано в практике защиты растений и является актуальным.
Цель исследований. Цель работы - исследовать роль эндогенных природных ингибиторов небелковой природы, способных регулировать актив-
ность ферментов амилолитического комплекса в условиях увлажнения и в этиологии заболевания ЭМИС.
Задачи исследований:
1. Изучить связь между активностью а-амилазы и высотой растений яровой пшеницы.
2. Установить качественный состав природного ингибирующего комплекса покровов зерна пшеницы (ИНК).
3. Выявить влияние ИНК покровов пшеницы на рост грибов поверхности зерна, а также на «а-амилазу созревания» и «а-амилазу прорастания».
4. Установить роль ИНК в механизме реактивации ферментов амилолитического комплекса в зависимости от условий увлажнения как источников этиологии заболевания ЭМИС.
5. Изучить возможность использования препарата на основе ИНК для
борьбы с заболеваниями ЭМИС.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Возделывание яровой пшеницы на фоне органического вещества в виде навоза и соломы и обработка во время вегетации препаратом ТУР влияют на активность фермента а-амилазы.
2. Ингибирующий комплекс, выделенный из отрубей пшеницы, подавляет фермент а-амилазу и снижает активность энзимо-микозного истощения
семян при возделывании яровой пшеницы.
3. Уменьшение количества ингибирующего комплекса в зерне яровой пшеницы в условиях увлажнения сопровождается активацией а- амилазы и развитием заболевания энзимо-микозного истощения семян.
Объект исследования. Органическое вещество зерна, участвующее в регуляции активности ферментов амилолитического комплекса в этиологии
заболевания ЭМИС яровой пшеницы.
Предмет исследования. ИНК покровов зерна яровой пшеницы небелковой природы как элемент регуляции активности а-амилазы в этиологии заболевания ЭМИС.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 2Л. Почвенно-климатические условия Республики Марий Эл
Почвы Северо-Восточного региона Республики Марий Эл, где проводились опыты, сформировались на коренных (пермских) породах, четвертичных и современных наносах. Коренные породы являются почвообразующими. Образование почв, в связи с почти сплошной облесенностью территории в прошлом, проходило при участии лесной растительности. Это обусловило преимущественное развитие подзолообразовательного процесса. Под влиянием травянистой растительности, развитой под пологом леса и получившей широкое распространение в результате хозяйственной деятельности человека, почвообразование шло также по типу дернового процесса.
По данным агрометеорологического справочника по МАССР (1972), в результате сочетания подзолистого и дернового процессов почвообразования сформировалась дерново-подзолистая почва, составляющая основной фон почвенного покрова полей. Дерново-подзолистые почвы различаются по механическому составу и в зависимости от степени оподзоленности подразделяются на слабо-, средне- и сильно подзолистые. Преобладающими являются слабо — и среднеподзолистые, средне- и сильносуглинистые почвы.
В сельскохозяйственном пользовании находятся, в основном, дерново-подзолистые почвы. Они имеют неглубокий перегнойный горизонт, характеризуются небольшим содержанием органических и механических веществ, кислой реакцией и непрочной структурой.
Климат Республики Марий Эл умеренно-континентальный, характеризуется сравнительно жарким летом и морозной зимой с устойчивым снежным покровом. Над территорией республики Марий Эл преобладают воздушные массы умеренных широт, переносимые господствующими юго-западными ветрами.
Сравнительно реже, обычно с проходящими циклонами, в республику поступает морской воздух, сформировавшийся над Атлантикой, вызываю-